電梯噪聲降噪技術與實踐

李 江

（北京實創電梯工程有限公司 北京）

一、引言

由于住宅小區樓內許多電梯機房和電梯井道，未采取降噪或間隔空間措施而使電梯機房、井道和業主的臥室或客廳緊鄰一墻之隔。特別是頂層住戶反映，電梯運行噪聲直接影響到業主的正常生活和休息，在夜間顯得尤為嚴重。為此，解決業主受噪聲污染的困惑，降低電梯運行噪聲的污染是非常必要的，而降低電梯運行噪聲還是有一些可行方法的。實施降噪方法后表明，降低電梯運行噪聲方法效果顯著。

二、噪聲監測情況

北京某小區3號樓，電梯3臺，梯速1.75 m/s，25層站。電梯運行時在電梯機房實測噪聲75 dB（A），電梯轎廂內運行實測最大值為50 dB（A），電梯開關門過程實測最大噪聲值60 dB（A），曳引機有明顯的振動并通過墻體結構可傳導到18層住戶，18層至25層14個住戶均受到不同程度影響。特別是25層的住戶，在其客廳中距離井道壁墻面1 m處，夜間測得噪聲值46 dB（A）。25層以下住戶如8層住戶家，在其客廳中距離井道壁墻面1m處，夜間測得噪聲值為40 dB（A）。社會生活環境噪聲排放標準規定：夜間居住臥室噪聲標準≤30 dB（A）為合格）。國家電梯技術條件GB 10058-2009標準，對乘客電梯的噪聲值見表1。社會生活環境噪聲排放標準GB 22337-2008的相關規定，見表2。

表1 乘客電梯的噪聲值 dB（A）

三、噪聲源分析

電梯機房的噪聲來源于曳引機的運轉噪聲及電梯控制設備的各種接觸器、繼電器和風扇的工作噪聲。其中曳引機變速箱運轉噪聲、電機工作噪聲、制動器動作的電磁噪聲、電梯啟動和制動產生的撞擊噪聲及振動、軸承噪聲及冷卻風機的工作噪聲，這些設備噪聲通過空氣及設備基礎聯接結構向周圍環境傳播。

表2 結構傳播固定設備室內噪聲限值（等效聲級） dB（A）

住戶室內噪聲超標原因，一般是機房離住戶臥室就是一墻之隔太近。電梯承重鋼架與建筑結構鋼性連接，電梯運行時產生的固體噪聲通過主機機座向樓體及下方樓板傳播，再由樓板向下方的住戶的臥室墻體及房間傳播，造成固體及金屬傳聲，引起樓下住戶室內噪聲超標。根據測試結果分析，固體及金屬傳聲是住戶臥室噪聲超標的主要原因。

四、噪聲治理原則

噪聲治理的原則就是首先盡可能地選用噪聲小的設備，使用電位加強對電梯的保養工作，保證電梯正常安全運行。在設備噪聲不能滿足環境要求時，應在電梯機房和井道墻上加裝可以吸收噪聲的物體；應在噪聲的傳播途徑上采取切實可行的隔離、降低噪聲及振動傳播途徑等措施，將設備噪聲控制在局部區域，不向外擴撒，使得這個區域以外的環境噪聲達到相關的國家環保標準。

在采取噪聲治理措施時，首先要區分空氣傳導噪聲和固體連接傳聲，哪一種是造成環境噪聲超標的主要原因，然后才可采取有針對性的噪聲治理措施。

五、噪聲治理的過程

1.機房和井道壁加裝吸聲裝置

由于電梯機房的四周墻面和頂面均為平面墻體，對電梯運行噪聲吸收能力極差，使機房內的噪聲增大。對電梯機房墻面及頂部全部施工成龍骨架結構，龍骨架內裝有符合消防安全的低頻共振消聲層、吸聲織物、吸聲孔板、鍍鋅護板等。16層以上電梯井道四面內壁鋪裝了具有防火功能的石膏和纖維的混合吸聲體。 如圖1所示機房墻面鋪裝混合吸聲材料。

圖1 機房墻面鋪裝混合吸聲材料

2.切斷電梯主機設備剛性連接結構振動的頻率途徑

（1）挪移電梯主機。在基站廳門口設置“電梯維修中，禁止進入”的防護欄。把電梯以檢修速度運行至最高層，在底坑內用1根2 m長合格的方木將對重框支撐住使其不得打滑，切斷電梯所有電源開關。在電梯機房曳引主機周圍墻上用線號筆和尺子做好主機坐標記號，用手拉葫蘆把轎廂吊起來，人為地讓限速器的楔塊動作從而讓電梯轎廂安全鉗楔塊動作，使轎廂安全可靠地停在導軌上，并用直徑12 mm的鋼絲繩把轎廂的上梁和機房層樓板的對重繩孔和轎廂主繩孔捆在一起做個安全保護。把主機線的動力線和抱閘線做好標記并拆除，把主機機座的連接螺絲拆除后，將手拉葫蘆掛在機房頂板的承重吊鉤上，并用直徑12 mm的鋼絲繩把主機捆好吊起來，將主機挪至不妨礙施工的機房地面上。

