浅谈电梯导轨噪声治理

浅谈电梯导轨噪声治理随着人们生活条件的不断提高和健康意识的不断加强，人们对居住环境已不再是仅仅满足生活居住的基本要求，更大程度是需要满足个人居住的舒适要求。基于我们对居住环境要求的不断提高及我国目前房地产快速发展下一些设计细节方面经验的欠缺和忽略，使得电梯导轨运行噪声问题继“电梯机房运行噪声”之后成为电梯噪声防治的另一个重要课题。也尽管上述问题的出现已引起了大多数发商及电梯各大厂家的高度重视，但基于现有技术和研究的不足,导致“电梯导轨防治问题”成了困扰电梯与建筑发展的一个技术难题！为推动电梯噪声防治技术的进一步发展，笔者将结合多年来对电梯导轨噪声防治方面的研究和一些实践经验，对其产生原因、治理方法及其常见的一些防治方法及其治理误区作一一陈述，以供广大电梯厂家和建筑开发商作为技术参考：一、电梯导轨噪声产生的原因从目前接触的电梯导轨噪声案例来看,目前在我国电梯导轨噪声主要为高层住宅建筑较多，且大多数为高速电梯。开发商在建筑上为了节约成本，或实现最大的套内面积，在设计上一般采用电梯井道与住户为同一公共墙体的结构设计，而电梯导轨固定支架由于直接固定在与业主同一墙体的公共墙上，因此导轨与公共墙的刚性连接形成了振动传递声桥，电梯高速滑行时的振动磨擦通过声桥连接传到相近住户室内。就我国目前电梯导轨的安装固定工艺及安装方式来说，现有的技术基本上都是采用角铁支架或弯折钢板等方式直接固定电梯导轨。在现有的技术中，为减少电梯导轨滑行磨擦振动的传递，确保电梯运行时乘坐的舒适，目前大多数厂家对轿厢和对重的高速滑动磨擦振动的解决方式都是采用滚轮滑动导靴和单一的弹簧减振作为技术手段。这种手段虽然较大程度上解决了电梯轿厢内运行的舒适，但对导轨滑动磨擦振动通过建筑结构的固体传递控制却非常有限。另外，就目前的电梯设计而言，高速电梯基于从电梯受力安全角度考虑，大都采用钢丝绳复绕式的吊挂提升设计，而这种设计在电梯轿厢侧及对重侧均设置了反绳轮装置，反绳轮高速运转产生的振动及其与钢丝绳间产生的磨擦振动往往形成振动叠加效应，通过导轨连接声桥传到附近的建筑结构室内。从我们多年来接触的案例来看，这种振动型的结构低频振动，比起“电梯机房振动噪声”更让人容易烦噪！特别是高速电梯，往往手扶室内墙体都能感觉到明显振动，其中以井道墙体采用框架式轻质墙体结构的建筑振动更为强烈，严重的情况往往电梯运行时室内噪声高达50-60分贝，犹如台风一般，对井道相近住户造成严重影响。夜深人静的时人处于室内休息，便很容易因电梯低频振动噪声，影响到于机房楼下的住户正常休息（这种情况特别是在冬季住户家内门窗关闭后更为明显），从而引起投诉。随着国人法治意识及健康意识的不断增强，有关“电梯噪声”的投诉及官司越来越多，成为电梯与建筑发展中的新型社会问题。二、阻碍目前国内电梯导轨噪声防治的客观条件分析就我国电梯导轨噪声防治情况来看，尽管基本上所有电梯厂家或开发商都或多或少的经受过“电梯导轨噪声问题”的困扰，而且也都进行过一些相应的设计或防治方面研究和考虑，但往往由于现有的客观条件的限制关系而未能在防治方面取得突破。从我们多年来对电梯噪声治理研究的情况来看，我个人认为，阻碍我国电梯导轨噪声治理技术发展的客观原因主要有如下几个方面：1、电梯导轨噪声控制归属于行业边缘科学，研究难度较大！电梯导轨噪声不同于一般的噪声控制，属于低频振动污染（一般的噪声是空气作为传声媒质，而电梯导轨噪声为低频振动，它的主要表现为振动型固体传声）。我们日常降噪所涉及常规降噪措施（如加装隔音板、吸声棉或隔声墙等措施）只能降低或隔断以空气作为传声媒质的噪声，而对通过刚性结构振动传递的电梯导轨道低频振动传递降低没有明显的效果。从该问题的解决技术层面来说，结构振动传递噪声控制，应当归属环保行业噪声振动控制技术领域。