關(guān)于電梯噪聲及控制方法探究

謝鋒

（東營市特種設(shè)備檢驗所，山東 東營 257091）

電梯是高層建筑內(nèi)的常用交通工具之一，其為人們出行創(chuàng)造了便利條件，因此人們給予電梯運行情況較高重視。不可否認的事實是，電梯運行期間出現(xiàn)的噪聲問題對廣大居民正常生活形成了較大影響，甚至損傷其身體健康。因此，電梯噪聲成因分析與控制也成為電梯產(chǎn)品設(shè)計與安裝階段需重點研究的問題之一，本文對相關(guān)內(nèi)容進行了總結(jié)分析。

1 電梯結(jié)構(gòu)與安裝布局

國內(nèi)大部分住宅建筑內(nèi)均配置了中小型電梯，其機械部分主要有曳引、導(dǎo)向、門及重量平衡系統(tǒng)等。轎廂和對重基于鋼絲繩實現(xiàn)相連，在運轉(zhuǎn)階段，曳引輪與導(dǎo)向輪利用鋼絲繩與繩槽兩者之間形成的摩擦力驅(qū)動轎廂運動，在控制系統(tǒng)的協(xié)助下，使乘客、貨物實現(xiàn)升降運輸過程。通常將電梯的曳引驅(qū)動裝置安設(shè)在建筑物的最頂層，并會設(shè)置專用機房，曳引機、導(dǎo)向輪共同構(gòu)成了機架，其整體被安置在擱機梁上，擱機梁上配置了相應(yīng)的橡膠減震器，梁兩個側(cè)端被嵌砌于墻體內(nèi)。住宅建筑物內(nèi)電梯裝置的布設(shè)形式并不唯一，而縱觀全貌，電梯井道墻壁與局部住戶共用墻壁是常用的布局形式。電梯側(cè)面結(jié)構(gòu)與一種電梯的平面布局見圖1 內(nèi)的a、b。

圖1 電梯側(cè)面結(jié)構(gòu)（a）與一種電梯的平面布局（b）圖

2 電梯噪聲的成因分析

2.1 電梯方面

（1）機房噪音。導(dǎo)致機房發(fā)生噪音的因素主要有如下三點：一是曳引電動機的噪音。曳引輪旋轉(zhuǎn)階段質(zhì)量失衡是造成曳引機系統(tǒng)發(fā)生機械振動的主要振源，并且定子與轉(zhuǎn)子兩者相互影響，電機機構(gòu)的激振、空氣流動等因素均可能引起噪音。二是曳引輪旋轉(zhuǎn)和曳引繩兩者之間形成較大摩擦，這種摩擦是靜摩擦力，其能驅(qū)動電梯轎廂正常運轉(zhuǎn)過程，但摩擦音和摩擦力兩者是同步生成的。伴隨電梯轎廂的加速運轉(zhuǎn)過程，噪音程度也有提高趨勢。三是如果相關(guān)人員沒有嚴格依照相關(guān)規(guī)范設(shè)計轎壁或是轎頂繩輪，在部分工況下會對電梯噪音起到一定擴大作用。

（2）轎廂噪音。引起轎廂產(chǎn)生噪音的因素也不唯一，例如，轎廂頂?shù)睦K輪在電梯高速運行階段會發(fā)出一定摩擦聲，導(dǎo)軌和導(dǎo)靴之間也會產(chǎn)生摩擦聲；電梯轎廂沿導(dǎo)軌運行過程中因振動而發(fā)出噪音；電梯補償繩（鏈）時而發(fā)出撞擊的聲響。另外，轎壁的剛性、隔聲系數(shù)及空間規(guī)模等均可能是引起電梯噪音的常見因素。

（3）轎門開關(guān)門噪音。在電梯開關(guān)門過程中，轎門與廳門聯(lián)鎖時對外傳送出一定聲音，層門自閉裝置、層門滑塊或者轎門安全觸板也會時而發(fā)出一些撞擊或摩擦聲響，以上均是噪聲的來源。

（4）導(dǎo)向裝置。導(dǎo)軌安裝的精確性及導(dǎo)軌接頭狀態(tài)均會影響電梯裝置的運行效果，導(dǎo)軌的直線度、軌距偏差和接頭平整度均會影響人們乘坐電梯時的主觀舒適度。若在具體安裝階段相關(guān)人員沒有認真分析以上因素，則會增加水平振動情況發(fā)生的概率。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)方面

在建筑設(shè)計時，為優(yōu)化建筑物設(shè)計效果，減少公攤面積，電梯機房一般會采用和廣大業(yè)主共用公共墻的方法，或者將業(yè)主建筑房屋的主墻體和機房相連接，在以上工況中需要加設(shè)一個錯層發(fā)揮分隔作用，借此方式減少噪聲對電梯運作過程形成的干擾。但以上方法在應(yīng)用階段取得的效果整體欠佳，特別是對于頂層用戶而言，因其室內(nèi)的頂板及墻體恰好連接電梯機房，以致電梯啟停、主機抱閘伸張與吸合、滑輪及電梯運轉(zhuǎn)階段均會產(chǎn)生一定的低頻振動噪聲，其會以墻體為媒介傳送至頂層或者次頂層業(yè)主的住房內(nèi)，對其日常生活、睡眠活動形成不同程度的干擾，降低生活品質(zhì)。

