通常在一些高層建築主樓或裙房的屋頂、樓面和技術夾層是空調主機、輔機的安裝空間，在屋頂安裝數台的熱泵、循環水泵、冷卻塔及冷水機組等設備，在技術夾層中往往安裝了多台冷水泵、熱水泵、熱交換器、空調機組及新風機組等，在這些空調設備運轉時，設備的振動對樓闆上下層的房間将産生明顯的影響，雖然這些設備也設計了隔振裝置，已安裝了隔振墊及彈簧隔振器等，但在空調設備運轉時，樓層上下還是受到了振動的影響，而且是以低頻噪聲的形式表示出來。通過二個空調設備隔振處理的工程實例，對空調設備振動的傳遞途徑、樓層結構的微振動、二次結構噪聲的輻射等有了初步的了解，下面簡要介紹對于安裝在屋面或樓面上的空調設備，如何采取措施才能取得良好的隔振效果、如何才能把所産生的固體噪聲影響降低至最低程度。

工程實例一

上海市漕河泾新興技術開發區是國家級經濟技術開發區和國家級高新技術開發區，聚集微電子、計算機及軟件、通信、新材料等高科技企業，同時也是通過ISO14000環境體系的國家示範區，良好的環境是開發區招商的重要标志。漕河泾開發區内某科技産業大樓18層屋面安裝有6台Carrier熱泵機組，屋面上的機房内安裝着供中央空調循環水用的5台水泵，其中3台為ISG150—400B立式單級離心式水泵，功率30KW，轉速1450r/min；2台為ISG125—160立式單級離心式水泵，功率22KW，轉速1450r/min；5台循環水泵的供回水均通過橡膠撓性接管和變徑管與循環水管路接通。屋面機房樓層樓闆已考慮到設備的安裝而适當加厚，并且在安裝水泵的位置還澆築有混凝土基礎，水泵都配設置隔振裝置，但水泵的進出水管道的支撐或吊架都沒有設置隔振裝置，僅在管道與支承鋼架之間安裝了U型的木塊。

在該機房的正下方樓闆下（18層）是一個大會議室。當水泵運行時，大會議室内的環境受到了較嚴重的噪聲影響，水泵運行時所産生的噪聲，使會議室的會務工作無法正常進行。當水泵運行時，在大會議室内測得噪聲為50.8dB（A）和73dB（C），當水泵停止運行時，在大會議室内（白天關窗）實測本底噪聲為39.9dB(A) 56dB(C)，會議室在水泵運轉時比本底噪聲高出10.9dB(A)和17dB(C)，C聲級要高出A聲級23dB，由此分析可以得出如下的結論：

水泵運轉已對會議室産生了10dB以上的噪聲影響。

參考相關的聲學技術資料，小會議室的允許噪聲值為35~42dB（A）或25~35NR，會議室的噪聲已超過相關的允許噪聲值10dB（A）左右，而低頻噪聲超出标準值更高。

C聲級比A聲級高出23dB，低頻噪聲的影響十分明顯，凡在會議室參加會議的人員都反映感覺頭脹心煩，會議室開會的效果很差，嚴重影響企業的正常運作。

技術分析：會議室的噪聲影響是來自樓面上水泵的運轉，但水泵已采取了隔振措施，為什麼還會有如此明顯的噪聲影響呢？經過第九設計研究院和上海新民隔振器材有限公司專業技術人員現場測試分析，認為雖然水泵已經采取了隔振措施，但隔振器的選用和安裝對水泵實際的隔振效率是有限的，而管道的支承又是剛性支承，水泵運行時的振動擾力通過隔振器（即水泵的支承元件）傳遞給機房地坪，振動擾力也通過管道和管道的支承傳遞給機房地坪，在振動擾力的激勵下機房樓面結構産生了明顯的微振動并導緻了二次結構噪聲，并以固體噪聲的形式通過樓闆、牆體結構面輻射至18層會議室内，在會議室所測試感覺到的低頻噪聲就是二次結構噪聲。

