電梯噪聲成因分析及降噪措施

第一作者簡介：黃澤雄（1985-），男，工程師，電梯檢驗師。研究方向為起重機與電梯特種設備檢驗。

*通信作者：謝建雄（1986-），男，工程師，電梯檢驗師。研究方向為起重機與電梯特種設備檢驗。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.21.039

摘" 要：電梯作為現代建筑中不可或缺的一部分，已經深入到人們的生活之中。然而，隨著電梯使用頻率的增加，電梯運行過程中的噪聲問題日益凸顯，不僅影響乘客的舒適度，還可能對人們的心理健康造成不良影響。因此，對電梯噪聲的成因進行深入研究，并提出相應的降噪措施，具有重要的現實意義和應用價值。該文分析電梯噪聲的成因，并針對不同的噪聲來源提出有效的降噪措施。通過對這些噪聲源的深入研究，我們可以更好地理解電梯噪聲的產生機制，為后續的降噪措施提供理論依據。

關鍵詞：電梯；噪聲；降噪；機械；電氣

中圖分類號：TU857" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）21-0164-05

Abstract： As an indispensable part of modern architecture， elevators have penetrated into people's lives. However， with the increasing frequency of elevator use， the noise problem during elevator operation is becoming increasingly prominent， which not only affects the comfort of passengers， but may also have adverse effects on people's mental health. Therefore， conducting in-depth research on the causes of elevator noise and proposing corresponding noise reduction measures has important practical significance and application value. This article analyzes the causes of elevator noise and proposes effective noise reduction measures for different sources of noise. Through in-depth research on these noise sources， we can better understand the mechanism of elevator noise generation and provide theoretical basis for subsequent noise reduction measures.

Keywords： elevators; noise; noise reduction; mechanics; electrical

電梯噪聲是指在電梯運行過程中產生的對人們生活產生干擾的聲音，對人們的生活產生很大的干擾。因此，對電梯噪聲的成因進行深入研究，并提出相應的降噪措施，具有重要的現實意義和應用價值。

本文研究的主要目的是分析電梯噪聲的成因，并針對不同的噪聲來源，提出有效的降噪措施。首先，將對電梯運行過程中的噪聲源進行詳細分析，包括電梯運行時的機械噪聲、空氣動力噪聲及乘客的噪聲等。通過對這些噪聲源的深入研究，可以更好地理解電梯噪聲的產生機制，為后續的降噪措施提供理論依據。

其次，將對現有的降噪措施進行總結和評價。目前，電梯制造商和研究者已經提出了一系列的降噪措施，如采用隔音材料、優化電梯設計、改進運行參數等。然而，這些措施的效果并不完全滿意，部分措施在實際應用中存在局限性。因此，本研究將對現有措施進行系統評價，提出更為有效的降噪方法。

最后，將針對不同類型的電梯噪聲，提出相應的降噪措施。根據電梯噪聲的成因，將提出針對性的降噪方法，如采用高效的隔音材料、優化電梯運行參數、改進空氣動力設計等。這些措施將有助于降低電梯運行過程中的噪聲水平，提高乘客的舒適度，從而提高人們的生活質量。

1" 電梯相關標準規范中關于電梯噪聲的規定

TSG T7001—2023《電梯監督檢驗和定期檢驗規則》中關于電梯噪聲測試的要求如下，電梯的機房、轎廂內，電梯開關門和無機房電梯層門處噪聲測試值應滿足表1的要求。

GB 55016—2021《建筑環境通用規范》中要求：建筑物外部噪聲源傳播至主要功能房間室內的噪聲限值，晝間睡眠不得高于40 dB（A），夜間不得高于30 dB（A）。