3 控制電梯噪聲可供選擇的方法

3.1 科學(xué)選用電梯產(chǎn)品

將國家現(xiàn)行標準規(guī)定的噪聲值作為選擇電梯產(chǎn)品時的首個參照技術(shù)指標，例如，在最新頒發(fā)的規(guī)定內(nèi)，對于額定速度不大于2.5m/s 的乘客電梯，額定速度運行時機房內(nèi)平均噪聲值不大于80dt（A），當下部分技術(shù)含量較高的電梯運行噪音低于70dt（A）。選擇標準規(guī)定噪聲值下的電梯設(shè)備，一方面，能降低其后期運維階段處理噪聲高各種的難度；另一方面，也能為廣大建筑開發(fā)商降低造價成本。

3.2 規(guī)范安裝曳引機，科學(xué)調(diào)整

承載梁上方是安裝曳引機的首選部位。若在建筑施工現(xiàn)場勘查后發(fā)現(xiàn)承載梁被安設(shè)在機房樓板下方，那么理應(yīng)以工字鋼承載梁或砼構(gòu)件為基礎(chǔ)安裝曳引機，其基礎(chǔ)和曳引機機座相比，各邊均要大出25 ～40mm，厚度控制在250 ～300mm 為宜，還需要預(yù)留出曳引機地腳螺栓孔。建議將橡膠墊加裝在曳引機機座和砼基礎(chǔ)之間，其有減振與調(diào)整的功能，加強曳引輪軸的負載端傾斜情況的控制，嚴禁其出現(xiàn)除向上傾斜的其他傾斜狀態(tài)，地腳螺栓一定要配合使用彈簧墊圈或雙螺母進行防松處理。曳引機安裝情況對建筑電梯運轉(zhuǎn)過程安穩(wěn)及噪聲高低起到了決定性作用，因此實踐中應(yīng)加強曳引機安裝過程的質(zhì)量控制。

3.3 機房隔聲吸聲

既往有大量實踐調(diào)查資料表明，建筑電梯運作階段產(chǎn)生的噪聲對機房周邊房間形成的不良影響是極為顯著的，曳引機是噪聲的主要來源。深度剖析后，不難發(fā)現(xiàn)，電梯機房墻體隔音功能不足是“罪魁禍首”，要求墻體隔音量要在50dt（A）以上，并且要在機房內(nèi)增設(shè)部分吸聲處理裝置。比如，當下新型吸聲材料（K13）在國內(nèi)體育館建設(shè)領(lǐng)域中有較廣泛應(yīng)用，可以嘗試將其噴涂在電梯機房四周，以上這種操作方法最大的作用是能降低電梯運轉(zhuǎn)階段發(fā)出的局部混響聲，降噪措施應(yīng)用后在機房中進行檢測，通常噪聲有5 ～8dt（A）的降低幅度，但是，在房屋內(nèi)并沒有感覺到噪聲顯著降低，電梯運轉(zhuǎn)階段噪音僅是稍微被弱化，參照具體施工狀況的差異，在部分業(yè)主住房內(nèi)能檢測到噪聲大概降低2 ～3dt（A）。

3.4 曳引機隔振

結(jié)構(gòu)振動傳聲為曳引機傳播噪聲的主要渠道之一，因此為減少電梯噪聲對周邊房間形成了影響，做好曳引機的隔振工作是一種直接、有效的方法，可以采用雙層隔振裝置。比如，可以把彈簧減振器或橡膠減振器增設(shè)到電梯主機能實現(xiàn)二次減振，以上方法通常是在電梯制造單位與專業(yè)公司相互配合下完成的，并且要依照電梯的制造標準和實際承重與受力平衡狀況去設(shè)計、制造減振器或者減振彈簧，采用以上減振、隔振方法后，在電梯機房一般能檢測到噪聲降低4 ～6dt（A），并且在減震器作用下能降低電梯運作階段出現(xiàn)的一些振動噪聲。

3.5 電梯轎廂的隔聲、吸聲

對電梯轎廂內(nèi)部實施除噪處理也是降噪的有效途徑之一，具體是在轎廂的天棚、周邊墻面與地面之間分別制作一隔聲、吸聲處理層，力求在符合整體裝飾裝修要求的基礎(chǔ)上，規(guī)避對建筑內(nèi)部環(huán)境造成的二次污染問題。以上方法有助于減小各種摩擦聲及轎廂高速運轉(zhuǎn)階段形成的氣流聲。

3.6 風噪聲的管理控制

在高層建筑中，電梯井道常常貫通整棟大樓，當電梯井道和室外之間存在較大的溫度差時，電梯井道形成“煙囪效應(yīng)”，所以電梯在井道內(nèi)高速上下運行時，形成呼嘯聲難以完全規(guī)避，針對該類由風引起的噪聲，也應(yīng)將其作為主要控制對象之一。通常建議將通風口加裝在電梯道井上部，利用該裝置減少電梯井道內(nèi)與室外的溫度差異，還可以在電梯廳門以及轎廂處加裝吸聲和隔聲處理裝置。

4 結(jié)語

電梯是城市現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展過程中的重要交通工具之一，導(dǎo)致電梯運轉(zhuǎn)階段發(fā)生噪音的原因是多樣化的。整治電梯噪聲的有效方法是基于全面、系統(tǒng)化的測試檢測過程，深度分析噪聲成因，盡早采用相應(yīng)的減噪、吸音方法等，將電梯運行階段的噪聲控制在國家規(guī)定的范圍中，為廣大建筑業(yè)主提供舒適、安全、宜居的環(huán)境。