在機房樓面水泵隔振台下的彈簧隔振器安裝點處測得的樓面鉛垂向振動為VLz=70~73dB；在水泵的供、回水出口管道轉角處支撐點近處測得的樓面鉛垂向振動為VLz=73~76dB，這些振動測試數據可證明：樓面結構已經産生了明顯的微振動。同時在水泵運轉時手放在會議室四周牆面上已有振感，人耳貼在會議室的牆面上，可以聽見在牆體中傳遞的固體噪聲。

對數據整理分析後，決定對水泵的隔振進行必要的改造，并增加管道的隔振，把水泵振動擾力的傳遞降低至最低程度，具體措施如下：

水泵的隔振處理——雖然各水泵基礎設置均未設置在最佳位置（水泵基礎最佳位置是在屋面結構的主梁上方），考慮到機房内設備已經投入運行，已不宜再作移位和改動，加設反梁的工作量較大操作性不強，因此水泵和管道的隔振處理隻能在水泵和管道安裝位置不變的前提下進行，将原配置不适宜的隔振台和彈簧隔振器拆除，更換成由上海新民隔振器材有限公司專門設計所配置的隔振台和低頻阻尼彈簧隔振器，并适當增大支承基礎的面積，提高隔振系統的隔振效率，降低振動擾力的傳遞率，基礎面積的增大也可以分散屋面上受力，以降低導緻屋面結構微振動的激勵力。改造後的隔振台為鋼筋混凝土結構的隔振台，采用了高阻尼低頻彈簧隔振器，隔振器的工作頻率為2.5HZ左右，隔振效率可達到97.5%以上，隔振台的質量已超過水泵的質量，可以使水泵自身的振動得到控制。

管道的隔振處理——對水泵的回、供水管道轉角處支撐作了較大的改動，5台水泵供、回水管道的轉角支撐全部改造為帶基座的采用雙層隔振的柔性支承；原循環水管道的供水系統幹管和回水系統幹管的剛性支承也全部改為配置阻尼彈簧隔振器的柔性支承，把沿管道和管道支架振動的傳遞率也降低至最低程度。

結論：水泵振動擾力沿管道傳遞并由管道支承向樓闆傳遞所産生的影響是不可低估的。一方面水泵的整體振動通過橡膠柔性接管傳遞給管道，使管道産生與水泵整體振動性質相同的振動，雖然已安裝了橡膠柔性接管，但對振動的傳遞衰減作用是有限的，實際上水泵進水和排水口連接的管道振動有時會有所放大（因為水泵進水排水口處的管道往往是懸臂結構形式，而這一結構形式的懸臂上振動是放大的）。另外管道中流動的是有一定壓力的水，水在流動過程中還有相當大的脈動能量，在彎頭或管道變徑處還産生喘流，水流的脈動和喘流都有可能使管道産生振動，如果管道的支承是剛性的，管道的振動必然會傳遞給支承點處樓闆結構。另外即使水泵已經采取了良好的隔振、而管道沒有或沒有全部采取良好的隔振、僅僅是一二處管道剛性支承就能對下一層房間産生明顯的噪聲影響。

所謂的管道雙層隔振是把管道的支架固定在專業的隔振台上，隔振台由彈簧隔振器支承在樓闆上，管道再用彈性吊鈎或其他的彈性元件隔振，管道的振動擾力經彈性吊鈎和彈簧隔振器的二級隔離，可以使振動擾力得到最大的衰減。

在隔振處理的過程中為什麼安裝在辦公室屋頂或屋面上的設備隔振處理的難度高，其原因是屋頂或樓面結構的剛度較低，易被振動擾力激勵産生微振動，而辦公室内的噪聲環境有較高的要求，采取常規的隔振方法已遠不能滿足需要。

經過改造後水泵安裝處和管道支承處的樓面振動即VLz都已低于60dB，樓闆的振動降低了10~16dB，在水泵運轉時，會議室的噪聲見表1，噪聲已接近本底噪聲，人在會議室已感覺不到水泵是在運轉，會議室的環境得到大大改善。

表1：會議室噪聲測試數據表

工程實例二

上海市漕河泾新興技術開發區的新銀大廈為中央空調20層辦公大樓,在其四層技術夾層内安裝了七台空調系統的水泵，水泵的型号為IS150—125—315，裝機功率為22~55KE，水泵已采取了隔振措施——安裝了彈簧隔振器，但水泵的隔振台是采用質量較輕的型鋼結構，水泵的進出管道中也安裝了部分柔性接管，所有的水泵系統的管道支承和吊架包括集水罐的支承都是剛性的，有的管道吊架是固定在五層的樓闆上。

