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电梯噪声振动控制工程的分析

2020-04-05 12:24:01 1331次浏览

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通过对电梯设施采取有效的隔振处理及隔声吸声等综合治理措施,把电梯设施运行所产生的噪声振动降低到允许范围,免除其对人们日常生活工作产生的不良影响,既是建筑设计院、开发商、电梯生产厂家、电梯配件生产厂家、安装维修保养公司、环保噪声与振动控制企业的共同的社会责任,也是各从业单位环保理念和技术实力的试金石。

由于由于电梯产品属于特种设备,电梯的制造、安装、改造和维修活动,必须严格遵守安全技术规范的要求。要严格遵照执行国家相关法规、标准,并受特种设备安全监督管理部门监督。所以,电梯的噪声振动控制工程与其它工程相比,制约更多。

一、电梯的噪声源分析

电梯的类型林林总总,有按使用性质、按电梯行驶速度、按控制方式及按其它分类。对电梯噪声振动控制对象而言,主要是与人们日常生活工作密切相关的住宅电梯。

电梯的主要噪声源有电机转动及电流噪声、减速箱运转噪声、电梯刹车抱闸张吸、变频器电磁辐射、控制柜接触器吸合噪声、轿厢及对重块主导轨磨擦噪声、轿厢门开闭噪声等。

电梯的环境污染不同于一般的风机、冷却塔等常见噪声源,其主要的传播方式是以低频振动型式通过建筑结构传递的结构噪声为主,空气声传播次之。电梯低频噪声且具有穿透力强、传播距离远、衰减缓慢等特性。

二、电梯噪声的相关标准

电梯噪声的相关标准主要有三类:

1、电梯产品标准规定:主机房的声音不得高于80dB(A)、轿厢的声音不得高于55dB(A);电梯本身的质量标准主要包括《电梯技术条件》GB / T 10058 -2009、《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003等。

2、住房和城乡建设部室内允许噪声标准:建筑方面的标准主要包括《住宅设计规范》GB50096-2003和《民用建筑设计隔声规范》GBJ118-1988。其中相关标准规定规定一类区A类房间(卧室等)室内噪声值昼间≤40~45dB(A),夜间≤30~35dB(A)。目前住房和城乡建设部的标准基本属于偏宽松的噪声限值标准。

3、环境保护的相关标准:环保方面的相关标准包括《声环境质量标准》GB 3096-2008,《社会生活环境噪声排放标准》GB 22337-2008、工业企业厂界环境噪声排放标准GB 12348-2008和《城市区域环境振动标准》GB10070-88等。环保部的标准规定住宅卧室噪声限值为白天40dB(A)、夜间30dB(A),同时为了控制以低频噪声为主的固体传声污染,新标准对31.5~500Hz的低频段倍频程也做了严格的规定(夜间卧室噪声相当于NR-20噪声评价曲线)。但在标准贯彻执行过程中,由于与现阶段客观条件尚存在诸多反差,导致环保部对颁发的国家标准的“释法”也频频修正调整。

以上三类由各有关行政主管部门为主颁布实施的“相关”标准,侧重于从不同的专业角度界定电梯噪声的限制标准,应具有不容置疑的权威性。但是,它们之间的兼容性、可行性尚有进一步考证的空间;电梯振动导致的低频噪声是电梯产品的不达标或是电梯安装不达标?是达到全部相关标准才为达标或只须达到相关行政主管部门为主颁布实施标准即为达标?在某些场合下适用标准的界定存在明显差距和歧义,由此引发诸多至今未尽的争论和法律纠纷。由此可见:对于相同的室内环境噪声,不同部门主导制定的国家标准的不同侧重点导致对室内环境噪声标准不同的解释和理解,给居民维权和行业运营带来巨大困难,也给法院执法带来诸多障碍。

三、电梯噪声的“源强控制”需要统筹关注的问题

1、电梯设计阶段应考虑建筑整体布局中电梯的合理安置、安装方式、隔墙隔声量等;

为了保证电梯安装结构性的可靠性《住宅设计规范》明文规定,电梯主机支承钢梁必须伸入电梯井道承重墙上,而井道承重墙钢性连接延墙体、顶面、柱子提供了强有效的传声介质。楼内电梯噪声的出现,主要是因为建筑在设计时考虑到房屋结构本身的美观以及公共面积的节约等原因,开发商将电梯机房的主承重墙与业主家的承重墙做公共墙或墙体间钢性连接而引起。电梯的噪声主要表现为低频振动,通过固体振动传声,形成“声桥”引起噪声对人的干扰。因此建筑本体设计上的钢性连接墙体为电梯振动噪声提供了传播途径。因此,电梯在整栋大楼的位置,从建筑设计之初就必须予以考虑,否则如果位置设计不当,就有可能产生噪声,影响入住后人们的生活。

