某廣播電視大樓空調設計的有關問題探討

鄭嘉耀

(福州市建筑設計院　福建福州　350011)

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某廣播電視大樓空調設計的有關問題探討

鄭嘉耀

(福州市建筑設計院福建福州350011)

立足廣播電視大樓重要工藝用房的空調負荷特征、噪音來源，以某廣播電視大樓為例，探討在高清演播廳采用小系統(tǒng)多機組、在配音間采用多聯式空調系統(tǒng)的空調系統(tǒng)設計，同時采取有效的降噪處理，滿足工藝用房的空調溫濕度、新風及實際使用要求，實現廣播電視技術用房的空調節(jié)能、達到降低噪音要求。

空調負荷特征；噪音；節(jié)能

0　引言

廣播電視大樓是包含普通辦公與工藝用房的綜合大樓。演播室、配音間是廣播電視用房的重要功能房間，其燈光、設備負荷大，房間密閉，噪音控制要求嚴格。這些特殊功能房間需要有完備的廣電用房建筑聲學裝修，還應有符合工藝要求的空調環(huán)境。而空調通風系統(tǒng)必然會產生噪音，常規(guī)的舒適性空調系統(tǒng)中常常被忽略的氣流再生噪音、房間串音、設備振動產生的固體傳聲等問題在此類型建筑中就必須重視予以解決。因此廣電大樓的空調設計在滿足基本的室內溫濕度、新風要求之外，還應著重處理好特殊功能房間空調通風系統(tǒng)的噪音問題，這也是此類工程的重點所在。

1　廣電大樓主要功能房間的空調室內設計參數

參照文獻[1-3]，并根據業(yè)主單位的相關要求，確定空調室內設計參數，見表1。

表1　各功能用房的空調室內設計參數及噪音控制指標

2　廣電大樓特殊功能房間的空調負荷特征和冷熱源選擇

2.1各特殊功能房間的空調負荷特征

(1)高清演播廳、配音間等

由于特殊的聲學及工藝要求，高清演播廳、配音間等均為密閉房間，無外窗，相應的圍護結構的空調負荷較低。高清演播廳的空調負荷以顯熱為主，其中占比最大的為舞臺燈光照明散熱，裝燈容量約為0.6kW/m2～1.0kW/m2[4]，而實際情況中，由于排風帶走一部分熱量，實際燈光發(fā)熱量并不是100%的對空調區(qū)域產生影響，且現有大量照明光源為LED冷光源，實際照明散熱量較原有鹵素燈源有較大下降[5]，但整個照明散熱量依然占空調容量的40%～45%，根據負荷計算最終單位面積空調冷負荷計算值為400W/m2(含新風)。配音間及配音控制室的空調負荷中占比最大的為調音副控臺及監(jiān)視器等，單位面積散熱量根據設備密度約為110W/m2～350W/m2[4]，經過與業(yè)主單位的協調，最終設計確定的配音間單位面積空調冷負荷計算值為300W/m2～350W/m2(含新風)。

(2)編輯機房等

主要的空調負荷均為廣電的音視頻設備發(fā)熱，具體散熱參考文獻[4]及甲方提供的材料，最終設計確定的編輯機房單位面積空調冷負荷計算值為300W/m2～350W/m2(含新風)。

2.2大樓冷熱源的選擇

考慮到本工程條件及同時使用情況，高清演播廳及其配套用房選用空氣源熱泵冷熱水機組；編輯用房及配音室等舒適性空調區(qū)域采用變制冷劑流量多聯式空調系統(tǒng)，滿足了個別編輯用房、配音室單間等獨立運行的需求。

3　各功能房間的空調系統(tǒng)

3.1高清演播廳的空調系統(tǒng)

