寧夏大劇院通風空調(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速，風速控制在2 m/s～3 m/s，以防止風口再生噪聲超標，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、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機組、風機盤管、各類風機設(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 風管

1)風管隔振的特殊處理。

為解決風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管加設(shè)鋼板套管，在風管與套管間的空隙中填塞離心玻璃棉等柔性材料的做法。該做法既避免風管與結(jié)構(gòu)墻體的直接接觸，又能降低風管的振動，取得了良好的效果(見圖2)。

圖1 管道安裝隔振示意圖

圖2 風管穿越結(jié)構(gòu)墻體隔振示意圖

2)風管中噪聲的消聲處理。

風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說明正文080828(正式)[Z].

[3]寧夏大劇院暖通設(shè)計圖紙[Z].