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建筑空调设备隔振

建筑中的各种设备(如水泵、风机)如直接安装在楼、地面上,则当其运行时,除了向控制辐射噪声外,还会把振动传递给建筑结构。这种振动可激发固体声,在建筑结构中传播很远,并通过其他结构的振动向房间辐射噪声。结构振动本身也会影响建筑物的使用。因此,需要对建筑设备进行振动控制处理。 

振动控制的处理和空气声处理方向相同:振源控制、传递过程中振动控制、对受振对象采取控制措施。我们通常在振动传递过程中采取隔振措施。 

隔振分为积极隔振和消极隔振两类,所谓积极隔振就是为减小动力设备向外的传递,对动力设备及管道采取的隔振措施,是最常见噪声振动控制方法。 

在工程上对建筑设备进行的隔振处理,通常是把设备包括电机安装在混凝土基座上,基座与楼、地面之间加弹性支承,这种弹性支承可以使弹簧、橡胶、软木和玻璃纤维板等,也可以使专门制造的各种隔振器。隔振设计时一定要防止设备驱动频率与系统固有频率之间发生共振,一般要求设备驱动频率与振动系统固有频率之比大于2。 

对一台设备进行隔振设计应包括以下三个方面: 

1.设备机组隔振设计; 

2.原设备机组相连接之管道隔振设计; 

3.管道安装的各类支架隔振设计。 

对设备机组的隔振设计是其中最重要的方面,进行隔振设计时一般需要取得以下资料: 

1.设备型号、规格、转速; 

2.设备机组底座尺寸;设备和底座的重量; 

3.与设备相连之管道和地脚螺栓的位置; 

4.隔振器的特性、技术参数及其使用的环境条件。 

在有必要时,对设置设备机组机房还应该采取隔声降噪、吸声降噪措施。 

a.设备机组的振动控制 

对设备机组的振动控制,主要指标为隔振效率的高低。从隔振原理可以看出,隔振效率主要跟振动源激励频率与系统固有频率之比、阻尼比有关,因此隔振设计也主要围绕这几个参量进行。 

在进行隔振设计时,首先要明确隔振的要求。建筑物内设备振动对人的影响主要是由于设备振动传递到建筑物内而激发起的噪声,因而隔振要求主要与设备振动强度、建筑物内敏感点的位置与噪声允许标准、振动设备的安装位置、建筑结构有关,需根据这些因素综合考虑确定所需隔振要求。后表是行业内专家经过多年工程经验总结的各类建筑和设备所需的振动传递比的建议值。 

其次应计算振动源扰力频率及确定隔振系统的固有频率,最后是选择合适的隔振器。 

A.按建筑用途区分 

隔离固体声要求 

建筑类别 

振动传递比 

很高 

音乐厅、歌剧院、录音室、播音室、演播厅、会议室、声学实验室、电影院等 

0.01-0.05 

较高 

医院、旅馆、学校、高层公寓、住宅、图书馆等 

0.05-0.2 

一般 

办公室、多功能体育馆、餐厅、商店 

0.2-0.4 

较低要求 

工厂、地下室、车库、仓库等 

0.8-1.5 

B.按设备种类区分 

设备种类 

振动传递比 

地下室、工厂等 

楼层建筑(2层以上) 

水泵 

功率≤3KW 

0.3 

0.1 

功率>3KW 

0.2 

0.05 

往复式冷冻机 

10KW 

0.3 

0.15 

10-40KW 

0.25 

0.1 

40-110KW 

0.2 

0.05 

密闭式冷冻设备 

0.3 

0.1 

离心式冷冻机 

0.15 

0.05 

空调调节设备 

0.3 

0.2 

发电机 

0.2 

0.1 

冷却塔 

0.3 

0.15-0.2 

C.按设备功率区分 

设备功率(KW 

振动传递比 

底层、一楼 

两层以上 

(重型结构) 

两层以上( 

轻型结构) 

≤4 

- 

0.5 

0.1 

4-10 

0.5 

0.25 

0.07 

10-30 

0.2 

0.1 

0.05 

30-75 

0.1 

0.05 

0.025 

75-220 

0.05 

0.03 

0.015 

b.管道及支架的振动控制措施 

设备的振动,除了通过基础沿建筑结构传递外,还会管道和管内介质以及固定管道的支架传递并辐射噪声。管道隔振也是通过消除管道与建筑结构之间的刚性连接实现的。管道隔振与设备隔振不同之处在于采用管道隔振后,管道内介质的振动仍然可以沿着管道传播,因而其隔振效果往往不如设备隔振效果显著,难度因此也更大。管道通常需要隔振和隔声的综合降噪措施。虽然如此,管道隔振仍然不可忽视,因为它不仅可以降低毗邻空间的噪声,还可以延长设备的运行寿命。此外,管道的软连接还可以起到温度、压力和安装的补偿作用。 

管道隔振元件(软管接头)应具有隔振和位移补偿双重功能,进行选择时,应根据这两方面的要求以及环境条件等因素综合选择,目前常用的隔振元件有各种橡胶软管和不锈钢波纹软管。橡胶软管具有很好的隔振降噪效果,缺点是其使用受到介质温度、压力的控制,同时耐腐蚀性较差。不锈钢波纹软管能耐高温、高压和腐蚀性介质,经久耐用和具有良好的隔振效果,因此应用较广。在空调管道隔振控制中,对于低温、低压的水管可以采用各种橡胶软管,而对冷冻机、空压机和高压水泵则需选用不锈钢波纹软管。 

设备管道之间配置软管后,可衰减设备振动通过管道传播,但管道内介质引起的振动仍可通过固定管道的支架传播到建筑结构,因此必须对支架采取隔离措施。常用的方法是使用弹簧的弹性吊件,或者在吊架上铺设弹性隔振材料。 

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