李福權(quán)，王連鋒，蔡糧鍇，柏文，戴君武，邵志鵬

（1.深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518003；2.深圳供電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 深圳 518054；3.中國地震局工程力學(xué)研究所地震工程與工程振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150080；4.地震災(zāi)害防治應(yīng)急管理部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150080）

引言

生活中常見的環(huán)境污染不僅有我們常提及的空氣污染、水污染、噪聲污染、重金屬污染等，還包括環(huán)境振動(dòng)污染，特別是軌道交通振動(dòng)、沖擊振動(dòng)和大型設(shè)備工作振動(dòng)等，一般環(huán)境振動(dòng)污染往往伴隨著噪聲污染，例如列車運(yùn)行噪聲，沖擊鉆打樁機(jī)工作噪聲，機(jī)器設(shè)備運(yùn)行噪聲等，人們更容易關(guān)注到噪聲污染，從而忽略振動(dòng)引起的感受，因此往往會(huì)讓人忽略伴隨的振動(dòng)污染。特定頻率的振動(dòng)可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)損傷，同時(shí)也會(huì)對人身體健康帶來不利影響，早有研究表明［1－2］，長期暴露于高頻振動(dòng)環(huán)境中，即使振幅不大，對比噪聲等環(huán)境因素影響感知不強(qiáng)，也會(huì)對身體造成不可逆的損傷。

附建式變電站具有占地面積小、土地利用率高、功能完善等優(yōu)點(diǎn)，因此被越來越多的人口密集型城區(qū)采用。然而附建式變電站距離居民區(qū)較近，且本身也具備商業(yè)功能區(qū)，因此電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲造成的擾民投訴事件時(shí)有發(fā)生［3－4］，關(guān)于大型電氣設(shè)備的噪聲治理和減振降噪技術(shù)也早有相關(guān)研究［5－6］，然而電氣設(shè)備振動(dòng)對周圍環(huán)境的影響究竟有多大，控制到什么水平可以認(rèn)為振動(dòng)對舒適度及工作疲勞度的影響在合理范圍內(nèi)，因此如何量化電氣設(shè)備振動(dòng)的振動(dòng)量大小及對人體造成損傷的界限顯得尤為重要，我國對此也早有相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)出臺，在《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070－1988）［7］、《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值及其測量方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50355－2018）［8］、《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50868－2013）［9］、《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T441－2019）［10］等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中均有提及振動(dòng)疲勞度和舒適度的評價(jià)方法，常用的評價(jià)方法主要有3種：振級、加速度、速度，其中振級又分為分頻振動(dòng)加速度級和Z振級。

文中將通過對以上4本規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比研究，分析不同計(jì)算參數(shù)對振動(dòng)評價(jià)結(jié)果的影響，對比評價(jià)方法的不同與相似之處，并給出適用于附建式變電站舒適度和疲勞度評價(jià)的合理性建議。

1 電氣設(shè)備振動(dòng)特性與時(shí)程擬合

1.1 3種高壓電氣設(shè)備振動(dòng)特性

變壓器振動(dòng)主要來源于本體和冷卻裝置兩部分，以220MVA油冷變壓器為例，曹枚根等［11－13］實(shí)測其油箱和本體振動(dòng)表現(xiàn)出的振動(dòng)特性會(huì)有一些區(qū)別，變壓器箱壁振動(dòng)加速度幅值可達(dá)到0.8～0.9 g，平均值約為0.4～0.5 g，振動(dòng)加速度的有效值可以達(dá)到0.38 g，振動(dòng)加速度級最大值可以達(dá)到135 dB，油箱上不同位置處振動(dòng)的傅里葉頻譜幅值大小不一致，但均以50 Hz及100 Hz的倍頻為主，能量較為集中，以200、300、400 Hz某個(gè)頻率為主，該頻率對應(yīng)傅里葉譜幅值較大，其他頻率對應(yīng)傅里葉譜幅值相對較小，總的來說，油箱壁振動(dòng)能量主要集中在600 Hz以內(nèi)。變壓器基礎(chǔ)處的振動(dòng)加速度幅值約為0.04 g，平均值為0.03 g，振動(dòng)加速度有效值及其振動(dòng)加速度級最大值可以達(dá)到0.02 g、105 dB，變壓器基礎(chǔ)振動(dòng)的頻譜特性與油箱壁振動(dòng)特性比較相似，基礎(chǔ)振動(dòng)的頻譜分布范圍相較于油箱壁略寬，其中200、300、400 Hz的諧振頻率對應(yīng)的傅里葉譜幅值較大，能量主要集中在1 000 Hz以內(nèi)，這可能是由于變壓器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的高階固有頻率與變壓器振動(dòng)的頻率較為接近，在變壓器振動(dòng)激勵(lì)下基礎(chǔ)處發(fā)生諧振引起的。