高清演播廳面積約315m2，采用單風機定風量全空氣空調系統(tǒng)，配置兩套空調箱并聯工作。這種小系統(tǒng)多機組的做法，能減小單臺機組風量，縮小送回風管的截面尺寸，降低風機噪音，同時配置的單機組可滿足演播廳60%的負荷要求，在低峰負荷時候可單機組運行。演播廳是一個密閉房間，設計采用滿足排煙要求的空調箱，在火災發(fā)生時，切斷回風管與空調箱的聯系，利用回風管排煙，空調箱僅作為消防補風系統(tǒng)。同時考慮到空調季及過渡季新風量的不同，配置雙排風系統(tǒng)，其中過渡季排風機配變頻調速裝置，從而與過渡季變化的新風量相匹配(圖1)。

3.2配音間及配音控制室的空調系統(tǒng)

常規(guī)配音用房多采用單風機的全空氣系統(tǒng)，由多個配音用房共用一套空調系統(tǒng)。這種做法的弊病在于配音間較低使用率時候也需要開啟整個空調系統(tǒng)，運行費用高，且各房間共用一個空調風系統(tǒng)不可避免會導致不同房間的串音，增加系統(tǒng)降噪的復雜程度。

本項目各配音間空調均就近獨立設置，采用天花板嵌入導管內藏式(高靜壓，機外壓頭88Pa)空調室內機，空調室內機設于專用空調機房或走道吊頂內，進回風段均設置低阻的微穿孔板消聲器，同時在進回風口上方均加裝消聲靜壓箱，滿足配音間的噪音要求，同時保證空調冷暖氣流送至人員活動區(qū)域。新風管接入均在送風管的消聲器之前或在回風的消聲靜壓箱上，避免了各房間串音的可能性(圖2)。

3.3編輯室等功能房間的空調系統(tǒng)

編輯室、非編/媒資中心、導播間等大空間房間的層高均在4m～5m之間，采用四面出風嵌入式頂送頂回空調室內機形式。

4　空調通風系統(tǒng)的噪音控制

演播廳及配音間這樣的特殊工藝用房，建筑本身有著完備的聲學裝修，吸音墻體及天花，浮筑地面，還設有聲閘、隔聲門、隔聲窗等令房間在靜態(tài)時的噪音完全達標。這時空調系統(tǒng)的噪音成為了會令房間噪音超標的唯一可能。本工程在設計中考慮了如下措施，嚴控空調系統(tǒng)噪音。

4.1風速與噪音控制

特殊工藝用房的空調風系統(tǒng)需嚴格控制風速，避免風速過高引起的風道管壁低頻噪音輻射，具體的管道風速見表2。另過高的風口風速，還會產生再生噪聲，在配音間這樣特別敏感的房間，這種再生噪音是悲劇性的，會導致前端的一切消聲處理毫無意義。對此，結合文獻資料[4][6]和現場既有建筑的實際經驗，高清演播廳(NR30)采用方形消聲風筒，風口風速控制在1.5m/s以下，錄音室(NR20)采用圓形散流器，風口風速更低些，控制在1.2m/s以下。

表2　各噪音標準對應的管道風速的推薦值

4.2氣流組織與降噪設計

根據文獻[4-6]及諸多廣電大樓的調研，演播廳及錄音室送回風管均設置在吸音吊頂之上，采用上送上回的氣流組織形式，充分利用房間的噪音自然衰減。為了避免氣流產生再生噪音，除卻必要的消防電控閥門，高清演播廳及配音間的空調風系統(tǒng)不設置任何調節(jié)閥和導流葉片，合理設計風管管路，確?？照{風系統(tǒng)到達每個風口的阻力是一致。正確設置送回風口位置，避免高速氣流直射高處的傳聲器，確保傳聲器工作區(qū)的風速≤0.3m/s，避免受聲部件產生風摩擦噪音。

4.3空調設備的選擇及安裝降噪處理

空調噪音主要是通過固體噪音和風道噪音兩種方式傳到功能房間。

4.3.1避免固體傳聲

首先是空調機房位置的選擇。高清演播廳的空調機房設于屋面，與演播廳之間還存在著一個設備夾層。配音間受限于建筑的基礎條件，空調機房只能設在配音間隔壁空調機房或走道上。由于與配音間緊鄰，配音間的空調機房的門采用隔聲門，墻面、天花、地板均內襯吸音棉做減噪吸音處理。走道也采用了吸音吊頂，避免噪音傳入。

