电梯噪声治理为什么这么难？

上课睡觉

　　我国房地产的快速发展使得电梯成为人们生活中不可缺少的垂直运输交通工具。我国电梯行业先后经历了交流双速、交流调速、变频调速、调频调压调速及永磁同步技术的变革.外国100多年走过的路，我们仅仅利用30几年的时间就完成了这种技术变革。在这种快速发展情况下.人们往往忽视了设备的噪声预防，加之建筑设计中预防噪声经验的不足，使得电梯噪声问题在目前的建筑中较为普遍。随着国人法律意识及健康意识的不断增强.有关电梯噪声的投诉及官司越来越多.电梯厂家成了在业主们投诉和发展商施压下的替罪羊。现在电梯制造厂家，在电梯出厂时，标配了减振胶，但由于隔振频率不匹配，噪声传递效率高，“声桥”没隔断，造成绝大部分的电梯都存在低频噪声扰民的问题。另一方面，由于电梯是特种设备，实行资质管理，当电梯噪声污染问题出现时，有资质的电梯安装公司不懂得噪声治理，而懂得噪声治理的环保公司又不具备电梯安装资质，因此造成了一个技术的“三不管”地带。

　　1 电梯噪声的形成

　　目前有关电梯噪声的投诉中.大部分的业主都认为噪声是因为电梯本身的质量太差所致;认为噪声是电梯发出的，问题肯定是与电梯有关.应该找电梯公司解决;更有甚者认为应该更换电梯解决问题等等。但根据我们多年来的对电梯噪声治理案例的分析研究及与相关建筑设计单位的沟通证实：业主家内电梯噪声的出现.主要是因为住房在设计时考虑大厦本身的美观及公共面积的节约等原因.将电梯机房的主承重墙与业主家内的承重墙做公共墙或实现墙体刚性连接所致。因为电梯的噪声主要表现为低频振动.是通过固体振动传声的.因此建筑设计上的刚性连接墙体为电梯振动噪声提供了传播途径。如果在设计时通过增加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电梯噪声问题的。而且.可以注意到目前我国南方地区已有较多建筑设计公司都意识到上述问题并进行了设计上的修改。

　　电梯噪声目前在我国影响的主要是居民住宅，主要是开发商在建筑上为了节约成本.一般选用蜗轮蜗杆驱动的电梯，其设备运行噪声和振动相对较大;其次.开发商为了尽可能扩大销售面积.在户型设计时将业主卧室或客厅与电梯井道共用一道结构墙.将顶层电梯机房设计于顶层业主家内正上方或者相邻的隔壁等.从而引起结构固体传声。尽管传到住房的振动声级不高，但那种窄带低频声令人烦燥!白天由于四周的环境噪声值较高.人们对电梯运行噪声感觉不是太明显.晚上情况就较为严重.夜深人静时人处于室内休息便很容易因电梯低频振动噪声影响休息.从而引起投诉。这种情况特别是在冬季住户家内门窗关闭后更为明显。

　　2 电梯噪声的分类

　　根据电梯噪声的声源情况进行分类，电梯噪声主要有如下2种类型。(1)电梯机房结构噪声：电梯机房位于业主家内上方、隔壁或电梯主机承重墙与业主家里的主墙体为一公共墙体或形成刚性建筑结构连接，构成电梯噪声主要传播“声桥”，使得电梯在高速运行及停车时的低频振动及噪声通过声桥传人业主家内。此种案例为目前最为普遍的类型，一般顶层或次顶层的住户受噪声影响，其他楼层业主受影响不大，但是只要电梯运行，噪声就存在。(2)电梯井道结构传声：电梯井道墙体与业主家内为一公共墙体，井道在施工时因大厦线管预埋存在小孔等原因出现结构不良，电梯在高速运行时的振动、井道活塞效应产生的气流噪声和轿厢运动噪声通过导轨固定支架及墙体传到业主家内。此种案例目前占的比例较少，一般为中间的所有楼层的住户都受影响，而且是当电梯经过其相应区域才会产生较大的噪声，与机房噪声相I;PAI~对影响较小。目前电梯市场主流产品主要有蜗轮蜗杆传动的调频调压调速电梯、永磁同步小机房电梯和无机房电梯等，相比之下永磁同步小机房电梯和无机房电梯因设备本身的噪声和振动较小，所以影响比较小。这里介绍的主要是采用蜗轮蜗杆传动的变频电梯的机房结构噪声治理技术。