電抗器電容器的振動(dòng)主要是由內(nèi)部硅片磁致伸縮引起的。根據(jù)多篇文獻(xiàn)［14－17］記錄，其振動(dòng)特性主要變現(xiàn)為表面法向振動(dòng)加速度對應(yīng)的頻率是50、100、200、300、400、500、600、700、800 Hz等處，其中100、200、300 Hz處較大。這些頻率都在電抗器交流頻率50、100 Hz或者其倍頻處。

我國電網(wǎng)的頻率是50 Hz，變壓器、電抗器、電容器等輸變電設(shè)備受麥克斯韋電磁張力作用，麥克斯韋力頻率為電網(wǎng)頻率的2倍，所以設(shè)備的振動(dòng)頻率均為50 Hz及100 Hz的倍頻，產(chǎn)生的噪聲也為50 Hz及其倍頻。

1.2 電氣設(shè)備振動(dòng)時(shí)程擬合

以曹枚根等人實(shí)測220 kV變電站內(nèi)電氣設(shè)備為例，變壓器身上的振動(dòng)加速度最高可達(dá)到0.8～0.9 g，且頻率較大，但設(shè)備基礎(chǔ)處的振動(dòng)加速度幅值約為0.04 g，有效值0.07～0.18 g，振動(dòng)頻率為50 Hz和100 Hz及其倍頻，同時(shí)基礎(chǔ)處的振動(dòng)頻譜分布范圍更寬，主要集中在200、300、400、500 Hz。曹枚根等人實(shí)測變壓器基礎(chǔ)2個(gè)測點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)如表1和圖1所示。根據(jù)以上振動(dòng)特性，加上白噪聲則可擬合出設(shè)備基礎(chǔ)處振動(dòng)加速度時(shí)程，選取其中1 s時(shí)程圖如圖2所示，對應(yīng)的傅里葉頻譜如圖3所示，加速度時(shí)程及對應(yīng)的頻譜與曹枚根等人實(shí)測數(shù)據(jù)規(guī)律基本一致，可作為文中對比不同規(guī)范和標(biāo)注計(jì)算結(jié)果使用。

圖1 變壓器基礎(chǔ)測點(diǎn)振動(dòng)頻譜圖Fig.1 Vibration spectrum diagram of transformer foundation measuring points

圖2 擬合設(shè)備基礎(chǔ)處加速度時(shí)程（1 s）Fig.2 Fitting acceleration time history at equipment foundation（1 s）

圖3 擬合設(shè)備基礎(chǔ)處加速度傅里葉譜Fig.3 Fitting Fourier spectrum of acceleration at equipment foundation

表1 變壓器基礎(chǔ)振動(dòng)加速度幅值Table 1 Vibration acceleration amplitude of transformer foundation

2 振動(dòng)舒適度和疲勞度評價(jià)適用規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)

振動(dòng)舒適度和疲勞度評價(jià)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)主要有《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070-1988）（以下簡稱《城市》）、《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值與其測量方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50355-2018）（以下簡稱《住宅》）、《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50868-2013）（以下簡稱《建筑工程》）、《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T441-2019）（以下簡稱《建筑樓蓋》）等，常用的評價(jià)方法主要有3種：振級、加速度、速度，其中振級又分為分頻振動(dòng)加速度級和Z振級，本小節(jié)主要介紹以上幾種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)舒適度、疲勞度評價(jià)方法和計(jì)算方法。

2.1 《城市》舒適度評價(jià)Z振級計(jì)算方法

在《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070－1988）（以下簡稱《城市》）以及與其配套的《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測量方法》（GB10071－1988）［18］中，振動(dòng)評價(jià)方法是鉛垂向Z振級，鉛垂向Z振級就是按ISO2631－1：1985［19］規(guī)定的全身振動(dòng)Z計(jì)權(quán)因子修正后得到的振動(dòng)加速度級，記為VLZ，單位為分貝（dB），頻率計(jì)權(quán)范圍為1～80 Hz。Z振級計(jì)算公式［20］如式（1）、式（2）所示，

