某报告厅机房噪声治理介绍
 
来 源：本站原创　作 者：谭志华 　日 期：2010-4-22 17:00:06 
 
摘　要：随着社会的发展，人们对噪声要求越来越高。但我们有时会碰到一些建筑因在设计和施工阶段未采用合理的噪声控制措施，导致竣工后噪声达不到用户的要求，无法使用。只能再花更大的精力和代价进行改造和治理。本文以某报告厅机房噪声治理的实例，分析其噪声超标的原因，并简述治理的方案及最终效果，最后提出报告厅设计、建造的一些噪声控制方面的建议。

在现代社会，人们对噪声的要求越来越高。然而一些建筑的设计和施工往往会忽视各种机组的噪声控制问题。在设计、施工过程未采取任何噪声控制措施，或不经充分论证和验证而选用不太合理的措施，导致建筑完工，噪声对人们生活、工作造成了影响，才重视并花更大的时间、代价来治理噪声。

本文以某报告厅建成后发现、分析并解决其噪声问题为例，简述机房治理的方法和效果，最后对建筑设计的噪声治理提出建议。

1         报告厅机房描述

某报告厅在验收阶段，发现机房设备开启后，报告厅的噪声值过大，影响使用。用户要求整改。以下是报告厅机器机房的描述。报告厅高约10m，宽16.4m，长30m；其上方（天台）是空调机房、冷水机房。两个机房的混凝土地板厚约200mm。

图1 报告厅内景

空调机房内安装1台空调机。空调机座下安装的隔振垫已被压缩得严重变形。现场观察空调机组的振动不大，触摸机组基础时也未感觉到明显振动。

空调机房还起到混合新风和回风的作用。空调系统的送风管和回风管通过机房地板的管道开口通往下面的报告厅，现场考察时发现管道和开口存在缝隙，透过缝隙（面积约为0.24m2）可看到报告厅舞台顶部的灯光。缝隙是机房噪声传到报告厅的途径之一。

冷水机房内的设备包括有6台冷水机组和2台水泵。

冷水机组下面安有橡胶隔振垫，触摸机组基础时未感觉到明显振动。

水泵安装在水泥砌成的基础上，其基座下端安装的橡胶隔振垫已被压缩得严重变形，基本失去了隔振的作用。用手触摸水泵基础，可以感受到剧烈振动。

水泵通过橡胶柔性接头与两端的管道相连，在水泵运行时用手触摸管道，仍可感到明显振动。管道穿过地板直达报告厅顶部，管道和地板开口密封良好。管道的吊装点和支撑点均采用刚性连接。

2         现场测量

报告厅有3种声源：冷水机组、水泵和空调机组。为分析各声源对敏感点的影响程度，便于有针对性地治理，在测量各机房噪声、报告厅舞台（敏感点）背景噪声的同时，还要测量各声源独立工作时敏感点处的噪声值。以下是测量数据。

表1, 报告厅舞台处背景噪声

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
声压级dB
 49
 35
 34
 32
 30
 26
 23
 14
 35
 

表2, 空调机运转时，空调机房内噪声值

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
声压级dB
 88
 84
 79
 77
 76
 73
 69
 57
 81
 

表3, 当冷水机组和水泵都工作时，冷水机房内噪声值

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
声压级dB
 80
 77
 75
 73
 71
 68
 64
 58
 76
 

在测得以上数据后，我们还按以下工况测量舞台噪声值

表4, 工况1：空调运行，水泵和冷水机组不运行

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
声压级dB
 58
 53
 41
 35
 32
 28
 27
 23
 41
 

表5, 工况2：空调停止运行，水泵单独运行

中心频率
  63
  125
  250
  500
  1000
  2000
  4000
  8000
  dB(A)
 
声压级dB
  46
  40
  55
  37
  35
  26
  22
  14
  47
 

表6, 工况3：空调停止运行，

水泵和6台冷水机组运行

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
声压级dB
 54
 41
 59
 39
 36
 27
 23
 18
 51
 

表7, 工况4：空调、水泵和6台冷水机组同时运行

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
声压级dB
 59
 53
 59
 40
 36
 28
 25
 21
 51
 

除了以上数据，还测量机房及报告厅的混响时间。

在上述工况2~4中，用户觉得明显不适；经和用户商议，确定NC30作为舞台中央的噪声控制标准。

3         噪声超标原因

我们分别从固体传声、空气传声两个传声途径分析噪声过高的原因。

3.1.  固体传声

固体传声：声源的振动在建筑中传播时激起建筑结构（如墙体、梁柱、天花板等）发生振动，并再次辐射的噪声。

根据现场的勘察和测量，各声源设备的隔振措施已接近失效，这些声源都会通过固体传声影响报告厅。其中水泵的振动非常剧烈，在报告厅听到的声音和水泵噪声十分接近，可以判定水泵是影响报告厅的主要声源。

3.2.  空气传声

声源的空气传声也会影响报告厅，空气传声有两个途径：声源发出的噪声透过机房混凝土地板（及其缝隙）传到报告厅；空调机组的噪声通过空调系统传到报告厅。

根据机房里的噪声测试数据（见表2和表3）和混凝土地板的传声损失，可推算声源透过地板对舞台的影响

表8 对舞台影响的推算

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
冷水机房
 42
 32
 24
 14
 10
 -1
 -6
 -4
 22
 