GB 55031—2022《民用建筑通用規范》中要求：電梯井道和機房與有安靜要求的用房貼鄰布置時，應采取隔振、隔聲措施[1-2]。

2 電梯噪聲對人體的影響

電梯噪聲對人體的影響是一個長期且復雜的問題，長期暴露在高強度的電梯噪聲環境中會對人體產生不良影響，包括影響睡眠、導致聽力下降、引發心理問題等。長期暴露在高強度的電梯噪聲環境中會對人體的睡眠產生影響。電梯噪聲會干擾人體的生物鐘，導致睡眠質量下降，甚至失眠。長期睡眠不足會對身體和心理健康產生不良影響，包括增加患抑郁癥和焦慮癥的風險，影響記憶力和學習能力，降低工作效率等。電梯噪聲也會導致人體的聽力下降。電梯噪聲通常比環境噪聲更高，對聽覺系統產生更大的壓力。長期暴露在高強度的電梯噪聲環境中會導致耳膜損傷、耳聾和聽覺過敏等聽力問題。聽力問題不僅會影響日常生活和社交活動，還可能增加患其他慢性疾病的風險，如心血管和神經系統疾病。電梯噪聲還可能引發心理問題。電梯噪聲會使人感到不安和焦慮，長期暴露在高強度的電梯噪聲環境中會導致心理壓力增加，進而引發心理問題，如抑郁癥、焦慮癥、強迫癥等。心理問題不僅會影響日常生活和社交活動，還可能增加自殺和自傷等危險行為的風險。

3 電梯噪聲成因分析及降噪措施

3.1 機械噪聲

電梯的機械噪聲主要來源是電梯曳引機噪聲和電梯門系統噪聲。電梯曳引機噪聲主要來自于電梯曳引機的運行過程中的振動和摩擦。電梯曳引機是電梯運行過程中的核心部件，其工作原理是通過電動機驅動曳引輪，從而帶動轎廂在豎直方向上下運動。在曳引機運行過程中，由于曳引輪與曳引繩之間的摩擦，會產生一定的噪聲。此外，曳引機自身的振動也會導致噪聲的產生。電梯門系統噪聲主要來自于電梯門的開關和運行過程中的摩擦。電梯門系統是連接樓層與轎廂的重要部件，其運行過程中的摩擦噪聲對乘客的舒適度有很大影響。此外，電梯門的開關噪聲也是噪聲的重要來源。

針對電梯機械噪聲問題，可以從以下幾個方面進行聲學降噪。

3.1.1 優化電梯曳引機設計

為了降低電梯曳引機噪聲，可以從以下幾個方面進行優化設計：①提高曳引機制造質量，減少噪聲產生。這包括提高曳引機材料的強度和耐磨性，提高制造工藝的精度，減少零部件的磨損等。②優化曳引機結構設計，降低振動和噪聲。這包括優化曳引機的幾何形狀，提高曳引輪與曳引繩之間的接觸面積，減小摩擦噪聲。③采用減振措施，降低振動和噪聲。這包括在曳引機與井道壁之間設置減振裝置，減小振動傳遞。

3.1.2 改進電梯門系統設計

為了降低電梯門系統噪聲，可以從以下幾個方面進行優化設計：①提高門系統的制造質量，減少噪聲產生。這包括提高門系統的強度和耐磨性，提高制造工藝的精度，減少零部件的磨損等。②優化門系統結構設計，降低摩擦噪聲。這包括優化門扇與門軌之間的接觸面積，提高門扇與門軌之間的潤滑性能，減小摩擦噪聲。③采用隔音材料，降低噪聲傳遞。這包括在門扇與門軌之間設置隔音材料，減少噪聲傳遞。

3.1.3 提高電梯運行維護質量

為了降低電梯運行過程中的噪聲，可以從以下幾個方面進行提高：①定期對電梯進行維護保養，確保電梯運行質量。這包括定期檢查曳引機和門系統的運行狀況，及時更換磨損的零部件，確保電梯運行平穩。②加強電梯運行過程中的監控，及時發現并處理異常情況。這包括實時監測電梯運行過程中的振動和噪聲，發現異常情況及時進行處理。③定期對電梯進行噪聲測試，評估噪聲水平。這包括定期進行噪聲測試，評估電梯噪聲水平，并根據測試結果調整電梯運行參數，降低噪聲水平。

