商住楼住宅隔墙与振动噪声测试分析

发布时间：2020-01-07

　　摘要:为调查某餐饮风机振动影响和传播路径，提出噪声治理整改方案。围绕风管经过的餐厅4个不同墙体及楼地面，居民主卧室，卫生间4个墙面，采用无线振动加速度计现场测试，同高度的振动加速度展开测量，同时采用精密声级计对其A声级进行测试，结合两者数据分析振动加速度及噪声频谱特性。发现2台风机同时运行主卧室墙体振动加速度超标2～3倍，给居民正常生活造成不利影响。当餐饮烟道与住宅隔墙共墙时，烟道不宜采用镀锌烟道。建议烟道采用抗式或共振式新型现浇烟道。测试结果表明:一般情况下，振动加速度大小与振动源距离成正比，但起决定作用的是同方向结构挠度变形大小，变形大则振动加速度大。

　　关键词:住宅声环境;现浇结构;风机烟道;振动加速度;A声级;隔震减噪

　　0引言

　　住宅室内声环境噪声问题出现最多的2种状况:①设备振动或交通噪声引起的连续噪声;②左邻右舍、楼上下居家生活噪声发出的偶然噪声。文献[1]中没有明确规定商住楼住宅隔墙与餐饮烟道的位置和距离限制。设计者对设备引起的振动噪声普遍较重视，对商业烟道———即振动源与居民卧室共墙时将产生的振动噪声后果认识不足，直到振动噪声影响到住户正常生活的事实发生。此现象在现今商住楼建设中时有发生，引起居民和商家抱怨，整改工作费时费力。

　　临街商住楼设计中常见一层商业风机风管的振动噪声随风管被传递到居民住宅墙体中，由墙体传到空气中产生扰民事件。本文期望通过对某商业住宅振动墙体及住宅室内墙体的振动加速度实测数据分析，寻找振动传递的途径[2]。为今后商住楼建筑设计提供科学合理的建议。

　　1项目及测试

　　某临街商住楼，室外声环境较安静[3]。该建筑1层为商业，3～8层为住宅。1～3层平面图见图1～3，3层住宅为跃层结构，1层⑥～⑦、⑦～⑧轴处分别是1、2号商户餐厅厨房。2层⑥～⑦轴范围北端有2道2750m现浇结构从1层到2层，为住宅空间利用率及减少固体振动影响，到3层时原有的现浇剪力墙改为页岩空心砖砌筑，⑦轴南端设长度为1750m剪力墙。一层1、2号商户灶台顶均悬吊设一平台，平台用4根膨胀螺栓吊杆[4]与天花顶连结，轴流风机[5]安放其上实景见图4，风机与现浇楼板没有实际接触。1、2号商户共用一个现浇排烟道，1号商户风管尺寸450mm×350mm因剪力墙结构未开孔在一层屋顶环绕一周后穿填充墙接入2号商户风管，2号风管为主风管尺寸600mm×320mm接风机口后连接上1号商户排烟管同进入二层现浇烟道，实景见图5。餐饮排烟管直上2层车库穿墙出接弯管直上3层专用商业烟道后升至屋顶，实景见图6。该烟道与住宅主卧外墙共墙。

　　深夜美团点餐，振动噪声使得该单元3～5层主卧住户正常生活受到影响。2台风机同时工作时，振动噪声[6]对3层住宅主卧室影响尤为严重，测试以3层主卧室，卫生间为对象。

　　2振动测试结果及分析

　　在1号商户的2层餐厅墙面(风机位置上层)振动测点高1.2m处，设有1、2、3、5测点测试墙体垂直振动加速度，第4点在楼地面中央测其楼板水平振动加速度，测点布置见图2，部分传感器照片见图7。3层居民家测点见图8、9。测试结果见图10～19。

　　2层餐厅墙体垂直加速度最大值出现在2层餐厅1号点位上结果为24mm/s2。该墙体与风机振源剪力墙在同一轴线上，墙体为页岩空心砖砌筑，墙体下有1号商铺的风管紧贴现浇梁穿过汇入2号风管，尺寸为420mm×320mm，风管与现浇梁接触处未采取任何减震处理，风管中气流引起其上部页岩空心墙体振动加速度最大，250mm×500mm×2000mm，垂直向的挠度比直立向的矩形框(700mm×2200mm×200mm)现浇烟道垂直向挠度更大，可科学地解释1号测点上墙体的垂直振动加速度最大。