空调机房(考虑缝隙)
 58
 53
 47
 45
 43
 40
 36
 23
 48
 
空调机房(不考虑缝隙)
 49
 40
 28
 19
 14
 5
 -1
 -4
 28
 

注：表8的推算只是用来辅助分析缝隙的影响程度的。   实际上因机房内混响不明显，而缝隙距声源较远，并有风管等其他物体遮挡，缝隙处的声压级要比表2低。所以，推算的噪声值会大于舞台实际测量的噪声值（表4）。

通过对比表8第2行和第3行的噪声推算结果，可以看出缝隙的存在对舞台影响明显，因此治理时，务必要封堵地板缝隙。此外，从推算结果可以看出，冷水机组的噪声通过地板后对报告厅舞台的影响有限。

对于空调系统的影响，因表4的噪声数据系由空调机组透过缝隙传到报告厅和通过空调系统传至报告厅这两个途径的噪声叠加而成，不好断定空调系统噪声的贡献值。但通过现场考察，发现原配置的消声器通道比很大，消声性能不佳。保守起见，将通过增加、更换消声器的方法降低空调系统噪声。

4         治理方案

根据以上分析、推算，分别从减振、隔声和消声几个方面进行噪声治理。

4.1. 减振方案

对所有可能传递振动的地方都进行减振处理，包括:

水泵：更换水泵基础，换为金属弹簧的浮筑基础。浮筑是槽钢焊接框架，中间填水泥砂浆；作用在于尽量降低系统的重心、增加稳定性，减少隔振台座的位移振幅，从而减少了设备因设置隔振基础而增加颤动。因现场空间有限，浮筑尺寸约大于水泵底座100mm。

浮筑与4个弹簧相连，弹簧的选择既要保证隔振系统的稳定性，又要有一定隔振效率，本次设计隔振效率约为60%。为增大固体传声的阻尼，金属弹簧底部贴一层橡胶垫。

水管：所有水管支架和吊架都用金属弹簧进行减振处理；穿墙处用密封材料隔开水管和墙体。

冷水机组：提升冷水机组，在其底部安装钢板和橡胶隔振垫。

空调机组：提升空调机组，在其底部安装橡胶隔振垫。

因报告厅接近竣工，冷水机组和空调机组都已经运行，所有水管、电缆、风管都已定位；如要提升这些机组，需要拆开所有相关接口，修改设备基础，等设备就位后再重新安装，工作量大，比较复杂。

4.2. 隔声方案

用木板、薄钢板和水泥砂浆密封缝隙。

4.3. 消声方案

经通风空调设计方确认，空调系统压力损失留有余量，可再增加50-60Pa负荷。

原设计拟在空调系统上增加新的消声器，以保证空调系统噪声不影响NC30的控制目标。因报告厅已装修完毕，空调风管安装位置较高，如增加新的消声器，施工难度很大，容易破坏报告厅的装修面及其他设备，所以本次治理工程采用更换消声器（空调机房内）的治理方案。

因没有原配置消声器的性能参数，加上空调机房内空间狭小，只能按允许空间配置消声器，如下

表9，送风消声器性能参数

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 
插入损失
 -6
 -10
 -18
 -30
 -42
 -34
 -23
 -14
 
再生噪声
 60
 49
 51
 49
 46
 47
 45
 39
 

送风消声器的压力损失：53Pa。

表10，回风消声器性能参数

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 
插入损失
 -7
 -12
 -16
 -28
 -35
 -35
 -28
 -17
 
再生噪声
 54
 47
 50
 47
 47
 50
 40
 28
 

回风消声器的压力损失：41Pa。

上述的噪声治理措施难易程度不一，对控制目标的的影响也有大有小，所以宜先易后难、先主后次。按以下步骤治理，治理后测量舞台处噪声值，如不达标进入下一步骤。

(1).    先改造水泵，更换消声器，封堵空调机房缝隙；

(2).    更改所有管道的支架和吊架；

(3).    更换冷水机组和空调机组的减震垫；

(4).    在空调系统增加新的消声器；

5         治理结果

在完成第1步骤后，在舞台处测量噪声值，如下表

中心频率
 63
 125
 250
 500
 1000
 2000
 4000
 8000
 dB(A)
 
舞台中心
 59
 50
 39
 35
 33
 30
 29
 27
 41
 
NC30
 57
 48
 41
 35
 31
 29
 28
 27
 40
 
差值
 2
 2
 -2
 0
 2
 1
 1
 0
 1
 

治理结果接近NC30。

用户决定就此验收，治理工作到此为止。

         图2 治理前的水泵                                                                                                     图3 治理后的水泵

                图4 原配置回风消声器                                                     图5 更换后的回风消声器

6         结语

通过分析本次噪声治理工程中报告厅出现的设计问题，对报告厅以及类似建筑的噪声控制提出以下建议：

(1)      设计要考虑报告厅的噪声指标,并对空调系统、冷水系统等提出噪声控制、隔振的要求；

(2)      机房应尽量与报告厅分开；把机房设计在报告厅上方，其噪声极易影响报告厅声学效果；

(3)      注重噪声控制设备的质量控制，如消声器必须具有选型计算书、产品性能参数、测试报告等；

(4)      项目实施过程注意按噪声控制要求施工，如注意通风管穿墙处缝隙的密封。

(5)      在设计阶段充分考虑如何进行噪声控制，并在施工阶段严格监控，才能保证报告厅的声学效果，避免本次工程出现的问题。否则，到了验收阶段再解决这些问题，会非常困难，并要付出更大代价。