浅谈电梯噪音污染及降噪方法

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　　摘 要：近年来，越来越多的装有电梯的高档住宅小区人们的视野，但随之而来的是越来越多的人对电梯运行时产生的噪音深恶痛绝。那么噪音是怎么产生的呢？通过对电梯设施采取有效的减振及隔声吸声措施把电梯设施运行所产生的噪声降低到允许范围的过程，电梯噪声主要表现为低中频振动，电梯噪声的传播方式是以低频振动型式为主，是通过固体传递的低频共振声能量。电梯低频噪音且有穿透力强、传播距离远、衰减缓慢等三大特性。常规加吸音棉隔音板只能降低以空气为传声媒质的空气动力噪声，对电梯低频振动噪音作用甚微。通过专业机构、科研单位多年实践经验积累、技术研究创新得出：在噪声振动源一定的情况下，解决电梯低频振动噪声，可以通过在振动能量及所产生空气动力声能量的传播途径把这类低频共振噪声及空气动力噪声降低到不足以影响人们休息的最安静的声环境以下。
　　关键词：电梯，降噪， 电梯噪声治理，噪声与振动控制工程手册
　　
　　一、电梯分类及对应噪声源分析
　　目前市场上电梯主流产品主要有两种类型如下：
　　1、调频、调压、调速（又称为3VF电梯）：变频电梯是应用变频控制原理，由旋转编码器脉冲计算、负载检测等通过电梯主电机带动减速箱实现无级变速控制。这类电梯是目前市场上的主流产品，但由于变频调速控制需要通过电梯的主电机要通过减速箱来控制实现电梯运转，因此噪声会比无齿轮电梯大。（主要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）。
　　2、永磁无齿轮电梯：无齿轮永磁电梯是在传统的变频原理基础上应用无齿轮永磁电机恒定力矩特性在控制技术上的又一次变革。该类电梯通过无齿轮永磁恒定力矩特性实现永磁电机直接控制电梯的运行及拖动，与传统的变频调速电梯相，比无齿轮电梯减少了齿轮传动减速箱装置。且永磁电机的噪声也比传统的变频电梯电机低（但电梯控制柜/电梯刹车抱闸的噪声会仍然存在）。
　　更换电梯只能是更换电梯的控制方式类型，国内的一流、二流品牌电梯，虽然不同系列都会有差异，但同一档次的电梯“噪声”对比差异不会太大。更换为无齿轮永磁电梯后可减少电梯主电机及减速箱的传动噪声（且这是主要噪声的“声源”），也就减少传到业主家内的噪声“声源”。
　　电梯噪声多由电梯机房主承重墙与住户共用承重墙或电梯相关设备与墙体断开不彻底存在钢性连接，形成“声桥”引起噪声对人的干扰。《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，设计上的盲点为电梯振动噪声传播途径，钢性连接延墙体、顶面、柱子提供了强有效的传声介质。目前一些设计承建公司已经意识到上述问题进行了设计上的修改，把本身设计时通过错层或设置楼梯间分隔等方式分离了机房承重墙与业主家内主墙体是可以解决由直接刚性连接形成“声桥”引起的电梯振动噪声问题。根据电梯噪声产生特性及传递方式，电梯噪声源可归类为以下两大类：
　　机房结构性传声：由电梯主机及机房控制柜发出，电梯机房内的主承重粱主墙与业主家内的主墙为一公共墙体或都是刚性结构连体，因此构成电梯噪声主要传播“声桥”，电梯在高速运行及停车时的低频振动及噪音通过声桥传入住户室内。目前最为普遍的室内电梯噪声污染案例类型，以顶层或次顶层的住户受噪声影响，其它层楼受影响不大，通过增设低频阻尼复合减振装置降低振动传递率把噪声降低至使人舒适的声环境以下。
　　井道结构性传声：电梯运行时，轿厢及对重块主导轨磨擦传递至井道结构引起的噪声问题。电梯主道轨固定于门的两侧与墙体连接，轿厢导轨上滑行停止时的磨擦及振动会通过固定导轨与墙体连成“声桥”，传到住户室内。
　　目前电梯有两种滑行方式，请你确认你处小区电梯是哪种滑行方式：
　　1、轿厢是以滚动滑轮组合固定于导轨的滑行方式的
　　2、轿厢是以U型导靴（是一种卡胶）固定于导轨的滑行方式的
　　将电梯轿厢的固定滑行方式改为滚动滑轮组合控制可大大减沙轿厢运行的磨擦噪声（因为滑轮组是由弹簧控制的，可减沙电梯运行中的磨擦与刚性接触）。但是由于两种滑行方式所使用的电梯导轨不同（滑轮组使用的导轨要大一些），要涉及电梯导轨的更换。