式中：arms,i為第i個(gè)中心頻率下振動(dòng)加速度有效值，單位為m s2；a0為振動(dòng)基準(zhǔn)加速度有效值，a0=1×10-6m s2；VALi為1/3倍頻程第i個(gè)中心頻率對應(yīng)的振動(dòng)加速度級；Wki為1/3倍頻程第i個(gè)中心頻率對應(yīng)的Z計(jì)權(quán)因子；VLZ為鉛垂向Z振級。

2.2 《住宅》舒適度評價(jià)VALZeq,f和VLZeq,f計(jì)算方法

在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2018年頒布的《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值及其測量方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50355－2018）（以下簡稱《住宅》）中給出了Z振級和1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)級速度級2個(gè)振動(dòng)評價(jià)指標(biāo)，其中4.2.1和4.2.2條規(guī)定，非沖擊振動(dòng)、城市軌道交通振動(dòng)以及鐵路交通振動(dòng)的其他類型振動(dòng)測量評價(jià)量應(yīng)采用Z振級等效值（VLZeq）和1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級等效值（VALZeq,f），要求采集的振動(dòng)總時(shí)長不應(yīng)少于1 min，其中Z振級的頻率計(jì)權(quán)因子取自ISO2631－1：1997［21］。按此規(guī)定，對于電氣設(shè)備振動(dòng)應(yīng)當(dāng)適用1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級等效值和Z振級等效值作為評價(jià)量，計(jì)算公式如下所示。

式中：ai為t時(shí)刻第i個(gè)中心頻率下振動(dòng)加速度，單位為m s2；a0為振動(dòng)基準(zhǔn)加速度有效值，a0=1×10-6m s2；VALi為t時(shí)刻1/3倍頻程第i個(gè)中心頻率對應(yīng)的振動(dòng)加速度級；VALZeq,f為各中心頻率下振動(dòng)加速度級等效值；VLZ為t時(shí)刻的瞬時(shí)鉛垂向Z振級；Wki為1/3倍頻程第i個(gè)中心頻率對應(yīng)的Z計(jì)權(quán)因子；T為規(guī)定的測量時(shí)間段；VLZeq為鉛垂向Z振級等效值。

同時(shí)《住宅》中規(guī)定，計(jì)算Z振級最大值時(shí)，分幅寬度取1 s，若Z振級的最大值最小值相差在3 dB以內(nèi)，則該振動(dòng)可以認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，對于電氣設(shè)備振動(dòng)是否可以視為穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，可以通過計(jì)算Z振級進(jìn)行驗(yàn)證。

由式（3）和式（4）可知，1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級等效值是每個(gè)中心頻率對應(yīng)的振動(dòng)加速度級，能夠凸顯出每個(gè)中心頻率下振動(dòng)加速度級大小，一定程度上也可以反映出振動(dòng)的頻譜信息。由式（6）可知，Z振級等效值是對計(jì)權(quán)頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)綜合考量，2種評價(jià)方法各有特點(diǎn)。

2.3 《建筑工程》舒適度和疲勞度評價(jià)方法

在《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50868－2013）（以下簡稱《建筑工程》）中第6章也給出了建筑物內(nèi)人體舒適性和疲勞－工效降低的振動(dòng)計(jì)權(quán)加速度級規(guī)定，評價(jià)計(jì)權(quán)范圍1～80 Hz，采用ISO2631－1：1997規(guī)定的全身振動(dòng)Z計(jì)權(quán)因子，條文說明中給出的振動(dòng)計(jì)權(quán)加速度級計(jì)算方法與《城市》中給出的Z振級計(jì)算方法一致，《城市》中規(guī)定Z振級取5 s內(nèi)均值，但《建筑工程》里并未做出相關(guān)規(guī)定，而分幅的寬度會(huì)對Z振級的結(jié)果有一定的影響。《建筑工程》中除了給出人體舒適度振動(dòng)計(jì)權(quán)加速度級的限值，還給出了疲勞－工效降低限值，可以用來對變電站工作區(qū)域環(huán)境振動(dòng)進(jìn)行評價(jià)。

《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》在條文說明中還提供了加速度和速度評價(jià)方法，即用1/3倍頻段的加速度值和速度值表示振動(dòng)限值，并給出了1/3倍頻程下各中心頻率處的容許振動(dòng)加速度和速度限值，限值即為條文說明中表6中的加速度值和速度值乘以表7中相應(yīng)的修正系數(shù)。

