電梯噪聲降噪技術(shù)與實(shí)踐

李 江

（北京實(shí)創(chuàng)電梯工程有限公司 北京）

一、引言

由于住宅小區(qū)樓內(nèi)許多電梯機(jī)房和電梯井道，未采取降噪或間隔空間措施而使電梯機(jī)房、井道和業(yè)主的臥室或客廳緊鄰一墻之隔。特別是頂層住戶反映，電梯運(yùn)行噪聲直接影響到業(yè)主的正常生活和休息，在夜間顯得尤為嚴(yán)重。為此，解決業(yè)主受噪聲污染的困惑，降低電梯運(yùn)行噪聲的污染是非常必要的，而降低電梯運(yùn)行噪聲還是有一些可行方法的。實(shí)施降噪方法后表明，降低電梯運(yùn)行噪聲方法效果顯著。

二、噪聲監(jiān)測(cè)情況

北京某小區(qū)3號(hào)樓，電梯3臺(tái)，梯速1.75 m/s，25層站。電梯運(yùn)行時(shí)在電梯機(jī)房實(shí)測(cè)噪聲75 dB（A），電梯轎廂內(nèi)運(yùn)行實(shí)測(cè)最大值為50 dB（A），電梯開關(guān)門過程實(shí)測(cè)最大噪聲值60 dB（A），曳引機(jī)有明顯的振動(dòng)并通過墻體結(jié)構(gòu)可傳導(dǎo)到18層住戶，18層至25層14個(gè)住戶均受到不同程度影響。特別是25層的住戶，在其客廳中距離井道壁墻面1 m處，夜間測(cè)得噪聲值46 dB（A）。25層以下住戶如8層住戶家，在其客廳中距離井道壁墻面1m處，夜間測(cè)得噪聲值為40 dB（A）。社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：夜間居住臥室噪聲標(biāo)準(zhǔn)≤30 dB（A）為合格）。國(guó)家電梯技術(shù)條件GB 10058-2009標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)乘客電梯的噪聲值見表1。社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB 22337-2008的相關(guān)規(guī)定，見表2。

表1 乘客電梯的噪聲值 dB（A）

三、噪聲源分析

電梯機(jī)房的噪聲來源于曳引機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲及電梯控制設(shè)備的各種接觸器、繼電器和風(fēng)扇的工作噪聲。其中曳引機(jī)變速箱運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲、電機(jī)工作噪聲、制動(dòng)器動(dòng)作的電磁噪聲、電梯啟動(dòng)和制動(dòng)產(chǎn)生的撞擊噪聲及振動(dòng)、軸承噪聲及冷卻風(fēng)機(jī)的工作噪聲，這些設(shè)備噪聲通過空氣及設(shè)備基礎(chǔ)聯(lián)接結(jié)構(gòu)向周圍環(huán)境傳播。

表2 結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲限值（等效聲級(jí)） dB（A）

住戶室內(nèi)噪聲超標(biāo)原因，一般是機(jī)房離住戶臥室就是一墻之隔太近。電梯承重鋼架與建筑結(jié)構(gòu)鋼性連接，電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的固體噪聲通過主機(jī)機(jī)座向樓體及下方樓板傳播，再由樓板向下方的住戶的臥室墻體及房間傳播，造成固體及金屬傳聲，引起樓下住戶室內(nèi)噪聲超標(biāo)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析，固體及金屬傳聲是住戶臥室噪聲超標(biāo)的主要原因。

四、噪聲治理原則

噪聲治理的原則就是首先盡可能地選用噪聲小的設(shè)備，使用電位加強(qiáng)對(duì)電梯的保養(yǎng)工作，保證電梯正常安全運(yùn)行。在設(shè)備噪聲不能滿足環(huán)境要求時(shí)，應(yīng)在電梯機(jī)房和井道墻上加裝可以吸收噪聲的物體；應(yīng)在噪聲的傳播途徑上采取切實(shí)可行的隔離、降低噪聲及振動(dòng)傳播途徑等措施，將設(shè)備噪聲控制在局部區(qū)域，不向外擴(kuò)撒，使得這個(gè)區(qū)域以外的環(huán)境噪聲達(dá)到相關(guān)的國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

在采取噪聲治理措施時(shí)，首先要區(qū)分空氣傳導(dǎo)噪聲和固體連接傳聲，哪一種是造成環(huán)境噪聲超標(biāo)的主要原因，然后才可采取有針對(duì)性的噪聲治理措施。