　　电梯对重是一个铁架内装上与电梯额定载重相匹配的生铁块，位于电梯门的正面内墙，电梯钢丝绳的一头是电梯轿厢，用于载人；另一头是对重，用于平衡轿厢重力。电梯对重架也同样与电梯轿厢一样是固定于两侧的导轨滑行，不过导轨是直接固定于电梯正面内墙上。无机房电梯有两种：A、一种是下置式，即电梯主机在电梯井底，目前“日立”等品牌属于此种，主要高层受影响；B、上置式，即电梯主机控制固定于电梯井道的顶部墙上，目前“通力”等品牌属于此种。无机房电梯的B种类型，主要视井道内固定主机的位置是否存在降噪的空间。电梯井道与业主家内为一公共墙体，井道在建筑时大厦线管预埋等原因影响结构不良。电梯的滑行导轨固定支架是固定于墙上的，墙体的结构不规则造成了电梯在高还滑行时振动通过导轨固定支架传到业主家内。目前井道传声引起的噪声污染案例比较少见，以中间楼层的住户受影响为主，通过修改导轨固定支回及井道降噪解决。
　　二、电梯降噪标准及降噪治理后最高标准适用
　　国家对电梯噪音的标准作了相关规定“根据2003年最新制定的有关电梯噪音标准，于电梯机房内测量电梯噪音值应≤80分贝。”目前国内的大多数品牌电梯噪音都能控制于60-75分贝以内，可以满足国家标准要求。受噪音影的电梯也包括了目前市场主流的“调频调压型电梯”“无机房电梯”及目前噪音最小的“永磁同步电梯”。通过采取适当的减振吸隔声降噪措施，通过递减设计降低及阻隔了电梯的低频振动影响，可以使住户室内电梯噪声A声级值≤35dB以下。电梯噪声治理设计标准如下：
　　1、符合《电梯技术条件》、《电梯制造与安装安全规范》质量标准；2、符合《住宅设计规范》、GBJ118-1988《民用建筑设计隔声规范》建筑设计标准规定白天不得高于50分贝、晚上不得高于40分贝；
　　3、《民用建筑隔声设计规范》室内安静程度的要求；《声环境质量标准》《社会生活环境噪声排放标准》规定一类区A类房间（卧室等）室内噪声值昼间≤40dB(A)，夜间≤30dB(A)；B类房间(卧室以外其他房间)室内噪声值昼间≤45dB(A)，夜间≤35dB(A)；
　　4、由于固体传声低频特性，除了满足国家环境噪声A声级标准外，特别是低频部分更要达到一定标准。本标准定为A声级小于40dB（A），整个噪声频带声级小于NR-30号曲线。
　　三、电梯噪声与振动降噪措施
　　电梯噪声污染不同于一般的噪声状况，属于低频噪声污染，伴随轻微振动污染。主要传播途径为固体传声，而一般的噪声是空气作为传声媒质。钢筋混凝土板属于高密度的物质，低频声在里传播，速度快、衰减低，针对上述的特征，采取以下治理措施。
　　1、原有的电梯主机，配电柜的基础与大楼钢筋混凝土刚性连接，成为电梯噪声主要传播“声桥”。原基础改造为复合宽频K值（颈度系数）减振降噪基础，以隔断低频噪声的传播途径。
　　2、配电柜电磁辐射噪声也是强污染源之一，对配电柜基础采用最低激发频率为1HZ的复合基础；所进出电线作软接触处理，断开大楼与楼板刚性连接而形成“声桥”，从根源处断绝电磁低频噪声。
　　3、如有轿厢及对重块主导轨磨擦传递至井道结构引起的噪声问题，使用电梯导轨减振降噪装置，降低这类井道结构性传声。
　　针对电梯噪声与振动产生机理和改造难点及维护便捷性分析，采用一整套经济有效的阻尼弹簧复合减震装置及独特的低频隔声降噪组合，确保治理后排除本底噪声，改造后住户内声环境达到国家规定的最新标准，并通过当地区域特种设备检验所检测及维保部门年检。居民可以到中国疾控中心环境所申请做出“污染”评价鉴定。拿到报告后，可以与房产开发商或物业公司进行商议解决，除了投诉，运用法律，同样可以悍卫住户利益。
　　四、结束语
　　要从根本上真正解决电梯低频共振噪声污染问题，只有从建筑设计上针对电梯声源所在及电梯低频共振噪声考虑到针对性的减振隔离才是最根本、最科学的解决之道。
　　
　　参考资料：
　　1.《噪声与振动控制工程手册》
　　2. 《电梯技术条件》、《电梯制造与安装安全规范》
　　3.《住宅设计规范》、GBJ118-1988《民用建筑设计隔声规范》

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