2.4 《建筑樓蓋》舒適度評價(jià)方法

《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T441－2019）（以下簡稱《建筑樓蓋》）中4.2章節(jié)從加速度峰值角度對舒適度進(jìn)行評價(jià)，并給出了樓板豎向加速度限值，普通住宅和酒店旅館振動(dòng)加速度峰值為0.05 m/s2，車間辦公室為0.2 m/s2，生產(chǎn)操作區(qū)為0.4 m/s2。同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)中7.1.4章節(jié)規(guī)定設(shè)備采用隔振墊和彈簧吊架系統(tǒng)進(jìn)行隔振時(shí)，隔振系統(tǒng)的自振頻率不宜高于8 Hz，不應(yīng)高于10 Hz，且應(yīng)遠(yuǎn)離樓蓋自振頻率范圍。

3 振動(dòng)舒適度和疲勞度評價(jià)結(jié)果影響因素分析

文中第2節(jié)介紹了幾種評價(jià)電氣設(shè)備振動(dòng)舒適度和疲勞度的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)及其計(jì)算方法，《城市》、《住宅》、《建筑工程》中使用的1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級頻率范圍和Z振級的計(jì)權(quán)頻率范圍均為1～80 Hz，然而由1.1節(jié)電氣設(shè)備的振動(dòng)特性可知，電氣設(shè)備振動(dòng)頻率為50、100 Hz及其倍頻，高頻成分較多，1～80 Hz的頻率評價(jià)范圍無法很好的體現(xiàn)電氣設(shè)備振動(dòng)的特點(diǎn)，忽略了高頻的影響，可能造成評價(jià)結(jié)果偏小等問題。同時(shí)電氣設(shè)備振動(dòng)采樣頻率很高，Z振級計(jì)算的分幅寬度，《城市》中Z振級計(jì)算的計(jì)權(quán)因子等對計(jì)算結(jié)果都有一定影響，本節(jié)主要討論各參數(shù)對計(jì)算電氣設(shè)備振動(dòng)的評價(jià)結(jié)果影響，以及各評價(jià)方法用于附建式變電站振動(dòng)舒適度和疲勞度評價(jià)時(shí)需要做出的調(diào)整。

3.1 計(jì)權(quán)因子對電氣設(shè)備振動(dòng)VLZ計(jì)算結(jié)果的影響分析

新版ISO2631－1：1997中的頻率計(jì)權(quán)因子Wk相較于ISO2631－1：1985版本有改動(dòng)，2個(gè)版本的頻率計(jì)權(quán)曲線如圖4所示，在中心頻率1.25～3.15 Hz和10～80 Hz處有明顯區(qū)別。

圖4 新舊規(guī)范頻率計(jì)權(quán)因子對比Fig.4 Comparison of frequency weighting factors between new and old specifications

變電站內(nèi)的高壓電氣設(shè)備是全天候工作，且設(shè)備處于工作狀態(tài)時(shí)引起振動(dòng)較為穩(wěn)定，可以視為穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測量方法》要求對于穩(wěn)態(tài)振動(dòng)取5 s內(nèi)的均值作為振動(dòng)評價(jià)量。采用2個(gè)版本的頻率計(jì)權(quán)因子分別計(jì)算1.2節(jié)中擬合的電氣設(shè)備基礎(chǔ)振動(dòng)Z振級，結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同頻率計(jì)權(quán)因子下設(shè)備振動(dòng)Z振級Fig.5 Z vibration level of equipment vibration under different frequency weighting factors

由圖5可知，無論是那種頻率計(jì)權(quán)因子，1 min內(nèi)的設(shè)備振動(dòng)Z振級變化量都很小，在1 dB以內(nèi)，而2種不同的頻率計(jì)權(quán)因子計(jì)算的Z振級存在明顯的差值，根據(jù)ISO2631－1：1997頻率計(jì)權(quán)因子計(jì)算的Z振級值比ISO2631－1：1985大3.73 dB。

《住宅》中臥室限值等級一級對應(yīng)的Z振級限值比《城市》中高3 dB，正是考慮到不同計(jì)權(quán)因子對Z振級的計(jì)算結(jié)果的影響。ISO2631－1：1985的Z計(jì)權(quán)因子是基于等感曲線以及當(dāng)時(shí)采用的“疲勞－熟練度降低限”曲線所得出的，針對工作人員振動(dòng)暴露而提出的概念，而ISO2631－1：1997是針對建筑內(nèi)人員健康、感覺和舒適度提出的。為準(zhǔn)確反應(yīng)電氣設(shè)備振動(dòng)對人體健康、舒適度及感覺影響，建議《城市》的Z振級計(jì)權(quán)因子采用ISO2631－1：1997中提供的Wk頻率計(jì)權(quán)因子，而《住宅》中臥室一級Z振級限值相較于《城市》提高3 dB是否合理，需要進(jìn)一步討論。

