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        某辦公樓屋頂螺桿式風(fēng)冷空調(diào)系統(tǒng)噪聲超標(biāo)改造

        2019-10-08 02:08:16
        城市建筑空間 2019年8期
        關(guān)鍵詞:減振器樓板水泵

        熊 瓊

        (深圳市南山人才安居有限公司,廣東 深圳 518054)

        1 屋頂空調(diào)系統(tǒng)情況介紹

        深圳市某綜合辦公樓建筑高度約30m,框架結(jié)構(gòu)。屋頂天面樓板布置有水泵房(內(nèi)有3臺臥式水泵)、2臺螺桿式風(fēng)冷空調(diào)主機(jī)(制冷量1 035kW,運(yùn)行重量14 000kg/臺,雙拼機(jī))、水泵房至空調(diào)主機(jī)之間的2臺空調(diào)主機(jī)共用的主管道。空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)空調(diào)主機(jī)旁邊1m處噪聲91dB(A)(平均值、下同),屋頂天面樓板下一層辦工區(qū)(室內(nèi))為77dB(A),樓下對應(yīng)位置的低頻噪聲明顯,不符合GB 22337—2008《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》第4.2.1條規(guī)定。此空調(diào)系統(tǒng)噪聲會影響辦公區(qū)域人員注意力,使人煩躁不安??照{(diào)噪聲還會降低辦公樓的使用品質(zhì),受噪聲影響的辦公樓很難出租出售,并影響設(shè)備及管道的使用壽命。因此,為保證良好的辦公環(huán)境,提升辦公樓的使用品質(zhì),營造一個符合國家標(biāo)準(zhǔn)的辦公環(huán)境,需解決空調(diào)系統(tǒng)的振動噪聲問題。改造后辦公區(qū)域噪聲值晝間需≤50dB(A),以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

        2 噪聲超標(biāo)原因分析

        根據(jù)對空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)場的檢測、查勘,空調(diào)主機(jī)與設(shè)備基礎(chǔ)采用橡膠減振連接(見圖1),水泵與設(shè)備基礎(chǔ)采用彈簧連接(見圖2),水泵房與天面主管道的支吊架未設(shè)置減振措施(見圖3)。空調(diào)主機(jī)運(yùn)行時(shí)振動能量很大,主機(jī)與設(shè)備基礎(chǔ)之間雖然放置了減振橡膠墊,但用手觸摸空調(diào)主機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)可明顯感受到基礎(chǔ)振動,現(xiàn)場使用的減振橡膠墊未能達(dá)到有效的減振效果。水泵安裝有彈簧減振器,但水泵的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動能量未能得到有效釋放,能量通過水泵、管道支架向四周傳遞。空調(diào)主機(jī)與水泵之間的主管道支吊架未考慮減振措施,天面樓板及管道支架能明顯感覺到振動現(xiàn)象。

        綜上分析,整個空調(diào)系統(tǒng)未綜合考慮減振措施,僅簡單做了空調(diào)主機(jī)、水泵的減振處理,但減振效果不理想。同時(shí)空調(diào)主機(jī)與水泵之間的主管道支架與樓板之間也存在振動傳遞現(xiàn)象??照{(diào)主機(jī)、水泵、管道及管道支架產(chǎn)生的共振噪聲直接傳輸給天面樓板,從而引起主體結(jié)構(gòu)噪聲傳遞,導(dǎo)致樓下辦公區(qū)域噪聲超標(biāo)。

