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建筑工程设备机房振动与噪声的有效控制措施

作者:上海声华声学工程有限公司     上传时间:2018-03-10    浏览次数:


随着我国建设工程环境质量要求不断地提高,人们对减少噪声与振动的要求尤为迫切。近年来,对噪声与振动控制要求十分严格,仔细分析产生噪声与振动的根源主要是设备机房,因为设备机房分别安装有冷冻机组、空调循环水泵、空气处理机组、各类风机、冷却塔等动力机电设备。这些设备运行时由于旋转的惯性力和偏心不平衡产生的扰力,都会引起设备部件产生强迫振动,并通过设备底座、管道与建筑物的连接部分产生振动和噪声,并以固体声和空气声波的形式向周围空间辐射噪声进行传播,给人们的生活学习工作带来影响。因此满足人们对环境质量的要求,是当今建设工程监理不应忽视的问题。 
  1、噪声与振动的危害 
  噪声对人体带来的危害主要是对睡眠、工作、交谈、收听和思维等方面产生不利的影响。对听觉器官的影响:噪声会造成人的听觉器官损伤。在强噪声环境下,人会感到刺耳难受、疼痛、听力下降,甚至引起不能复原的器质性病变,即噪声性耳聋。目前,国家确定的听力保护标准为85-90dB。对人体健康的影响:噪声作用于中枢神经系统,使大脑皮层功能受到抑制,出现头疼、脑胀、记忆力减退等症状;使人分泌功能降低,引起消化系统紊乱;会使交感神经紧张,从而引发心血管疾病;还会使视网膜轴体细胞光受性和视力清晰度降低。振动是产生噪声的根源,其本身也具有很大的危害。如人长期处于强烈的振动下,也会造成机体的损伤,而且还会损坏机械设备和建筑结构。签于此,在建筑物建造过程中,必须要消除或减轻噪声与振动的危害。 
  2、振动及噪声主要原因 
  水冷式螺杆式冷水机组、风冷式空调机组及循环水泵运行过程中产生的振动、噪声比较明显,主要原因有: 
  (1)安装在水冷式螺杆式冷水机组供、回水管上的用作减振的不锈钢波纹管安装在供、回水管立管上,并且供、回水管弯头处有一刚性支撑直接支撑在空调机房钢筋混凝土楼面上。(2)安装在风冷式空调机组供、回水管上的用作减振的不锈钢波纹管安装在供、回水管立管上。(3)安装在循环水泵供、回水管上的用作减振的是不锈钢波纹管,水泵直接安装在钢板上再通过减振弹簧固定在钢筋混凝土基础上,并且钢板的重量远低于循环水泵运行重量的2倍。(4)空调机房四周墙体没有采取消声降噪措施。(5)空调机组(尤其是水冷式螺杆式冷水机组)的振动通过电缆桥架、线槽传递的支架、墙体及立柱上。在上述产生振动及噪声主要原因中,又以水冷式螺杆式冷水机组产生的震动及噪声最为明显。 
  3、控制噪声的技术措施 
  3.1控制和降低空气声噪声传播的主要技术措施 
  (1)设备机房内吊顶和墙面做隔声、吸声处理,机房门边用高隔声性能隔声门;(2)对于安装在楼层顶部室外的设备机组,应增设消声器、消声百叶,必要时设置隔声吸声屏等措施;(3)对于空调通风系统,合理选用和配置消声器、消声弯头、消音静压箱等消声装置,并控制管道内的气流速度,以避免气流再生噪声的影响。 
  3.2控制和降低固体声传播的主要技术措施 
