关于电梯噪声及控制方法探究

2021-09-17 04:09谢锋
中国设备工程 2021年17期
关键词:曳引机井道轿厢

谢锋

(东营市特种设备检验所,山东 东营 257091)

电梯是高层建筑内的常用交通工具之一,其为人们出行创造了便利条件,因此人们给予电梯运行情况较高重视。不可否认的事实是,电梯运行期间出现的噪声问题对广大居民正常生活形成了较大影响,甚至损伤其身体健康。因此,电梯噪声成因分析与控制也成为电梯产品设计与安装阶段需重点研究的问题之一,本文对相关内容进行了总结分析。

1 电梯结构与安装布局

国内大部分住宅建筑内均配置了中小型电梯,其机械部分主要有曳引、导向、门及重量平衡系统等。轿厢和对重基于钢丝绳实现相连,在运转阶段,曳引轮与导向轮利用钢丝绳与绳槽两者之间形成的摩擦力驱动轿厢运动,在控制系统的协助下,使乘客、货物实现升降运输过程。通常将电梯的曳引驱动装置安设在建筑物的最顶层,并会设置专用机房,曳引机、导向轮共同构成了机架,其整体被安置在搁机梁上,搁机梁上配置了相应的橡胶减震器,梁两个侧端被嵌砌于墙体内。住宅建筑物内电梯装置的布设形式并不唯一,而纵观全貌,电梯井道墙壁与局部住户共用墙壁是常用的布局形式。电梯侧面结构与一种电梯的平面布局见图1 内的a、b。

图1 电梯侧面结构(a)与一种电梯的平面布局(b)图

2 电梯噪声的成因分析

2.1 电梯方面

(1)机房噪音。导致机房发生噪音的因素主要有如下三点:一是曳引电动机的噪音。曳引轮旋转阶段质量失衡是造成曳引机系统发生机械振动的主要振源,并且定子与转子两者相互影响,电机机构的激振、空气流动等因素均可能引起噪音。二是曳引轮旋转和曳引绳两者之间形成较大摩擦,这种摩擦是静摩擦力,其能驱动电梯轿厢正常运转过程,但摩擦音和摩擦力两者是同步生成的。伴随电梯轿厢的加速运转过程,噪音程度也有提高趋势。三是如果相关人员没有严格依照相关规范设计轿壁或是轿顶绳轮,在部分工况下会对电梯噪音起到一定扩大作用。

(2)轿厢噪音。引起轿厢产生噪音的因素也不唯一,例如,轿厢顶的绳轮在电梯高速运行阶段会发出一定摩擦声,导轨和导靴之间也会产生摩擦声;电梯轿厢沿导轨运行过程中因振动而发出噪音;电梯补偿绳(链)时而发出撞击的声响。另外,轿壁的刚性、隔声系数及空间规模等均可能是引起电梯噪音的常见因素。

(3)轿门开关门噪音。在电梯开关门过程中,轿门与厅门联锁时对外传送出一定声音,层门自闭装置、层门滑块或者轿门安全触板也会时而发出一些撞击或摩擦声响,以上均是噪声的来源。

(4)导向装置。导轨安装的精确性及导轨接头状态均会影响电梯装置的运行效果,导轨的直线度、轨距偏差和接头平整度均会影响人们乘坐电梯时的主观舒适度。若在具体安装阶段相关人员没有认真分析以上因素,则会增加水平振动情况发生的概率。

2.2 建筑结构方面

在建筑设计时,为优化建筑物设计效果,减少公摊面积,电梯机房一般会采用和广大业主共用公共墙的方法,或者将业主建筑房屋的主墙体和机房相连接,在以上工况中需要加设一个错层发挥分隔作用,借此方式减少噪声对电梯运作过程形成的干扰。但以上方法在应用阶段取得的效果整体欠佳,特别是对于顶层用户而言,因其室内的顶板及墙体恰好连接电梯机房,以致电梯启停、主机抱闸伸张与吸合、滑轮及电梯运转阶段均会产生一定的低频振动噪声,其会以墙体为媒介传送至顶层或者次顶层业主的住房内,对其日常生活、睡眠活动形成不同程度的干扰,降低生活品质。

3 控制电梯噪声可供选择的方法

3.1 科学选用电梯产品

将国家现行标准规定的噪声值作为选择电梯产品时的首个参照技术指标,例如,在最新颁发的规定内,对于额定速度不大于2.5m/s 的乘客电梯,额定速度运行时机房内平均噪声值不大于80dt(A),当下部分技术含量较高的电梯运行噪音低于70dt(A)。选择标准规定噪声值下的电梯设备,一方面,能降低其后期运维阶段处理噪声高各种的难度;另一方面,也能为广大建筑开发商降低造价成本。

