Blog
50 dB Sound Pressure Level di Studio Netflix
Studio produksi TV dan filem di Montreal, Canada ini merupakan tempat untuk siri Netflix “House of Cards.” Gudang ini mengandungi dua studio rakaman: Satu selebar 247 inci dengan lebar 76 ft , dengan siling 40 ft , dan satu lagi selebar 247 ft dengan lebar 85 ft dengan ketinggian 63 ft. Parameter projek ini merangkumi nilai-nilai penting seperti cooling capacity (Tons), halaju angin (fpm), dan Sound Pressure Level (dB).
CABARAN PROJEK
Terdapat 3 cabaran utama yang timbul untuk projek di Studio Netflix di sana iaitu :
1. COOLING CAPACITY
2 unit aircond berkapasiti 25 Tons @ 30 HP setiap satu dengan total airflow sebanyak 20,000 cfm digunakan untuk studio ini. Capacity aircond yang digunakan agak besar, sesuai digunakan dengan aplikasi nya di gudang seperti itu.
Tetapi, ada beberapa persoalan utama yang menjadi tanda tanya pada pemilik studio iaitu mampukah fabric ducting ini menyejukkan studio yang tinggi silingnya hampir 40 ft @ 12 meter dan mampukah fabric duct beroperasi dengan senyap di dalam studio?
2. HALAJU ANGIN
Halaju angin sejuk yang ditetapkan oleh pemilik studio ialah sebanyak 25 fpm @ 0.1 m/s pada paras zon manusia iaitu 2 meter dari lantai. Halaju angin 0.1 m/s sangat rendah, kemungkinan pengguna bangunan tidak akan merasai langsung angin dari sistem aircond.
Kebiasaannya, halaju angin yang diperuntukkan oleh Prihoda adalah 60 fpm @ 0.3 m/s ke atas supaya pengguna boleh merasai sedikit angin sejuk dari fabric ducting.
3. SOUND PRESSURE LEVEL
Untuk memastikan keadaan suara yang ideal untuk penggambaran dan rakaman, pemiliknya telah menentukan tahap kebisingan maksimum adalah NC-20 @ 50 dB, boleh dikatakan sangat rendah untuk ruang yang besar.
Kebiasaanya, tahap kebisingan untuk rumah/pejabat adalah NC-30 @ 60 dB, manakala untuk gudang adalah 65-75 dB. Pengurangan dari 75 dB ke 50 dB adalah sangat besar, kemungkinan sangat sukar untuk dicapai. Tahap kebisingan 50 dB ini seperti sesorang berbisik di dalam bilik yang sunyi.
SOLUSI PRIHODA
Dua cabaran besar yang Prihoda hadapi dalam projek ini adalah:
(1) mengagihkan sejumlah besar udara sejuk ke ruangan yang besar dengan halaju yang sangat rendah.
(2) mengekalkan Sound Pressure Level pada atau di bawah NC-20 @ 50 dB. Ini bermaksud mengagihkan 20,000 cfm udara sejuk ke studio sambil menghasilkan bunyi seperti bisikan.
Penyelesaiannya bergantung pada software Prihoda yang diberi nama Air Tailor, yang digunakan untuk menghasilkan profil aliran udara yang tepat dan analisis bunyi sistem.
Untuk ruang produksi TV dan filem, pengedaran udara sangat penting untuk mengatasi masalah haba yang dihasilkan oleh lighting produksi. Jika tidak, mungkin rambut pelakon boleh terbakar/meletup atau props produksi cair/rosak.
Keupayaan analisis bunyi dari software Air Tailor membolehkan Prihoda menilai pelbagai jenis diffuser yang sedia ada, untuk menentukan tahap kebisingan yang dihasilkan oleh sistem fabric duct. Sekaligus dapat melaraskan sekali saiz fabric ducting dan reka bentuk untuk pengagihan udara yang diperlukan untuk mencapai Sound Pressure Level 50 dB.