2、电梯生产单位,应选用经过优化选型、严格计算的配套隔振设施;

电梯产品作为机电设备在运行过程中,必然存在固有的噪声及振动,电梯产品的噪声及振动指标又不仅与电梯的质量、品牌有关,还与电梯运行的速度、电梯的种类等也有较大关系。同时,部分电梯产品在产品品出厂检验时系在无荷载状况,在实际运行中噪声及振动可能超出检验标准。电梯生产厂家着眼于电梯产品质量标准,而非环境噪声排放标准。

如:电梯曳引机机座与承重钢之间的隔振垫,电梯生产厂家常规配置的是实心橡胶隔振垫,虽然明知橡胶隔振垫固有频率较高,隔振量不足未能起到良好的隔振作用。但是,由于橡胶隔振垫非线性变形,在承受静荷载时变形量已达变形范围,在承受动荷载时已无明显的压缩变形量的产生,对不改变微处理器的相关程序而保证电梯运行时的平层精度大有裨益。至此,电梯生产厂家曳引机隔振垫的常规配置可能已然成为标配了。

3、电梯使用、维护单位应加强关键系统的维护保养,保证设备在良好工况下正常运转。

电梯安装是容易被忽视的重要因素。电梯产品安装时,对噪声及振动的影响没给予必要的重视。电梯产品在安装过程中,如因安装装配条件不规范。对电梯产品必要的、已经证实有效的减振、隔声、吸声措施均没有采取,导致电梯安装运行后,结构性传声及空气传声没有被吸收和衰减。如电梯曳引机隔振系统、承重梁系统、轿箱及引绳系统与曳引机激振频率一致时,都会使电梯系统产生共振,导致噪声及振动的影响扩大倍增。如电梯产品使用不当或保养不佳,均有可能导致电梯的噪声及振动影响扩大。

四、电梯噪声振动治理的统筹考虑

但残酷的现实是,很多建筑总体设计不注意“动、静分开”,很多电梯选型五花八门,很多配套隔振设施良莠不齐,导致电梯噪声扰民“不可避免”。更由于电梯噪声大多是运行后才暴露噪声影响,即往往是电梯运营一段时间后,大楼业主基本入户后才逐步感觉问题的严重甚而至于 “忍无可忍”的,但是,时间上往往已过了电梯的保修期。

《特种设备安全监察条例》规定:电梯的安装、改造、维修,必须由电梯制造单位或者其通过合同委托、同意的依照《特种设备安全监察条例》取得许可的单位进行。电梯制造单位对电梯质量以及安全运行涉及的质量问题负责。电梯安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的安装、改造、维修情况书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门。根据条例对于吸声、隔声等不涉及电梯设备项目尚可由噪声振动控制公司自行实施。如有诸如电梯曳引机隔振系统的更换改造,对电梯启动、加速和停止运行时动荷载变化产生的竖向弹性变形是否会影响到电梯运行的平稳性;要保证平层精度是否要调整控制程序;关系到曳引机的拆装调试、如高差较大还应剪切曳引绳、制作曳引绳头;以上问题没有电梯制造单位、维修保养单位参与是不能解决的。

五、结语

由此可见,如没有建筑设计单位、电梯制造商、相关检测机构共同参与统筹解决民用电梯的振动噪声控制、与相关标准规范产生矛盾时的解释修订工作、以及对相关关键部件进行专业设计调整,是不可能圆满、可靠、高效、经济地解决电梯噪声的。否则,仅由电梯噪声的更为直接的相关方:业主住户、开发商、物业公司、维修保养单位、噪声振动控制单位以及噪声振动控制材料商“临时抱佛脚”的被迫降噪改造,又大多面临施工队伍技术素质的差异和电梯行业标准、安全规范的制约,使噪声治理措施难以充分到位,降噪效果参差不齐,甚至带来新的安全隐患。这一切,都严重制约着电梯噪声治理工程的有效开展。要严格达到所有环境噪声和电梯行业标准,势必力不从心。

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