某广播中心技术用房空调系统降噪措施

吴佳菲

同济建筑设计研究院（集团）有限公司

0 前言

广播中心技术用房指录（播）音室、调音室、录音间等对室内声学有一定要求的房间。

此类房间除满足技术声学要求外，还应满足防排烟要求，同时具备舒适的空调和通风环境。本文讨论在施工图设计阶段从土建、空调设备、风系统角度对技术房间进行有效降噪措施。

1 项目概述

1.1 建筑概述

本文项目位于河南省郑州市，地上部分由2 栋单体建筑组成，其中一栋小楼高23.2 m，主要功能为办公，另一栋为高44.6 m 层建筑及其裙房，主楼4～7 F 主要功能为办公，裙房1～3 F 主要功能为入口门厅、对声学有要求的技术房间（为本文讨论对象），如大型演播厅、录音棚、直播室、导播室及其配套房间等。广播中心外部效果见图1。

1.2 空调系统概述

本项目采用四管制空调冷热水系统，冷源采用离心式冷水机组+开式冷却塔的组合，热源由城市热网经板换产生的二次侧热水供应。

室内设计计算参数根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736、广播电影电视行业标准《广播电视录（播）音室、演播室声学设计规范》GY/T5086 的规定，并结合业主及声学顾问提出的技术要求综合确定，详见表1。

1.3 技术及设备用房土建隔声、吸声措施

结合业主及声学单位意见，在土建施工图阶段充分考虑技术及设备用房相应土建做法，详见表2。

图1 广播中心外部效果图

表1 广播中心部分房间室内设计计算参数

表2 建筑土建声学措施

其中，声闸用于增加隔声性能，做法为在房间的出入口处设置二道隔声门，并在二道隔声门间覆有吸声材料。隔声吊顶、浮筑楼板、“房中房”均用于降低固体噪声（机械振动经过建筑结构传播的噪声）。隔声吊顶构造为12 mm+12 mm 厚双层石膏板（或硅酸钙板），后覆一层50～100 mm 厚玻璃棉，并采用弹簧减振吊钩悬挂，参照图2 中吊顶设置。浮筑楼板构造为在混凝土楼板上垫50×50×50 mm 隔振垫块，垫块间距按垫块承重确定，一般为350 mm，垫块间满填超细玻璃棉（容重32 kg/m3），上覆一层100 mm 厚混凝土楼板，构造见图3。“房中房”由内套房和弹性垫层组成，内套房与周围建筑结构间无刚性连接，地面为浮筑楼板，构造见图2。

2 空调系统设置

2.1 末端空调设备的选择

一般普通舒适性空调房间，面积小时常采用吊顶式风机盘管机组，面积大于100 m2时可根据需求选择空调箱。本项目中技术房间，即使选用低噪声风机盘管机组，其运转噪声也在35～45 dB（A）间，高于房间噪声限值，本文在技术房间均设置专用空调机房避免将末端设备直接放在室内，达到避免风机噪声的目的。

图2 轻质“房中房”土建构造示意

图3 浮筑楼板土建构造示意

同时，根据技术房间的功能、面积、平面位置和技术要求选择合适的末端空调设备。

直播室、备播室数量较多，平面相邻，面积多在60～90 m2间，进深约9 m，选用紧凑型空气处理机组（如图4），其特点是：

1）机组紧凑，占地面积小，风水管可实现顶部接管。机组左、右、后三个侧面可贴墙布置，只留正面为检修面，采用整体可拆卸检修面板，检修空间仅600 mm，考虑一定的安装余量，单台机组的机房面积约3.8 m2。

