电梯噪声的分析与对策

【摘要】本文利用带分频功能的噪声分析仪及相关噪声文献，针对噪声曲线的特性结合电梯机房相关设备、建筑结构对电梯机房噪声进行分析，给出针对性的解决方案。

【关键词】振动；频率；电梯；噪声；等响曲线

引言

随着经济的发展，人们对居住环境要求日益提高，特别是环境噪声，对人们生活、作息造成很大的影响，因此环境噪声的有效防治显得越来越重要。当今，电梯与人们日常生活息息相关，人们对电梯的安全性运行、电梯运行的噪声尤为关注。另有效改善电梯运行产生的噪声，对提高客户满意度、提高产品竞争力在某程度上有很大的帮助。

本文主要对带分频功能的噪声分析仪收集的电梯机房、住户家的噪声曲线数据的分析，本人的噪声现场调查经验以及现场的一些噪声处理方案进行了介绍，希望能对日后电梯行业噪声整治提供一些参考。

1 噪声相关名词及分析仪介绍

等效声级（equivalent continuous A－weighted sound preasure level）

等效连线声级A声级的简称，指在规定测量时间T内A声级的能量平均值，用表示（简称Leq），单位dB（A）。等效声级表示式：＝10lg（）式中：－t时刻的瞬时A声级； T－规定的测量时间段。

背景噪声（background noise）

被测量噪声源以外的声源发生的环境噪声的总和。

声音（sound）

是由物体振动产生的，而振动在弹性介质中的传播形式就是声波，处于一定频率范围内（20～20000Hz）的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。

响度与等响曲线

我们把人耳对声音的主观感觉，即声音“响”的程度，称为响度（loudness），单位是宋（sone），用N表示；把以分贝表示的声压级对测试声频率作图得到一曲线，该曲线称为等响曲线或Fletcher-Munson曲线，如图1所示[1]。

图1 等响曲线

噪声分析仪

使用环境：使用温度：-10～+50℃；湿度30～90％；最大测量范围140dB；响应频率范围20~12500Hz。可测Lp、Leq、Le、Lmax、Lmin、Lpeak、Lx、脉冲、Ltm3、Ltm5、P_AVE、P_SUM及REVERB，能实时1/1与1/3倍频程分析，根据国标《GB22337-2008 社会生活环境噪声排放标准》噪声值的测量均使用档，因此以下文相关噪声测量都是使用该档功能。

2 电梯噪声特性

2.1 电梯机房噪声情况

某些使用三相异步电机地盘的电梯机房噪声数据，数据曲线如图2，根据图1等响曲线图对图2的数据进行分析，噪声的值由40Hz开始噪声幅值上升，到达400Hz以上频段，噪声值趋于平稳,噪声的幅值范围50～70dB。对于400Hz以上频率段的噪声值，电机的运行速度越高，其噪声值越高。根据等响曲线，对于图2的噪声数据曲线，从70Hz起开始进入人的正常听力阀值范围。

图2

2.2 住户房间噪声情况

根据收集的信息，一般客户反馈有噪声干扰的时段90％多发生在晚上10点以后，主要是此时住户家里的环境噪声相对白天大约低10～15dB，而在这时在房间测得的电梯运行噪声与背景噪声偏离值相对较大，根据住户的人体感觉与及数据分析，一般来说，电梯运行时噪声值与背景声值之差≥3dB，人就会察觉到电梯的运行，因此晚上时住户对电梯等设备发出的噪声特别敏感。

由目前收集住户房间的数据显示，各频段的噪声值基本上在37dB以下，根据图1等响度曲线，约从125Hz起开始进入人的正常听力阀值范围，因此125Hz以下频率的声音可暂时不作考虑。

3 噪声的传播途径

3.1 空气传播

一般来说，在住户家中听到的声音和机房听到的音调基本一致，只是稍弱区别，这种情况下通常发生在楼房的顶层或靠近顶的楼层。现场可通过一个简单的方法来判断是否属空气传播。两人配合，一人在机房及井道里拍手掌或大声说话，另一人在住户家房间倾听来判断，如果非常清晰的听到拍手掌或说话声，则可以判断电梯运行时产生的噪声大部分是通过空气传播的。