　　3 电梯噪声治理为什么这么难

　　电梯噪声不同于一般的噪声，由于属低频哚声污染，伴随轻微振动污染。一般的噪声是空气作为传声媒质，而电梯的噪声主要表现为低中频振动，它的主要传播途径为振动型固体传声。因常规的隔音板、吸声棉或隔声墙的方法只能降低以空气作为传声媒质的噪声，而对电梯低频噪声传递降低作用不大，因此不能用常规的降噪方法进行治理。俗话说“隔行如隔山”，由于电梯是涉及人身安全的特科设备，施工需要具备相应的操作资质，且涉及国家电梯验收标准，因此国内从事专业噪声治理的公司往往因为不懂电梯的结构及有关参数标准或者没有具备相应的施工资质无法对电梯哚声进行治理：而具备资质又懂得电梯参数和结构的电梯公司却因为不具备噪声治理的专业知识和技术也无法对电梯哚声进行彻底的治理。很多受困扰的业主、物业公司、地产公司和电梯公司在找不到治理方法的情况下也很无奈，因为房子建好了，建筑结构也就肯定改不了。因此，电梯噪声成为横跨在电梯和环保两个行业边缘地带的难题。

　　4 电梯噪声的法规及噪声与人的感观联系

　　电梯噪声主要污染的是住户室内，目前国家和地方还没有室内环境噪声监测方法和标准。根据国家环境保护总局于2007年2月6日所做的“关于居民楼内设备产生噪声适用环境保护标准问题的回复”，在噪声源边界与居民住宅相连的情况下，评价居民楼内电梯、水泵、变压器等设备产生的噪声，可参照执行GB 1 2348-90《工业企业厂界噪声标准》和GB/T 1 2349-90《工业企业厂界噪声测量方法》。上述标准中明确了：以居住、文教机关为主的I类标准等效噪声(A)最大值为昼间55dB，夜间为45dB：其中还明确了若厂界与居民住宅相连，厂界噪声无法测量时，测点应选在居室中央，室内限值应比相应标准值低1OdE}(A)。鉴于电梯噪声一般情况下都是夜间影响住户体息，因此按照目前国家的法规标准，夜间电梯运行时业主家内的电梯噪声等效声值应小于或等于35dB(A)才算合格。尽管电梯噪声的声级不高，但由于伴随低频振动.因此很多人都较难接受。以我们多年来接触的电梯噪声案例的经验来看.电梯噪声在35dB(A)以上.绝大部分的常人都不能忍受;电梯噪声为32～35dB(A).仍有一小部分对声音较敏感的人不能接受。而机房位于住房上方或隔壁的.电梯运行时的噪声一般都在38～45dB(A).更有甚者噪声值达50dB(A).因此电梯噪声的治理任重道远。

　　5 目前国内常见的电梯噪声治理方法

　　因为专业所限.很多人往往都是简单地把电梯噪声治理理解成为常见的室内吸声治理或墙体隔声治理。因此更是常常出现电梯噪声虽然多次治理了，但是效果却不理想的局面.久而久之便形成了人们误认为电梯噪声没有办法治理的错觉。而且由于电梯机房内的噪声标准本身是符合国家有关电梯验收规范的.电梯厂家在目前价格激烈竞争的情况下也不太可能投入较大的精力和成本进行深入的研究.因此便成了目前国内技术难题。为方便读者借鉴.笔者将目前国内电梯噪声治理的一些常用的方法及经验数据提供如下。

　　(1)在电梯机房的四周墙体采用轻钢龙骨固定吸声棉，再在外层/Ja/J~L吸音板或石棉隔音板固定(当然从施工工艺上来说.可以根据机房的大小及费用情况设计为一层板一层棉一层棉两层板或两层棉一层板施工.以便实现不同的效果)。效果：这种方法主要是吸收了部分电梯发出的混响声能，降噪施工后在电梯机房内测量.一般能降低1O～13dB(A)，但业主家内感觉并不明显.电梯运行时噪声没有明显减弱。根据施工情况不同.业主家内噪声值测量大约能降2～3dB(A)。

　　(2)在采用(1)方法的基础上.在电梯承重工字钢上再贴减振胶或吸声海绵体等。效果：这种方法降噪施工后在机房内测量.一般能降10～1 3dB(A)。电梯运行时业主住房能感觉到噪声有轻微降低.但并不明显。根据施工情况不同.业主家内测量大约能降3～4dB(A)。

　　(3)在电梯机房墙贴减振隔声毡的基础上再按(2)方案施工。效果：这种方法降噪施工后在机房内测量.一般能降1O～1 3dB(A).电梯运行时业主家内感觉噪声有所降低但并不明显.根据施工情况不同.在业主家内测量大约能降3～4dB(A)。