2）采用前倾式风机叶片，实现机组紧凑的同时，相比径向、后倾式叶片风压更大，机外静压可达600 Pa，满足风管安装多段消声器的静压需求。

3）前倾式叶片风机噪声更大，应使风机在高效段运行，并只选用机组噪声在50～60 dB（A）间型号。

直播室和备播室配套的导播室、办公室噪声要求与普通办公室一样，选用风机盘管机组。

审听室、调音室数量少，与普通办公相邻，面积约80 m2一间，选用紧凑型空气处理机组。

新风方面，风机盘管或紧凑型空气处理机组配置新风空调箱，空调箱置于新风机房内，从幕墙取新风。

录音间面积均在200 m2以上，以及1 200 m2演播厅，均选用定风量全空气空调箱，空调箱置于空调机房内，从幕墙取新风。

图4 低噪声、紧凑型空气处理机组送风原理

图5 风管隔振措施

2.2 空调机房的设置

原则上，空调机房的平面位置，在风机压头足够的前提下离技术用房越远越好。实际设计时，若机房远离技术用房，机房接出的送、回风管将经走道送入房间，尤其是直播室、备播室等房间数量较多、位置集中，一间房间设置一套送、回风系统，如全部设在走道上，走道净高将非常极限。故参考上海、福建广播中心[1][2]做法，机房靠近技术用房设置，单个房间对应送、回风系统不经走道送入服务用房，如图6 所示。同时，对空调机房做隔声降噪措施，如表3所示。

图6 空调机房平面布置示意

表3 空调机房声学措施

2.3 风管风速的确定

一般普通舒适性空调系统的风管主管风速不高于8 m/s，支管风速在3～4 m/s 间。本项目技术房间为减少风管气流噪声（气流速度增加一倍，声功率级约增加15 dB（A）），减少风管沿程和局部阻力，风道及风口风速参照广播行业规范设计[3]，详见表4。

表4 风道及风口风速设计推荐值

2.4 减少风管气流噪声措施

当气流以一定流速通过风管直管、风管构件（消声器、弯头、三通、防火阀、调节阀、风口等）时，气流因变向、受压缩、受冲击等产生气流噪声，因此，分别采取以下措施：

1）末端设备机组进、出口处风管不得急剧转弯，必要时设置导流片；应使用曲率半径不小于风管宽度的内外同心弧型弯头，避免使用内弧外直角型弯头，不得使用内外直角弯头；减少风管上下翻。

2）双面变径管夹角小于60°，单面变径管夹角小于30°。

3）按表4 选用风管及风口风速，从末端设备到技术房间的风管风速应逐步降低。

4）减少非必要防火阀、调节阀的设置。

5）应尽量将各种构件装在消声器前，如风管支管进房间后，调节阀在前，消声器在后。

2.5 消声器的确定

消声器类别和消声器长度的确定。消声器根据消声原理分为阻性和抗性两类。阻性消声器是借助设在通风管道内壁或在管道中按一定方式排列的吸声材料，使沿管道传播的声能部分转化为热能消耗掉从而达到消声目的，对中、高频有较好消声性能。抗性消声器借助管道界面的突变或旁通共振腔，使沿管道传播的某些特定频段声波在突变处反射回去不再向前传播从而达到消声目的，对低频有较好消声性能，但消声频段较窄。

本项目施工图设计阶段，按ZP-100-1.0 m 消声量15 dB（A），ZP-100-1.5 m消声量20 dB（A），消声弯头5 dB（A），消声静压箱5 dB（A）原则设置满足噪声要求的消声器，由专项声学单位复核并深化图纸。需额外说明的是：

1）消声器不宜集中设置，应在进出管井、主管、支管、风口前等处分别设置。

2）风管构件在前，消声器在后时，应在消声器前配置一段长度不小于500 mm的过渡管。两只消声器串联安装时，也应在其间设置长度不小于500 mm的过渡管。

3）消声器消声量与有效长度非线性关系，同型号2 m 长消声量约为1 m 长消声量的1.4 倍，故优先使用1 m长消声器串联设置。

2.6 减小室外环境噪声措施

一般出屋面的平时通风系统都会在屋面进或出风井时设置消声器，而消防排烟系统则无此必要。但对本项目技术房间，为减少室外环境噪声通过风管传至室内，在排烟管出屋面风井处设置足够长度的消声段，室外环境噪声按65 dB(A)考虑，后期由专项声学单位复核深化。排烟系统见图7。

图7 排烟系统图局部示意

2.7 技术用房间防串音措施

因特殊的声学及工艺要求，技术用房均为密闭、无窗房间，考虑人员舒适性按防火分区设置集中排风系统。同时，技术用房的建筑面积均超过50 m2，按防火分区设置机械排烟系统，直播室等采用空气处理机组的房间按防火分区设置集中新风系统，新风单独送入房间。以上系统共用水平干管，为避免各房间相互串音，在接入房间的各支管上设置消声器，风系统参照图7设置。