綜上所述，電梯噪聲問題是一個涉及多個方面的綜合性問題。通過優化電梯曳引機和門系統設計，提高電梯運行維護質量，可以有效降低電梯噪聲水平，提高乘客的舒適度。

3.2 電氣噪聲

電梯的電氣噪聲主要產生在電梯控制柜中，主要來源是控制柜接觸器和電梯變頻器的噪聲。

3.2.1 電梯控制柜接觸器吸合產生的噪聲

電梯控制柜內的接觸器主要有抱閘接觸器、運行接觸器、封星接觸器、門鎖電路和安全回路的接觸器，接觸器觸點瞬時吸合產生電氣噪聲。其中，門鎖電路和安全回路的接觸器由于其容量與體積相對較小，所以接觸器在吸合時產生的噪聲比較小。而抱閘接觸器和運行接觸器由于其容量與體積相對大，所以接觸器在瞬間吸合時產生的噪聲比較大。同時，電梯機房由于溫度比較高，接觸器老化速度也加快，接觸器在老化后吸合聲音也會變大。對于無機房電梯的電氣噪聲，由于控制柜通常設置在轎廂入口側，在夜間或凌晨電梯運行時接觸器產生的噪聲尤為明顯，對住戶睡眠影響很大。

3.2.2 電梯變頻器在輸出中高次諧波分量產生的噪聲

電梯變頻器在工作過程中產生的噪聲與脈寬調制技術控制的開關頻率息息相關，這種現象在低頻區更為明顯。電梯變頻器調速產生的噪聲和振動，是由變頻器輸出波形中含有高次諧波分量產生的。隨著電梯調制頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍變化，很可能引起與電動機各個組成部分間產生共振，這種噪聲在實際運行過程中并不大。但如果是無機房電梯，變頻器設置在井道內部，產生的高頻噪聲可能穿透井道壁對相鄰房間產生影響。

降低電梯電氣噪聲的措施有以下幾種：①電梯維保保養單位在日常維護保養工作要加強對接觸器的檢查，如有損壞異響需及時更換。②通過降低變頻器輸出波形中的高次諧波成分來減小電梯變頻器產生的噪聲。如調節變頻器的載波頻率，來減輕或是消除噪聲，或者在變頻器輸出側接入交流電抗器，以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波成分[2]。

3.3 環境噪聲與交通噪聲

環境噪聲是指來自自然環境中的各種聲音，如風噪聲、水噪聲等。在電梯運行過程中，環境噪聲是影響其噪聲水平的重要因素之一。風噪聲主要來自于電梯運行過程中所經過的風洞，電梯在運行過程中會受到外部氣流的影響，從而產生噪聲。這種噪聲通常被稱為風洞噪聲。風洞噪聲的產生與風速、風壓、風洞形狀等因素有關。風洞噪聲的強度通常隨著風速的增加而增加，因此，在設計電梯時，需要考慮風洞噪聲的影響，并采取有效的措施來減少其對電梯噪聲的影響。交通噪聲是指來自交通噪聲區域的各種聲音，如汽車、火車、飛機等交通工具產生的噪聲。在電梯運行過程中，交通噪聲也是影響其噪聲水平的重要因素之一。交通噪聲通常來自于電梯運行過程中所經過的交通噪聲區域，例如公路、機場等。這種噪聲通常被稱為交通噪聲。交通噪聲的強度通常隨著交通工具速度的增加而增加，因此，在設計電梯時，需要考慮交通噪聲的影響，并采取有效的措施來減少其對電梯噪聲的影響。

為了減少電梯環境噪聲的影響，需要采取有效的降噪措施。其中，隔音是電梯降噪的重要手段之一。隔音可以有效地減少環境噪聲和交通噪聲對電梯的影響，從而提高乘坐舒適度。此外，還可以采用吸音材料、隔音玻璃等材料來減少噪聲的傳播，從而降低電梯噪聲水平。在電梯運行過程中，還需要定期檢查和維護電梯設備，確保其正常運行。如果發現設備故障或異常，需要及時進行維修或更換，以減少電梯噪聲的產生。

綜上所述，環境噪聲和交通噪聲是影響電梯噪聲水平的重要因素之一。為了減少電梯噪聲的影響，需要采取有效的降噪措施，包括隔音、吸音材料、隔音玻璃等。此外，還需要定期檢查和維護電梯設備，確保其正常運行。