五、噪聲治理的過程

1.機(jī)房和井道壁加裝吸聲裝置

由于電梯機(jī)房的四周墻面和頂面均為平面墻體，對(duì)電梯運(yùn)行噪聲吸收能力極差，使機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲增大。對(duì)電梯機(jī)房墻面及頂部全部施工成龍骨架結(jié)構(gòu)，龍骨架內(nèi)裝有符合消防安全的低頻共振消聲層、吸聲織物、吸聲孔板、鍍鋅護(hù)板等。16層以上電梯井道四面內(nèi)壁鋪裝了具有防火功能的石膏和纖維的混合吸聲體。 如圖1所示機(jī)房墻面鋪裝混合吸聲材料。

圖1 機(jī)房墻面鋪裝混合吸聲材料

2.切斷電梯主機(jī)設(shè)備剛性連接結(jié)構(gòu)振動(dòng)的頻率途徑

（1）挪移電梯主機(jī)。在基站廳門口設(shè)置“電梯維修中，禁止進(jìn)入”的防護(hù)欄。把電梯以檢修速度運(yùn)行至最高層，在底坑內(nèi)用1根2 m長(zhǎng)合格的方木將對(duì)重框支撐住使其不得打滑，切斷電梯所有電源開關(guān)。在電梯機(jī)房曳引主機(jī)周圍墻上用線號(hào)筆和尺子做好主機(jī)坐標(biāo)記號(hào)，用手拉葫蘆把轎廂吊起來，人為地讓限速器的楔塊動(dòng)作從而讓電梯轎廂安全鉗楔塊動(dòng)作，使轎廂安全可靠地停在導(dǎo)軌上，并用直徑12 mm的鋼絲繩把轎廂的上梁和機(jī)房層樓板的對(duì)重繩孔和轎廂主繩孔捆在一起做個(gè)安全保護(hù)。把主機(jī)線的動(dòng)力線和抱閘線做好標(biāo)記并拆除，把主機(jī)機(jī)座的連接螺絲拆除后，將手拉葫蘆掛在機(jī)房頂板的承重吊鉤上，并用直徑12 mm的鋼絲繩把主機(jī)捆好吊起來，將主機(jī)挪至不妨礙施工的機(jī)房地面上。

（2）改造電梯主機(jī)機(jī)座施工。把主機(jī)工字鋼底座拆除下來，與工字鋼連接的墻體鋼板是和墻體主體鋼筋連接在一起全部拆除。一般振動(dòng)和噪聲主要為曳引系統(tǒng)振動(dòng)所致，同時(shí)墻體承重結(jié)構(gòu)也不盡合理，電梯井道水泥現(xiàn)澆墻壁厚度只有150 mm，并分別于住戶的客廳和臥室處。經(jīng)過分析判斷，用2根20#槽鋼和機(jī)座的2根槽鋼焊接成長(zhǎng)方形的固體機(jī)座，作為增加曳引機(jī)隔振裝置的承重梁。因該承重機(jī)座與樓板間不相連，在承重機(jī)座的4個(gè)角支撐點(diǎn)與樓板連接之間加裝電梯機(jī)組專用隔振裝置，隔振裝置選擇阻尼比為0.2時(shí)，根據(jù)電梯機(jī)組的頻率、承載重量等參數(shù)，選擇匹配的隔離裝置。同時(shí)不棄除原有曳引機(jī)減振橡膠，目的是讓原有減振橡膠起曳引機(jī)的1次隔振作用，而在底座加裝的電梯機(jī)組專用隔振裝置，起到2次隔振作用，這樣就切斷了電梯曳引機(jī)所產(chǎn)生了振動(dòng)聲噪聲，能有效隔離振動(dòng)傳播途徑。

3.隔離減振裝置的選擇

以單自由度隔振系統(tǒng)為例，由理論計(jì)算可知，其隔振傳遞比T見式（1）。

式中 FT0——通過彈性支承傳遞給基礎(chǔ)的傳遞力

F0——物體本身驅(qū)動(dòng)力

X0——彈性支承上物體的振幅

U0——基礎(chǔ)本身的振幅

C/C0——阻尼比（橡膠類隔振元件0.2左右）

f/f0——頻率比（選擇范圍在-5為宜）

f——設(shè)備驅(qū)動(dòng)頻率

f0——隔振系統(tǒng)固有率。

根據(jù)傳遞比T導(dǎo)出式可以看出來振動(dòng)系數(shù)T與 f/f0關(guān)系，即 f/f0的值越大，振幅傳遞系數(shù)越大，隔振效果越好，實(shí)際上，當(dāng)f/f0=2.5～5時(shí)，隔振效果就能夠達(dá)到理想狀態(tài)。

