1、新型建筑中噪聲振動(dòng)影響及其控制對(duì)策摘要:討論了彩響現(xiàn)代建筑物“聲環(huán)境”的典型噪聲振動(dòng)污染源及相關(guān)噪聲振動(dòng)控制技術(shù)。關(guān)鍵詞:現(xiàn)代建筑;聲環(huán)境;噪聲;振動(dòng);控制對(duì)策新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高度發(fā)展，催生出大最新型寫字樓、賓館飯店、展館、商場(chǎng)和高級(jí)公 寓等現(xiàn)代化建筑物，其中尤以高層建筑發(fā)展最快。但伴隨而來的是鍋爐、熱交換站、給排水、屮央空調(diào)系統(tǒng)等配套設(shè)施，對(duì)建筑物內(nèi)外部環(huán)境的噪聲 振動(dòng)影響也口益突出。如何妥善完成現(xiàn)代建筑中各類系統(tǒng)、設(shè)備噪聲振動(dòng)控制的前期配套設(shè)計(jì)或后期治理 改造，實(shí)現(xiàn)噪聲治理工程與人居環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一和景觀美化，是近年來建筑工程和環(huán)保專業(yè)的熱門話題，更 是考驗(yàn)各從業(yè)單位技術(shù)實(shí)力的試金

2、石。筆者結(jié)合多年從事暖通空調(diào)、鍋爐、自備電站、給排水等設(shè)備噪聲振動(dòng)治理的工程實(shí)踐和心得，對(duì) 現(xiàn)代建筑噪聲治理工程中的熱點(diǎn)問題作一 探討。1 影響現(xiàn)代建筑聲環(huán)境”的典型污染源及其特點(diǎn)與現(xiàn)代建筑時(shí)尚、高檔、綜合發(fā)展的趨勢(shì)相匹配,其內(nèi)部配套設(shè)施的配置不斷完善、檔次不斷提高、 規(guī)模不斷擴(kuò)大，通常均裝備有鍋爐或熱交換站及其采暖循環(huán)系統(tǒng)、各類給排水系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)（含冷卻 塔或風(fēng)冷熱泵機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、冷凍機(jī)組及冷卻循環(huán)系統(tǒng)等）、電梯、排風(fēng)機(jī)、變配電設(shè)備共至自備柴油 發(fā)電機(jī)組等輔助設(shè)備。山于其種類繁多、結(jié)構(gòu)布局多變、管路系統(tǒng)復(fù)雜，在運(yùn)行中不可避免地產(chǎn)生一定的噪 聲和振動(dòng)，形成現(xiàn)代高層建筑中特有的空氣噪聲和

3、固體噪聲污染?？諝饴暿峭ㄟ^門、窗以及通風(fēng)管路的空氣介質(zhì)肓接向建筑物內(nèi)傳播的設(shè)備噪聲。固體噪聲則是設(shè)備 振動(dòng)通過基礎(chǔ)、墻壁、樓板、管路系統(tǒng)、鋼性支/托架等沿建筑結(jié)構(gòu)廣泛傳播，再激勵(lì)周圍空氣介質(zhì)向四周 輻射形成的固體噪聲傳導(dǎo)和二次聲輻射。由于現(xiàn)代建筑特有的鋼筋混凝土構(gòu)造使振動(dòng)波在傳播過程中衰減 很小，因而固體噪聲頻率范圍寬、傳播距離遠(yuǎn)，判斷其聲源及傳播規(guī)律也比較困難。因此必須綜合分析各設(shè) 備振動(dòng)頻率、管路系統(tǒng)布置以及墻體材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等不同影響因索，找出主導(dǎo)聲源進(jìn)行針對(duì)性治理。另外還要 注意甄別空氣聲和周體聲影響的主次關(guān)系和相關(guān)程度，盡可能同步統(tǒng)籌治理，避免二次改造產(chǎn)生的延誤和重 復(fù)擾民。2 現(xiàn)代建筑

