电梯噪声诊断及治理分析

电梯噪声诊断及治理分析

陈超

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州 310020

摘要：有研究表明，当噪声频率低于200Hz时，会对乘客的内脏器官造成损害，严重时甚至会引起血压升高、内分泌失调等健康问题。且电梯一旦运行，主机噪声会通过多种传播途径向外扩散，部分离机房较近的居民也会连带受到噪声污染的影响。所以，要持续优化电梯结构，提升电梯机房以及井道的隔音能力，减少噪声对人体产生的负面影响。

关键词：电梯噪声；诊断；治理

引言

电梯噪声治理作为一项系统性工程，实现起来往往不尽如人意，降低电梯噪声影响，除了采取行之有效的治理方案外，还与降噪减振产品及现场安装施工质量有关，若其中一个小环节出问题，将无法保证最终降噪效果，故应严格把控每一个处理步骤。此外，需要在设计环节和电梯安装时充分考量，降低后续电梯噪声发生的概率；加强电梯在使用过程中的维护保养，有针对性地采取相关措施以降低电梯噪声发生的概率，最大程度地减少电梯噪声对住户的影响。

1电梯噪声的产生机理

电梯噪声是由于电梯运行时产生的机械振动、空气流动、电磁干扰等因素造成的。具体来说，电梯噪声的产生机理主要包括以下几个方面。(1)机械振动。电梯在运行过程中，电动机、齿轮、导轨等机械部件会产生振动，这些振动若传递到电梯机房、轿厢和周围环境中，就形成机械噪声。(2)空气流动。电梯轿厢和井道之间存在一定隙缝，当电梯上下运行时，空气流动会产生气流噪声。(3)电磁干扰。电梯电气设备(如电动机、控制系统等)会产生电磁场，这些电磁场会干扰周围的电子设备，同时也会形成电磁噪声。(4)结构共振。电梯各种部件(如导轨、钢丝绳等)在运行中容易出现共振现象，造成结构噪声。综上所述，电梯噪声的产生机理比较复杂，涉及到多个方面的因素。因此，针对电梯噪声的控制与治理需要采取多种手段和方法，以有效地减少噪声的产生和传播。

2电梯主机噪声改进措施

2.1接触器周围布置吸音垫

在电梯的启动、停止过程中，接触器体积小，则吸合时的接触面积小，所以产生的噪声也比较小。同样，门锁回路或者制动器体积偏大，接触面积大，会导致发出噪声更大。可以采用隔断传递路径的方式进行降噪，在接触器外面加装隔音盒，从而降低噪声传入人耳的强度。

为了增加隔音能力，选择使用5mm厚度的橡胶材料替换原先1mm厚度的材料。同时，为了增强隔音盒的吸音能力，采用阻燃性的白色聚酯吸音毡来代替原先的毛毡，确保失火情况下材料不会燃烧。由于增厚了隔音材料，提升了同等面积的吸音能力，使隔音效果大幅提升。经检测，原装置的降噪能力为12dB，布置吸音垫后降噪能力提升至19dB。

2.2调整电梯主机送风量

在布置好吸音垫的基础上，接下来从风机结构方面入手，调整主机的送风量。电梯主机配置有两组电磁铁组成鼓式磁力器。机组结构是无法调整的，但可以通过变频调速来降低风机转速。利用电机频率公式计算与风量的关系，并综合考虑打开抱闸后易出现的异步电机断条等情况。风轮旋转时，每个叶片两侧由于空气流速不同而产生压力差。

在轿壁板的背面粘贴阻尼材料，可以起到一定的减振作用。为方便对声压级频谱进行分析，参考声压在基频处达到最高声压级，往后依次降低。由于蒸发腔回风口处于电梯顶端，主机工作时开启回风阀，此时风噪和机械噪声全部通过媒介传播到空气中。调整回风方式，将低端回风通过两侧墙壁送回至蒸发腔。此方式也可以产生较为明显的降噪效果。

