隔振系統(tǒng)中控制振動(dòng)的三個(gè)基本因素

隔振是系統(tǒng)中控制振動(dòng)及其傳遞的三個(gè)基本因素：隔振元件的剛度、被隔離物體的質(zhì)量及系統(tǒng)支承即隔振元件的阻尼。它們各自的影響簡述如下。

1、剛度：隔振元件的剛度越低，隔振效果越高，反之隔振效果越差。必須指出的是，對于一個(gè)設(shè)計(jì)合理的隔振系統(tǒng)，支承的剛度計(jì)算很重要。請注意，剛度是有方向的。

2、質(zhì)量：被隔離物體的質(zhì)量M使支承系統(tǒng)保持相對靜止，物體質(zhì)量越大，在確定的激勵(lì)力作用下的物體振動(dòng)越小。增大質(zhì)量還包括增大隔振底座的面積，以增大物體的慣性矩，可減小物體的搖晃。但質(zhì)量的增加并不能減少傳遞率。

3、阻尼：隔振系統(tǒng)的阻尼有以下的作用，在共振區(qū)減少共振峰，抑制共振振幅；減弱高頻區(qū)物體的振動(dòng)；在隔振區(qū)為系統(tǒng)提供了一個(gè)使彈簧“短路”的附加連接，從而提高了支承的剛度，使傳遞率增大。因此阻尼的作用有利也有弊，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意。

振動(dòng)與噪聲

振動(dòng)源是噪聲源所有產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)器、設(shè)備與構(gòu)筑物都同時(shí)不同程度地產(chǎn)生不同特性的噪聲。從機(jī)器設(shè)備的殼體及構(gòu)筑物表面向外輻射噪聲，并通過空氣媒質(zhì)向空間傳播的噪聲稱為空氣噪聲。機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲還通過機(jī)器的底座底腳向支承的結(jié)構(gòu)如基礎(chǔ)或樓板傳遞，這種在基礎(chǔ)樓板等固體介質(zhì)中傳遞的噪聲稱為固體噪聲，固體噪聲將在基礎(chǔ)、樓層結(jié)構(gòu)及土壤中連續(xù)傳遞。

實(shí)際上安裝在樓板上的水泵振動(dòng)也同時(shí)底腳傳遞給樓板，使樓板乃至樓層結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生振動(dòng)，樓層結(jié)構(gòu)中的振動(dòng)以振動(dòng)波的形式向建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)方向連續(xù)傳遞，而產(chǎn)生微振動(dòng)的樓層結(jié)構(gòu)如樓板、墻面等又向外輻射頻率較低的二次結(jié)構(gòu)噪聲。

因此機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)不但直接影響危害人與環(huán)境，還有可能產(chǎn)生空氣噪聲和固體噪聲的傳遞影響，機(jī)器設(shè)備的安裝場所還有可能產(chǎn)生二次結(jié)構(gòu)噪聲的危害。

振動(dòng)與噪聲的產(chǎn)生是互為一體的，噪聲與振動(dòng)的控制更應(yīng)該有機(jī)結(jié)合，既合理地采取消聲、隔聲及吸聲等綜合性的噪聲控制措施，降低空氣噪聲的傳播強(qiáng)度，又應(yīng)采取機(jī)器及管道的隔振措施，有效地降低振動(dòng)及固體噪聲的傳遞強(qiáng)度，在一些聲環(huán)境質(zhì)量要求高的場所二者缺一不可。

現(xiàn)代建筑設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)（風(fēng)冷式熱泵）

  風(fēng)冷式熱泵：許多現(xiàn)代建筑采用多臺(tái)風(fēng)冷式熱泵（冷熱兩用）為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，熱泵一般安裝在建筑物的屋面，露天安裝是基于熱泵的排風(fēng)散熱。熱泵的外形尺寸與熱泵的制冷量有關(guān)，熱泵的寬度一般為2.2米，高度也約2.3米，長度6-10米不等，運(yùn)行重量也比較大。熱泵的頂部安裝多臺(tái)軸流排風(fēng)機(jī)，制冷壓縮機(jī)在熱泵的底部或一端的殼體內(nèi)。熱泵的運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)擾力來自于制冷壓縮機(jī)的軸流排風(fēng)機(jī) 。多數(shù)熱泵采用的是離心式壓縮機(jī)或螺桿式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，產(chǎn)生的振動(dòng)擾力頻率也較高，但頂部多臺(tái)軸流排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為960r/min，振動(dòng)擾力的頻率為16Hz。

