电梯设计盲点、结构通病及电梯噪声的产生与治理

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　　电梯通常被安装在六层以上建筑物，包含高层住宅和办公写字楼。电梯噪音属于低频难以治理噪音频段，容易穿透墙体传播到电梯附近住户影响正常生活。随着生活水平的提高，人民对电梯的舒适性要求也与日俱增，其中，电梯的噪声治理是重点关注因素之一。本文主要从电梯设计盲点、电梯结构通病及其噪声控制措施几个方面对电梯噪声的产生与治理进行了简述，希望给大家提供参考!


　　一、电梯种类

　　目前市场上电梯主流产品主要有两种类型：

　　1、调频、调压、调速(又称为3VF电梯)：变频电梯是应用变频控制原理，由旋转编码器脉冲计算、负载检测等通过电梯主电机带动减速箱实现无级变速控制。这类电梯是目前市场上的主流产品，但由于变频调速控制需要通过电梯的主电机要通过减速箱来控制实现电梯运转，因此噪声会比无齿轮电梯大。(主要有电机转动及电流噪声/减速箱运转噪声/电梯刹车抱闸张吸/变频器电磁辐射/控制柜接触器吸合噪声)


　　2、永磁无齿轮电梯：无齿轮永磁电梯是在传统的变频原理基础上应用无齿轮永磁电机恒定力矩特性在控制技术上的又一次变革。该类电梯通过无齿轮永磁恒定力矩特性实现永磁电机直接控制电梯的运行及拖动，与传统的变频调速电梯相，比无齿轮电梯减少了齿轮传动减速箱装置。且永磁电机的噪声也比传统的变频电梯电机低(但电梯控制柜/电梯刹车抱闸的噪声会仍然存在)。更换电梯只能是更换电梯的控制方式类型，国内的一流、二流品牌电梯，虽然不同系列都会有差异，但同一档次的电梯“噪声”对比差异不会太大。更换为无齿轮永磁电梯后可减少电梯主电机及减速箱的传动噪声(且这是主要噪声的“声源”)，也就减少传到业主家内的噪声“声源”。

　　二、设计盲点

　　电梯噪声多由电梯机房主承重墙与住户共用承重墙或电梯相关设备与墙体断开不彻底存在钢性连接，形成“声桥”引起噪声对人的干扰。《住宅设计规范》明文规定，电梯主机支承钢梁必须伸入电梯井道承重墙上，设计上的盲点为电梯振动噪声传播途径，钢性连接延墙体、顶面、柱子提供了强有效的传声介质。目前一些设计承建公司已经意识到上述问题进行了设计上的修改，把本身设计时通过错层或设置楼梯间分隔等方式分离了机房承重墙与业主家内主墙体是可以解决由直接刚性连接形成“声桥”引起的电梯振动噪声问题。


　　三、结构通病

　　根据电梯噪声产生特性及传递方式，电梯噪声源可归类为以下两大类：

　　机房结构性传声：由电梯主机及机房控制柜发出，电梯机房内的主承重粱主墙与业主家内的主墙为一公共墙体或都是刚性结构连体，因此构成电梯噪声主要传播“声桥”，电梯在高速运行及停车时的低频振动及噪音通过声桥传入住户室内。目前最为普遍的室内电梯噪声污染案例类型，以顶层或次顶层的住户受噪声影响，其它层楼受影响不大，通过增设低频阻尼复合减振装置降低振动传递率把噪声降低至使人舒适的声环境以下。


　　井道结构性传声：电梯运行时，轿厢及对重块主导轨磨擦传递至井道结构引起的噪声问题。电梯主道轨固定于门的两侧与墙体连接，轿厢导轨上滑行停止时的磨擦及振动会通过固定导轨与墙体连成“声桥”，传到住户室内。


　　目前电梯有两种滑行方式，请你确认你处小区电梯是哪种滑行方式：

　　1、轿厢是以滚动滑轮组合固定于导轨的滑行方式;



