寧夏大劇院通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制技術(shù)

梁 挺

寧夏大劇院地處寧夏回族自治區(qū)銀川市金鳳區(qū)城市核心區(qū)內(nèi)，屬于大型甲等文化公共建筑，大劇院設(shè)觀眾席位1592座，占地5.4 hm2，總建筑面積48610 m2。該大劇院包括有大劇場、多功能廳(報告廳)及三個排練廳，功能完備，設(shè)施齊全，是銀川市重要的文化建筑。

根據(jù)2001年文化部和JGJ 57-2000建設(shè)部頒布的行業(yè)標準及圖紙設(shè)計要求，劇場觀眾廳、舞臺背景噪聲應(yīng)不大于NR25噪聲評價曲線，多功能廳、排練廳不大于NR30噪聲評價曲線，其他區(qū)域不大于NR35噪聲評價曲線。根據(jù)1998年中國廣播電影電視部和原建設(shè)部頒布的行業(yè)標準，在通風(fēng)空調(diào)設(shè)備全部開啟的情況下，空場觀眾席不超過40 dB，排練廳不大于35 dB，如此高的噪聲控制要求需要對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的消聲、減振做好充分的解決措施。

通過分析通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生主要分為兩類:1)氣流輸送過程中與風(fēng)管的摩擦產(chǎn)生的噪聲;2)由于各種設(shè)備振動產(chǎn)生的噪聲。

本工程噪聲控制主要包括以下幾個方面:

1)防止外部環(huán)境噪聲傳入房間內(nèi)部;

2)防止各功能房間之間相互噪聲干擾，防止設(shè)備間對功能房間的噪聲干擾;

3)樓板撞擊聲控制;

4)設(shè)備振動控制及設(shè)備間噪聲控制;

5)空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制;

6)其他噪聲控制，如舞臺設(shè)備噪聲等。

本文敘述的噪聲控制重點是上述4)和5)，主要是針對大劇場觀眾廳的背景噪聲控制、大劇場排練廳的背景噪聲控制、多功能廳(報告廳)的背景噪聲控制以及冷卻塔周圍的環(huán)境噪聲控制。

1 大劇場觀眾廳背景噪聲控制

大劇場舞臺相鄰的空調(diào)機房采用浮筑樓面做法，即在樓板面層與結(jié)構(gòu)層之間設(shè)置彈性墊層，彈性墊層采用專用橡膠隔振板。空調(diào)機房內(nèi)側(cè)墻面及吊頂采用吸聲結(jié)構(gòu)。空調(diào)機房門采用隔聲門，計權(quán)隔聲量大于35 dB。

為防止噪聲進入大劇場觀眾廳及舞臺，通向觀眾廳的出入口通道墻面及吊頂均采用吸聲結(jié)構(gòu)，觀眾廳入口門采用隔聲門，計權(quán)隔聲量不小于35 dB。舞臺道具口入口采用隔聲卷簾門，完成后的門整體計權(quán)隔聲量應(yīng)大于45 dB，以確保隔聲效果。

池座下設(shè)有靜壓箱，而且靜壓箱下還設(shè)有空調(diào)機房，因此除了靜壓箱內(nèi)墻面及頂部需做吸聲處理外，靜壓箱與其下空調(diào)機房之間的樓板計權(quán)隔聲量應(yīng)不小于65 dB，并且空調(diào)機房設(shè)備基礎(chǔ)需做隔振設(shè)計，機房內(nèi)墻面及頂部采用吸聲做法。

本工程空調(diào)設(shè)計時，對于空調(diào)系統(tǒng)，除了做好設(shè)備隔振外，還控制一定的出口風(fēng)速，風(fēng)速控制在2 m/s～3 m/s，以防止風(fēng)口再生噪聲超標，最終保證空調(diào)噪聲達標。

2 多功能廳(報告廳)背景噪聲控制

多功能廳位于地上一層，與側(cè)舞臺一墻之隔，下部為空調(diào)機房、變配電室，為保證該廳的正常使用，主要采用以下方式控制背景噪聲:

1)多功能廳入口門采用隔聲門，計權(quán)隔聲量不小于35 dB;

2)多功能廳墻體計權(quán)隔聲量不小于50 dB;

3)多功能廳頂部樓板計權(quán)隔聲量不小于50 dB;

4)多功能廳墻面及吊頂采用吸聲做法，以起到聲閘的作用;

5)相鄰設(shè)備機房，如空調(diào)機房、風(fēng)機房等墻面及吊頂做吸聲結(jié)構(gòu)，吊頂采用穿孔FC板吸聲吊頂。設(shè)備機房門采用隔聲門，計權(quán)隔聲量不小于35 dB。

通過實施以上五種措施，可使多功能廳(報告廳)背景噪聲在通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備和放映設(shè)備等正常運轉(zhuǎn)條件下噪聲級的限值不大于NR30。

3 設(shè)備隔振噪聲控制

3.1 空調(diào)機組

各類空調(diào)機組在運行時，其振動會沿著基礎(chǔ)、樓板、墻體及管道等傳遞，除振動固體聲傳遞外，直接安裝在樓板上的新風(fēng)機組、風(fēng)機盤管、各類風(fēng)機設(shè)備會激發(fā)樓板的振動，并輻射出噪聲。