　　气流振动噪声[7]传到墙体，又从墙体传回到空气中。众所周知声波在固体中的传播衰减量很小，即振动固体声的影响很大。必须在振动源头上减振治理最为有效。实测数据可证明现浇结构上有振动源时，其紧邻墙体的加速度增大，不仅如此在同样情况下，垂直加速度还与其现浇体同向的变形成正比，若要隔减垂直方向的振动加速度，该结构设计应优先采用垂直向变形小的构造形式。

　　2号测点与1号测点在同一轴线上，其下侧面有现浇竖向矩形管道，测点在有振源的剪力墙中央，因剪力墙端与现浇柱相连，抵抗垂直向变形能力增强，最大加速度仅为17mm/s2。3号测点在离振动源较近的填充墙上，最大加速度为18mm/s2居第2。5号测点同样在另一剪力墙上其距振源3.6m远最大加速度是2层中最小值16mm/s2。4号测点是楼地面水平向加速度测试，加速度结果为17mm/s2，与有振源的剪力墙加速度一致，因现浇楼板与振源剪力墙间有现浇连接。

　　2、3层测试数据分析结果见表1。

　　3层卧室墙体水平向振动测试时2台风机同时开启，主卧室内能听到明显气流噪声，卫生间因体积小、吸声量少，住户主观反应噪声更大。实测布点图见图3，实测照片见图8、9。主卧室墙上1、2测点最大加速度值分别为21、16mm/s2;与卧室共墙的主卫1、2测点最大加速度分别为17mm/s2，从测试图20～27中可清晰看到主卧、卫生间加速度频率峰值几乎相同，次噪声主要是气流振动[8]噪声，对室内环境影响大。规范对1/1倍频程作了限定，但实测各频率峰值的加速度峰值均较高，主卧室的振动加速度峰值见表2，其63、125Hz附近加速度最高，超过规定限值2～3倍。表2为实测分析数据，文献[9]中容许规值见表3.

　　餐饮烟道与住户主卫排烟道分别设置，餐饮烟道采用600mm×550mm×1mm镀锌铁皮风管，四周采用砖砌筑，直升屋顶。但餐饮烟道与住户主卧室外墙共墙，餐饮烟道边与主卧墙边距离仅152mm，距主卧床头1m内。镀锌管与烟道壁间的减振措施未见，镀锌管与烟道壁在风机开启时产生振动，而镀锌烟管单3。

　　薄，风机气流极易引起管道共振，振动噪声对卧室室内声环境影响较大。

　　3室内噪声测试结果

　　相同工况下同时对餐厅和卧室的LeqA及频谱进行测试，2层餐厅剪力墙与填充墙LeqA噪声频谱特性[10]见图28。1号测点下因有风管紧贴现浇梁通过，故高频段的噪声比2号测点值大。3层主卧在昼间安静时背景噪声为32.9dB(A)，一台风机开启51.4dB(A)、二台风机同时开启时为53.5dB(A)，与背景噪声声压级相差达到18.5～20.6dB(A)，频谱分布见图29。测试数据见表4，文献[9]中规定见表5，主卧室内噪声测量值均不符合文献[1，9]中规定。

　　4结论

　　(1)测试结论。卧室墙体的振动加速度超标2～5倍的数据告诫人们，风机振动噪声扰民严重程度不容忽视。管道中气流声，顺着管道传递，衰减量很小，要解决此类噪声，必须严格做好各个环节的减振处理。

　　(2)整改方案。①将风机平台吊杆改为减震弹簧设置。风管与风管间连接，风管与墙体特别是现浇结构的接触面，增设减震措施，如加橡胶垫、棉毡等减震隔垫固定。②一层1号商户与现浇梁接触的镀锌风管改为软连接，减少气流振动固体传递。一层2号商户直入烟道的弯道风管增设软连接接头，减少风机气流振动传递，2层车库餐饮出口风管弯接头改换为消声管接头，通过吸声构造吸收部分气流噪声[11]，降低烟道气流噪声及固体振动噪声[12]对3楼住宅振动的传递影响。

　　(3)商住楼设计中餐饮风机烟道的设计。①商住楼建筑设计中，餐饮烟道避免与居民卧室墙体共墙;若只能设计成共墙，应尽量远离住宅主卧墙体，必须对风机、管道进行详细的减振设计措施[13]。②与卧室共墙时，餐饮排烟不宜采用镀锌管做烟管，建议采用现浇管道。将现浇烟道设计成抗式消声器[11]或共振式新型消声器，有效吸收烟道中部分频率的气流噪声，减低烟道中加速度振幅，达到减少气流噪声目的。③风机与四周连接构件设置减震措施，风机运行的振动传递减弱，即减少振动传递。④文献[14]中对风管连接安装做了详细要求。在风管的连接中，应合理设置软连接和消声管等必要措施。

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