4、噪聲振動(dòng)污染源控制對(duì)策要從根本上改善現(xiàn)代建筑室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境，就必須合理采用隔振、減振、阻尼、隔聲、吸聲、消聲等 單項(xiàng)或綜侖技術(shù)手段，對(duì)各類不同噪聲振動(dòng)源實(shí)施盡可能系統(tǒng)、專業(yè)、匹配、完善的噪聲振動(dòng)控制。2. 1 水泵系統(tǒng)（泵房）的噪聲振動(dòng)控制2. 1. 1 設(shè)備基礎(chǔ)的隔振水泵設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，常以彈性波形式通過基礎(chǔ)、支架傳遞至建筑結(jié)構(gòu)，再經(jīng)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)輻射I占I體噪聲。 這不僅污染居民的工作、學(xué)習(xí)、生活環(huán)境，而且還彩響到設(shè)備自身的使用壽命、儀器儀衣的正常使用甚至建 筑物的疲勞壽命。因此必須選擇合理的隔振系統(tǒng)對(duì)水泵的基礎(chǔ)部分進(jìn)行妥善的隔振處理。設(shè)備基礎(chǔ)隔振應(yīng) 遵循“而ifii俱到”的匹配原則，并特別

5、關(guān)注以下內(nèi)容：(1)必須對(duì)所冇敏感環(huán)節(jié)都實(shí)施全面冇效的隔振處理，徹底隔斷“振橋”；即使忽視的是一個(gè)微小 環(huán)節(jié)，也可能會(huì)造成固體傳聲的漏洞。如條fl吮許,通常應(yīng)加設(shè)配重隔振底座并適當(dāng)加人隔振臺(tái)座的尺寸，可以有效抑制主機(jī)位移振 幅、増加系統(tǒng)穩(wěn)定性,并相對(duì)減少機(jī)組重心偏移的影響。(3) 隔振器的選擇，應(yīng)根據(jù)隔振降噪的耍求、設(shè)備的轉(zhuǎn)速、機(jī)房的環(huán)境和工程投資而定。在-般情 況下選擇橡膠隔振器即可；當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)速低或耍求隔振效率較島時(shí),應(yīng)采用彈簧隔振器;但應(yīng)注意：防止金 屬?gòu)椈傻母哳l失效問題。采用優(yōu)質(zhì)阻尼彈簧隔振器消除起動(dòng)和停車時(shí)的共振現(xiàn)彖。(4) 注意避免差拍效應(yīng)”的不良影響。當(dāng)多臺(tái)型號(hào)相同的設(shè)備共用隔振臺(tái)

6、架時(shí)，由于轉(zhuǎn)速的微小 差異而很容易產(chǎn)生差拍效應(yīng)”(乂稱“拍頻”現(xiàn)彖)，會(huì)顯著降低隔振系統(tǒng)的效率。其對(duì)策Z是盡可能 將多臺(tái)振動(dòng)設(shè)備分而治Z。2. 1. 2 管路系統(tǒng)隔振流體輸送管路是水泵系統(tǒng)的匝要組成部分，作為機(jī)械振動(dòng)的良導(dǎo)體，可使設(shè)備本體振動(dòng)沿管路遠(yuǎn)程 傳播:而徃流體激振力作用下，管路也會(huì)產(chǎn)生自身振動(dòng)，共至是強(qiáng)烈沖擊。因此,管路隔振對(duì)于水泵系統(tǒng)的噪 聲振動(dòng)控制具有重要懣義。(1)管路隔振:右冰泵進(jìn)出口管路適當(dāng)位置安裝減振軟管接頭;管路屮應(yīng)使用支撐剛度和載荷匹配 的彈性托/吊支架;管路穿墻部位要作好隔振(及隔聲)處理;必要時(shí)還可在管路關(guān)鍵部位加裝阻尼耗能器 抑制其管路顫震。 消除流體渦漩和脈動(dòng)噪

