高層建筑水泵機組的噪聲與振動處理方案

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高層建筑水泵機組的噪聲與振動處理方案

文章出處：技術資訊網責任編輯admin 閱讀量：發表時間：2021-03-03 13:00

隨著中國城鎮化進程的推進，高層建筑越來越受到城市管理者的青睞。高層建筑除地下層會設置一些設備機房外，由于水泵揚程有限和消防等原因地上每隔十層左右也會設置一設備層，其中水泵機組的噪聲和振動對建筑的正常運營會產生不利影響，需要在設計階段就考慮應對措施。賽為斯聲學顧問根據多年工程設計經驗，并參考《建筑給水排水設計規范》3.8.12條的要求，總結了一些常用做法供參考，包括機房的吸聲和隔聲做法以及機組和管道的隔振做法，重點介紹了下部有噪聲敏感用房的水泵機組的雙重隔振做法。

2 機房的吸聲和隔聲
控制噪聲的最有效措施是選用低噪聲水泵機組，其次要在傳播路徑上采取措施，比如在機房內吸聲降噪，增加維護結構的隔聲量，以及在水管穿墻處做好隔聲封堵。
對機房內墻面和頂面布置吸聲材料，通過吸收擴散聲能以降低機房內的噪聲級。常用做法是頂面采用30厚吸聲防火噴涂（AAT），墻面為100系列輕鋼龍骨外附20%穿孔率9厚穿孔石膏板內填100厚32kg/m3離心玻璃棉（外包玻璃絲布）。
此外，增加機房圍護結構的隔聲量和做好管道穿墻、樓板處的隔聲封堵，有利于減少機房內噪聲向外傳播。可以通過增加墻體和樓板厚度或采用輕重結合墻體構造的方式以提高機房圍護結構的隔聲量。水泵機房的門建議采用專業廠家生產的防火隔聲門，隔聲量要求不小于40dB。水管穿墻、樓板出的常用隔聲封堵方法是將80kg/m3礦棉緊密填入孔壁與水管的縫隙內，兩側各留出25mm用于填膨脹型防火密封膠，避免與機房圍護結構剛性連接。
3 機組與管道的隔振
水泵機組的振動屬于自激振動，主要是由于泵體內傳遞壓力的不平衡運動形成部件間的沖撞力或摩擦力，從而引起機組振動。在水泵機組和管道與建筑圍護結構建配置隔振系統，消除剛性連接，可以減弱振動傳遞給建筑結構。減弱振動傳遞的做法主要是從降低隔振系統的固有頻率以及降低機組的振幅和加速度級兩方面入手。
3.1 機組的隔振
對于地下設備層中的水泵機組，可以采用普通的減振做法。圖1是臥式水泵機組的常用減振做法，需根據計算結果選擇合適的彈簧減振器。對于立式水泵，考慮到重心位置較高容易偏移，建議采用橡膠防剪切減震器，可以基本滿足隔振要求。減振臺座的重量通常是機組重量的2～5倍左右，可以有效抑制機組位移振幅和降低機組重心，增加系統穩定性。減振臺座還可以增加隔振系統的壓縮變形量，進而降低隔振系統的固有頻率，提高隔振效果，因此在預算和結構荷載允許的前提下盡量選擇更重的臺座。此外，隔振系統還必須有一定的阻尼以減弱水泵啟動或停車時通過隔振系統固有頻率時產生的共振。

在建筑設計階段應合理布置水泵機房的位置，避免水泵機房和噪聲敏感用房，比如辦公室、會議室和酒店客房等相鄰。如果限于建筑現狀不能避免這種不利情況，需要對機房采取嚴格的隔聲措施，對機組采用特別的隔振做法，比如雙重隔振。圖2是水泵機組常用的一種雙層隔振做法，隔振系統的固有頻率比單層隔振更低，可以達到比較滿意的減振效果。

如果對隔振有著更高的要求，比如建筑內有精密儀器室等，建議機房采用局部浮筑樓板或全浮筑樓板的做法，如圖3所示。在原結構樓板上鋪設彈性隔離層，比如點鋪或滿鋪25～30厚浮筑專用橡膠隔振墊，然后在彈性層上現澆100厚左右的鋼筋混凝土樓板，避免了原結構樓板層和二次澆筑混凝土層的剛性連接。特別要注意二次澆筑樓板與柱子，墻面等連接處的彈性處理，使之成為獨立于原地面的質量塊。在水泵機組與浮筑樓板之間設置上述常用隔振系統，形成二次隔振，可以將機組振動對外界的影響降到最低。

管道的隔振
管隔振也是隔振工程達標關鍵之一，管道支架、吊架、托架都必須采取隔振措施，管路中根據實際情況安裝懸掛或支撐型的金屬或橡膠隔振器。通常要求選用專用橡膠撓性雙球接管或不銹鋼金屬軟管安裝于水泵的進出水口處及管道彎折處，實際效果來說前者的隔振性能更好。對于機房外的管道建議進行阻尼隔聲包扎，既可以減小管道的振動傳遞，也可以降低空氣聲的傳播。
結論
本文系統地介紹了高層建筑中水泵機組的隔聲隔振做法，對于隔振要求不高的水泵機房可以采用彈簧或橡膠等單層減振系統；而對于對于隔振有著更高要求的水泵機房，建議采用彈簧減震器加橡膠減震墊雙層減振系統，或者浮筑樓板的做法。

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