某廣播中心技術(shù)用房空調(diào)系統(tǒng)降噪措施

吳佳菲

同濟(jì)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司

0 前言

廣播中心技術(shù)用房指錄（播）音室、調(diào)音室、錄音間等對(duì)室內(nèi)聲學(xué)有一定要求的房間。

此類房間除滿足技術(shù)聲學(xué)要求外，還應(yīng)滿足防排煙要求，同時(shí)具備舒適的空調(diào)和通風(fēng)環(huán)境。本文討論在施工圖設(shè)計(jì)階段從土建、空調(diào)設(shè)備、風(fēng)系統(tǒng)角度對(duì)技術(shù)房間進(jìn)行有效降噪措施。

1 項(xiàng)目概述

1.1 建筑概述

本文項(xiàng)目位于河南省鄭州市，地上部分由2 棟單體建筑組成，其中一棟小樓高23.2 m，主要功能為辦公，另一棟為高44.6 m 層建筑及其裙房，主樓4～7 F 主要功能為辦公，裙房1～3 F 主要功能為入口門廳、對(duì)聲學(xué)有要求的技術(shù)房間（為本文討論對(duì)象），如大型演播廳、錄音棚、直播室、導(dǎo)播室及其配套房間等。廣播中心外部效果見圖1。

1.2 空調(diào)系統(tǒng)概述

本項(xiàng)目采用四管制空調(diào)冷熱水系統(tǒng)，冷源采用離心式冷水機(jī)組+開式冷卻塔的組合，熱源由城市熱網(wǎng)經(jīng)板換產(chǎn)生的二次側(cè)熱水供應(yīng)。

室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736、廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《廣播電視錄（播）音室、演播室聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》GY/T5086 的規(guī)定，并結(jié)合業(yè)主及聲學(xué)顧問提出的技術(shù)要求綜合確定，詳見表1。

1.3 技術(shù)及設(shè)備用房土建隔聲、吸聲措施

結(jié)合業(yè)主及聲學(xué)單位意見，在土建施工圖階段充分考慮技術(shù)及設(shè)備用房相應(yīng)土建做法，詳見表2。

圖1 廣播中心外部效果圖

表1 廣播中心部分房間室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

表2 建筑土建聲學(xué)措施

其中，聲閘用于增加隔聲性能，做法為在房間的出入口處設(shè)置二道隔聲門，并在二道隔聲門間覆有吸聲材料。隔聲吊頂、浮筑樓板、“房中房”均用于降低固體噪聲（機(jī)械振動(dòng)經(jīng)過建筑結(jié)構(gòu)傳播的噪聲）。隔聲吊頂構(gòu)造為12 mm+12 mm 厚雙層石膏板（或硅酸鈣板），后覆一層50～100 mm 厚玻璃棉，并采用彈簧減振吊鉤懸掛，參照?qǐng)D2 中吊頂設(shè)置。浮筑樓板構(gòu)造為在混凝土樓板上墊50×50×50 mm 隔振墊塊，墊塊間距按墊塊承重確定，一般為350 mm，墊塊間滿填超細(xì)玻璃棉（容重32 kg/m3），上覆一層100 mm 厚混凝土樓板，構(gòu)造見圖3。“房中房”由內(nèi)套房和彈性墊層組成，內(nèi)套房與周圍建筑結(jié)構(gòu)間無剛性連接，地面為浮筑樓板，構(gòu)造見圖2。

2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置

2.1 末端空調(diào)設(shè)備的選擇

一般普通舒適性空調(diào)房間，面積小時(shí)常采用吊頂式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，面積大于100 m2時(shí)可根據(jù)需求選擇空調(diào)箱。本項(xiàng)目中技術(shù)房間，即使選用低噪聲風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，其運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲也在35～45 dB（A）間，高于房間噪聲限值，本文在技術(shù)房間均設(shè)置專用空調(diào)機(jī)房避免將末端設(shè)備直接放在室內(nèi)，達(dá)到避免風(fēng)機(jī)噪聲的目的。

