奧運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操比賽館消聲降噪深化設(shè)計(jì)_余振飛

1、 382007年11月 第11期 總174期Nov.2007 No.11 Total No.174奧運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操比賽館消聲降噪深化設(shè)計(jì)摘 要:根據(jù)2008年奧運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操比賽館設(shè)計(jì)要求達(dá)到的噪聲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)原消聲設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核,并對(duì)不滿足的情況在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了消聲降噪深化設(shè)計(jì),采取措施達(dá)到設(shè)計(jì)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞:比賽館;通風(fēng)空調(diào);消聲降噪;深化設(shè)計(jì);措施中圖分類號(hào):TU834.3+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-3607(200711-0038-03(中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司,北京 100040余振飛通風(fēng)空調(diào)安裝1 工程概況和設(shè)計(jì)噪聲標(biāo)準(zhǔn)奧運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操比賽館即北京工業(yè)大學(xué)體育館,負(fù)責(zé)

2、北京奧運(yùn)會(huì)羽毛球和藝術(shù)體操兩項(xiàng)比賽?？偨ㄖ娣e24383m 2,觀眾席區(qū)固定座位5480個(gè),活動(dòng)座位2028個(gè),空調(diào)要求全年性空調(diào)。該館通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)由我公司負(fù)責(zé)施工。該館空調(diào)系統(tǒng)除為所有新建奧運(yùn)場(chǎng)館中對(duì)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)速和溫度要求較高以外,由于藝術(shù)體操比賽對(duì)背景音樂的要求,其噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)也十分高(見表1。2 對(duì)原設(shè)計(jì)圖紙消聲裝置能達(dá)到噪聲標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)核根據(jù)目前系統(tǒng)消聲設(shè)置和根據(jù)機(jī)組實(shí)際噪聲參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并得到的理論上實(shí)際能達(dá)到的噪聲值,同時(shí)在對(duì)每臺(tái)機(jī)組的系統(tǒng)核算消聲時(shí),都是以計(jì)算到離機(jī)組最近的第一個(gè)出風(fēng)口的噪音值為準(zhǔn),復(fù)核是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。通過較核,目前按設(shè)計(jì)圖紙中每個(gè)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)消聲裝置的消聲設(shè)計(jì)實(shí)際

3、能達(dá)到的噪聲標(biāo)準(zhǔn)基本上都大于設(shè)計(jì)說明中的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。具體計(jì)算本文中不展開介紹。結(jié)合該情況,公司在施工前對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的消聲降噪進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)。3 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)消聲降噪深化設(shè)計(jì)措施3.1 產(chǎn)生噪聲原因設(shè)備機(jī)房。主要指冷水機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、風(fēng)機(jī)房。設(shè)備機(jī)房放內(nèi)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲是建筑物主要的噪聲來源。風(fēng)管系統(tǒng)內(nèi)空氣流動(dòng)產(chǎn)生噪聲傳播。3.2 消聲降噪深化設(shè)計(jì)措施冷凍機(jī)組及各種水泵基礎(chǔ)傳播的振動(dòng)噪聲。冷凍機(jī)組、各種水泵將振動(dòng)能量傳導(dǎo)給設(shè)備基礎(chǔ),建筑結(jié)構(gòu)將振動(dòng)能量向四周擴(kuò)散,以固體聲的形式影響周圍環(huán)境。各種管道振動(dòng)引起的振動(dòng)噪聲。冷凍機(jī)組及水泵的各種管道將設(shè)備的振動(dòng)傳向四周。管道支承構(gòu)件振動(dòng)引起的振

4、動(dòng)噪聲。實(shí)際上,該部分的振動(dòng)實(shí)質(zhì)是由管路振動(dòng)引起的。設(shè)備及管道的振動(dòng)通過支架和托架直接傳導(dǎo)到樓板上,最后造成樓板和承重墻的振動(dòng)。管道在穿墻處振動(dòng)引起的振動(dòng)噪聲。管道在穿過墻體和樓板時(shí),管道的振動(dòng)引起墻體和樓板的振動(dòng),也表1 具體設(shè)計(jì)噪聲標(biāo)準(zhǔn)房間名稱噪聲級(jí)(按JGJ31-2003觀眾席、比賽場(chǎng)地、接待大廳(公共部分、熱身館、一般辦公室NR35(40dB高級(jí)辦公室、會(huì)議室NR30(35dB 39是造成環(huán)境超標(biāo)的因素之一。這部分的振動(dòng)噪聲只有做好管道隔振和避免管道與墻洞之間的鋼性聯(lián)結(jié)來降低其影響。機(jī)房建筑本體墻面、頂板的吸音處理。機(jī)房的隔墻采用隔聲性能大于55dB(A以上的重墻。原設(shè)計(jì)為空心磚墻達(dá)不