然而由于电梯是涉及人身安全的特种设备，相应的技术研究涉及电梯安全运行因素，且也存在施工资质和研究的改进措施是否满国家电梯验收标准问题，导致噪声控制领域的技术人员由于欠缺电梯的专业知道无法进行深入的研究；而专业的电梯公司虽然具备相应的研究条件，但却往往却因为欠缺“噪音振动控制”的专业技术在研究上未能有全新的突破，只能是利用一些常规的减振胶等措施进行一定的改进；另外的一个方面，电梯导轨噪声一般情况下为高速电梯较多，而高速电梯高速运行时很多情况下也存在一定程度的活塞风力效应（特别是井道排风口设计不良的情况更为严重），因而导轨噪声防治措施的研究还与建筑墙本身的隔声有较大的关系，涉及建筑隔声技术。俗语说“隔行如隔山”，电梯导轨噪声防治正是由于涉及多个行业的边缘技术，使得该问题在防治研究方面难度较大，成为一个行业边缘技术难题。2、开发商更多的是从建筑成本及套内面积方面考虑，在“质量”与“利润”间徘徊难决策！房地产行业从以前的暴利转变为竟争越来越激烈，在地价和房价越来越高的市场背景下，建筑成本和套内面积肯定成为开发商首要考虑的设计要素，也正是这种设计理念下使得近年来电梯噪声问题在社会中更显突出。以我们接触的案例经验来看，从建筑的结构设计上考虑电梯噪声的防治是最科学的一种解决途径之一，将住户的室内建筑结构与电梯井道的结构在设计上进行分离的设计能很大程度中防治电梯噪声振动的传递，但这种设计除了增加建筑成本外，每一层都可能需要付出3-5个平方不等的建筑面积作为防治代价。在当今房价高涨每平方近万甚至过万情况下，这种设计显得付出的代价就更大了，所以设计上很难为地产决策层所接受。也正是因为上述原因导致了开发商往往就这样在“质量”与“利润”间“徘徊”，把希望寄托在“可能不太严重，或有问题再想办法”，把房子先建起来了（其中，在我国二线或三线城市中，常见的对电梯井道采用框架式轻质墙体井道结构就是更多的从建筑成本方面考虑而忽视了建筑声隔声问题）。而小区建起了以后，由于涉及装修入住期较长，小区入住率和电梯使用率等客观因素影响，往往使得电梯噪声在入住后一至两年内才明显突现反映出来（以前因为入住人不多，电梯使用不多，振动噪声对人感不太明显；在小区入住越来越多，电梯使用越来越高情况下人们便慢慢对这种振动噪声显得根本无法接受，），而开发商在这个时候却往往却因为项目早已核算，因为没有预算等使得治理困难重重，成为最大的阻碍。3、电梯厂家更多的从功能及安全方面考虑，在市场激烈的低价竞争下对电梯以外的振动噪声控制往往是有心无力！跟随房地产业的快速发展，电梯厂家如雨后春笋的不断涌出，中国成为了世界上最大的电梯市场，除了世界上现有的各大品电梯相继在国内合资建厂外，也有越来越多的民型电梯厂家相继成立加入了竞争，市场过热导致了低价恶性竞争成为了市场的主旋律，由此而导致的各大电梯厂家在产品研发上除了一些安全要素和电梯的新技术功能的推广外，其主要研发基本上都在“围绕如何想方设法降低在产品的生产成本”上，因为“谁能生产出最便宜的电梯谁就赢得市场”。经向行业有经验的专家了解，国内一流品牌的电梯已由原销售价格约70-80万台基本上降到了20-30万台（二算品牌价格也就十几万/台），在这背后除了科技的发展令到产品成本降低外，更多的也要从电梯产品的设计、使用的材料作为产品价格构成的重要因素，比如说将原铸铁的对重块现已改成水泥对重块，原304的不锈钢门现已改成209的不锈铁门……甚至连手掌般大的选层隔磁板都由原来的用4毫米钢板改成了0.8毫米钢板了，由此可见各大厂家在产品成本控制上的用心良苦。因此，尽管每一个电梯厂家都曾不同受度的经受过电梯噪声投诉压力，但往往因为该问题“非电梯安全因素”、“非电梯本身乘坐的舒适因素”“非电梯国家标准要求”等，且“噪声振动传递主要与建筑设计有关”等等成为阻碍其研究的最大的理由，使得上述电梯噪声问题往往定义在电梯生间厂家技术研究之外。特别在低格竞争为主的市场主旋律影响下，有谁愿意为了一个与电梯相关的边缘技术难题加大自身的科研投入且增加产品本身的生产制造成本呢！！4、我国现有建筑设计和环保方面的规范（特别是“室内噪声规范”）滞后是导致电梯噪声问题出现的“根源”。