南通大劇院空調系統工程噪音控制技術

陳志兵

（江蘇盛和房地產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m2，工程主要包括歌劇院區域、音樂廳區域、戲劇場區域以及功能廳和兒童院區域等。這當中對于噪音的標準要求最高的就是歌劇院區域和音樂廳、戲劇場區域，這三個區域又因為舞臺排練廳等原因要求降噪的等級更高一個層次。根據2001年文化部和原建設部辦法的噪音行業標準中看，在通風空調設備全部開啟的時候，空場觀眾席不能超過40dB，排練廳要小于34dB，合唱排練廳小于35dB，這對于劇院來講要求是非常高的[1]。所以就更加要求技術人員對于空調系統的消聲、減震做好充分的解決措施。

1 噪聲源的分類

1.1 設備運行中產生的震動與噪音

南通大劇院噪音的產生主要是空調設備在運行時受到了不平衡力和變化的力矩，從而影響到空調設備本身產生震動，但除了設備本身產生的振動之外，在空調進行運作時，還會產生結構噪音，結構噪音是指在房間內進行傳播摩擦空氣從而產生的震動，空氣的震動有時候會形成可以聽到的空氣動力噪音。與此同時，空氣動力噪音還可以通過建筑結構進行傳播，最大可能的傳播就是會傳遞到附近的區域中從而與層面產生二次噪音污染[2]。除了此項噪音以外，設備中的電動機以及發電機等可以進行能量轉換設備也會在進行運行的時候因為和電磁場進行轉換從而發出電磁噪音，這樣的設備主要有空調機、風機、水泵、制冷機等常見機器。

1.2 氣流輸送過程中產生的噪音

風速有時也是決定噪音產生的原因，這是由于氣流輸送過程中產生摩擦，主要會從管壁、風口和閥門等部位，風速大的時候產生的摩擦也會變大從而導致噪音變大，因此噪音的大小在時主要取決于風速的大小。其次空氣會在管徑發生變化的時候改變噪音的大小，因為變化時層流會變成紊流，并且鍍鋅鋼板風管里面流動的氣流會導致管壁震動從而產生噪音。處在高處區域內的風口，也會因為高處的風速較大，從而使空氣進入室內時較為湍流從而產生噪音[3]。

2 噪音的控制措施

2.1 震動橫向傳輸控制措施

在進行南通大劇院的空調噪音控制時我們發現在噪音的吸收、設備震動的橫向進行傳遞阻斷可以有效的進行噪音控制，例如風機、風機盤管以及水泵等容易出現震動的區域加裝防治震動橫向傳輸的出口處加裝減震工具。像風機可以在其出口處加裝帆布軟接頭，在風機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，還可以幫助部件進行保溫節能。在水泵出口處應該加裝橡膠軟接頭，橡膠可以有效的阻斷震動向管路系統的傳遞，從而進一步切斷震源震動的向外傳輸。

2.2 震動縱向傳播的削弱措施

為了更好使南通大劇院空調設備震動得到減震減弱噪音的方法，在進行震動的橫向傳播控制之后，我們還對于震動縱向傳播進行了有效的消弱措施。在進行工程時，針對歌劇院、音樂廳等重點區域的大型設備進行了專門的減震設計，通過對設備質量的詳細了解以及運行時的轉速了解，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行實際應用。減震器通過運行轉速來采取具體使用哪種，以1500r/min為數值，當轉速小于此數值時應適用彈簧減震器進行減震，當大于此數值時應使用橡膠減震器進行減震降噪。除此之外，對于采用彈簧減震器的大型設備，彈簧的剛度以及真格格隔震系統的有效質量也決定隔震系統的固有頻率，我們之所以要對設備進行其質量的檢測了解，主要是因為設備的質量決定著彈簧減震器中彈簧的剛度，因此我們通過每樣設備的型號質量，從而分別計算其應該使用哪種減震器，從而可以達到更好的效果[4]。并且還考慮到南通大劇院部分季節可能出現的潮濕狀況，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，并將設備兩端進行加設減震器，以此來達到更優質的噪音削弱效果。

2.3 對吊裝的通風、空調設備的減震

有些通風和空調的設備是通過吊裝進行裝備的，例如風機盤管、吊式空調機和風機等設備，我們對于主要設備采用吊裝的方式主要是用來減弱南通大劇院內部分設備的震動向結構上進行傳遞。在吊裝設備中，質量較大的會采用彈簧減震的方法，彈簧的減振系數通過我們精確的計算數據得出。在對于質量較輕的設備會采用橡膠減震墊進行減震，例如劇院中的風機盤管等。在對于這類設備進行減噪減震處理的時候，在注重防治設備震動的豎向傳導之外，還應該注意設備的震動所產生的噪音傳遞到吊桿上隨后再傳給結構從而造成嚴重的噪音污染，因此還需要在吊桿和設備的底座加裝橡膠軟管進行噪音阻斷。

2.4 風管中噪音的消聲處理

在進行南通大劇院的空調噪音測試時我們發現最重要的就是風管中的噪音。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生再生噪音的地方進行消音措施，常用的消聲措施就是在通風空調系統中添加消聲器和消聲彎頭來進行風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，但在進行選擇時我們將消聲器的選型和我們的機器設備進行結合分析，并且針對大劇院工程聲學需求比較高的區域進行詳細的通風空調系統偵測和研究，技術人員查閱風機和空調機的運轉參數。對于頻率與頻段進行詳細計算，從而確定空調機的噪音頻段，以此來確定消聲器使用的類型，從而從根本解決降噪問題。工程師們發現，在設備噪聲是高頻段，應使用阻式消聲器，在設備噪音是低頻段的時候使用抗式消聲器，當我們發現設備噪音的頻帶較寬的時候，我們選擇的是阻抗復合消聲器，具體問題得到具體分析，不同的設備我們通過了解其頻段從而進行消聲器的選擇，在進行消聲器選擇的時候也對消聲器的消聲參數進行確定，在安裝的時候也安裝其設計參數要求進行安裝，但是也要注意的是消聲器的內部風速不能超過6.0m/s，假如超過這個區間，則會導致二次氣流噪音的出現。

3 結束語

在進行南通大劇院的空調系統工程噪音控制工作時，工程師采用各種減震設備，并且對于減震設備的參數進行詳細計算，通過計算更好的將空調設備震動向天花板及地面傳遞時的噪音被最大限度的削弱，深入了解震動的橫向傳輸和縱向傳輸進行分析探究，并且對于通大劇院的吊裝設備和大型落地設備都使用減震設備進行減震。通過一系列的措施，最終改善通大劇院的聲學環境，并且經過測量后顯示劇院內的主要歌劇院、音樂廳和戲劇場區域的噪音全部達到國家規定標準，并且為以后此類型的空調降噪施工控制積累了寶貴經驗。