        圖1 主機(jī)與樓板橡膠減振連接

        圖2 水泵與樓板彈簧連接

        圖3 管道支架未做減振措施

        3 空調(diào)系統(tǒng)減振改造措施

        1)1臺空調(diào)的運(yùn)輸重量9 300kg(2個模塊機(jī)組成),加冷媒和水后的運(yùn)行重量在14 000kg左右,設(shè)備尺寸(含底座鋼構(gòu))約為13 500mm×2 100mm×2 500mm。為保持設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,每臺設(shè)備布置20個彈簧減振器支撐點(diǎn),并選用高度可調(diào)式減振器,減振器頻率應(yīng)避開共振頻率??紤]到主機(jī)位于室外,對屋面混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行開鑿易破壞屋頂防水,因此對原鋼構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行支撐點(diǎn)改造。通過分析設(shè)備內(nèi)部的電機(jī)、壓縮機(jī)、儲存罐的布置,判斷受力分布,并測量設(shè)備原有水平高度,做好標(biāo)記。預(yù)制減振器支托鋼構(gòu),然后用一對千斤頂,升起設(shè)備(注意不能超過軟接可彎曲撓度)進(jìn)行支托鋼構(gòu)焊接定位,加筋加固,逐個完成。根據(jù)原來每個受力點(diǎn)減振器的預(yù)計(jì)下沉量,先對減振器進(jìn)行預(yù)壓縮,然后2個為一組,布置好4臺千斤頂,同時(shí)提升,把預(yù)壓縮的可調(diào)減振器和支托鋼構(gòu)相連。每個點(diǎn)逐個安裝,2臺空調(diào)主機(jī)共計(jì)40個支撐點(diǎn)。期間需專門人員隨時(shí)觀察水平標(biāo)記,不能提升過高,以免造成管道錯位。在設(shè)備放落時(shí),一邊放落,一邊緩慢調(diào)整減振器可調(diào)螺栓,直到設(shè)備完全放下。減振器承壓后主機(jī)水平高度和加裝減振器前高度基本持平,且加裝減振器后主機(jī)水平標(biāo)高僅有小幅提升。安裝后如圖4所示。

        圖4 主機(jī)減振改造后

        2)水泵房水泵運(yùn)行重量約為700kg(其中電機(jī)重238kg),底座尺寸1 400mm×600mm。原水泵未安裝慣性臺座,因此水泵運(yùn)行時(shí)偏重。根據(jù)泵管彎頭大小、管徑等,預(yù)估水泵每個點(diǎn)減振器差異承重。安裝減振器時(shí)利用原來的水泵混凝土臺座,向下開鑿出空間,安裝過程和主機(jī)減振器安裝類似,安裝前后水泵水平標(biāo)高保持持平并試運(yùn)行檢查。安裝后如圖5所示。

        圖5 水泵減振改造后

        3)空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)中,2臺主機(jī)共有8根DN200mm支管,需要進(jìn)行落地減振器改造。同時(shí)2臺主機(jī)共用DN300mm的主水管,供水和回水各1條,長度均為35m,并共用落地支架支撐。在抬升空調(diào)主機(jī)前標(biāo)記管道水平標(biāo)識。管道的落地支架減振改造和設(shè)備類似,預(yù)估各點(diǎn)承重(根據(jù)管道大小、數(shù)量、支撐疏密考慮),然后逐個支架安裝2組減振器。力求管道在放落后水平高度和原來高度基本保持一致,且加裝減振器后管道水平標(biāo)高抬升幅度等同主機(jī)幅度。管道系統(tǒng)改造完成后,檢查每個支撐減振器受力承情況,并調(diào)整平衡。安裝后如圖6所示。

        圖6 支架減振改造后

        4)開機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間,檢查主機(jī)、管道、水泵每個承壓點(diǎn)的受壓情況。由于設(shè)備布置、支撐點(diǎn)數(shù)、附件配置及走向各不相同,減振器支撐點(diǎn)承壓必然不一樣??照{(diào)廠家也無法提供受力布置圖,只能根據(jù)實(shí)際情況,每個減振器調(diào)整再平衡,直到空調(diào)系統(tǒng)調(diào)到水平為止。

        4 改造后效果及啟示

        改造后,屋頂天面樓板下一層辦工區(qū)(室內(nèi))噪聲測試結(jié)果為46dB(A),滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求,人體耐受效果較好,有利于辦公樓出租出售。當(dāng)前工程建設(shè)領(lǐng)域普遍存在壓縮建設(shè)成本的情況,本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)為節(jié)約成本,管道支架未設(shè)置減振器,空調(diào)主機(jī)僅設(shè)置簡易減振膠墊,水泵設(shè)置的減振器性能較差,導(dǎo)致室內(nèi)噪聲超標(biāo)。因此,為滿足國家相關(guān)環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn),針對建筑物屋頂或超高層建筑物設(shè)備層內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng),需設(shè)置有效的減振措施。如果建筑物的使用品質(zhì)對環(huán)境噪聲很敏感,還應(yīng)設(shè)置雙層隔振措施以提升建筑物使用品質(zhì)。提升建筑物使用品質(zhì)帶來的效益完全可以覆蓋設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)減振措施增加的建設(shè)成本。因此,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置減振措施非常有必要,既可延長設(shè)備使用壽命,又可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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