3.2 分幅寬度對電氣設(shè)備振動(dòng)VLZ計(jì)算結(jié)果的影響

《城市》、《住宅》和《建筑工程》都是計(jì)算Z振級，將時(shí)程信號依次分為若干幅波形，對每一幅波形進(jìn)行1/3倍頻程分析得到各中心頻率對應(yīng)的分頻振級，然后根據(jù)每一幅的1/3倍頻程振動(dòng)加速度級計(jì)算這一幅對應(yīng)的Z振級，因此除了計(jì)權(quán)因子對Z振級計(jì)算結(jié)果有影響，分幅寬度（平均時(shí)間常數(shù)）也會(huì)對Z振級的計(jì)算結(jié)果有一定影響。本小節(jié)討論分幅寬度對Z振級計(jì)算結(jié)果的影響，采用ISO2631－1：1997中的計(jì)權(quán)因子，計(jì)權(quán)范圍取1～80 Hz，重疊率取0.75，分幅寬度取0.002、0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、5 s分別計(jì)算Z振級，如圖6所示。

圖6 不同分幅寬度下計(jì)算的Z振級變化Fig.6 Variation of Z vibration level calculated under different framing widths

從圖6（a）可知，當(dāng)分幅寬度為0.002 s，重疊系數(shù)取0.75，電氣設(shè)備振動(dòng)時(shí)程步長0.000 5 s時(shí)，意味著每0.000 5 s計(jì)算一次Z振級，此時(shí)Z振級離散程度較大，Z振級最大最小值只是極短時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)值，并不能很好的反應(yīng)電氣設(shè)備振動(dòng)量的大小。由圖6（b）～（d）可知，當(dāng)分幅寬度取0.01 s、0.05 s、0.1 s時(shí)，Z振級變化差值仍大于1 dB。由圖6（e）～（f）所示，分幅寬度取0.5 s和1 s時(shí)，Z振級變化差值在0.5 dB以內(nèi)，按《住宅》中規(guī)定，電氣設(shè)備振動(dòng)應(yīng)屬于穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，使用《住宅》作為評價(jià)參考時(shí)，應(yīng)計(jì)算1/3倍頻程振動(dòng)加速度級等效值和Z振級等效值。由圖6（g）～（h）可知，分幅寬度取2 s和5 s時(shí)，Z振級變化差值在0.3 dB以內(nèi)，隨著分幅寬度增大，Z振級變化也越來越小。

《城市》中要求計(jì)算5 s內(nèi)Z振級的均值作為評價(jià)量，相當(dāng)于分幅寬度為5 s。《住宅》中采用Z振級等效值進(jìn)行振動(dòng)量評價(jià)，且振動(dòng)測量時(shí)間大于等于1 min，從Z振級等效值計(jì)算公式可以看出，意味著Z振級等效值的計(jì)算將整個(gè)測量時(shí)間作為1幅。從圖6看，《建筑工程》的Z振級計(jì)算應(yīng)參考《城市》和《住宅》中Z振級計(jì)算方法，分幅寬度取值盡可能大于2 s，以獲得更穩(wěn)定的Z振級值，也更能真實(shí)反應(yīng)電氣設(shè)備振動(dòng)量大小。

3.3 計(jì)權(quán)范圍對電氣設(shè)備振動(dòng)VALZeq,f和VLZeq的影響

《住宅》標(biāo)準(zhǔn)給出參考頻率范圍是1～80 Hz，然而電氣設(shè)備振動(dòng)主要以50、100 Hz及其倍頻為主，1～80 Hz無法很好反應(yīng)出電氣設(shè)備高頻振動(dòng)的影響，ISO2631－1：1997中給出了80～400 Hz中心頻率下的Wk頻率計(jì)權(quán)因子，因此可以對計(jì)權(quán)范圍選取進(jìn)行比較，圖7是設(shè)備振動(dòng)的1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級等效值VALZeq,f，圖8是設(shè)備振動(dòng)的鉛垂向Z振級等效值VLZeq。

圖7 不同頻率范圍對VALZeq,f的影響Fig.7 Influence of different frequency ranges on VALZeq,f

圖8 不同頻率范圍對VLZeq的影響Fig.8 Influence of different frequency ranges on VLZeq

由圖7可知，采用1～80 Hz頻率范圍計(jì)算的VALZeq最大值為89.05 dB，在中心頻率50 Hz處，采用1～400 Hz頻率范圍計(jì)算的VALZeq最大值為98.18 dB，在中心頻率400 Hz處，且中心頻率100、200、315 Hz處的VALZeq均大于50 Hz處的89.05 dB。