7、聲:管路中流體除受水泵葉輪吉接擾動(dòng)外，當(dāng)其流經(jīng)節(jié)流或降壓閥門、止冋閥、 彎頭或其它管路附件時(shí)，都會(huì)產(chǎn)牛液體脈動(dòng)和渦流噪聲。管路中閥門突然關(guān)閉時(shí)還會(huì)產(chǎn)生俗稱“水錘”的液 力沖擊。要降低管路系統(tǒng)噪聲,首先應(yīng)在管路設(shè)計(jì)、安裝工作中合理控制管內(nèi)液體流速，盡可能使其平順、 通暢,減少不必要的急劇變向和截面突變，其次應(yīng)盡可能選用優(yōu)質(zhì)低噪聲閥門；另外還為此專門研究開發(fā)了 液體消聲器和水錘抑制器，可冇效地降低流體管路內(nèi)的脈動(dòng)噪聲，對(duì)生活用水管路和水龍頭經(jīng)常出現(xiàn)的共振 以及水錘沖擊噪聲也有較好抑制作用。(3) 水箱的補(bǔ)水噪聲控制:水箱補(bǔ)水系統(tǒng)中使用的浮球閥常引發(fā)顯著的噴射噪聲和渦流噪聲,并經(jīng)剛性聯(lián)接 的閥門、管

8、路等逆向傳播固體噪聲。通過采取加裝橡膠軟接頭、用優(yōu)質(zhì)電磁閥套件取代浮球閥、水箱隔振 以及加裝散水噴注消聲器等措施，通?？梢匀〉煤芎玫慕翟胄Ч?。(4) 水泵機(jī)房的吸聲、隔聲:根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)情況，冇時(shí)需要對(duì)泵房?jī)?nèi)壁進(jìn)行吸聲處理(以減弱房間內(nèi)的 混響反射和低頻駐波)。設(shè)備間門、窗等也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況更換或改造成隔聲門窗。2. 2 空調(diào)機(jī)組空調(diào)機(jī)組的消聲降噪是一項(xiàng)既簡(jiǎn)單乂復(fù)雜的系統(tǒng)工程。常見問題是前期設(shè)計(jì)、施工中對(duì)此重視不夠，或在工 程招投標(biāo)過程中過分壓價(jià)而偷工減料，由此導(dǎo)致失敗、返工的例子不勝枚舉。我們提倡在通風(fēng)空調(diào)工程設(shè)計(jì) 階段，就由專業(yè)單位落實(shí)噪聲振動(dòng)控制措施,同步完成達(dá)標(biāo)設(shè)計(jì);努力避免盲目訂

9、貨和不合理的招投標(biāo)操作。 在工程細(xì)節(jié)上應(yīng)注意以卜-方面。2. 2. 1消聲設(shè)計(jì)要充分、合理 消聲器是空調(diào)通風(fēng)工程中應(yīng)用最廣泛的、在使氣流順利通過的同時(shí)冇效降低噪聲的降噪設(shè)備。常見的消聲 器冇阻性消聲器、阻抗復(fù)合消聲器、微穿孔板消聲器等。在通風(fēng)空調(diào)工程消聲設(shè)計(jì)中要注意充分、靈活利 用消聲靜壓箱、消聲彎頭和消聲器的有機(jī)組合與合理布局，并要特別關(guān)注中低頻段的實(shí)際消聲效果和對(duì)氣流 再生噪聲及阻力損失的合理控制。2. 2. 2 機(jī)組隔振處理首先應(yīng)確?？照{(diào)機(jī)組內(nèi)部風(fēng)機(jī)隔振有效（包括風(fēng)機(jī)底座隔振器的選用和出風(fēng)口軟聯(lián)接的合理、規(guī)范）；必要 吋町在空調(diào)機(jī)組底座卜加裝隔振器進(jìn)行二次隔振。2. 2. 3 管路隔聲隔