  (1)动力设备安装要求设计单位进行隔振设计计算,隔振设计时应了解机器设备振动特性,获得隔振传递率和隔振效率数据;(2)正确合理地选用隔振元件,并采用最佳隔振形式,保证有较高的隔振效率;(3)设备层平面应合理布局,设备应尽量布置在结构(梁)刚度大的部位,以减少振动对周围的环境影响;(4)为防止和减小空调机组、冷却塔、冷冻机组、风机、水泵等产生的振动沿层面、 梁柱、墙体振动传递,在设备底部安装隔振元件(弹簧隔振器、橡胶隔振器)。管道采用橡胶挠性接管(或金属波纹管、金属软管),风机进出口与设备和管道连接处用帆布接头等,变刚性连接为柔性连接。并对管道支架、吊架、托架等同时进行隔振处理,以达到防止或减少振动的传递。 
  4、建筑设备隔振一般要求 
  4.1水泵机组隔振 
  (1)施工中依据设计要求选用隔振元件,根据环境要求确定隔振方式,使设备隔振传递率和隔振效率达到规定要求,使隔振元件受力均匀,设备振动受到控制,因此要求隔振基座有一定的质量和刚度,同时根据产品技术参数的要求,设计计算隔振基座的重量必须是水泵重量1.5倍以上控制面振幅。(2)对楼内地下设备房区域水泵可采用橡胶剪切隔振器和隔振设计,隔振效率达90%左右,对楼内特殊区域及楼层上水泵可采用弹簧隔振器隔振设计,隔振效率达98%左右。 
  4.2冷冻机机组隔振 
  (1)冷冻机组为离心压缩机或螺杆机组,安装在地上,根据冷冻机组的荷载均匀布置三层橡胶垫块中间夹钢板直接安装。(2)进出水口采用橡胶挠性接管连接,管道采取钢架支撑形式隔振,由于管道振动较大,会通过钢架支撑传递到楼层下,设计时必须考虑采用橡胶隔振器隔振。 
  4.3管道风机及空调机组、送排风机、混流式风机隔振措施 
  (1)各类空调机组及风机设备在运行时,其振动和固体声会沿着基础、楼板、墙体、及管道等传递,除振动固体声传递外,直接安装在楼板上风机设备会激发楼板的振动,并辐射出噪声;(2)为了安装和调整方便,空调箱设备应加混凝土隔振台座(或隔振钢台座),增加系统的质量,降低隔振系统重心。增加稳定性并减少隔振系统的位移,从而减小风机设备因设置隔振装置而增加颤动;(3)各类空调机组及风机采用钢架基座结构加弹簧隔振器隔振,隔振器的频率为3-5Hz,阻尼比为0.04;(4)风机风管采用钢架吊装结构,采用吊架弹簧隔振器,隔振器的频率为3-5Hz,隔振的变形控制在(在没有预压时)25mm;(5)风机出风口和管道连接处用帆布接口连接,防止风机振动通过管道振动传递;(6)空调箱及排风机放置在地下室及振动要求低的区域,设计时采用橡胶剪切隔振器在设备底部直接安装。 
  4.4冷却塔隔振 
  依据冷却塔厂方提供转子参数和防振设计方案,我们在实际监理中有如下体会:(1)水冷塔的减振基础计算公式为:叶片频率=转子频率×转子上叶片数,按照此频率计算,隔振系统的隔振效率大于95%。如扰动频率取风机的转子频率,即风机的转速,里边的水冷塔为低转速的设备,所选配的隔振元件,扰动频率与系统的固有频率之比较小,因而隔振效率较低;(2)通常对冷却塔等设备的减振计算,是以转子频率作为选择隔振元件的设计依据,这是通常的做法,也是比较保险的方式,特别是考虑到转子不平衡的扰力影响。如果以叶片频率作为选择隔振元件的设计依据,则对设备的性能提出了更高的要求,即设备本身需制作精良,特别是在转子的平衡方面需考虑得更为周全;(3)对于现场厂家所提供的冷却塔与之配套使用的隔振器,能满足需求应尽量选择由厂家提供的减振器。 
  结语 
  综上所述,本文所阐述振动、噪声治理措施可以广泛应用在各类建筑的各种设备房的振动、噪声治理,改善工作、生活环境,提高人民的生活质量。


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