宣浩，耿勝遠(yuǎn)，李超 （安徽建工檢測(cè)科技集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230031)

0 引言

人們對(duì)舒適生活的需求越來(lái)越高，住宅電梯的運(yùn)行安靜性也成為居民生活質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。電梯振動(dòng)和噪聲會(huì)擾亂居住區(qū)的寧?kù)o，特別是在夜間，電梯噪聲可能會(huì)對(duì)居民的休息和睡眠產(chǎn)生影響。研究表明，長(zhǎng)期暴露在噪聲環(huán)境下會(huì)增加高血壓、心血管疾病和睡眠障礙等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。因此，研究住宅電梯振動(dòng)與噪聲問(wèn)題，對(duì)于提升居民的生活健康與品質(zhì)至關(guān)重要。電梯振動(dòng)與噪聲產(chǎn)生的原因涉及多個(gè)方面，以下是一些可能導(dǎo)致電梯振動(dòng)與噪聲的主要原因[1]。①電梯機(jī)械部件質(zhì)量不佳。電梯的機(jī)械部件如輪軸、軸承、齒輪等質(zhì)量不合格，在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生共振、摩擦和不正常的噪聲。②不平衡的載荷。當(dāng)電梯上下行時(shí)，乘坐的人或物品在電梯內(nèi)部分布不均勻，會(huì)導(dǎo)致電梯載荷不平衡，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。③電梯導(dǎo)軌松動(dòng)或磨損。電梯導(dǎo)軌松動(dòng)或磨損，會(huì)導(dǎo)致電梯運(yùn)行時(shí)振動(dòng)增加，并且在電梯上下行時(shí)產(chǎn)生噪音。④電梯緩沖系統(tǒng)故障。電梯的緩沖系統(tǒng)是減少電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的關(guān)鍵組件，如果緩沖系統(tǒng)失效或維護(hù)不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致電梯產(chǎn)生明顯的振動(dòng)和噪音。⑤維護(hù)保養(yǎng)不到位。對(duì)于電梯而言，定期的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)確保其正常運(yùn)行及減少振動(dòng)和噪聲至關(guān)重要。本文旨在對(duì)不同樓層受電梯影響房間的噪聲與振動(dòng)環(huán)境水平進(jìn)行測(cè)量、分析和評(píng)價(jià)。

1 室內(nèi)噪聲級(jí)測(cè)量

本次測(cè)量對(duì)象為合肥廬陽(yáng)區(qū)某一小區(qū)樓棟，該樓棟共18 層，2 個(gè)單元，每單元2 戶，共用1 部電梯，底層為架空層，02戶與03戶次臥共用隔墻，且緊鄰電梯井，戶型圖如圖1所示。

圖1 住宅平面圖

根據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50118-2010）[2]要求以及樓層數(shù)量及位置，確定在2 單元04 戶偶數(shù)層進(jìn)行布點(diǎn)，共9 個(gè)測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量高度為距地面1.5m，距離各反射面大于1.2m。本次測(cè)量?jī)x器采用AWA6291 型實(shí)時(shí)信號(hào)分析儀，儀器精度為1 級(jí)。測(cè)量在晝間和夜間較為安靜時(shí)段進(jìn)行，測(cè)量方法依據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50118-2010）附錄A，測(cè)量從運(yùn)行過(guò)程開(kāi)始到結(jié)束這個(gè)時(shí)段的等效連續(xù)A 計(jì)權(quán)聲級(jí)。每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量5 個(gè)向上運(yùn)行過(guò)程和5 個(gè)向下的運(yùn)行過(guò)程（打開(kāi)并立即關(guān)閉電梯門—立即啟動(dòng)—運(yùn)行—停止—打開(kāi)并立即關(guān)閉電梯門），并將各測(cè)點(diǎn)的所有測(cè)量值進(jìn)行能量平均，計(jì)算結(jié)果修約到個(gè)數(shù)位。測(cè)量結(jié)果如表1所示。