10、振處理空調(diào)通風(fēng)管路既是空氣聲泄漏的途徑也是傳播固體聲的橋梁，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程需耍強(qiáng)化局部管路的隔聲與 隔振處理，阻斷“聲橋”與“振橋”。管路穿過樓板或墻體處也應(yīng)進(jìn)行規(guī)范的隔聲隔振處理。2. 3 冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組通常布置在建筑物外頂部，是現(xiàn)代建筑中另一類典型的噪聲振動(dòng)污染源，不僅直接影 響外部環(huán)境，同時(shí)也對(duì)建筑物木體構(gòu)成I司體噪聲干擾。其中對(duì)建筑物內(nèi)部噪聲振動(dòng)的防護(hù)措施相對(duì)簡(jiǎn)單，主耍包括冷卻塔體和風(fēng)冷熱泵機(jī)組的叢礎(chǔ)隔振以及聯(lián)接 管路隔振等措施，與泵房隔振皋本類似。而對(duì)外部環(huán)境的空氣聲控制，?？紤]的技術(shù)因索就耍復(fù)雜得多。具 體分析如下：常規(guī)冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組的主要噪聲是低中

11、頻為主的循環(huán)風(fēng)機(jī)通風(fēng)噪聲，其中乂包括氣流產(chǎn)生的空氣動(dòng) 力性噪聲和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。因其發(fā)聲位賈較高H低頻噪聲穿透、繞射能力強(qiáng)，傳播范圍遠(yuǎn)，而對(duì) 周圉環(huán)境的影響最為突出。山于冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組所用軸流風(fēng)機(jī)壓頭極低其風(fēng)雖和整體散熱效果対消 聲系統(tǒng)的阻力損失極為敬感，故此類冷卻塔降噪治理的難點(diǎn)就在于寬頻帶、高屋值的消聲要求與冷卻塔H身 通風(fēng)散熱性能Z間的尖銳孑盾;其噪聲治理必須兼顧熱工性能、結(jié)構(gòu)工藝、日常維修、改造費(fèi)用等一系列和 關(guān)因索。通常，在這樣“處處摯肘”條件下的“后發(fā)制人”的改造難度和工程費(fèi)用都是相當(dāng)大的！因此應(yīng)盡 可能在工程前期統(tǒng)籌考慮，減少勞民傷財(cái)?shù)膿p失。對(duì)丁冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組

12、,通?？赡懿扇〉脑肼曋卫泶胧┌ㄝ^為簡(jiǎn)易的屏障隔聲和較為全面的整體通 風(fēng)消聲。冇時(shí)還輔Z淋水消聲和風(fēng)機(jī)降速處理。當(dāng)冷卻塔或風(fēng)冷熱泵機(jī)組相對(duì)于放感點(diǎn)處于較高位置、對(duì)側(cè)沒有高大反射建筑物、所需降噪疑不是很高時(shí), 采用隔聲屛障降噪無疑是最為經(jīng)濟(jì)、適用的噪聲治理對(duì)策。但要特別注意聲屛障設(shè)置高度的介理性及抗風(fēng) 荷載強(qiáng)度、剛度,及其采光影響問題。當(dāng)冷卻塔或風(fēng)冷熱泵機(jī)組相對(duì)于敏感點(diǎn)的位宣和降噪量需求不滿足上述前捉條件時(shí),只好采用整體（或局部） 隔聲加消聲的噪聲治理對(duì)策。進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)消聲是降低冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組風(fēng)系統(tǒng)噪聲（包括淋水噪聲）的 最為直接、有效的技術(shù)手段，而且有時(shí)是該類環(huán)境噪聲治理中必須采取的關(guān)鍵技

13、術(shù)措施，可以獲得足夠好的 消聲降噪效果。不僅在小型機(jī)組的噪聲治理工程中經(jīng)常采用，國(guó)外很多電站的大型雙曲線冷卻塔也花費(fèi)巨資 直接在塔底進(jìn)風(fēng)口外周加裝片式進(jìn)風(fēng)消聲器。但山于冷卻塔和風(fēng)冷熱泵機(jī)組所用軸流風(fēng)機(jī)壓頭較低，其風(fēng)量 和整體散熱效果對(duì)消聲系統(tǒng)的阻力損失極為敏感！要盡可能減少對(duì)原系統(tǒng)的熱工性能影響,就必須盡可能 減少對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)排風(fēng)阻力損失;為減少系統(tǒng)風(fēng)阻,就需要盡可能降低消聲器屮的氣流速度，進(jìn)風(fēng) 消聲器就要具冇足夠人的進(jìn)風(fēng)通流截面積，其外形體積也就相應(yīng)増人;成本也不可能太低。因此通常要在消 聲降噪的必耍性、熱工性能影響以及工程費(fèi)用等方面作認(rèn)真的綜合比較和權(quán)衡。其隔聲、消聲結(jié)構(gòu)的設(shè)置 位