  熱泵的隔振可利用在熱泵底部槽鋼底座上直接安裝隔振器，因?yàn)闄C(jī)組有較大的質(zhì)量，可不設(shè)隔振臺(tái)，應(yīng)選用低頻彈簧隔振器，如果建筑物屋面下一層是功能性用房，隔振器的工作頻率應(yīng)低于2.5Hz，隔振器上下支承面應(yīng)設(shè)有橡膠墊。熱泵的進(jìn)出管道應(yīng)安裝橡膠柔性接管，管道的吊支架用吊式隔振器或彈簧隔振器隔振，前面管道支承宜設(shè)一個(gè)小型的混凝土隔振臺(tái)，隔振臺(tái)用彈簧隔振器支承，管道坐落在隔振臺(tái)上。

  安裝在屋面上的風(fēng)冷式熱泵采用橡膠隔振墊隔振效果不佳。

現(xiàn)代建筑設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)（冷水機(jī)組）

冷水出機(jī)組：現(xiàn)代建筑都采用離心式或螺桿式冷水機(jī)組作為建筑空調(diào)系統(tǒng)的冷源，這兩類冷水機(jī)組的裝機(jī)功率都比較大，機(jī)組的外形和體積都比較大，一般在機(jī)組的兩端各有一個(gè)厚鋼板的底座，冷水進(jìn)出管道和冷卻水進(jìn)出管道與機(jī)組的一個(gè)端面連接，冷水管道及冷卻水管道還與冷水及冷卻水循環(huán)水泵連接，冷水管道及冷卻水管道還與冷水及冷卻水循環(huán)水泵連接，冷水機(jī)組的運(yùn)行重量都超過10T。冷水機(jī)組一般都布置在地下層的冷凍機(jī)房內(nèi)。

冷水機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)擾力主要來自于制冷壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，由于離心式或螺桿式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，因此冷水機(jī)組的振動(dòng)頻率都大于50Hz。

冷水機(jī)組的振動(dòng)擾力（含固體噪聲）將通過機(jī)組的基礎(chǔ)、進(jìn)出管道及管道支承向建筑結(jié)構(gòu)傳遞，成為影響現(xiàn)代建筑內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)是的主要公用設(shè)備。

冷水機(jī)組的隔振可利用機(jī)組兩端鋼板的底座安裝隔振器，因?yàn)闄C(jī)組有較大的質(zhì)量，可不設(shè)隔振臺(tái)，應(yīng)選用低頻率彈簧隔振器，如果冷水機(jī)組安裝樓層上下毗鄰噪聲敏感房間，隔振器的工作頻率應(yīng)低于2.5Hz，其他場合隔振器的工作頻率應(yīng)低于3.5Hz，隔振器上下支承面應(yīng)設(shè)有橡膠墊。冷水機(jī)組的進(jìn)出管道應(yīng)安裝橡膠柔性接管，管道的吊支架用吊式隔振器或彈簧隔振器，前面管道支承宜設(shè)一個(gè)小型的混凝土隔振臺(tái)，隔振臺(tái)用彈簧隔振器支承，管道坐落在隔振臺(tái)上。

冷水機(jī)組采用橡膠隔振墊隔振達(dá)不到應(yīng)有的隔振效果。

現(xiàn)代建筑設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)（風(fēng)機(jī)）

 風(fēng)機(jī)：現(xiàn)代建筑中有兩種用處的風(fēng)機(jī)，即送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)，空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)機(jī)是送風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)用于空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)中（含排煙），也用于廚房、停車庫及各功能機(jī)房的排風(fēng)中，多數(shù)風(fēng)機(jī)是安裝在各樓層的風(fēng)機(jī)房中，但廚房的排風(fēng)機(jī)一般是布置在建筑物的屋面上，在安裝的空調(diào)機(jī)組實(shí)際上是帶冷熱交換的送風(fēng)機(jī)組，風(fēng)機(jī)盤管是比較特殊的小型風(fēng)機(jī)。

  總體上看這些風(fēng)機(jī)大多數(shù)是中低壓風(fēng)機(jī)，有的是離心風(fēng)機(jī)，也有不少風(fēng)機(jī)是軸流風(fēng)機(jī)或混流風(fēng)機(jī)，除了排煙風(fēng)機(jī)平時(shí)不運(yùn)行，其他風(fēng)機(jī)基本上是晝夜運(yùn)行。