由圖8可知，采用1～400 Hz頻率范圍計(jì)算的VLZeq比頻率范圍1～80 Hz的大1.3 dB。電氣設(shè)備振動(dòng)頻率集中在50、100 Hz及其倍頻處，1～80 Hz的頻率范圍忽略了振動(dòng)的高頻部分，計(jì)算結(jié)果偏小，因此建議采用1～400 Hz或更大的頻率范圍，能夠更好的反映出電氣設(shè)備振動(dòng)的影響。

3.4 振動(dòng)舒適度限值對比

《城市》、《住宅》和《建筑工程》均使用了Z振級作為評價(jià)量，并給出了相應(yīng)限值，對比發(fā)現(xiàn)《建筑工程》給出的Z振級限值最大，《住宅》的Z振級限值比《城市》大3 dB，考慮到使用計(jì)權(quán)因子不同引起的計(jì)算結(jié)果差異，可以認(rèn)為以Z振級作為人體舒適度評價(jià)指標(biāo)，《城市》和《住宅》基本相同嚴(yán)格，《建筑工程》次之。

《建筑工程》在條文說明給出1/3倍頻程分析法，用分布在1/3倍頻段的加速度值（m/s2）或速度值（m/s）表示振動(dòng)限值；《住宅》中也是使用1/3倍頻程分析法，用分布在1/3倍頻段的振動(dòng)加速度級表示振動(dòng)限值。將《建筑工程》條文說明表6中豎向加速度限值轉(zhuǎn)換為振動(dòng)加速度級如表2所示。

表2 1/3倍頻程加速度限值對應(yīng)振動(dòng)加速度級Table 2 1/3 octave acceleration limit corresponds to the vibration acceleration level

將表2中各中心頻率振動(dòng)加速度級對比《住宅》中表3.0.2給出的1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級可知，《住宅》給出的限值更小，室內(nèi)人體舒適度限值標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。

另外，對比發(fā)現(xiàn)《建筑樓蓋》給出的加速度限值相較于《建筑工程》更為寬松。

4 結(jié)論

文中對比的4本規(guī)范均可用于振動(dòng)評價(jià)，但因其評價(jià)對象及適用范圍不同，因此評價(jià)方法和振動(dòng)限值也有一定差異。對于附建式變電站的振動(dòng)舒適度和疲勞度的評價(jià)，附建式變電站不同的功能分區(qū)適用不同的規(guī)范限值。電氣設(shè)備振動(dòng)屬于穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，可采用1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級等效值和Z振級等效值2種方法進(jìn)行振動(dòng)評價(jià)，但同時(shí)電氣設(shè)備振動(dòng)具有高頻，頻率集中等特點(diǎn)，因此建議以上2種評價(jià)方法計(jì)算參數(shù)做出相應(yīng)調(diào)整以體現(xiàn)電氣設(shè)備的高頻振動(dòng)特性，對于附建式變電站的振動(dòng)評價(jià)得出主要結(jié)論如下：

（1）振動(dòng)舒適度限值規(guī)定方面，《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》和《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值與其測量方法標(biāo)準(zhǔn)》最為嚴(yán)格，《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》次之，《建筑樓蓋結(jié)構(gòu)振動(dòng)舒適度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》相對寬松。振動(dòng)疲勞度方面，僅在《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》中給出了相關(guān)限值規(guī)定。附建式變電站中的商用功能區(qū)若作為商用公寓，這部分的振動(dòng)舒適度評價(jià)應(yīng)適用《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》和《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值與其測量方法標(biāo)準(zhǔn)》2本規(guī)范，變電站中的警傳室、培訓(xùn)室等辦公區(qū)域應(yīng)適用《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于工作疲勞度評價(jià)。

（2）《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》采用計(jì)權(quán)因子建議變更為ISO2631－1：1997中以人體舒適度為考量給出的計(jì)權(quán)因子。

（3）《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》使用的振動(dòng)計(jì)權(quán)加速度級，建議計(jì)算分幅寬度取值大于等于2 s，以更好反應(yīng)電氣設(shè)備振動(dòng)量的大小。

（4）計(jì)權(quán)范圍建議取1～400 Hz甚至取到更高頻，以真實(shí)反映電氣設(shè)備振動(dòng)量的大小。