　　(4)在机房四周墙体喷涂目前国内应用于体育场馆较多的新型吸声材料(K13)。效果：这种方法主要是降低了电梯发出的部分混响声.降噪施工后在机房内测量，一般能降5～8dB(A).但业主家内感觉并不明显.电梯运行时噪声没有明显减弱。根据施工情况不同.业主家内测量大约能降2～3dB(A)。

　　(5)在采用(1)方法的前提下.对电梯主机增加弹簧减振器或橡胶减振器实现二次减振。效果：这种方法一般是电梯公司与环保公司互相配合作业.且需专业公司根据电梯承重及受力平衡情况设计特制减振器或减振弹簧。降噪施工后在机房内测量.一般能降10～1 3dB(A).且由于减振器的作用可减少电梯运行产生的部分振动噪声.因此电梯运行时在业主家内能感觉噪声有明显降低。根据施工情况不同.业主家内测量大约能降5～6dB(A)。该方法工程量较大.且涉及停梯时间较长，而由于橡胶减振器及弹簧减振器只能降低一定频率的振动噪声.因此业主家内还是能听到明显的电梯运行振动。

　　(6)在先用(1)方法的前提下.再在业主家内牺牲部分使用面积做隔声墙弹性吊顶等。效果：这种方法若选择专业的环保公司来做.能降低一部分业主家内的电梯噪声，然而由于业主家内的所有结构墙体均与电梯主机承重墙体实现声桥连接，因此只能一定程度地降低电梯运行产生的振动噪声。电梯运行时在业主家内能感到噪声有明显减弱，但噪声情况仍然明显，业主家内实测大约可降3～5dB(A)。然而因为费用较大并涉及业主家内装修的更改.因此并不被多数人认可。

　　以上是我们多年来积累的经验。目前国内电梯噪声治理基本上都是采用上述方法使电梯噪声得到一定程度的缓减.效果并不理想.而且有些是治理后基本达标，但室内住户还是不能接受，有些治理后只是在一定程度上减轻，还不能达标。提供上述方法，是希望读者在上述噪声治理方面尽可能少走一些弯路。

　　6 电梯噪声声源分析及真正需要解决的问题

　　笔者认为要解决电梯噪声问题，首先要确认电梯的噪声声源在哪里。电梯噪声的产生主要有2部分组成。一是电梯主机(主要噪声是由主机发出)，顶层住户室内的墙体与电梯机房的主机承重墙实现了刚性连接，使电梯主机与顶层业主家内形成了振动声桥。电梯起动及制动时，电梯主机抱闸张伸及制动器吸合：电梯高速运行时滑轮组及主机转动都产生较大的低频振动，通过主机承重工字钢与大厦顶层建筑结构发生共振.形成振动型固体传声。二是电梯控制柜，由于控制柜固定于机房楼板内与墙体实现刚性连接，因此电梯运行时接触器吸合和电磁辐射的噪声也通过楼板传到业主室内。由于电梯设备本身产生的噪声无法降低(我们通过试验测试证实，对在用电梯降速调整变频参数及调整抱闸等均无法使电梯振动噪声实现明显降低)，因此在噪声振源一定的情况下，为解决电梯噪声困扰，我们只能根据电梯低频噪声传播特性，通过控制噪声及振动的传播途径来消除存在的噪声和振动。在这里我们一定要搞清楚噪声治理中的“吸声”、“隔声”、“减振”概念。因为电梯噪声要解决的关键是“隔声”和“减振”问题，且最关键的是“减振”问题，但往往很多专业的环保公司在不懂电梯的情况下，只能把它当成了“吸声”治理或“吸声与局部隔声”治理。其实上述3者从治理方法来说是有着本质区别。笔者认为要彻底治理好

　　电梯的噪声应具备如下2点。

　　(1)从设备着手控制声源的传播途径是惟一的解决方法。由于电梯噪声主要表现为振动固体传声，主机的承重工字钢直接与墙体连接形成振动传递声桥，噪声直接通过工字钢与墙体连接传到业主家内，而一般的墙吸声或在工字钢贴减振吸声体的方法根本无法解决工字钢声桥传动问题。

　　(2)要彻底降低电梯噪声和振动必须根据噪声的特征采用多种与噪声振动频率相吻合的材料以多层递减的方式解决。因为在声学控制中，每一种单一的材料只是对相应的声音频段起作用，而电梯的噪声是由多个不同频率的声音组成，如电梯加减速时、电梯制动及起动时、电梯全速运行时、电梯上行和下行时产生的噪声振动频率都不一样。正确认识和理解电梯噪声的产生，弄清电梯噪声的声源及其振动传递，掌握“吸声”、“隔声”和“减振”治理方法及概念，电梯噪声将不再是难题。



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