南通大劇院空調(diào)系統(tǒng)工程噪音控制技術(shù)

陳志兵

（江蘇盛和房地產(chǎn)股份有限公司南通分公司 江蘇南通 226300）

南通大劇院總建筑面積11.2萬(wàn)m2，工程主要包括歌劇院區(qū)域、音樂廳區(qū)域、戲劇場(chǎng)區(qū)域以及功能廳和兒童院區(qū)域等。這當(dāng)中對(duì)于噪音的標(biāo)準(zhǔn)要求最高的就是歌劇院區(qū)域和音樂廳、戲劇場(chǎng)區(qū)域，這三個(gè)區(qū)域又因?yàn)槲枧_(tái)排練廳等原因要求降噪的等級(jí)更高一個(gè)層次。根據(jù)2001年文化部和原建設(shè)部辦法的噪音行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中看，在通風(fēng)空調(diào)設(shè)備全部開啟的時(shí)候，空?qǐng)鲇^眾席不能超過40dB，排練廳要小于34dB，合唱排練廳小于35dB，這對(duì)于劇院來講要求是非常高的[1]。所以就更加要求技術(shù)人員對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的消聲、減震做好充分的解決措施。

1 噪聲源的分類

1.1 設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的震動(dòng)與噪音

南通大劇院噪音的產(chǎn)生主要是空調(diào)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)受到了不平衡力和變化的力矩，從而影響到空調(diào)設(shè)備本身產(chǎn)生震動(dòng)，但除了設(shè)備本身產(chǎn)生的振動(dòng)之外，在空調(diào)進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪音，結(jié)構(gòu)噪音是指在房間內(nèi)進(jìn)行傳播摩擦空氣從而產(chǎn)生的震動(dòng)，空氣的震動(dòng)有時(shí)候會(huì)形成可以聽到的空氣動(dòng)力噪音。與此同時(shí)，空氣動(dòng)力噪音還可以通過建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳播，最大可能的傳播就是會(huì)傳遞到附近的區(qū)域中從而與層面產(chǎn)生二次噪音污染[2]。除了此項(xiàng)噪音以外，設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)以及發(fā)電機(jī)等可以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換設(shè)備也會(huì)在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候因?yàn)楹碗姶艌?chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換從而發(fā)出電磁噪音，這樣的設(shè)備主要有空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、制冷機(jī)等常見機(jī)器。

1.2 氣流輸送過程中產(chǎn)生的噪音

風(fēng)速有時(shí)也是決定噪音產(chǎn)生的原因，這是由于氣流輸送過程中產(chǎn)生摩擦，主要會(huì)從管壁、風(fēng)口和閥門等部位，風(fēng)速大的時(shí)候產(chǎn)生的摩擦也會(huì)變大從而導(dǎo)致噪音變大，因此噪音的大小在時(shí)主要取決于風(fēng)速的大小。其次空氣會(huì)在管徑發(fā)生變化的時(shí)候改變?cè)胍舻拇笮。驗(yàn)樽兓瘯r(shí)層流會(huì)變成紊流，并且鍍鋅鋼板風(fēng)管里面流動(dòng)的氣流會(huì)導(dǎo)致管壁震動(dòng)從而產(chǎn)生噪音。處在高處區(qū)域內(nèi)的風(fēng)口，也會(huì)因?yàn)楦咛幍娘L(fēng)速較大，從而使空氣進(jìn)入室內(nèi)時(shí)較為湍流從而產(chǎn)生噪音[3]。

2 噪音的控制措施

2.1 震動(dòng)橫向傳輸控制措施

在進(jìn)行南通大劇院的空調(diào)噪音控制時(shí)我們發(fā)現(xiàn)在噪音的吸收、設(shè)備震動(dòng)的橫向進(jìn)行傳遞阻斷可以有效的進(jìn)行噪音控制，例如風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管以及水泵等容易出現(xiàn)震動(dòng)的區(qū)域加裝防治震動(dòng)橫向傳輸?shù)某隹谔幖友b減震工具。像風(fēng)機(jī)可以在其出口處加裝帆布軟接頭，在風(fēng)機(jī)盤管的出口處加裝保溫軟接頭，這樣不僅可以起到減震效果，還可以幫助部件進(jìn)行保溫節(jié)能。在水泵出口處應(yīng)該加裝橡膠軟接頭，橡膠可以有效的阻斷震動(dòng)向管路系統(tǒng)的傳遞，從而進(jìn)一步切斷震源震動(dòng)的向外傳輸。