4.恢復(fù)電梯（圖 2）

圖2 恢復(fù)后的電梯圖

將電梯的曳引機(jī)用手拉葫蘆重新吊起安全的安裝到主機(jī)基座上，調(diào)整曳引機(jī)的坐標(biāo)位置后將螺絲鎖緊，然后用手拉葫蘆將轎廂提起來，把限速器和安全鉗恢復(fù)正常，一人手動(dòng)打開制動(dòng)器，一人在電機(jī)的軸頭上裝上盤車輪，通過手動(dòng)盤車的方法把電梯轎廂向下移動(dòng)，使得對(duì)重框脫離對(duì)重緩沖器。使轎廂處于空載狀態(tài)，檢查轎廂的鋼絲繩在曳引輪上時(shí)垂直度，保證曳引輪轎廂空載時(shí)的垂直度在0.5～1.5 mm，保證導(dǎo)向輪的垂直度≤1.5 mm，保證曳引輪和導(dǎo)向輪的平面度在1.5 mm，各位置精度參照?qǐng)D3。

圖3 各位置精度

將拆除的曳引機(jī)的動(dòng)力線和制動(dòng)器的線圈線按原來的標(biāo)記逐一恢復(fù)用絕緣膠布把所有的線接頭包好并保證絕緣阻值。把主機(jī)編碼器按要求恢復(fù)，把所有的工具和材料拿到安全區(qū)域、清理現(xiàn)場(chǎng)。檢查電梯各部件的安全開關(guān)屬于通路時(shí)，將電梯的總電源送電后，確認(rèn)電梯各電氣回路指示正常，電梯以檢修狀態(tài)進(jìn)行上下試運(yùn)行，把電梯開到最高層平層后確認(rèn)對(duì)重緩沖器的距離是否合格（國(guó)標(biāo)規(guī)定：耗能緩沖器150～400 mm），檢查電梯曳引機(jī)的運(yùn)行是否正常，確認(rèn)正常后將電梯開到最低層開門后把檢修狀態(tài)恢復(fù)到自動(dòng)狀態(tài)，機(jī)房將層樓測(cè)定開關(guān)拔到測(cè)定處，電梯就會(huì)自動(dòng)的以檢修速度從底層到最高層限位開關(guān)動(dòng)作后停梯廳門和轎門同是開門后，將層樓測(cè)定開關(guān)撥到關(guān)的位置，電梯井道自學(xué)習(xí)成功。人在轎廂內(nèi)讓電梯運(yùn)行到各樓層檢查電梯平層是否正常（電梯技術(shù)條件GB/T 10058-2009國(guó)標(biāo)：電梯轎廂平層準(zhǔn)確度宜在±10 mm范圍）。

5.控制柜底座加裝隔離減振器（圖 4）

圖4 控制柜底座加裝隔離減振器

由于控制柜的運(yùn)行接觸器和制動(dòng)器的接觸器會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，控制柜的底座與機(jī)房地面基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接，為了切斷噪聲的傳播途徑，在電梯控制柜基座與地面之間加裝4個(gè)隔振裝置，隔層裝置是2個(gè)圓鐵板上焊接連接螺栓、中間夾有橡膠層，以阻斷減振控制柜振動(dòng)的傳導(dǎo)。

6.將電梯機(jī)房的防火門更換成隔聲防火門

六、治理效果

表2 治理前后噪聲對(duì)比 dB（A）

對(duì)噪聲和振動(dòng)的治理施工后，測(cè)試機(jī)房噪聲65 dB（A），25層的住戶，在其客廳中距離井道壁墻面1 m處夜間測(cè)得噪聲，電梯靜止時(shí)背景噪聲為28 dB（A），電梯運(yùn)行時(shí)為30 dB（A）。25層以下住戶客廳內(nèi)測(cè)電梯靜止和運(yùn)行時(shí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)28 dB（A）沒有區(qū)別。治理前后噪聲對(duì)比見表2。

通過噪聲治理，電梯噪聲得以改善，通過了北京市朝陽(yáng)區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)中心的檢測(cè)，電梯主機(jī)機(jī)座的安裝位置和承載能力均符合國(guó)標(biāo)規(guī)定要求，對(duì)電梯安全運(yùn)行沒有任何影響。住戶舒適度得到很大提升。但是以上施工費(fèi)用比較大，施工麻煩，屬于補(bǔ)救型方法。