5、到該要求,后和設(shè)計(jì)協(xié)商改為三七磚墻雙面抹灰,砌墻時(shí)磚縫必須滿灰,以確保墻體的隔聲性能。對(duì)機(jī)房的墻面及頂板進(jìn)行吸聲處理,以降低機(jī)房?jī)?nèi)的混響噪聲。墻體吸聲設(shè)計(jì)采用“外面護(hù)板(穿孔率25%,孔徑6mm,1.2mm厚的鍍鋅穿孔板+超細(xì)玻璃棉(厚度50mm、容重32kg/m 3+50mm厚空腔構(gòu)成(內(nèi)部以輕鋼龍骨支撐”。外面板采用穿孔鍍鋅鋼板是目前比較常用的外護(hù)板,具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,防潮耐腐蝕的特點(diǎn),同時(shí)在吸聲材料后又設(shè)置了50mm的空腔即空氣層,這樣做的目的是對(duì)原有墻體的單一結(jié)構(gòu)進(jìn)行多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的改造。由多層材料構(gòu)成的復(fù)合墻體,因各層材料聲阻抗不匹配,產(chǎn)生分層次界面上的多次反射,能大大增強(qiáng)墻體的吸隔聲能力

6、。機(jī)房的門采用聲閘式的隔聲門。機(jī)房門是噪聲泄露的重要環(huán)節(jié),采用聲閘式隔聲門(兩層隔聲門之間有門斗,門斗墻面和頂面作吸聲處理可最大限度地降低通過門泄露的噪聲。設(shè)備、管道的減震措施。冷水機(jī)組和水泵等運(yùn)動(dòng)設(shè)備均采用減振基礎(chǔ)。設(shè)備底座根據(jù)設(shè)備本體的重量及產(chǎn)生噪聲的特性計(jì)算后對(duì)減振器進(jìn)行選型,加設(shè)彈簧減振器。冷凍機(jī)組、泵與管道之間的隔振處理。為降低設(shè)備傳給管路系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲,在每臺(tái)設(shè)備的進(jìn)出口分別安裝高效的橡膠軟接頭。原設(shè)計(jì)為金屬波紋管,隔振效果差,在圖紙會(huì)審時(shí)和設(shè)計(jì)溝通后變更為橡膠軟接頭。管道支架、吊架的隔振處理。具體方法是管道的全部吊架采用彈性減振吊架,支架采用減振支架,避免管道與支架、吊架的剛性接

7、觸。彈性吊架、支架和隔振墊、隔振器的型號(hào)和規(guī)格要根據(jù)管道的重量進(jìn)行核算,過大或過小的載荷都會(huì)降低隔振效果。管道穿墻部位的隔振處理。具體方法為:在管道穿墻處用玻璃棉或石棉繩等柔性材料將管道和墻體(樓板隔開,以避免管道和墻體或樓板的剛性接觸。工程空調(diào)機(jī)組和風(fēng)機(jī)箱較多,空調(diào)機(jī)組風(fēng)量較大,最大風(fēng)量為85000m 3/h,實(shí)際運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音較大,噪聲控制的重點(diǎn)為機(jī)房本身和管路送風(fēng)系統(tǒng)兩方面產(chǎn)生的噪聲。在這幾部分噪聲中,以進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口部位輻射的空氣動(dòng)力性噪聲為最強(qiáng),這部分噪聲往往比風(fēng)機(jī)其它部位輻射的噪聲高出1020dB(A,其次是機(jī)殼輻射的噪聲及通過設(shè)備基礎(chǔ)輻射的固體振動(dòng)噪聲。管路和消聲裝置的設(shè)計(jì)和選

8、擇。合理控制空調(diào)系統(tǒng)的氣流速度。在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)的氣流速度較高時(shí),雖然可減小風(fēng)管斷面尺寸,有利控制建筑層高和節(jié)省投資,但流速偏高也會(huì)提高管路的壓力損失和氣流再生噪聲,影響消聲器的實(shí)際消聲效果。因此必須根據(jù)空調(diào)用房的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)、合理選擇空調(diào)系統(tǒng)不同管路內(nèi)的氣流速度,表2為國內(nèi)外共認(rèn)的、根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出的不同噪聲標(biāo)準(zhǔn)下的氣流速度控制值。如能在空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)中按表2控制系統(tǒng)管路內(nèi)的流速,就可有效地控制并避免氣流再生噪聲的影響,在系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)計(jì)算中也可省略氣流噪聲影響的計(jì)算。通過復(fù)核發(fā)現(xiàn)部分風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速大大超過上述標(biāo)準(zhǔn)。和設(shè)計(jì)溝通后,對(duì)部分風(fēng)管尺寸進(jìn)行了調(diào)整。在送風(fēng)和回風(fēng)管道上安裝足夠的消音器(含消