圖2 輕質(zhì)“房中房”土建構(gòu)造示意

圖3 浮筑樓板土建構(gòu)造示意

同時(shí)，根據(jù)技術(shù)房間的功能、面積、平面位置和技術(shù)要求選擇合適的末端空調(diào)設(shè)備。

直播室、備播室數(shù)量較多，平面相鄰，面積多在60～90 m2間，進(jìn)深約9 m，選用緊湊型空氣處理機(jī)組（如圖4），其特點(diǎn)是：

1）機(jī)組緊湊，占地面積小，風(fēng)水管可實(shí)現(xiàn)頂部接管。機(jī)組左、右、后三個(gè)側(cè)面可貼墻布置，只留正面為檢修面，采用整體可拆卸檢修面板，檢修空間僅600 mm，考慮一定的安裝余量，單臺(tái)機(jī)組的機(jī)房面積約3.8 m2。

2）采用前傾式風(fēng)機(jī)葉片，實(shí)現(xiàn)機(jī)組緊湊的同時(shí)，相比徑向、后傾式葉片風(fēng)壓更大，機(jī)外靜壓可達(dá)600 Pa，滿足風(fēng)管安裝多段消聲器的靜壓需求。

3）前傾式葉片風(fēng)機(jī)噪聲更大，應(yīng)使風(fēng)機(jī)在高效段運(yùn)行，并只選用機(jī)組噪聲在50～60 dB（A）間型號(hào)。

直播室和備播室配套的導(dǎo)播室、辦公室噪聲要求與普通辦公室一樣，選用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組。

審聽室、調(diào)音室數(shù)量少，與普通辦公相鄰，面積約80 m2一間，選用緊湊型空氣處理機(jī)組。

新風(fēng)方面，風(fēng)機(jī)盤管或緊湊型空氣處理機(jī)組配置新風(fēng)空調(diào)箱，空調(diào)箱置于新風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，從幕墻取新風(fēng)。

錄音間面積均在200 m2以上，以及1 200 m2演播廳，均選用定風(fēng)量全空氣空調(diào)箱，空調(diào)箱置于空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，從幕墻取新風(fēng)。

圖4 低噪聲、緊湊型空氣處理機(jī)組送風(fēng)原理

圖5 風(fēng)管隔振措施

2.2 空調(diào)機(jī)房的設(shè)置

原則上，空調(diào)機(jī)房的平面位置，在風(fēng)機(jī)壓頭足夠的前提下離技術(shù)用房越遠(yuǎn)越好。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，若機(jī)房遠(yuǎn)離技術(shù)用房，機(jī)房接出的送、回風(fēng)管將經(jīng)走道送入房間，尤其是直播室、備播室等房間數(shù)量較多、位置集中，一間房間設(shè)置一套送、回風(fēng)系統(tǒng)，如全部設(shè)在走道上，走道凈高將非常極限。故參考上海、福建廣播中心[1][2]做法，機(jī)房靠近技術(shù)用房設(shè)置，單個(gè)房間對(duì)應(yīng)送、回風(fēng)系統(tǒng)不經(jīng)走道送入服務(wù)用房，如圖6 所示。同時(shí)，對(duì)空調(diào)機(jī)房做隔聲降噪措施，如表3所示。

圖6 空調(diào)機(jī)房平面布置示意

表3 空調(diào)機(jī)房聲學(xué)措施

2.3 風(fēng)管風(fēng)速的確定

一般普通舒適性空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管主管風(fēng)速不高于8 m/s，支管風(fēng)速在3～4 m/s 間。本項(xiàng)目技術(shù)房間為減少風(fēng)管氣流噪聲（氣流速度增加一倍，聲功率級(jí)約增加15 dB（A）），減少風(fēng)管沿程和局部阻力，風(fēng)道及風(fēng)口風(fēng)速參照廣播行業(yè)規(guī)范設(shè)計(jì)[3]，詳見表4。

表4 風(fēng)道及風(fēng)口風(fēng)速設(shè)計(jì)推薦值

2.4 減少風(fēng)管氣流噪聲措施

當(dāng)氣流以一定流速通過風(fēng)管直管、風(fēng)管構(gòu)件（消聲器、彎頭、三通、防火閥、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)口等）時(shí)，氣流因變向、受壓縮、受沖擊等產(chǎn)生氣流噪聲，因此，分別采取以下措施：