為了安裝和調(diào)整方便，空調(diào)箱設(shè)備應(yīng)加隔振臺座(或隔振鋼臺座)，以增加系統(tǒng)的質(zhì)量，降低隔振系統(tǒng)重心。

對吊裝設(shè)備中，重量比較大的采用彈簧減振，對于重量較輕的設(shè)備如風(fēng)機盤管等采用普通的橡膠減振墊減振。

3.2 冷凍機組

冷凍機組設(shè)備自身重量大，轉(zhuǎn)速高，所以隔振要求也相對較高，多采用鋼混凝土板混合結(jié)構(gòu)作為基座形式進行隔振，以降低隔振體系的重心，提高隔振體系穩(wěn)定性。通過采用阻尼彈簧減振隔振器使得傳到支承結(jié)構(gòu)上的干擾力盡可能的小。

3.3 水泵

為使設(shè)備隔振傳遞率達到規(guī)定要求，使隔振元件受力均勻，設(shè)備振動受到控制，因此要求水泵隔振基座有一定的質(zhì)量和剛度，同時根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)及隔振設(shè)計的要求，設(shè)計計算隔振基座的重量必須是水泵重量1.5倍以上控制面振幅。

對設(shè)備房區(qū)域環(huán)境有特殊要求時，水泵可采用雙層隔振設(shè)計，以提高它的隔振效率，如橡膠隔振墊加阻尼彈簧隔振器的雙層隔振設(shè)計，不僅有很好的隔振效率且高頻隔聲也有很好的效果。

3.4 冷卻塔

本工程冷卻塔置于大劇場屋面上，因其振動產(chǎn)生的噪聲會通過固體傳聲的方式傳播，將對大劇場觀眾廳以及小排練廳產(chǎn)生影響。因此需對冷卻塔降噪加以考慮。

首先，產(chǎn)品采用低噪聲的冷卻塔;其次，為減少冷卻塔運行時產(chǎn)生的振動沿著建筑結(jié)構(gòu)傳播，將冷卻塔所在樓面結(jié)構(gòu)層加厚，并將冷卻塔放置于專用的混凝土基梁上，冷卻塔與梁間設(shè)置隔振器;最后，根據(jù)現(xiàn)場情況，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置隔聲屏障，以防止冷卻塔產(chǎn)生的噪聲對周圍環(huán)境形成干擾。

4 管道隔振噪聲控制

一般振動機械與外界連接的部分大部分為管道系統(tǒng)，各種管道不論是水管、風(fēng)管、汽管、油管等，大都應(yīng)該加接管道補償軟連接裝置，以下僅對本工程中涉及到的水管和風(fēng)管的連接以及固定管道的做法加以說明。

4.1 水管

大部分進水口管道及出水口管道均采用橡膠柔性連接管連接，但對于水泵來說，其量程高、壓力大，本工程出水口采用金屬波紋管連接。

管道可采取鋼架支撐形式隔振，但由于管道振動較大，會通過鋼架支撐傳遞到樓層下，本工程水冷機房管道采用可調(diào)式彈簧隔振器隔振(見圖1)。

4.2 風(fēng)管

1)風(fēng)管隔振的特殊處理。

為解決風(fēng)管在運送氣流的過程中產(chǎn)生振動，在本工程中采取了將穿墻風(fēng)管加設(shè)鋼板套管，在風(fēng)管與套管間的空隙中填塞離心玻璃棉等柔性材料的做法。該做法既避免風(fēng)管與結(jié)構(gòu)墻體的直接接觸，又能降低風(fēng)管的振動，取得了良好的效果(見圖2)。

圖1 管道安裝隔振示意圖

圖2 風(fēng)管穿越結(jié)構(gòu)墻體隔振示意圖

2)風(fēng)管中噪聲的消聲處理。

風(fēng)管中的消聲措施主要在噪聲源附近和有可能產(chǎn)生再生噪聲的部位，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中我們通過在系統(tǒng)中加裝消聲器、消音彎頭來消除風(fēng)管中的高頻噪聲和低頻噪聲。

5 機房

大劇院的所有機房墻體均做成吸聲墻體，墻面、吊頂均為穿孔FC板吸聲結(jié)構(gòu)，吸聲墻體將設(shè)備產(chǎn)生的噪聲聲波的能量吸附，減小了對相鄰房間的影響，同時吸聲墻體也減弱了噪聲波對結(jié)構(gòu)墻體的沖擊，避免噪聲通過結(jié)構(gòu)向外傳輸。

6 結(jié)語

通過采取各種減振措施，從而減弱了振動和噪聲的產(chǎn)生，起到了良好的消聲效果，達到了劇院的聲學(xué)要求。

[1]JGJ 57-2000，劇場建筑設(shè)計規(guī)范[S].

[2]寧夏大劇院建筑聲學(xué)說明正文080828(正式)[Z].

[3]寧夏大劇院暖通設(shè)計圖紙[Z].