在水泵運轉時，水泵的振動對上下樓層産生了明顯的振動，嚴重影響五層通信機房的正常運行，由于水泵隔振台是質量較輕的型鋼結構，水泵在運轉時水泵的自身振動較大，雖然水泵的隔振有一定的效率，人站在水泵邊的樓闆上，也未明顯感到樓闆振動，說明水泵的隔振有一定的效率，但是五層樓面卻受到了振動及低頻率噪聲的影響，在水泵安裝處的上一層樓面上可感到樓闆有明顯的微振動，也可聽到較明顯的噪聲，人耳貼在牆面上可明顯地聽到牆體内固定噪聲的傳播。

工程實例一和工程實例二的區别在于振動傳遞影響的方向不同，前者是傳遞至下一層樓層，後者是傳遞至上一層樓層，傳遞的途徑也有所不同，工程實例二中水泵較強的振動主要是通過管道（含集水罐）、管道的支承或吊架傳遞上下樓層的樓闆結構，使樓闆結構産生微振動和二次結構噪聲。

采取的治理措施：

1）首先采取措施降低水泵自身振動，把水泵的型鋼隔振台改為鋼結構與混泥土制成的隔振台，使水泵的整體質量增加，降低水泵的自身振動。這一措施實際上也是降低管道系統的振動，因為管道的振動主要來自水泵的整體振動。

2）增加一些橡膠柔性接管，降低振動沿管道的傳遞程度，根據工程經驗，水泵進出口處最好能安裝二個方向的橡膠柔性接管，在滿足使用功能的前提下，盡可能選用工作允許壓力較低的橡膠柔性接管。

3）管道的支承和吊架改為彈性支承和彈性吊支架，最大程度地降低振動沿管道向樓闆結構的傳遞，集水罐的支承也改為彈性支承。管道的彈性支承是用型鋼制成支承框架，支承框架用隔振器支承在樓闆上，管道再用橡膠隔振墊支承在框架上；彈性吊支架是用吊式隔振器懸吊型鋼吊支架，管道再用橡膠隔振墊支承在吊支架上。這一種管道隔振的方法可最大程度地降低振動和固體噪聲向樓闆結構的傳遞。

采取了以上的振動治理措施，水泵及管道振動對上一層的影響可基本消除，人站在上一層樓闆上已無振動感覺，噪聲已低于40dB（A）和55dB（C），五層樓面的振動測試數據見表2。新銀大廈四層技術夾層七台水泵和管道經過振動處理後，五層樓面的樓面振動和室内噪聲工況滿足規範要求并得到租賃客戶的認可，滿足了客戶辦公和儀器設備的相關要求，保證五層通信機房的正常運行，該樓面已出租使用創造了經濟效益。

表2 五層樓面振動測試數據一覽表 （mm/sec）

樓層上水泵及管道的振動隔離是一項綜合性的技術工程，水泵及管道的隔振方法：如采用什麼類型的隔振器、隔振器的工作頻率、隔振器的隻數、隔振台的結構形式等都與常規的隔振要求不同，是樓層結構的特性和樓層上下較高的環境指标所決定的。

水泵及管道的振動處理同樣重要，水泵是主振動源，但水泵的整體振動沿管道和管道支承傳遞，管道還有水脈動導緻的振動，管道的支承點較多，所傳遞的振動擾力将導緻樓層結構微振動和結構噪聲。

水泵及管道的隔振效果不但取決于合理的設計，也取決于隔振裝置及器材的正确的安裝，使隔振器材處在最佳的工作狀态，發揮最大的隔振效率，避免隔振器材虛設或超載等振動短路的現象。

這二個水泵和管道振動處理的工程實例中所積累設備管道振動處理的實際經驗，可以供同類型的工程借鑒。最後感謝第九設計研究院的王庭佛高級工程師和上海新民隔振器材有限公司的郜樹民工程師對本文的指點和幫助。

來源：互聯網。作者：谷偉新。

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