根据《GB22337-2008 社会生活环境噪声排放标准》4.2.1条规定，噪声通过建筑物结构传播至噪声敏感建筑物室内时，噪声敏感建筑物内等效声级不得超过31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz这5个频率规定的限值，再结合电梯设备情况，可以将电梯机房产生的噪声分为高、低频噪声。高频的声音一般是由电机和变频器产生的噪音，频率范围为1kHz以上；低频的声音一般是由减速箱或主机运行的振动引起，频率范围500Hz以下。

3.2 结构传播

对于电梯来说，混凝土和墙体为非均匀介质，声波传递时非匀质介质对高频波段具有较强的散射和消耗作用，结构传播一般造成低频的噪声。噪声音调比较比较低沉。通常低频噪声是由主机的振动引起，而且反馈有噪声干扰的住户不局限于顶层。

低频噪声产生大多数与楼房的结构不合理性有关。大多数发展商为了减少楼房公共面积、成本等，很多时候都违反《GBJ118-88民用建筑隔声设计规范》的第3.3.4条的规定，卧室与机房、电梯井道共用一幅墙或机房与卧室距离非常近，而该采取隔振措施的没采用隔振措施，导致电梯的振动通过墙体传播至住户的卧室，形成噪声。

4 噪声问题的工程处理方法

4.1 吸音降噪法

吸音降噪法一般应用于通过空气传播的噪声，即高频段噪声，处理该类噪声时一般需要检查确认以下4方面：①机房楼板、墙体的厚度，即机房的隔音效果是否符合要求；②机房所处的位置是否与客户卧室离得比较近；③住户单元对屋外噪声的隔音情况是否良好；④电机、轴承、抱闸是否存在异响。针对第①、②点可以考虑机房墙体、天面进行吸音处理，现场的一些处理案例如图3；针对第③点可以考虑对该层的井道进行吸音处理；现场的一些处理案例如图4；针对第④点，则需进行调整或更换器件。

图3 机房墙体加装吸音棉

图4顶层井道壁喷吸音材料

4.2 隔振降噪法

结构传播一般造成低频噪声污染严重，目前现场的处理方法主要以隔振法为主。针对低频噪声可以检查以下三点：①涡轮蜗杆的啮合情况；②主机减振橡胶变型情况；③建筑结构。针对①，如果涡轮蜗杆的啮合点不在中心上，则需要重新调整其啮合点；针对②，如果减振橡胶型变量大于技术参数里的规定值则可以考虑更换新的减振橡胶，更换减振橡胶时建议其他减振橡胶一同更换；针对③，目前如果低频噪声严重的一般进行二次减振处理，如果情况轻微的可以在主机承重梁粘贴阻尼材料处理，下面是现场一些处理低频噪声的案例图片，如图5、6。

图5简易的二次减振

图6粘贴阻尼材料

图7是对4个噪声投诉地盘电梯的运行噪声与背景噪声差值曲线，由图7数据曲线可知，低频段500Hz以下噪声的偏离值比较大，属于低频噪声，4个地盘均存在相同的情况就是建筑建构不合理，电梯井道与住户套间共用一堵墙，通过结构传播，引起低频噪声污染。处理方案现场根据低频噪声污染的严重情况，选取了以上减振方案进行处理，整改后低频段噪声值有所降幅，降幅值约为3～4dB，降噪效果良好。

图7

5 总结

随着我国城市化进程的加快，电梯己成为人们生活中不可或缺的重要垂直交通工具。发展商在建筑设计、规划、构造时为设计方便和节约成本，电梯机房没能远离A级居室或做电梯间电梯井道的架空处理等，再加上建筑设计中建筑师对噪声控制知识的缺乏，使得电梯的噪声问题日益突出，噪声的整治尤为重要，而了解噪声的传播途径、噪声的特性及噪声源的所在，可以更有效、更直接的防治噪声。噪声的处理千变万化，以上是我在处理噪声问题过程中的一些经验的总结。

参考文献：

[1]庄正宁、王树众、董霞，环境工程基础[M].北京：中国电力出版社，2006

[2]吕玉恒、王庭佛，噪声与振动控制设备及材料选用手册[M].北京：机械工业出版社，1999

[3]GB22337-200，社会生活环境噪声排放标准[s].