Keupayaan reka bentuk software Air Tailor dari Prihoda membolehkan sistem fabric ducting mengagihkan udara sejuk dari sistem aricond sekata ke seluruh ruang studio dengan halaju angin yang paling minimum sehingga tiada suara/bunyi di dalam studio.
Gambarajah di atas menunjukkan graf Sound Pressure Level (dB) versus Frequency (Hz) bagi studio Netflix di Montreal, Canada. Elemen yang terlibat dalam graf tersebut adalah diameter fabric ducting. Diameter fabric duct berkadar songsang kepada Sound Pressure Level. Semakin bertambah diameter fabric duct, semakin rendah Sound Pressure Level bagi sistem pengagihan udara. Dengan saiz diameter 40 inch @ 1000 mm, Sound Pressure Level yang dituntut oleh pemilik studio iaitu NC-20 @ 50 dB dapat dicapai berdasakan graf yang telah dibuat.
Prihoda fabric duct tidak mampu untuk membawa bunyi bising dari sistem aircond ke dalam ruangan bilik yang hendak disejukkan kerana materialnya yang telap (permeable). Permukaan fabric duct yang telap ini membolehkan angin sejuk/bunyi bising dari sistem aircond keluar melalui serat-serat benang kain walaupun tanpa ada sebarang lubang diffuser pada permukaan fabric duct. Berbeza dengan ducting besi dimana tenaga bunyi yang dibawa dari inlet fan akan terpantul/terbias sepanjang-panjang ducting disebabkan material besi yang tidak boleh menyerap bunyi.
Dari sudut pandangan rekabentuk kejuruteraan, kecekapan tenaga sistem HVAC dan operasinya yang senyap berkongi pelbagai elemen teknikal yang diinginkan dalam sesuatu projek. Fan coil yang besar lebih senyap disebabkan oleh halaju udara yang rendah. Halaju udara yang rendah berpotensi mengurangkan penggunaan Horsepower fan motor secara minimum, sekaligus membawa kepada penjimatan tenaga elektirk untuk penggunaan sistem HVAC.
Gambarajah di atas menunjukkan contoh sumber bunyi yang dikeluarkan dari sistem HVAC. Antara elemen yang terlibat adalah sumber bunyi, laluan bunyi dan penerima bunyi iaitu orang di dalam bilik tersebut. Ada 5 sumber dan laluan bunyi yang berbeza mengikut gambar di atas. Antaranya ialah :
A
Tenaga getaran dari kompressor aircond yang mengeluarkan bunyi dan disebarkan ke ruang bilik melalui lantai.
B
Tenaga bunyi yang terhasil dari inlet fan disebarkan melalui diffuser ducting.
C
Tenaga bunyi dari supply duct yang disebarkan melalui permukaan ducting.
D
Tenaga bunyi dari kompressor dan fan disebarkan melalui return duct terus ke ruang bilik.
E
Tenaga bunyi dari kompressor dan fan disebarkan terus melalui dinding bilik ke ruang pejabat.
Kesemua punca bunyi diatas boleh dikurangkan jika insulation yang betul dibuat. Tidak kiralah untuk ducting, dinding ataupun lantai sekalipun. Tetapi ada penambahan kos untuk membuat insulation bagi kesemua elemen tersebut. Apa yang Prihoda boleh bantu untuk mengurangkan kos insulation bagi mengurangkan Sound Pressure Level di dalam ruang bilik ? Terdapat 3 cara atau kaedah yang digunakan oleh Prihoda untuk mengurangkan bunyi dalam ruang bilik yang hendak disejukkan iaitu :
REKABENTUK SISTEM
Merekabentuk sistem ducting pada rintangan aliran udara dan pergolakan (turbulence) angin yang paling minimum.
Rintangan aliran udara yang tinggi membawa kepada penambahan tekanan pada kipas dalam unit sekaligus mengakibatkan bunyi kipas yang sangat bising dan bingit.
Pergolakan (turbulence) pula meningkatkan frekuensi kebisingan angin yang dihasilkan pada sambungan (fitting) ducting dan juga damper.