1）末端設(shè)備機(jī)組進(jìn)、出口處風(fēng)管不得急劇轉(zhuǎn)彎，必要時(shí)設(shè)置導(dǎo)流片；應(yīng)使用曲率半徑不小于風(fēng)管寬度的內(nèi)外同心弧型彎頭，避免使用內(nèi)弧外直角型彎頭，不得使用內(nèi)外直角彎頭；減少風(fēng)管上下翻。

2）雙面變徑管夾角小于60°，單面變徑管夾角小于30°。

3）按表4 選用風(fēng)管及風(fēng)口風(fēng)速，從末端設(shè)備到技術(shù)房間的風(fēng)管風(fēng)速應(yīng)逐步降低。

4）減少非必要防火閥、調(diào)節(jié)閥的設(shè)置。

5）應(yīng)盡量將各種構(gòu)件裝在消聲器前，如風(fēng)管支管進(jìn)房間后，調(diào)節(jié)閥在前，消聲器在后。

2.5 消聲器的確定

消聲器類別和消聲器長(zhǎng)度的確定。消聲器根據(jù)消聲原理分為阻性和抗性兩類。阻性消聲器是借助設(shè)在通風(fēng)管道內(nèi)壁或在管道中按一定方式排列的吸聲材料，使沿管道傳播的聲能部分轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉從而達(dá)到消聲目的，對(duì)中、高頻有較好消聲性能。抗性消聲器借助管道界面的突變或旁通共振腔，使沿管道傳播的某些特定頻段聲波在突變處反射回去不再向前傳播從而達(dá)到消聲目的，對(duì)低頻有較好消聲性能，但消聲頻段較窄。

本項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)階段，按ZP-100-1.0 m 消聲量15 dB（A），ZP-100-1.5 m消聲量20 dB（A），消聲彎頭5 dB（A），消聲靜壓箱5 dB（A）原則設(shè)置滿足噪聲要求的消聲器，由專項(xiàng)聲學(xué)單位復(fù)核并深化圖紙。需額外說明的是：

1）消聲器不宜集中設(shè)置，應(yīng)在進(jìn)出管井、主管、支管、風(fēng)口前等處分別設(shè)置。

2）風(fēng)管構(gòu)件在前，消聲器在后時(shí)，應(yīng)在消聲器前配置一段長(zhǎng)度不小于500 mm的過渡管。兩只消聲器串聯(lián)安裝時(shí)，也應(yīng)在其間設(shè)置長(zhǎng)度不小于500 mm的過渡管。

3）消聲器消聲量與有效長(zhǎng)度非線性關(guān)系，同型號(hào)2 m 長(zhǎng)消聲量約為1 m 長(zhǎng)消聲量的1.4 倍，故優(yōu)先使用1 m長(zhǎng)消聲器串聯(lián)設(shè)置。

2.6 減小室外環(huán)境噪聲措施

一般出屋面的平時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)都會(huì)在屋面進(jìn)或出風(fēng)井時(shí)設(shè)置消聲器，而消防排煙系統(tǒng)則無此必要。但對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)房間，為減少室外環(huán)境噪聲通過風(fēng)管傳至室內(nèi)，在排煙管出屋面風(fēng)井處設(shè)置足夠長(zhǎng)度的消聲段，室外環(huán)境噪聲按65 dB(A)考慮，后期由專項(xiàng)聲學(xué)單位復(fù)核深化。排煙系統(tǒng)見圖7。

圖7 排煙系統(tǒng)圖局部示意

2.7 技術(shù)用房間防串音措施

因特殊的聲學(xué)及工藝要求，技術(shù)用房均為密閉、無窗房間，考慮人員舒適性按防火分區(qū)設(shè)置集中排風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí)，技術(shù)用房的建筑面積均超過50 m2，按防火分區(qū)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，直播室等采用空氣處理機(jī)組的房間按防火分區(qū)設(shè)置集中新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)單獨(dú)送入房間。以上系統(tǒng)共用水平干管，為避免各房間相互串音，在接入房間的各支管上設(shè)置消聲器，風(fēng)系統(tǒng)參照?qǐng)D7設(shè)置。