采用本底噪音較低的空調箱及多聯式空調室內機?？照{設備、空調風管、風管消聲器等均采用減震基礎或用彈簧吊架(圖3)。

穿墻及穿樓板風管采用柔性安裝方式，避免剛性接觸產生的固體傳聲(圖3)。

4.3.2風道噪音衰減控制及計算

空調系統(tǒng)需要消除的空調設備噪音源是空調箱或多聯式空調室內機，應降低風管風速，減少系統(tǒng)阻力，控制風機壓頭，從而有效控制風機的噪音。

本項目演播廳設計選用的是65dB(A)的低噪音空調箱，配音間選用的是噪音≤35dB(A)(高檔風速)的高靜壓風管機。

高清演播廳的供回風系統(tǒng)均采用四段消聲處理(消聲靜壓箱、消聲彎頭、消聲器、消聲彎頭)，系統(tǒng)管路合理，保證到所有風口的阻力相等或接近，不設分支調節(jié)閥，所有矩形消聲風筒均不設置調節(jié)閥及導流葉片(圖1)。

表3是高清演播廳的噪音控制計算書，可看到該系統(tǒng)設計滿足NR30噪音評價標準。

各配音間均為獨立系統(tǒng)，因其空調室內機本底噪音較低(僅為35dB(A))空調風系統(tǒng)采用兩段消聲處理(消聲器、消聲靜壓箱)。

5　現場檢測結果

項目完工后由福建省建科院進行了現場噪音檢測，高清演播廳的多點噪音測量值均在NR30曲線以下，各配音間的噪音測量值均在NR10-NR20曲線之間，滿足廣播電視錄(播)音室、演播室的聲學使用要求，證明本項目的空調噪音控制技術是有效的，達到設計預期。

6　結語

廣播電視大樓的錄(播)音室、演播室等有特殊聲學要求房間，空調噪音是其唯一的噪音源。本項目的空調在高清演播廳嘗試選用水冷小系統(tǒng)多機組，在各配音間采用導管內藏式高靜壓多聯式空調室內機就近分別獨立設置的做法，滿足空調溫濕度及衛(wèi)生新風、空調節(jié)能及實際使用要求，也達到了廣播電視技術用房的噪音要求。

[1]GY/T5043-2013 廣播電視中心技術用房室內環(huán)境要求[S].北京：中廣電廣播電影電視設計研究院, 2013.

[2]GY/T5086-2012 廣播電視錄(播)音室、演播室聲學設計規(guī)范[S].北京：中廣電廣播電影電視設計研究院, 2012.

[3]GYJ-89 廣播電視中心技術用房容許噪聲標準[S].北京：中廣電廣播電影電視設計研究院, 1989.

[4]王成武，金孟申.廣播電視技術手冊·第12分冊(工程設計技術)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996.

[5]黃建倩.演播室空調設計方法研究[D].上海：同濟大學, 2008.

[6]周秉芳.電視臺建筑的空調設計方法[J].空調設計，1997(2)：11-12.

Discussion on the problems of air conditioning design of radio & TV building

ZHENG Jiayao

(Fuzhou Architectural Design Institute, Fuzhou 350011)

Air-conditioning cooling and heating load and origins of noise is introduced for main functional rooms at one of the broadcasting and television buildings. Taking one of the broadcasting and television buildings as an example, small split HVAC systems are used at hd studio and VRV system is introduced at dubbing studio for air conditioning system design, meanwhile effective measures are taken to cut down noise, on one hand the requirements of interior temperature, humidity, fresh air and in-service use requirements are met, on the other hand energy efficiency and noise reduction are also achieved.

Air-conditioning cooling and heating load; Noise; The energy saving

鄭嘉耀(1983.11-)，男，工程師。E-mail:martinzjy@163.com

2016-08-05

TU831.3

A

1004-6135(2016)09-0080-04