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电梯隔音降噪为何采用高阻隔声毡  2014-6-23

    基本上所有城市小中高层住宅楼、写字楼里都有电梯运转。而电梯在方便人们的同时,其运行噪声也对周围人产生了伤害,相关涉及到的很多方面都希望能对电梯噪音进行有效治理,做好电梯隔音措施,避免造成纠纷。电梯隔声应该如何进行呢?我们先要分析电梯噪音的来龙去脉,方能进一步分析降噪措施。
  电梯噪音,是指电梯在设计、安装、使用不合理产生的人类不需要的声音。电梯噪音主要由以下三方面声源产生:首先,主机房内曳引机驱动运转、轿厢及配重运行引起的低频振动声能量沿结构主承重墙传播,引起墙体楼板扰动产生共振;其次,曳引设备摩擦促使电梯轿厢上下运行,曳引轮与曳引绳间在电梯高速运行过程中产生摩擦声,有时也由钢丝绳传递到轿厢,进而传递到导轨,传递到相邻墙体,影响到住户;再者,曳引设备和导轨上下运行时导靴(导轮)与导轨间的摩擦、各旋转部件与曳引绳间摩擦、轿厢高速运行产生的空气流动等噪声污染,都将传递到导轨,传递到相邻墙体,影响到住户。 电梯噪音主要表现为低中频振动,电梯噪声的传播方式是以振动型式为主,是通过固体传递的。科学研究表明电梯噪声发出的低频噪声会严重损害人们的内脏。
  根据对多例产生噪声扰民的电梯运行噪声监测结果,一般机房内的噪声级在73~81dB(A)之间,机房门外的噪声级为50~59dB(A),轿厢内的噪声级为42~47dB(A),相邻的居民客厅(或卧 室)内的噪声级达到33~46dB(A),居民在家中可以清晰听到电梯运行噪声,夜间更加明显。对电梯不同部位的振动进行测量表明,驱动机械的振动级VLZ10在100dB左右,由于经过电梯配套减振器的减振,型钢支架上的振动级VLZ10已经降低到55~85dB,而楼板上的VLZ10只有55dB左右,居民室内VLZ10基本在50~55dB之间,楼板的振动级完全符合GB10070-1988城市区域环境振动标准居民在室内感觉不到楼板振动。
  众所周知,噪声是因振动在介质中传播引起的,要降低电梯的扰民噪声,必须深入研究电梯振动的传播途径和过程。经过分析电梯的振动源是驱动机械,与该振动源紧密接触的介质有空气和型钢支架,驱动机械振动必然会激发附近空气和支架振动,因此电梯噪声只有从这两种介质传递到居民室内并产生扰民。下面详细分析空气噪声和结构噪声传递的可能性。
  (一)、空气传声的可能性󰀁
  电梯运行噪声通过空气传递到居民房间内的途径有,沿电梯门-楼梯道-居民门-居民客厅传播,通过墙体透射传播。首先计算电梯噪声通过电梯门、楼梯道、居民门传至居民客厅内的声衰减。根据轻质隔声的经验公式TL=13.5log(M)+13 ,取每道门的面密度M为16kg/M2 (2mm钢板),则单道门的隔声量为29dB(A)。因为两道门之间成垂直角度,且中间存在一定的距离,所以可以直接将两道门的隔声量相加得到总隔声量为58dB(A)。再加上距离扩散衰减和声源的指向性因素,估计衰减量为10dB (A)。这样就得到电梯驱动机械噪声通过门、楼梯道、门传至居民室内的声级为81-29-29-10=13dB(A)。而电梯噪声扰民时居民室内的噪声级在33~46dB(A)之间,所以该条传声通道不是产生噪声扰民的主要途径。 再分析计算墙体透射传声,根据重质墙体的经验隔声量公式:TL=18log(M)+8[1] ,取电梯机房和井道墙体为240mm混凝土墙,M约为600kg/M2 ,计算得到的墙隔声量为58dB(A),再假设距离衰减量为5dB(A),则机房内的噪声透射到居民室内的噪声级应为81-58-5=18dB(A),可见墙 体透射传声也不会造成电梯噪声对居民室内的影响。 上面的分析是基于电梯机房的门和墙体不存在漏声的情况,在这种假设下空气传声不会造成电梯运行噪声对居民室内的干扰。
  (二)、固体传声的可能性󰀁