3.2 规范安装曳引机,科学调整

承载梁上方是安装曳引机的首选部位。若在建筑施工现场勘查后发现承载梁被安设在机房楼板下方,那么理应以工字钢承载梁或砼构件为基础安装曳引机,其基础和曳引机机座相比,各边均要大出25 ~40mm,厚度控制在250 ~300mm 为宜,还需要预留出曳引机地脚螺栓孔。建议将橡胶垫加装在曳引机机座和砼基础之间,其有减振与调整的功能,加强曳引轮轴的负载端倾斜情况的控制,严禁其出现除向上倾斜的其他倾斜状态,地脚螺栓一定要配合使用弹簧垫圈或双螺母进行防松处理。曳引机安装情况对建筑电梯运转过程安稳及噪声高低起到了决定性作用,因此实践中应加强曳引机安装过程的质量控制。

3.3 机房隔声吸声

既往有大量实践调查资料表明,建筑电梯运作阶段产生的噪声对机房周边房间形成的不良影响是极为显著的,曳引机是噪声的主要来源。深度剖析后,不难发现,电梯机房墙体隔音功能不足是“罪魁祸首”,要求墙体隔音量要在50dt(A)以上,并且要在机房内增设部分吸声处理装置。比如,当下新型吸声材料(K13)在国内体育馆建设领域中有较广泛应用,可以尝试将其喷涂在电梯机房四周,以上这种操作方法最大的作用是能降低电梯运转阶段发出的局部混响声,降噪措施应用后在机房中进行检测,通常噪声有5 ~8dt(A)的降低幅度,但是,在房屋内并没有感觉到噪声显著降低,电梯运转阶段噪音仅是稍微被弱化,参照具体施工状况的差异,在部分业主住房内能检测到噪声大概降低2 ~3dt(A)。

3.4 曳引机隔振

结构振动传声为曳引机传播噪声的主要渠道之一,因此为减少电梯噪声对周边房间形成了影响,做好曳引机的隔振工作是一种直接、有效的方法,可以采用双层隔振装置。比如,可以把弹簧减振器或橡胶减振器增设到电梯主机能实现二次减振,以上方法通常是在电梯制造单位与专业公司相互配合下完成的,并且要依照电梯的制造标准和实际承重与受力平衡状况去设计、制造减振器或者减振弹簧,采用以上减振、隔振方法后,在电梯机房一般能检测到噪声降低4 ~6dt(A),并且在减震器作用下能降低电梯运作阶段出现的一些振动噪声。

3.5 电梯轿厢的隔声、吸声

对电梯轿厢内部实施除噪处理也是降噪的有效途径之一,具体是在轿厢的天棚、周边墙面与地面之间分别制作一隔声、吸声处理层,力求在符合整体装饰装修要求的基础上,规避对建筑内部环境造成的二次污染问题。以上方法有助于减小各种摩擦声及轿厢高速运转阶段形成的气流声。

3.6 风噪声的管理控制

在高层建筑中,电梯井道常常贯通整栋大楼,当电梯井道和室外之间存在较大的温度差时,电梯井道形成“烟囱效应”,所以电梯在井道内高速上下运行时,形成呼啸声难以完全规避,针对该类由风引起的噪声,也应将其作为主要控制对象之一。通常建议将通风口加装在电梯道井上部,利用该装置减少电梯井道内与室外的温度差异,还可以在电梯厅门以及轿厢处加装吸声和隔声处理装置。

4 结语

电梯是城市现代化建设与发展过程中的重要交通工具之一,导致电梯运转阶段发生噪音的原因是多样化的。整治电梯噪声的有效方法是基于全面、系统化的测试检测过程,深度分析噪声成因,尽早采用相应的减噪、吸音方法等,将电梯运行阶段的噪声控制在国家规定的范围中,为广大建筑业主提供舒适、安全、宜居的环境。

猜你喜欢
曳引机井道轿厢
低速下电梯永磁同步曳引机的优化测速方法研究
曳引机机架谐响应分析与优化设计
电梯部分封闭井道的检验探讨
高层建筑电梯井道烟囱效应形成分析及解决措施
面向熔融沉积成型技术的曳引机壳拓扑结构优化设计
轿厢式垂直升降立体车库的研制及应用
安全检查表法在轿厢意外移动风险控制中的应用
一种空载电梯曳引机安全性能的检测方法及应用
地铁出地面电梯井道选型分析及防水、散热优化设计
电梯轿厢报警装置失效如何处理