3.4 電梯結構噪聲

電梯結構噪聲是電梯運行過程中產生的噪聲，主要是電梯井道結構噪聲與電梯軌道噪聲2種噪聲。電梯井道結構噪聲則主要來自于電梯井道結構的振動和沖擊。電梯井道結構噪聲的主要成因包括電梯井道結構的振動和沖擊。電梯井道結構通常由混凝土、鋼板等材料構成，這些材料在電梯運行過程中會受到振動和沖擊的影響。當電梯井道結構受到振動和沖擊時，會產生噪聲，從而影響電梯的正常運行。此外，電梯井道結構的設計和施工質量也會影響電梯井道結構噪聲的產生。例如，電梯井道結構的設計不合理或施工質量差，可能導致電梯井道結構出現裂縫、變形等問題，從而產生噪聲。

為了降低電梯井道結構噪聲，可以采取以下措施。首先，應該加強電梯井道結構的設計和施工質量。電梯井道結構的設計應該考慮到電梯運行過程中的振動和沖擊，并采取相應的措施來減小噪聲。例如，可以采用隔音材料來減少電梯井道結構的振動和沖擊，或者在電梯井道結構中設置減震裝置來減小沖擊的影響。其次，應該加強電梯井道結構的維護和保養。定期檢查電梯井道結構，及時更換損壞的部件，可以有效降低電梯井道結構噪聲的產生。此外，還應該定期對電梯井道結構進行維修和保養，確保電梯井道結構處于良好的工作狀態。

電梯軌道噪聲是電梯運行過程中另一種常見的噪聲。電梯軌道噪聲主要源于電梯軌道的運行過程中的振動和沖擊。電梯軌道通常由鋼軌、橡膠墊等材料構成，這些材料在電梯運行過程中會受到振動和沖擊的影響。當電梯軌道受到振動和沖擊時，會產生噪聲，從而影響電梯的正常運行。此外，電梯軌道的設計和施工質量也會造成電梯軌道噪聲的產生。例如，電梯軌道的設計不合理或施工質量差，可能導致電梯軌道出現裂縫、變形等問題，從而產生噪聲。

為了降低電梯軌道噪聲，可以采取以下措施。首先，應該加強電梯軌道的設計和施工質量。電梯軌道的設計應該考慮到電梯運行過程中的振動和沖擊，并采取相應的措施減小噪聲。例如，可以采用減震材料來減少電梯軌道的振動和沖擊，或者在電梯軌道中設置隔音裝置減小噪聲的影響。其次，應該加強電梯軌道的維護和保養。定期檢查電梯軌道，及時更換損壞的部件，可以有效降低電梯軌道噪聲的產生。此外，還應該定期對電梯軌道進行維修和保養，確保電梯軌道處于良好的工作狀態。

3.5 電梯使用噪聲

電梯噪聲問題在現代城市生活中日益突出，不僅影響了人們的居住和工作環境，還可能對其健康產生不良影響。因此，對電梯噪聲的成因進行分析并采取有效的降噪措施，具有重要的實際意義。

電梯運行噪聲主要來自于電梯運行過程中的振動和沖擊。電梯在運行過程中，由于機械結構、軌道、曳引系統等部件的振動和沖擊，會產生一定的噪聲。此外，電梯的門的開關、井道的摩擦、電梯井壁的震動等也會產生噪聲。這些噪聲的產生與電梯的運行速度、負載情況、使用頻率和維護保養等因素有關。

乘客進出噪聲主要來自于乘客進出電梯時的聲音。電梯門的開關、乘客的行走、行李的拖動等都會產生噪聲。此外，電梯內部的照明、空調、廣播等設備也會產生噪聲。這些噪聲的產生與電梯的使用頻率、乘客數量、使用時間等因素有關。

針對電梯使用噪聲的成因，可以采取以下降噪措施：①采用低噪聲電機和低噪聲曳引系統。這些設備可以有效降低電梯運行過程中的噪聲。②優化電梯的運行參數。通過調整電梯的運行速度、負載情況、使用頻率等參數，可以降低電梯運行過程中的噪聲。③加強電梯的維護保養。定期對電梯進行維護保養，可以減少電梯運行過程中的噪聲。④減少乘客進出電梯時的噪聲。通過加強電梯門的開關設計、減少行李拖動時的噪聲、優化電梯內部的照明和空調等設備，可以減少乘客進出電梯時的噪聲。⑤采用隔音材料。在電梯井壁、門框、底坑等部位采用隔音材料，可以減少電梯運行過程中的噪聲。