14、置和體形，不僅要滿足上述聲學(xué)和熱工性能需求，同時(shí)還更要考慮其結(jié)構(gòu)抗風(fēng)荷載的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。2. 4 屋頂排風(fēng)機(jī)許多高層建筑大量采川離心式屋頂排風(fēng)機(jī)作為衛(wèi)生間和廚房的輔助排風(fēng)系統(tǒng)，在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生較強(qiáng) 的噪聲與振動(dòng)，對(duì)其頂層公寓的室內(nèi)（外）環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。為此需要采用消聲器和隔聲罩、隔振器等對(duì)其 進(jìn)行行之有效的消聲降噪治理。2. 5 變配電設(shè)備隨著城鎖建設(shè)的急速發(fā)展和用電杲逐年增加，大量屮小熨的變壓器（變電詁）安置在建筑物內(nèi)或建筑物附近, 因此變床器噪聲振動(dòng)的環(huán)境影響越來越顯著。變床器分為干式和濕式，其噪聲主要山兩部分構(gòu)成:變壓器木 體硅鋼片鐵芯磁致仲縮振動(dòng)引起的電磁噪聲和其輔助冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生

15、的機(jī)械和空氣動(dòng)力性噪聲。治理變壓器固體噪聲時(shí)，通常在機(jī)組底部和基礎(chǔ)間加裝隔振器或隔振墊，應(yīng)注意這時(shí)聯(lián)接電纜（匯流排）也 應(yīng)更換為柔性編織線排。治理變壓器空氣聲影響時(shí)通常安裝通風(fēng)消聲器或隔聲屏障,但耍特別注意其針對(duì) 100 Hz低頻噪聲的實(shí)際有效降噪量。有時(shí)人型配電柜內(nèi)交流接觸器在吸合時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定噪聲振動(dòng)，可對(duì)配電柜進(jìn)行底腳隔振消除固體聲傳導(dǎo) 影響。另一細(xì)微但乂常見的噪聲問題是日光燈電感振流器，常因鐵芯松動(dòng)或浸漆不良產(chǎn)生噪聲振動(dòng)，原理與 大變壓器相同，可通過二次浸漆或局部隔振甚至更換電子振流器解決。2. 6 電梯噪聲振動(dòng)目前普遍使用的電梯特別是高層建筑使川的高速電梯，因隔振處理不良引發(fā)的固體噪

16、聲”傳導(dǎo)最為突岀， 針對(duì)這一悄況應(yīng)對(duì)電梯牽引傳動(dòng)主機(jī)、主鋼梁共至井道導(dǎo)軌采取良好的減振措施。還應(yīng)檢查電梯井道頂部 機(jī)房?jī)?nèi)其它機(jī)構(gòu)懸架的支撐節(jié)點(diǎn)和配電控制柜，必要時(shí)也應(yīng)因地制宜地進(jìn)行隔振改造。2. 7 城市軌道交通對(duì)建筑物的環(huán)境影響地鐵和輕軌鐵路等軌道交通作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的熱點(diǎn)，在近年來得到高速發(fā)展,其輪軌振動(dòng)和地上部分 噪聲對(duì)沿線建筑物的影響也日益突出。為減少這一影響,我國(guó)已開始在城市軌道交通經(jīng)過敏感建筑物的地段 采用專用橡膠或金屬?gòu)椈筛粽衿鲗?duì)軌道或建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔振處理，在北京地鐵復(fù)八線、城市鐵路和上海明珠 線等項(xiàng)目中的關(guān)鍵地段建造各類隔聲屏障，既取得了較好效果，也暴露了一些問題，冇待全社會(huì)進(jìn)一步的關(guān) 注與配合