  不管是離心風(fēng)機(jī)還是軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)擾力主要來自于葉輪高速旋轉(zhuǎn)的離心力，其振動(dòng)的主要頻率應(yīng)是不平衡離心力的振動(dòng)頻率，即f=n/60(Hz），n是風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/min），風(fēng)機(jī)隔振應(yīng)針對這一頻，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)擾力（含固體噪聲）主要通過風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)傳遞，成為影響現(xiàn)代建筑內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量的主要公用設(shè)備。

  風(fēng)機(jī)的隔振可采用鋼結(jié)構(gòu)隔振臺(tái)，隔振臺(tái)的質(zhì)量宜大于風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行總質(zhì)量，應(yīng)選用低頻彈簧隔振器，如果風(fēng)機(jī)安裝樓層上下毗鄰噪聲敏感房間，隔振器的工作頻率應(yīng)低于2.5Hz，其他隔振器的工作頻率應(yīng)低于3.0Hz，隔振器上下支承面應(yīng)設(shè)有橡膠墊，風(fēng)機(jī)進(jìn)出的風(fēng)管應(yīng)安裝柔性接管并采用彈性支承，即管道的吊支架用吊式隔振器或彈簧隔振器隔振。軸流風(fēng)機(jī)及混流風(fēng)機(jī)可以采用隔振器支承在樓面上，也可以用吊式隔振器吊裝在上一層的樓層結(jié)構(gòu)上。

  風(fēng)機(jī)不宜采用橡膠隔振器隔振，軸流風(fēng)機(jī)可采用鋼隔振臺(tái)方式進(jìn)行隔振，也可以采用吊式隔振器進(jìn)行隔振。

現(xiàn)代建筑設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)(水泵)

 水泵：現(xiàn)代建筑中有三種用途的水泵，生活水泵、空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水泵和消防水泵，這些水泵大多數(shù)安裝在地下層的水泵房中，在高層和超高層建筑中的避難層的設(shè)備用房也可能布置一些水泵，有的循環(huán)水泵

就與冷卻塔共同布置在建筑物的屋面上。這三種類型的水泵都是離心水泵，其流量、揚(yáng)程、裝機(jī)功率及轉(zhuǎn)速都不一致，總體上看，建筑物的高度越高，水泵的揚(yáng)程及裝機(jī)功率比較大，一些高揚(yáng)程的水泵轉(zhuǎn)速為2900r/min，進(jìn)出管道的管徑和使用水壓都比較高。除了消防水泵平時(shí)保持待機(jī)狀態(tài)，其他的水泵基本上是晝夜運(yùn)行，大多數(shù)水泵都是單級(jí)或多級(jí)的臥式離心水泵，水泵的泵體和電動(dòng)機(jī)是共同安裝在鑄鐵的底座上。

  水泵運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)擾力主要來自水泵的葉輪高速旋轉(zhuǎn)的離心力，其振動(dòng)的主要頻率應(yīng)是不平衡離心力的振動(dòng)頻率，即f=n/60(Hz)，n是水泵的轉(zhuǎn)速（r/min），水泵隔振應(yīng)針對這一頻率的振動(dòng)。

  水泵的振動(dòng)擾力（含固體噪聲）將通過水泵的基礎(chǔ)、進(jìn)出管道及管道支承向建筑結(jié)構(gòu)傳遞，成為影響現(xiàn)代建筑內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量的主要公用設(shè)備。

  水泵機(jī)組的隔振應(yīng)盡可能采用混凝土隔振臺(tái)，隔振臺(tái)的質(zhì)量安裝應(yīng)大于水泵和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行總質(zhì)量，應(yīng)選用低頻率彈簧隔振器，如果水泵用安裝樓層上下毗鄰噪聲敏感房間（如器的工作頻率客房、會(huì)議室及辦公室等），隔振器的工作頻率應(yīng)低于2.5Hz，其他場合隔振器的工作頻率應(yīng)低于3.5Hz，隔振器上下支承面應(yīng)設(shè)有橡膠墊。水泵進(jìn)出的管道應(yīng)安裝橡膠柔性接管并采用彈性支承，即管道的吊支架用吊式隔振器或彈簧隔振器隔振，水泵進(jìn)出管道的前面支承選設(shè)一個(gè)混凝土隔振臺(tái)，管道坐落在隔振臺(tái)上，隔振臺(tái)用隔振器支承。

  現(xiàn)代建筑中的水泵不應(yīng)采用橡膠隔振墊進(jìn)行隔振。