　　2、轿厢是以U型导靴(是一种卡胶)固定于导轨的滑行方式。

　　将电梯轿厢的固定滑行方式改为滚动滑轮组合控制可大大减沙轿厢运行的磨擦噪声(因为滑轮组是由弹簧控制的，可减沙电梯运行中的磨擦与刚性接触)。但是由于两种滑行方式所使用的电梯导轨不同(滑轮组使用的导轨要大一些)，要涉及电梯导轨的更换。电梯对重位是一个铁架内装上与电梯额定载重相匹配的生铁块，位于电梯门的正面内墙，电梯钢丝绳的一头是电梯轿厢，用于载人;另一头是对重，用于平衡轿厢重力。电梯对重架也同样与电梯轿厢一样是固定于两侧的导轨滑行，不过导轨是直接固定于电梯正面内墙上。


　　无机房电梯有两种：

　　A、一种是下置式，即电梯主机在电梯井底，目前“日立”等品牌属于此种，主要高层受影响;


　　B、上置式，即电梯主机控制固定于电梯井道的顶部墙上，目前“通力”等品牌属于此种。无机房电梯的B种类型，主要视井道内固定主机的位置是否存在降噪的空间。电梯井道与业主家内为一公共墙体，井道在建筑时大厦线管预埋等原因影响结构不良。电梯的滑行导轨固定支架是固定于墙上的，墙体的结构不良造成了电梯在高还滑行时振动通过导轨固定支架传到业主家内。目前井道传声引起的噪声污染案例比较少见，以中间楼层的住户受影响为主，通过修改导轨固定支回及井道降噪解决。


　　四、噪声控制措施

　　电梯噪声传播有两种方式：

　　一是由于电梯产生的噪声较大，墙体隔声不够，空气声传入住户客厅，产生噪声;



　　二是由于电梯曳引机等动力设备安装于墙体上，由于没有做减振或者减振处理的不够而产生的振动噪声通过激发墙体振动而产生噪声。



　　对于前者，可通过增加墙体隔声量来解决;对于后者，由于是振动引起，必须对曳引机基座进行有效的隔振处理才能解决。电梯噪声控制措施如下：


　　1、电梯主机减振处理(基座减振)：

　　电梯主机做低频减振处理，控制设备的振动传声，减振基础处理采用专用复合隔音材料、减振材料、吸声材料、专用低频减振弹簧、低频专用减振器等多种降噪减振专用材料进行混合紧固实现逐层递减传声设计。以达到有效控制振动传声的目的。


　　2、电梯水平控制的措施：

　　在震动领域中，震动的主动控制包括闭环和开环两种类别的控制方式，其中，主要闭环系统是由下面几个环节组成的。


　　(1)作动器：作动器也可以叫做作动机构，它是一种可以提供作用力矩或作用力的装置;

　　(2)受控对象;

　　(3)测量系统：测量系统包括有滤波器、传感器、放大器以及适调器等，它们能把受控对象的震动等相关的信息转换并且传输至控制器的输入端的各个环节;

　　(4)控制器：控制器是主动控制系统的核心环节，它的作用就是实现所需要的控制律;

　　(5)能源：作动器在运行过程中所需要的外界能量就是由它提供的，它与作动器是形式对应的关系，包括有：电源、气源和油源等。


　　3、运行过程之中，针对电梯系统自身噪音的措施：

　　随着社会的发展与科技的进步，电梯系统中应用的新技术也越来越多。针对机房之内的噪音，在实际中可以采取的措施有：增设减震橡胶于支撑钢梁和曳引机底座，避免电梯在运行的过程中和建筑物产生共振;采用现有先进的永磁同步曳引机，最大限度的降低机房的噪音，同时还能节约电能和提高工作效率;采用微电脑控制方式，淘汰那些传统的继电器控制方式以及采用内涨式的电磁抱阀制动器等等。


　　井道内噪音的控制措施有：采用无手脚架式的电梯安装工艺，提高电梯安装的垂直精度，尽可能的减少因为震动所引起的噪音;采用高精确度的导轨;导轨与轿厢之间，采用现今比较先进的电子滚轮导靴，减少因震动产生的噪音以及采用超薄垫片填平导轨之间的接驳处缝隙，避免在电梯运行过程中，因气流的冲击而产生的噪音等。


　　五、结束语

　　电梯的震动和噪音是影响电梯乘坐舒适性的主要原因。电梯振动和噪声治理的关键是基于现场实际情况对振动和噪声产生源的判断，在正确判断的基础上采取相应的方式方法。因此，随着人们对电梯舒适度的追求，希望生产厂家充分考虑现在住宅楼建筑设计的特点，采用高于国标的设计、制造和安装标准。


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