2.2 震動(dòng)縱向傳播的削弱措施

為了更好使南通大劇院空調(diào)設(shè)備震動(dòng)得到減震減弱噪音的方法，在進(jìn)行震動(dòng)的橫向傳播控制之后，我們還對(duì)于震動(dòng)縱向傳播進(jìn)行了有效的消弱措施。在進(jìn)行工程時(shí)，針對(duì)歌劇院、音樂廳等重點(diǎn)區(qū)域的大型設(shè)備進(jìn)行了專門的減震設(shè)計(jì)，通過對(duì)設(shè)備質(zhì)量的詳細(xì)了解以及運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速了解，從而采用剪切型橡膠減震器以及彈簧減震器兩種減震器進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。減震器通過運(yùn)行轉(zhuǎn)速來采取具體使用哪種，以1500r/min為數(shù)值，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于此數(shù)值時(shí)應(yīng)適用彈簧減震器進(jìn)行減震，當(dāng)大于此數(shù)值時(shí)應(yīng)使用橡膠減震器進(jìn)行減震降噪。除此之外，對(duì)于采用彈簧減震器的大型設(shè)備，彈簧的剛度以及真格格隔震系統(tǒng)的有效質(zhì)量也決定隔震系統(tǒng)的固有頻率，我們之所以要對(duì)設(shè)備進(jìn)行其質(zhì)量的檢測(cè)了解，主要是因?yàn)樵O(shè)備的質(zhì)量決定著彈簧減震器中彈簧的剛度，因此我們通過每樣設(shè)備的型號(hào)質(zhì)量，從而分別計(jì)算其應(yīng)該使用哪種減震器，從而可以達(dá)到更好的效果[4]。并且還考慮到南通大劇院部分季節(jié)可能出現(xiàn)的潮濕狀況，避免由于潮濕使得減震器的性能減弱，因此工程師將水泥基座高出地面15cm，從而均勻分布減震器的位置，并將設(shè)備兩端進(jìn)行加設(shè)減震器，以此來達(dá)到更優(yōu)質(zhì)的噪音削弱效果。

2.3 對(duì)吊裝的通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備的減震

有些通風(fēng)和空調(diào)的設(shè)備是通過吊裝進(jìn)行裝備的，例如風(fēng)機(jī)盤管、吊式空調(diào)機(jī)和風(fēng)機(jī)等設(shè)備，我們對(duì)于主要設(shè)備采用吊裝的方式主要是用來減弱南通大劇院內(nèi)部分設(shè)備的震動(dòng)向結(jié)構(gòu)上進(jìn)行傳遞。在吊裝設(shè)備中，質(zhì)量較大的會(huì)采用彈簧減震的方法，彈簧的減振系數(shù)通過我們精確的計(jì)算數(shù)據(jù)得出。在對(duì)于質(zhì)量較輕的設(shè)備會(huì)采用橡膠減震墊進(jìn)行減震，例如劇院中的風(fēng)機(jī)盤管等。在對(duì)于這類設(shè)備進(jìn)行減噪減震處理的時(shí)候，在注重防治設(shè)備震動(dòng)的豎向傳導(dǎo)之外，還應(yīng)該注意設(shè)備的震動(dòng)所產(chǎn)生的噪音傳遞到吊桿上隨后再傳給結(jié)構(gòu)從而造成嚴(yán)重的噪音污染，因此還需要在吊桿和設(shè)備的底座加裝橡膠軟管進(jìn)行噪音阻斷。

2.4 風(fēng)管中噪音的消聲處理

在進(jìn)行南通大劇院的空調(diào)噪音測(cè)試時(shí)我們發(fā)現(xiàn)最重要的就是風(fēng)管中的噪音。我們采用的是消聲措施，這種方法主要是在噪音聲源附近以及有可能產(chǎn)生再生噪音的地方進(jìn)行消音措施，常用的消聲措施就是在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中添加消聲器和消聲彎頭來進(jìn)行風(fēng)管中的高頻噪音以及低頻噪音的消除，南通大劇院中使用的消聲器是阻抗式消聲器，但在進(jìn)行選擇時(shí)我們將消聲器的選型和我們的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行結(jié)合分析，并且針對(duì)大劇院工程聲學(xué)需求比較高的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)偵測(cè)和研究，技術(shù)人員查閱風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。對(duì)于頻率與頻段進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，從而確定空調(diào)機(jī)的噪音頻段，以此來確定消聲器使用的類型，從而從根本解決降噪問題。工程師們發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備噪聲是高頻段，應(yīng)使用阻式消聲器，在設(shè)備噪音是低頻段的時(shí)候使用抗式消聲器，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)設(shè)備噪音的頻帶較寬的時(shí)候，我們選擇的是阻抗復(fù)合消聲器，具體問題得到具體分析，不同的設(shè)備我們通過了解其頻段從而進(jìn)行消聲器的選擇，在進(jìn)行消聲器選擇的時(shí)候也對(duì)消聲器的消聲參數(shù)進(jìn)行確定，在安裝的時(shí)候也安裝其設(shè)計(jì)參數(shù)要求進(jìn)行安裝，但是也要注意的是消聲器的內(nèi)部風(fēng)速不能超過6.0m/s，假如超過這個(gè)區(qū)間，則會(huì)導(dǎo)致二次氣流噪音的出現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行南通大劇院的空調(diào)系統(tǒng)工程噪音控制工作時(shí)，工程師采用各種減震設(shè)備，并且對(duì)于減震設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，通過計(jì)算更好的將空調(diào)設(shè)備震動(dòng)向天花板及地面?zhèn)鬟f時(shí)的噪音被最大限度的削弱，深入了解震動(dòng)的橫向傳輸和縱向傳輸進(jìn)行分析探究，并且對(duì)于通大劇院的吊裝設(shè)備和大型落地設(shè)備都使用減震設(shè)備進(jìn)行減震。通過一系列的措施，最終改善通大劇院的聲學(xué)環(huán)境，并且經(jīng)過測(cè)量后顯示劇院內(nèi)的主要歌劇院、音樂廳和戲劇場(chǎng)區(qū)域的噪音全部達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并且為以后此類型的空調(diào)降噪施工控制積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。