表1 室內(nèi)噪聲級(jí)檢測(cè)結(jié)果（單位：dB（A））

根據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50118-2010）中第4.1.1 條要求，“晝間臥室內(nèi)的等效連續(xù)A 聲級(jí)不應(yīng)大于45dB，夜間臥室內(nèi)的等效連續(xù)A 聲級(jí)不應(yīng)大于37dB?！备鶕?jù)表1 可知，所測(cè)房間晝間室內(nèi)噪聲級(jí)最大為42dB，1804 戶次臥距離電梯最近，但室內(nèi)噪聲級(jí)并未超過(guò)42dB，晝間臥室室內(nèi)噪聲受周圍環(huán)境噪聲影響大于電梯運(yùn)行時(shí)的噪聲。夜間室內(nèi)噪聲級(jí)最大的為1804 戶與1604戶次臥，都為36dB。隨樓層的降低，室內(nèi)噪聲級(jí)也隨之降低，但降幅較小，夜間環(huán)境噪聲小于電梯運(yùn)行時(shí)的噪聲，此時(shí)電梯運(yùn)行時(shí)的噪聲為影響室內(nèi)噪聲級(jí)的主要因素。此次測(cè)量的各樓層晝間和夜間電梯室內(nèi)噪聲級(jí)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但在測(cè)量過(guò)程中，電梯運(yùn)行噪聲明顯，尤其是夜間，給人的主觀感覺(jué)較差。這是因?yàn)殡娞葸\(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲多為低頻窄帶噪聲，而等效A 聲級(jí)的算法對(duì)低頻噪聲加權(quán)較小，這也就造成室內(nèi)噪聲級(jí)測(cè)量結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。為了較為合理地評(píng)價(jià)此類噪聲，將對(duì)室內(nèi)振動(dòng)及結(jié)構(gòu)噪聲[3]進(jìn)行測(cè)量。

2 結(jié)構(gòu)噪聲及振動(dòng)測(cè)量

由于振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲以低頻窄帶噪聲為主，而A 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)對(duì)低頻聲級(jí)又做了很大的衰減修正。因此本文對(duì)由于振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲的測(cè)量和評(píng)價(jià)量為倍頻程中心頻率31.5～250Hz 范圍的分頻等效聲級(jí)，該聲級(jí)為未經(jīng)任何計(jì)權(quán)的倍頻帶等效聲級(jí)。

而對(duì)于電梯產(chǎn)生的振動(dòng)，由于電梯為可控振動(dòng)源，測(cè)量時(shí)可以讓電梯一直保持運(yùn)行狀態(tài)，而且這種狀態(tài)在電梯運(yùn)行高峰期也常常存在，因此也應(yīng)采用振動(dòng)等效值作為評(píng)價(jià)量。依據(jù)從嚴(yán)評(píng)價(jià)原則，在電梯產(chǎn)生振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)使電梯一直保持運(yùn)行狀態(tài)。

本次測(cè)量結(jié)構(gòu)噪聲采用的儀器為實(shí)時(shí)信號(hào)分析儀（型號(hào)為AW A6291），精度為1 級(jí)，振動(dòng)測(cè)量采用的儀器為噪聲振動(dòng)分析儀（型號(hào)為AHAI6256）。此次測(cè)量在1804 戶次臥各設(shè)置了一個(gè)結(jié)構(gòu)噪聲測(cè)點(diǎn)和一個(gè)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，儀器均放置在室內(nèi)中央，測(cè)量時(shí)戶內(nèi)所有門窗均處于關(guān)閉狀態(tài)，測(cè)量前后儀器均被校準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)噪聲經(jīng)背景噪聲修正后測(cè)量結(jié)果如表2，Z 振級(jí)等效值（VLZeq）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果如表3所示。

表2 1/1倍頻程結(jié)構(gòu)噪聲限值（Leq,f）測(cè)量結(jié)果（單位：dB）

表3 Z振級(jí)等效值（VLZeq）測(cè)量測(cè)量（單位：dB）

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值及其測(cè)量方法》（GB/T 50355-2018）[4]的要求，為確保居住者有較好的居住環(huán)境，將限值定為兩級(jí)，一級(jí)為適宜達(dá)到的限值，二級(jí)為在任何條件下都不得超過(guò)的限值。而從測(cè)量結(jié)果可以看出晝間和夜間各頻帶的結(jié)構(gòu)噪聲超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)《住宅建筑室內(nèi)振動(dòng)限值及其測(cè)量方法》（GB/T 50355-2018）一級(jí)限值要求，在63Hz 和125Hz 下的晝間和夜間噪聲均超過(guò)了二級(jí)限值的要求，房間的結(jié)構(gòu)噪聲不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。1804 次臥晝間和夜間Z 振級(jí)等效值（VLZeq）分別為80dB和75dB，而依據(jù)《建筑環(huán)境通用規(guī)范》（GB 55016-2021）[5]要求，睡眠類功能房間晝間和夜間Z 振級(jí)等效值（VLZeq）分別不得超過(guò)78dB 和75dB，1804 次臥晝間測(cè)量值不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而夜間剛達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。為了更加詳細(xì)地了解振動(dòng)特性，對(duì)1/3 倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級(jí)（VALZeq,f）進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如圖2 所示。圖2 中晝間與夜間的標(biāo)準(zhǔn)限值為虛線、實(shí)測(cè)值為實(shí)線。晝間各頻率的數(shù)值大部分都在標(biāo)準(zhǔn)值之上，僅少部分符合要求，而夜間各頻率數(shù)值較晝間均有所下降，但也有部分頻率超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)限值。