9、聲靜表2 空調(diào)系統(tǒng)不同噪聲標(biāo)準(zhǔn)的氣流速度控制值室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管內(nèi)氣流速度控制值m/sNR曲線對(duì)應(yīng)L A dB主風(fēng)管支風(fēng)管送回風(fēng)口NR15204.02.51.5NR20254.53.52.0NR253054.52.5NR30356.55.53.3NR35407.56.04.0NR40459.07.05.0 40壓箱?？照{(diào)(新風(fēng)機(jī)組或風(fēng)機(jī)箱噪聲以出風(fēng)口輻射的空氣動(dòng)力性噪聲為最大。本工程設(shè)計(jì)只考慮在風(fēng)機(jī)出口設(shè)計(jì)一個(gè)能消20dB的消聲器,無法達(dá)到最終的消聲效果。因此,在機(jī)組出口增加送風(fēng)消聲靜壓箱,在送風(fēng)管道上安裝足夠的消音器,控制通風(fēng)機(jī)沿途傳播的噪聲。消聲器的設(shè)計(jì)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行并滿足空調(diào)用房的噪聲

10、要求。對(duì)有回風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng),在機(jī)組回風(fēng)口上也增加回風(fēng)消聲靜壓箱,在回風(fēng)管上安裝消聲裝置,以降低通過回風(fēng)管道向外界傳播的噪聲。具體治理措施參照?qǐng)D1。具體消聲裝置的數(shù)量和型號(hào)根據(jù)計(jì)算得出。消聲器選擇的主要原則。按風(fēng)機(jī)的噪聲及頻譜特性和空調(diào)用房的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)確定的所需消聲量,即所選消聲器的消聲性能與需要消聲量相適應(yīng);選消聲器的壓力損失應(yīng)與管道系統(tǒng)所允許的壓力損失相適應(yīng);消聲器的氣流再生噪聲應(yīng)與聲源及消聲性能相適應(yīng),使消聲器的消聲性能得到充分發(fā)揮;消聲器的外形尺寸及長(zhǎng)度與實(shí)際可供安裝的位置相適應(yīng);所選消聲器應(yīng)滿足防火、防潮、防塵、防腐等工藝條件。工程中選用的消聲器為阻抗復(fù)合式消聲器,阻抗復(fù)合消聲器在

11、消聲原理上結(jié)合了阻性、抗性消聲器的優(yōu)點(diǎn),具有較高的寬頻帶消聲性能和低的壓力損失,其消聲量大致如下:低頻:515dB;中頻:1525dB;高頻:2025dB。確定消聲器安裝位置的主要原則。消聲器應(yīng)盡可能設(shè)置在氣流比較穩(wěn)定的管道段;消聲器應(yīng)盡量設(shè)在剛出風(fēng)機(jī)房前后的風(fēng)管段,并避免機(jī)房?jī)?nèi)噪聲再次進(jìn)入消聲器后的管道內(nèi);當(dāng)總管流速較高時(shí),消聲器宜安裝在支管段;消聲要求較高、消聲器需用較多的系統(tǒng),可以分段設(shè)置消聲器,而不宜集中布置;裝長(zhǎng)度及空間有限的空調(diào)系統(tǒng)可利用消聲彎頭及直管消聲器的作用;當(dāng)消聲器安裝位置有限時(shí),可利用建筑空間、空調(diào)箱的出風(fēng)段位置等設(shè)計(jì)并安裝消聲靜壓箱;當(dāng)相鄰隔聲房間的送回風(fēng)口來自同一風(fēng)管時(shí),必須設(shè)置防串音消聲裝置;空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:根據(jù)選用風(fēng)機(jī)的比聲功率級(jí)或風(fēng)機(jī)特性曲線資料計(jì)算風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí);根據(jù)已確定的系統(tǒng)管路設(shè)計(jì),計(jì)算各部件的氣流噪聲聲功率級(jí);計(jì)算管路各部件的噪聲自然衰減值;從風(fēng)機(jī)聲源聲功率級(jí)開始,逐段減去各部件的自然衰減并疊加各部件的氣流再生噪聲,最后計(jì)算得到房間內(nèi)接收點(diǎn)的剩余噪聲聲壓級(jí)值;根據(jù)確定的室內(nèi)噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算得到的室內(nèi)接收點(diǎn)的剩余噪聲聲壓級(jí)值計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)設(shè)置消聲器所需的總消聲量;在確定各消聲設(shè)備數(shù)量、消聲量和布置位置后,重新校核各級(jí)消聲單元的有效消聲量并逐級(jí)校核氣流再生噪聲的影響。機(jī)組的隔振處理。在設(shè)備基