2.3通风口内加装消音器

从风管进入布风器时的风速较大，在电梯主机通风口内安装消音器。使送风和室内原有空气融合，以进一步降低噪声。末端风口噪声以高频湍流噪声为主，噪声直接在房间辐射，主要与此处气流速度有关。电梯主机出风口直立式导风板在运行的过程中会有振动带来的声音。将步进电机安装到电机台上，转轴带动曲柄往返重复做回转动作。电机曲柄垂直于频域振动的信号范围，与电机振动信号比对后发现振幅有明显的区别。

3实验

3.1实验设计

本次实验检测仪器选用NL-22/NL-32精密声级计、传感器、麦克风及支架。测试传感器采用NPV三向加速度传感器。测量值和结果可显示在液晶面板上，具有多次读数、数据保存功能。传感器的一端固定在电梯主机测试点处，另一端连接在噪声振动数据采集分析仪上。在弯头添加高阻尼减振胶，使用导流片在三通风管底部进行弯管导流。

为了减小振动测试采集数据时产生较大误差，在使用麦克风测量电梯主机的噪声时，麦克风放置在三角支架上，麦克风与电梯主机的距离为1m。数据采集完成后，使用Artemis声学软件导出分析。

根据电梯主机实际工作中的负载情况，按照布置测试点的规律放置传感器。为识别准确噪声源，对电梯主机以及附近区域分别进行辐射噪声测试。用支架固定住噪声传感器，对于每个部位的测试点进行多次测量。运用表面振动法将得到的噪声指数进行分析和计算。采集各部位的振动速度数据，按照能量合成法叠加功率，为进一步减振降噪提供基础。

记录风机噪声的实测数据，对比运行全程和风机打开时的频谱。使用数字式测风仪测定轿厢内部输出风速。同时，将改进后的风机安装至顶部位置，把转化量设置为目标风量。将测风仪测出的数值与目标噪声值进行比对和记录分析，得到间距与风速之间的对应关系。此外，增大出口尺寸、变更出口角度，对轿内的噪声也有明显影响。

3.2实验结果分析

采用本文提出的措施进行改进后，噪声明显减弱。将测得的数据与改进前以及传统降噪方式进行综合对比。改进前电梯主机噪声最大值达到66dB，采用传统降噪方式虽然能够有一定的降噪作用，但效果不明显，噪声降幅与整改前差异不大，普遍降幅只有2~3dB，噪声最小值在60dB左右浮动。采用本文提出的措施对电梯主机进行降噪处理，效果较为明显，可以将噪声最小值降低到52dB，平均降幅达到10dB，乘客在轿厢内可以明显感觉出噪声的降低。后期通过多次微调和验证，进一步优化降噪处理措施，最终达到较为明显的降噪效果，改善了轿厢内的整体环境，提高了乘客的乘梯舒适度。

4对我国电梯噪声控制与治理的建议

(1)改进法律法规和标准。需要进一步完善相关法律法规和标准，制定更为严格的电梯噪声限制标准。(2)推广治理技术和方法。积极推广先进的电梯噪声治理技术和方法，如声学隔离、机房降噪、轿厢隔声等方法，并引入先进的电梯设计技术，例如采用变频控制技术等，以降低电梯噪声的发生。(3)加强监管。应该建立健全的电梯噪声监管制度，加强电梯噪声监测，加强对电梯设备的检测和维护，以及对电梯使用单位的管理。(4)提高公众的意识和参与度。通过宣传教育，提高公众对电梯噪声的认知，增强公众的参与度，使电梯噪声治理成为整个社会的共同责任和行动。

结束语

电梯噪声作为评价舒适感的一项重要指标，其主要传播方式是通过固体振动传播。设计电梯时可以采用结构紧凑的无齿轮曳引机，这种设计在客梯中较为常用的。可以通过减少非必要的间隙，从选材方面有效降低噪声强度。在使电梯结构更为合理、紧凑的同时，还需要确保轿厢本身的结实程度，以保证电梯的工作安全。改善电梯主机噪声可以为人们提供更加舒适、便利的生活环境，也是电梯相关从业者的工作方向。

参考文献

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