圖2 晝間和夜間1/3倍頻程鉛垂向振動(dòng)加速度級(jí)（VALZeq,f）

本節(jié)對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)的結(jié)構(gòu)噪聲和振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)量，所測(cè)房間1/1 倍頻程結(jié)構(gòu)噪聲限值（Leq,f）以及晝間Z振級(jí)等效值（VLZeq）不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，也表明影響此類房間室內(nèi)聲環(huán)境的主要因素不是室外環(huán)境噪聲，而是建筑內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)及結(jié)構(gòu)噪聲。

3 住宅電梯振動(dòng)與噪聲控制方法

住宅電梯振動(dòng)與噪聲通過(guò)以下途徑傳播[6]。①直接傳導(dǎo)。振動(dòng)和噪聲可以通過(guò)電梯的結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)到建筑物的樓層和墻壁上。這種傳導(dǎo)方式會(huì)使樓層和墻壁上產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。②空氣傳播。電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲可以通過(guò)空氣傳播到周圍的環(huán)境中。這種傳播方式會(huì)使電梯附近的空氣中產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并可以傳播到其他房間和樓層。③結(jié)構(gòu)共振。某些樓層或墻壁的結(jié)構(gòu)可能會(huì)與電梯的振動(dòng)頻率產(chǎn)生共振。當(dāng)電梯運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)會(huì)激發(fā)共振頻率，使樓層或墻壁產(chǎn)生更大的振動(dòng)和噪聲。④機(jī)械傳導(dǎo)。電梯的機(jī)械部件運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。這些振動(dòng)和噪聲可以通過(guò)機(jī)械部件與電梯結(jié)構(gòu)相連，通過(guò)傳導(dǎo)方式傳播到其他部位。

住宅電梯振動(dòng)與噪聲控制方法主要從以下六個(gè)方面進(jìn)行。

①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在電梯井道和機(jī)房的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)考慮選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料和隔音材料，隔音材料包括吸音板、隔音窗、吸音墊等，用于降低聲波的傳遞和反射，減少振動(dòng)和噪聲的傳播。

②懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)：選用高質(zhì)量的懸掛系統(tǒng)，如液壓懸掛系統(tǒng)、鋼絲繩懸掛系統(tǒng)等，可以減少因懸掛系統(tǒng)引起的振動(dòng)。此外，還可以在懸掛系統(tǒng)中添加減振器或吸振器，它們可以吸收和消散振動(dòng)能量，從而減少振動(dòng)和噪聲。

③導(dǎo)軌和導(dǎo)軌襯托：為了減少振動(dòng)和噪聲傳遞，導(dǎo)軌和導(dǎo)軌襯托的設(shè)計(jì)應(yīng)采用高質(zhì)量的材料，并采取相應(yīng)的減振措施，如橡膠減振墊、減振塊等。此外，導(dǎo)軌的安裝應(yīng)保證嚴(yán)密剛固，避免產(chǎn)生共振和共鳴。

④門系統(tǒng)：電梯門在開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。為了降低噪聲，電梯門的設(shè)計(jì)應(yīng)確保良好的密封性能。采用密封膠條或橡膠減振墊等密封材料，可以有效地減少噪聲的傳遞。

⑤機(jī)房隔音：為了減少機(jī)房噪聲的傳播，可以采用隔音箱或隔音屏等設(shè)施來(lái)隔絕噪聲。此外，機(jī)房?jī)?nèi)的各種設(shè)備和管道應(yīng)進(jìn)行固定和緩沖處理，以減少因機(jī)械震動(dòng)和振動(dòng)引起的噪聲。

⑥系統(tǒng)調(diào)整和維護(hù)：合理調(diào)整電梯的加速度、減速度和停止位置，減少振動(dòng)和噪聲。定期維護(hù)電梯設(shè)備，特別是懸掛系統(tǒng)、導(dǎo)軌和門系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)可能引起振動(dòng)和噪聲的問(wèn)題，確保電梯運(yùn)行平穩(wěn)。

綜上所述，通過(guò)科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選用高質(zhì)量的組件、采用隔音和減振材料、合理調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以及定期維護(hù)，可以有效降低住宅電梯的振動(dòng)和噪聲水平，提高居住環(huán)境的舒適性。

4 結(jié)論

住宅電梯振動(dòng)與噪聲問(wèn)題是影響居民生活質(zhì)量的重要因素。通過(guò)測(cè)量受電梯影響房間的室內(nèi)噪聲級(jí)、結(jié)構(gòu)噪聲以及Z 振級(jí)，研究影響住宅室內(nèi)聲環(huán)境的主要因素，并提出相關(guān)控制方法，可以有效地降低電梯的振動(dòng)與噪聲水平，提升居民的生活品質(zhì)。未來(lái)的研究還需進(jìn)一步深入，探索更有效的控制手段，實(shí)現(xiàn)安靜舒適的住宅電梯運(yùn)行環(huán)境。