（2）改造電梯主機機座施工。把主機工字鋼底座拆除下來，與工字鋼連接的墻體鋼板是和墻體主體鋼筋連接在一起全部拆除。一般振動和噪聲主要為曳引系統振動所致，同時墻體承重結構也不盡合理，電梯井道水泥現澆墻壁厚度只有150 mm，并分別于住戶的客廳和臥室處。經過分析判斷，用2根20#槽鋼和機座的2根槽鋼焊接成長方形的固體機座，作為增加曳引機隔振裝置的承重梁。因該承重機座與樓板間不相連，在承重機座的4個角支撐點與樓板連接之間加裝電梯機組專用隔振裝置，隔振裝置選擇阻尼比為0.2時，根據電梯機組的頻率、承載重量等參數，選擇匹配的隔離裝置。同時不棄除原有曳引機減振橡膠，目的是讓原有減振橡膠起曳引機的1次隔振作用，而在底座加裝的電梯機組專用隔振裝置，起到2次隔振作用，這樣就切斷了電梯曳引機所產生了振動聲噪聲，能有效隔離振動傳播途徑。

3.隔離減振裝置的選擇

以單自由度隔振系統為例，由理論計算可知，其隔振傳遞比T見式（1）。

式中 FT0——通過彈性支承傳遞給基礎的傳遞力

F0——物體本身驅動力

X0——彈性支承上物體的振幅

U0——基礎本身的振幅

C/C0——阻尼比（橡膠類隔振元件0.2左右）

f/f0——頻率比（選擇范圍在-5為宜）

f——設備驅動頻率

f0——隔振系統固有率。

根據傳遞比T導出式可以看出來振動系數T與 f/f0關系，即 f/f0的值越大，振幅傳遞系數越大，隔振效果越好，實際上，當f/f0=2.5～5時，隔振效果就能夠達到理想狀態。

4.恢復電梯（圖 2）

圖2 恢復后的電梯圖

將電梯的曳引機用手拉葫蘆重新吊起安全的安裝到主機基座上，調整曳引機的坐標位置后將螺絲鎖緊，然后用手拉葫蘆將轎廂提起來，把限速器和安全鉗恢復正常，一人手動打開制動器，一人在電機的軸頭上裝上盤車輪，通過手動盤車的方法把電梯轎廂向下移動，使得對重框脫離對重緩沖器。使轎廂處于空載狀態，檢查轎廂的鋼絲繩在曳引輪上時垂直度，保證曳引輪轎廂空載時的垂直度在0.5～1.5 mm，保證導向輪的垂直度≤1.5 mm，保證曳引輪和導向輪的平面度在1.5 mm，各位置精度參照圖3。

圖3 各位置精度

將拆除的曳引機的動力線和制動器的線圈線按原來的標記逐一恢復用絕緣膠布把所有的線接頭包好并保證絕緣阻值。把主機編碼器按要求恢復，把所有的工具和材料拿到安全區域、清理現場。檢查電梯各部件的安全開關屬于通路時，將電梯的總電源送電后，確認電梯各電氣回路指示正常，電梯以檢修狀態進行上下試運行，把電梯開到最高層平層后確認對重緩沖器的距離是否合格（國標規定：耗能緩沖器150～400 mm），檢查電梯曳引機的運行是否正常，確認正常后將電梯開到最低層開門后把檢修狀態恢復到自動狀態，機房將層樓測定開關拔到測定處，電梯就會自動的以檢修速度從底層到最高層限位開關動作后停梯廳門和轎門同是開門后，將層樓測定開關撥到關的位置，電梯井道自學習成功。人在轎廂內讓電梯運行到各樓層檢查電梯平層是否正常（電梯技術條件GB/T 10058-2009國標：電梯轎廂平層準確度宜在±10 mm范圍）。

5.控制柜底座加裝隔離減振器（圖 4）

圖4 控制柜底座加裝隔離減振器

由于控制柜的運行接觸器和制動器的接觸器會產生振動和噪聲，控制柜的底座與機房地面基礎結構連接，為了切斷噪聲的傳播途徑，在電梯控制柜基座與地面之間加裝4個隔振裝置，隔層裝置是2個圓鐵板上焊接連接螺栓、中間夾有橡膠層，以阻斷減振控制柜振動的傳導。

6.將電梯機房的防火門更換成隔聲防火門

六、治理效果

表2 治理前后噪聲對比 dB（A）

對噪聲和振動的治理施工后，測試機房噪聲65 dB（A），25層的住戶，在其客廳中距離井道壁墻面1 m處夜間測得噪聲，電梯靜止時背景噪聲為28 dB（A），電梯運行時為30 dB（A）。25層以下住戶客廳內測電梯靜止和運行時實測數據28 dB（A）沒有區別。治理前后噪聲對比見表2。

通過噪聲治理，電梯噪聲得以改善，通過了北京市朝陽區特種設備檢測中心的檢測，電梯主機機座的安裝位置和承載能力均符合國標規定要求，對電梯安全運行沒有任何影響。住戶舒適度得到很大提升。但是以上施工費用比較大，施工麻煩，屬于補救型方法。