从更深的层面来看，国内“建筑设计规范”方面法规的滞后是造成电梯噪声问题发生的基本根源。综观我国《住宅设计规范》和《民用建筑隔声设计规范》相关隔声条文，虽然制定法规的国内专家很早就意识到“电梯不应与卧室、起居室（厅）紧邻布置”，但由于担心国内开发商在我国建筑发展的阶段无法达到相应要求，因此增加了“凡受条件限制需要紧邻布置时，必须采取隔声、减振措施。”条文，使得该条款只是一个指导性的“不应或不宜”条款，并非强制性的“禁止”性条款。俗语有话“令不禁即可为之”，设计上为追求最大的套内面积和最大限度降低建筑成本，因此大多数建筑或设计公司都会把“紧邻布置设计”理解为是“受条件限制的”，而“隔声、减振措施”便常常被遗忘了！虽然近十年来我国的房地产开发建筑迅速发展，而法规并无相应条文作出修改，因此当电梯紧邻布置设计建筑越来越普遍的情况下，电梯噪声问题问题也就越来越多越来越严重。从另外一个方来说，国内“环保方面的法规”相对滞后也是导致电梯噪声问题产生的重要原因之一：在2008年10月之前，我国环保方面的法规有《城市区域环境噪声标准》《工业企业厂界噪声标准》，范规文件，但我国早期制定的上述规范中的“噪声”只是针对“环境”而言，并无专门针对室内噪声（特别是低频方面的固体结构传声）的标准和检测方法，因而使得电梯噪声问题在“满足建筑设计规范”之后，往往更是没法可依；在噪声投诉和官司不断增多，日益严重的情况下，国家环护保护总局终于在2008年10月1日颁布了新的《工业企业厂界环境噪声排放标准》和《社会生活环境噪声排放标准》规范。由于新标准及明确了室内的噪声要求，且特别对室内固体传声等低频噪声作出了非常严格的规定，使得电梯噪声问题终于有了法律的依据。然而，从法规推行近半年来的情况来看，仍然存在“环境法规标准与建筑法规标准的冲突”，“部份个别建筑因设计原因使得新规范的高标准成为不可能实现的技术难题”、“个人噪声问题无明确行政执法机构负责，使得噪声问题必须走民事法律诉讼途径”等等，一系列的问题使得电梯噪声的防治发展仍然任重道远。三、国内电梯导轨噪声防治中常见的技术处理误区随着电梯导轨噪声问题及案例的增多，我们可以看到——很多电梯厂家、国内的噪声控制专业环保公司、开发商、建筑设计单位等在近年来已电梯导轨噪防治方面也进行过一些研究和尝试性实践，但往往却由于专业所限，未能很好的对导轨噪声产生“噪声源”及其“传播原理”作出正确的分析和判断，因此常常是“电梯噪声”多次“治理”效果却不理想的局面！从我们多年来对“电梯噪声”方面的研究和接触的案例来看，国内电梯导轨噪声防治主要存在如下几大技术处理误区：1、简单的把电梯导轨结构传声理解为电梯高速运行时产生的井道风压活塞效应是一种错误的选择！从实际案例情况来看，产生电梯导轨噪声案例一般为高速电梯居多，而高速电梯由于本身滑行的速度较高，因此一从我们接触的案例来看，噪声控制专业环保公司2、把结构传动问题理解为简单的墙体隔声不良，井道吸声扩散或墙体隔声措施效果有限！3、电梯井道双混凝土墙体结构设计让开发商付出了最大的成本，振动噪声却依然存在！4、采用框架轻质墙体的导轨动传递更加明显，节约成本的同时需要付出更大的代价！5、“非常规手段”（如电梯降等）对降低电梯导轨噪声的影响到底有多大？四、目前电梯导轨噪声防治是开发商的最艰难选择五、从接触的治理案例分析看电梯导轨噪声治理技术的突破六、电梯轨导噪声防治的方向及需要解决的问题1、从治理技术上的正确方法2、人导轨噪声个案分析导轨3、导轨噪声治理需要涉及标准问题我认为要解决电梯噪音问题，首先得先确认电梯的噪声“音源”在哪里。根据我们多年来对电梯噪声治理方面的研究及经验积累，电梯噪声的产生主要有两个部份组成：一是电梯主机（主要噪声是主机发出），顶层住户室内的墙体与电梯机房的主机承重墙实现了刚性连接，使得电梯主机与顶层业主家内形成了“振动声桥”。电梯启动及停车时，电梯主机抱闸张伸及刹车吸合；电梯高速运行时滑轮组及电梯转动都产生较大的低频振动，通过电梯承重工字钢与大厦顶层建筑结构发生共振，