南通大剧院空调系统工程噪音控制技术

陈志兵

（江苏盛和房地产股份有限公司南通分公司 江苏南通 226300）

南通大剧院总建筑面积11.2万m2，工程主要包括歌剧院区域、音乐厅区域、戏剧场区域以及功能厅和儿童院区域等。这当中对于噪音的标准要求最高的就是歌剧院区域和音乐厅、戏剧场区域，这三个区域又因为舞台排练厅等原因要求降噪的等级更高一个层次。根据2001年文化部和原建设部办法的噪音行业标准中看，在通风空调设备全部开启的时候，空场观众席不能超过40dB，排练厅要小于34dB，合唱排练厅小于35dB，这对于剧院来讲要求是非常高的[1]。所以就更加要求技术人员对于空调系统的消声、减震做好充分的解决措施。

1 噪声源的分类

1.1 设备运行中产生的震动与噪音

南通大剧院噪音的产生主要是空调设备在运行时受到了不平衡力和变化的力矩，从而影响到空调设备本身产生震动，但除了设备本身产生的振动之外，在空调进行运作时，还会产生结构噪音，结构噪音是指在房间内进行传播摩擦空气从而产生的震动，空气的震动有时候会形成可以听到的空气动力噪音。与此同时，空气动力噪音还可以通过建筑结构进行传播，最大可能的传播就是会传递到附近的区域中从而与层面产生二次噪音污染[2]。除了此项噪音以外，设备中的电动机以及发电机等可以进行能量转换设备也会在进行运行的时候因为和电磁场进行转换从而发出电磁噪音，这样的设备主要有空调机、风机、水泵、制冷机等常见机器。

1.2 气流输送过程中产生的噪音

风速有时也是决定噪音产生的原因，这是由于气流输送过程中产生摩擦，主要会从管壁、风口和阀门等部位，风速大的时候产生的摩擦也会变大从而导致噪音变大，因此噪音的大小在时主要取决于风速的大小。其次空气会在管径发生变化的时候改变噪音的大小，因为变化时层流会变成紊流，并且镀锌钢板风管里面流动的气流会导致管壁震动从而产生噪音。处在高处区域内的风口，也会因为高处的风速较大，从而使空气进入室内时较为湍流从而产生噪音[3]。

2 噪音的控制措施

2.1 震动横向传输控制措施

在进行南通大剧院的空调噪音控制时我们发现在噪音的吸收、设备震动的横向进行传递阻断可以有效的进行噪音控制，例如风机、风机盘管以及水泵等容易出现震动的区域加装防治震动横向传输的出口处加装减震工具。像风机可以在其出口处加装帆布软接头，在风机盘管的出口处加装保温软接头，这样不仅可以起到减震效果，还可以帮助部件进行保温节能。在水泵出口处应该加装橡胶软接头，橡胶可以有效的阻断震动向管路系统的传递，从而进一步切断震源震动的向外传输。

2.2 震动纵向传播的削弱措施

为了更好使南通大剧院空调设备震动得到减震减弱噪音的方法，在进行震动的横向传播控制之后，我们还对于震动纵向传播进行了有效的消弱措施。在进行工程时，针对歌剧院、音乐厅等重点区域的大型设备进行了专门的减震设计，通过对设备质量的详细了解以及运行时的转速了解，从而采用剪切型橡胶减震器以及弹簧减震器两种减震器进行实际应用。减震器通过运行转速来采取具体使用哪种，以1500r/min为数值，当转速小于此数值时应适用弹簧减震器进行减震，当大于此数值时应使用橡胶减震器进行减震降噪。除此之外，对于采用弹簧减震器的大型设备，弹簧的刚度以及真格格隔震系统的有效质量也决定隔震系统的固有频率，我们之所以要对设备进行其质量的检测了解，主要是因为设备的质量决定着弹簧减震器中弹簧的刚度，因此我们通过每样设备的型号质量，从而分别计算其应该使用哪种减震器，从而可以达到更好的效果[4]。并且还考虑到南通大剧院部分季节可能出现的潮湿状况，避免由于潮湿使得减震器的性能减弱，因此工程师将水泥基座高出地面15cm，从而均匀分布减震器的位置，并将设备两端进行加设减震器，以此来达到更优质的噪音削弱效果。

2.3 对吊装的通风、空调设备的减震

有些通风和空调的设备是通过吊装进行装备的，例如风机盘管、吊式空调机和风机等设备，我们对于主要设备采用吊装的方式主要是用来减弱南通大剧院内部分设备的震动向结构上进行传递。在吊装设备中，质量较大的会采用弹簧减震的方法，弹簧的减振系数通过我们精确的计算数据得出。在对于质量较轻的设备会采用橡胶减震垫进行减震，例如剧院中的风机盘管等。在对于这类设备进行减噪减震处理的时候，在注重防治设备震动的竖向传导之外，还应该注意设备的震动所产生的噪音传递到吊杆上随后再传给结构从而造成严重的噪音污染，因此还需要在吊杆和设备的底座加装橡胶软管进行噪音阻断。

2.4 风管中噪音的消声处理

在进行南通大剧院的空调噪音测试时我们发现最重要的就是风管中的噪音。我们采用的是消声措施，这种方法主要是在噪音声源附近以及有可能产生再生噪音的地方进行消音措施，常用的消声措施就是在通风空调系统中添加消声器和消声弯头来进行风管中的高频噪音以及低频噪音的消除，南通大剧院中使用的消声器是阻抗式消声器，但在进行选择时我们将消声器的选型和我们的机器设备进行结合分析，并且针对大剧院工程声学需求比较高的区域进行详细的通风空调系统侦测和研究，技术人员查阅风机和空调机的运转参数。对于频率与频段进行详细计算，从而确定空调机的噪音频段，以此来确定消声器使用的类型，从而从根本解决降噪问题。工程师们发现，在设备噪声是高频段，应使用阻式消声器，在设备噪音是低频段的时候使用抗式消声器，当我们发现设备噪音的频带较宽的时候，我们选择的是阻抗复合消声器，具体问题得到具体分析，不同的设备我们通过了解其频段从而进行消声器的选择，在进行消声器选择的时候也对消声器的消声参数进行确定，在安装的时候也安装其设计参数要求进行安装，但是也要注意的是消声器的内部风速不能超过6.0m/s，假如超过这个区间，则会导致二次气流噪音的出现。

3 结束语

在进行南通大剧院的空调系统工程噪音控制工作时，工程师采用各种减震设备，并且对于减震设备的参数进行详细计算，通过计算更好的将空调设备震动向天花板及地面传递时的噪音被最大限度的削弱，深入了解震动的横向传输和纵向传输进行分析探究，并且对于通大剧院的吊装设备和大型落地设备都使用减震设备进行减震。通过一系列的措施，最终改善通大剧院的声学环境，并且经过测量后显示剧院内的主要歌剧院、音乐厅和戏剧场区域的噪音全部达到国家规定标准，并且为以后此类型的空调降噪施工控制积累了宝贵经验。