Contoh rintangan yang mudah adalah turning vanes dalam ducting itu sendiri. Turning vane adalah aliran udara sejuk dalam ducting ketika hendak berubah arah.
Gambarajah di atas menunjukkan contoh turning vanes yang tidak bagus kerana kurang turning vanes sekaligus menyebabkan angin bergolak (turbulence) dengan banyak pada bahagian sambungan ducting dan mengakibatkan penurunan tekanan yang tinggi (high pressure drop).
Gambarajah di atas menunjukkan contoh turning vanes yang sangat bagus kerana laluan aliran udara bertukar arah sangat lancar menyebabkan tiada angin bergolak (turbulence) pada bahagian sambungan ducting dan mengakibatkan penurunan tekanan yang sangat rendah (low pressure drop).
ROCKWOOL INSULATION
Pasang rockwool insulation pada ducting untuk mengurangkan bunyi. Fungsi rockwool adalah menyerap bunyi bising dari fan unit supaya tidak tersebar ke dalam ruangan bilik. Rockwool ini mampu menyerap bunyi sehingga 95%.
Bukan itu sahaja, ia juga tahan untuk suhu yang panas dan mampu menyerap wap air sekaligus boleh mengelakkan proses kondensasi berlaku pada ducting.
Gambarajah di atas menunjukkan contoh pemasangan untuk rockwool insulation pada ducting. Galvanized Iron (GI) duct digunakan sebagai header dari ducted unit/ceiling concealed unit sehingga ke fabric duct.
Untuk mengelakkan bunyi bising kipas unit dari masuk ke ruangan bilik, panjang ducting sama ada supply atau return duct mestilah paling minimum 3 – 5 meter. Jika tidak, bunyi bising dari kipas unit aircond sangat ketara dan mungkin melebihi 60 dB iaitu Sound Pressure Level paling minimum dalam ruangan bilik.
Begitu juga dengan rockwool insulation, dimana mestilah dipasang 3 – 5 meter dari unit aircond untuk kedua-dua supply dan return duct. Kedudukan return grill di dalam ruangan bilik juga memainkan peranan yang penting. Jika tidak, angin yang disedut melalui return grill juga menghasilkan bunyi yang sangat bingit. Kedudukan return grill mestilah jauh dari inlet supply supaya gabungan bunyi bising dari kedua-dua duct tidak ketara.
Semasa proses design oleh team Prihoda, telah dinyatakan dalam drawing AutoCAD apa insulation yang diperlukan, berapa panjang insulation, ketebalan insulation itu sendiri mengikut SMACNA dan ASHRAE standard.
DUCT SILENCER
Duct silencer atau nama lainnya Noise Attenuator mempunyai fungsi yang sama dengan rockwool inuslation iaitu menyerap bunyi bising dari unit aircond supaya ia tidak tersebar ke dalam ruangan bilik. Duct silencer ini mampu menyerap bunyi sehingga 85 dB.
Pemilihan duct silencer sangat penting supaya ia tidak meningkatkan External Static Pressure (ESP) pada inlet fan secara signifikan. Pemilihan duct silencer yang salah akan membawa kepada penambahan static pressure pada inlet fan.
Pemilihan duct silencer pada static pressure losses 0.5 in.wg (124 Pa) ke bawah mampu meminimumkan bunyi bising yang dihasilkan apabila aliran udara sejuk dari sistem aircond melalui duct silencer tersebut.
Kebiasaannya, external static pressure pada inlet fan yang dipakai untuk fabric ducting adalah dari 0.3 – 1.0 in.wg mengikut applikasi sesuatu projek termasuk cooling capacity aircond, saiz, panjang dan jenis diffuser pada fabric duct.
Fabric duct juga mempunyai Noise Attenuator yang tersendiri. 100 mm Rockwool insulation dan aluminium foil digunakan pada noise attenuator ini. Ia dapat menyerap bunyi sehingga 20 dB pada saiz fabric duct berdiameter 400 mm .