奧運會藝術(shù)體操比賽館消聲降噪深化設(shè)計_余振飛

1、 382007年11月 第11期 總174期Nov.2007 No.11 Total No.174奧運會藝術(shù)體操比賽館消聲降噪深化設(shè)計摘 要:根據(jù)2008年奧運會藝術(shù)體操比賽館設(shè)計要求達(dá)到的噪聲標(biāo)準(zhǔn)對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)原消聲設(shè)計進(jìn)行復(fù)核,并對不滿足的情況在原設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行了消聲降噪深化設(shè)計,采取措施達(dá)到設(shè)計噪聲標(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;措施中圖分類號:TU834.3+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號: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)計噪聲標(biāo)準(zhǔn)奧運會藝術(shù)體操比賽館即北京工業(yè)大學(xué)體育館,負(fù)責(zé)

2、北京奧運會羽毛球和藝術(shù)體操兩項比賽?？偨ㄖ娣e24383m 2,觀眾席區(qū)固定座位5480個,活動座位2028個,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)除為所有新建奧運場館中對空調(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 對原設(shè)計圖紙消聲裝置能達(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)機組實際噪聲參數(shù)進(jìn)行計算并得到的理論上實際能達(dá)到的噪聲值,同時在對每臺機組的系統(tǒng)核算消聲時,都是以計算到離機組最近的第一個出風(fēng)口的噪音值為準(zhǔn),復(fù)核是否達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)。通過較核,目前按設(shè)計圖紙中每個空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)消聲裝置的消聲設(shè)計實際

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

4、動噪聲。實際上,該部分的振動實質(zhì)是由管路振動引起的。設(shè)備及管道的振動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。管道在穿墻處振動引起的振動噪聲。管道在穿過墻體和樓板時,管道的振動引起墻體和樓板的振動,也表1 具體設(shè)計噪聲標(biāo)準(zhǔn)房間名稱噪聲級(按JGJ31-2003觀眾席、比賽場地、接待大廳(公共部分、熱身館、一般辦公室NR35(40dB高級辦公室、會議室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。機房建筑本體墻面、頂板的吸音處理。機房的隔墻采用隔聲性能大于55dB(A以上的重墻。原設(shè)計為空心磚墻達(dá)不

5、到該要求,后和設(shè)計協(xié)商改為三七磚墻雙面抹灰,砌墻時磚縫必須滿灰,以確保墻體的隔聲性能。對機房的墻面及頂板進(jìn)行吸聲處理,以降低機房內(nèi)的混響噪聲。墻體吸聲設(shè)計采用“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)堅固,防潮耐腐蝕的特點,同時在吸聲材料后又設(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,能大大增強墻體的吸隔聲能力

6、。機房的門采用聲閘式的隔聲門。機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。冷水機組和水泵等運動設(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)生噪聲的特性計算后對減振器進(jìn)行選型,加設(shè)彈簧減振器。冷凍機組、泵與管道之間的隔振處理。為降低設(shè)備傳給管路系統(tǒng)的振動噪聲,在每臺設(shè)備的進(jìn)出口分別安裝高效的橡膠軟接頭。原設(shè)計為金屬波紋管,隔振效果差,在圖紙會審時和設(shè)計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)機組和風(fēng)機箱較多,空調(diào)機組風(fēng)量較大,最大風(fēng)量為85000m 3/h,實際運行時產(chǎn)生的噪音較大,噪聲控制的重點為機房本身和管路送風(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力性噪聲為最強,這部分噪聲往往比風(fēng)機其它部位輻射的噪聲高出1020dB(A,其次是機殼輻射的噪聲及通過設(shè)備基礎(chǔ)輻射的固體振動噪聲。管路和消聲裝置的設(shè)計和選

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)計的氣流速度較高時,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,但流速偏高也會提高管路的壓力損失和氣流再生噪聲,影響消聲器的實際消聲效果。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)實踐經(jīng)驗提出的不同噪聲標(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)計計算中也可省略氣流噪聲影響的計算。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)計溝通后,對部分風(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)機組或風(fēng)機箱噪聲以出風(fēng)口輻射的空氣動力性噪聲為最大。本工程設(shè)計只考慮在風(fēng)機出口設(shè)計一個能消20dB的消聲器,無法達(dá)到最終的消聲效果。因此,在機組出口增加送風(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)機沿途傳播的噪聲。消聲器的設(shè)計要根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行并滿足空調(diào)用房的噪聲

10、要求。對有回風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng),在機組回風(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。具體治理措施參照圖1。具體消聲裝置的數(shù)量和型號根據(jù)計算得出。消聲器選擇的主要原則。按風(fēng)機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度與實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,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)機房前后的風(fēng)管段,并避免機房內(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,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,可利用建筑空間、空調(diào)箱的出風(fēng)段位置等設(shè)計并安裝消聲靜壓箱;當(dāng)相鄰隔聲房間的送回風(fēng)口來自同一風(fēng)管時,必須設(shè)置防串音消聲裝置;空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計計算的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:根據(jù)選用風(fēng)機的比聲功率級或風(fēng)機特性曲線資料計算風(fēng)機的聲功率級;根據(jù)已確定的系統(tǒng)管路設(shè)計,計算各部件的氣流噪聲聲功率級;計算管路各部件的噪聲自然衰減值;從風(fēng)機聲源聲功率級開始,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,最后計算得到房間內(nèi)接收點的剩余噪聲聲壓級值;根據(jù)確定的室內(nèi)噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)及計算得到的室內(nèi)接收點的剩余噪聲聲壓級值計算系統(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,重新校核各級消聲單元的有效消聲量并逐級校核氣流再生噪聲的影響。機組的隔振處理。在設(shè)備基