綜上所述，電梯使用噪聲的成因分析表明，電梯運行噪聲和乘客進出噪聲是影響電梯噪聲的2個主要因素。通過采用低噪聲電機和曳引系統、優化電梯的運行參數、加強電梯的維護保養、減少乘客進出電梯時的噪聲及采用隔音材料等降噪措施，可以有效降低電梯噪聲，提高電梯運行的安全性和舒適性。

4 對我國電梯噪聲控制與治理的建議

第一，加強電梯噪聲的控制與治理，完善電梯噪聲相關法律法規和標準。

第二，電梯制造單位應采用新技術新方法提升生產工藝，如采用變頻控制技術等，從而降低電梯噪聲。

第三，有關單位部門應該建立完善電梯噪聲相關監管體系與制度，加強對電梯噪聲監管。

第四，電梯使用單位要定期對電梯噪聲進行檢測，加強電梯的維護保養，降低電梯噪聲。

第五，積極提高公眾對電梯噪聲控制與治理的意識和參與度。有關單位部門應積極組織對電梯噪聲控制與治理的宣傳教育，提高社會公眾對電梯噪聲的認知，加強公眾對電梯噪聲控制與治理的參與度。電梯噪聲治理與防治是一個長期努力漫長的過程，需要相關單位部門和電梯制造企業與使用單位密切合作，運用新技術、完善的監管制度、法律法規等多種手段共同推進，從而降低電梯噪聲的產生對人們生活影響[3]。

5 未來電梯噪聲研究趨勢

電梯噪聲問題一直是電梯行業所面臨的挑戰之一。隨著城市化進程的加速和電梯的普及率不斷提高，電梯噪聲問題越來越受到人們的關注。在當前的研究中，對電梯噪聲成因的分析已經取得了一定的進展，但是降噪措施的研究還有待加強。

未來電梯噪聲研究的發展趨勢將會更加系統、更加深入。一方面，研究者們將會更加注重對電梯噪聲的整體研究，從電梯噪聲的產生、傳播、接收等方面進行系統性的分析，以期找到更加全面、深入的噪聲成因。另一方面，電梯噪聲問題已經成為社會廣泛關注的問題，因此，未來研究將會更加注重社會效應和環保因素，并研究如何更加有效地降低電梯噪聲，同時減少其對環境的影響。

未來電梯降噪措施研究的發展趨勢將會更加有效、更加環保。一方面，研究者們將會更加注重對現有降噪措施的改進和優化，通過技術創新和科學管理手段，提高降噪措施的有效性和可行性。另一方面，電梯噪聲的產生和傳播往往與電梯的使用和維護密切相關，因此，未來研究將會更加注重電梯的維護和保養，通過科學的管理和維護措施，消除電梯噪聲的產生和傳播。

在未來，電梯噪聲研究的發展趨勢將會更加系統、更加深入，研究將會更加注重社會效應和環保因素。電梯降噪措施研究的發展趨勢將會更加有效、環保，該研究將會更加注重技術創新和科學管理，以及電梯的維護和保養。未來電梯噪聲問題將會得到更加全面、深入、有效的解決，為人們的日常生活帶來更加舒適和安全的環境。

6 結束語

本文對電梯噪聲的成因及降噪措施進行全面系統的研究，提出了一系列具有實際應用價值的降噪措施，為電梯噪聲的防治提供了重要的理論支持和實踐指導。同時，本研究也存在一些不足之處，例如，對某些成因和措施的探討不夠深入，對實際應用中的問題考慮不夠全面等。未來，將繼續深入研究電梯噪聲的成因和降噪措施，以期為電梯噪聲防治作出更大的貢獻。

參考文獻：

[1] 電梯監督檢驗和定期檢驗規則：TSG T7001—2023[S].

[2] 沈書林，盛一騫，郝嘉昌.住宅電梯噪聲的來源分析及降低措施[J].中國電梯，2023，34（9）：79-81.

[3] 陳君喜，文茂堂.談我國電梯噪聲的控制與治理[J].中國電梯，2023，34（11）：67-69.