  电梯运行时因电机、传动系统的力和力矩不平衡会产生振动,该振动必然带动工字钢支架振动,为此生产商在电梯的驱动机械和型钢支架间设计了减振器。当电梯的设计和安装都很好时,驱动机械的振动经过减振器后衰减很大,传递到工字钢支架上的振动力较小。反之,减振器未能发挥其应有的减振作用,或型钢支架设计不合理,存在力和力矩的不平衡,该不平衡导致型钢振动,因型钢与墙体为刚性连接,型钢振动进一步传递给墙体,墙体内的振动进一步沿着整个居民楼向各个方向传递,形成固体声波。当固体声波传到居民室内时,居室内的墙面、地面、天花板、门、窗、家俱、家用电器等也会跟随振动,它们与空气接触的表面推动空气分子振动,从而在居民室内再次形成了电梯运行噪声,这种通过建筑物的墙体、楼板等结构振动辐射形成的声波称为结构噪声。
  1、减小噪音的方法
  噪音不可能完全消除,但可以有效地减少,只要我们知道噪音的产生原因,就能够有效的减少噪音对我们的影响。我们知道声音是由于物体振动产生的,再通过周围介质而传入我们的耳膜,被我们所听到感知。因此,减小噪音的方法便可从其产生的声源处减弱,传播过程中减弱和接收处减弱。
  2、电梯噪音的来源
    电梯运行噪音主要来自于两部分:机房噪音和井道噪音。机房噪音主要来源于电梯曳引机的振动和电动机的电磁噪音;而井道噪音主要来源于电梯运行中产生的振动和摩擦,包括轨道振动、轿厢振动和轿厢与轨道间的摩擦。
  3、电梯噪音的减小方法
  针对电梯噪音产生和传播的过程,我们可从生产设计、施工、使用维护等方面进行考虑,采取以下一些措施来有效减小电梯的噪音。
  (一)、生产设计方面
  电梯在设计阶段就可先考虑到设备的振动问题,应不断优化结构,减少不必要的间隙,使主机结构紧凑合理,轿厢结实平稳。在使用过程中,我们发现电梯主机采用机械减速箱的曳引机运行中所产生的噪音一般在65~80dB(A),而在采用结构紧凑、一体化较好的小机房或无机房的永磁式无齿轮曳引机产生的噪音一般在60~70dB(A),品牌好的电梯噪音甚至更低;同时,针对电动机运行产生的噪音方面,除采用滑动轴承外,我们还可通过适当加大定子铁芯的有效外径,合理改进定子铁芯冲片形状等手段来减小磁通密度,从而达到减小电动机电磁噪音的目的。 在电梯生产制造过程中,我们可通过合理提高各部件的生产标准和精度要求,以达到配件间的能够完美的结合,各部件接触面能够可靠啮合的目的,从而,有效的减少部件间的振动。
  (二)、施工方面
  电梯在安装施工过程中,其质量的好坏,也会对电梯噪音产生影响,我们可以从以下几个方面来考虑减小电梯噪音:首先,电梯的安装位置要合理:井道虽然是固定的尺寸,但电梯各部件的位置是可以合理布置的,是由主机位置决定轿厢与对重的位置,还是由轿厢与对重的位置决定主机的位置,可根据用户的需求来设计,使电梯的运行对用户工作、生活的影响降到最低;其次,电梯的安装方式要可靠、牢固:电梯运行质量的好坏很大程度上取决于电梯安装的质量,如果设备安装的不好,连接不可靠,间隙过大等等,都会使电梯产生振动,发出噪音;第三,安装完毕后,要对电梯运行的情况进行监测、调试,避免电梯运行中产生的振动和运行轨道等部件发生共振,或由于井道和机房的孔洞通风能力不够,而产生更大的噪音,我们可通过利用电梯检测分析仪(EVA)来进行分析。
  (三)、使用维护方面
  电梯在使用过程中,很多时候都是遭到人为的损坏,从而影响到了电梯的性能,导致故障或发出噪音,因此,在使用维护过程中,我们除了对电梯的选择要选用质量可靠,信誉好的品牌,一方面要做好电梯的维护保养工作,应由有资质的电梯公司及时加强对电梯的维护保养,保证电梯的正常运行;一方面还要做好电梯文明使用的宣传工作,避免违规使用和损坏电梯的行为。只有这样,才能使电梯运行在一个良好的工作状态,为人们提供出行的便利。五、结语 噪音问题已成为社会越来越关注的问题,随着对减小电梯噪音方法研究的不断深入,电梯的性能必能得到不断的改进和完善,从而,为居民创造一个良好的工作、学习和生活的环境,进一步促进社会的和谐发展。
  在声学工程上,根据电梯噪音的来源及影响,我们对电梯安装隔音材料的措施已经成为当今电梯降噪的有效措施,比如在电梯井壁上安装PANHOO梯度吸音棉和高阻隔声毡。成本低廉的PANHOO隔音毡收效明显,PANHOO环保隔音棉对环境无害,具有全频吸音的特效降噪效果,为电梯隔音降噪的优化完善奠定了坚实基础,经大量实践证明大大有助于降低电梯运行产生的噪声。


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