+38 (044) 593-88-26 +38 (067) 548-20-65
+38 (044) 593-88-27 +38 (067) 473-40-83
Обратный звонок
Продукция Акустические системы Проектирование Инструкции монтажа Многое о звукоизоляции Документация

Рекомендации по виброизоляции инженерного оборудования


Источники шума и вибрации

В современных жилых и общественных зданиях устанавливают большое количество инженерного и технологического оборудования. При проектировании зданий и сооружений необходимо учитывать, что инженерное оборудование возбуждает вибрацию несущих конструкций, что может вызвать появление сверхнормативных уровней шума в жилых и общественных помещениях. К инженерному оборудованию относятся системы вентиляции и кондиционирования воздуха, водоснабжения и отопления, лифты, трансформаторы и т.п. Источниками вибрации и шума сантехнического оборудования являются, например, запорная, распределительная и регулирующая арматура, сливные бачки. К технологическому относится оборудование предприятий торговли, коммунального и бытового обслуживания.

Работающее оборудование возбуждает вибрацию соединенных с ним конструкций, излучает воздушный шум в окружающее пространство и присоединенные воздуховоды или возмущает жидкость (обычно воду) в присоединенных трубопроводах. Например, при работе вентиляционного агрегата (вентилятора) на техническом этаже здания (рис. 1) возбуждаются колебания пола этого этажа и присоединенных к вентилятору воздуховодов, излучается воз-душный шум в помещение венткамеры и в воздуховоды.

articles_3

Рис.1 Пути распространения шума в зданиях

  • 1 — вентилятор;
  • 2 — глушитель шума;
  • 3 — насос;
  • 4 — виброизолятор;
  • 5 — гибкая вставка.

По природе происхождения шумы и вибрации могут быть:

  • механическими (из-за неуравновешенности движущихся, в частности, вращающихся масс, ударов в сочленениях, стука в зазорах и т. п.);
  • аэрогидродинамическими (при впуске–выпуске газа компрессоров, из-за образования вихрей и неоднородностей в потоках газа и жидкости в вентиляторах и насосах, автоколебаний в водоразборных кранах);
  • электромагнитными (у электродвигателей, трансформаторов).

Нередко оборудование возбуждает одновременно вибрацию и шум нескольких составляющих, например, вентиляционный агрегат.

Вибрация оказывает двоякое неблагоприятное влияние на человека: вследствие непосредственного контактного воздействия и шума, излучаемого в помещения колеблющимися ограждающими конструкциями в звуковом диапазоне частот (структурного шума).

Методы снижения шума и вибрации

Имеются две основные группы средств снижения шума и вибрации оборудования в жилых и общественных зданиях – в источнике возникновения и на пути распространения. Необходимо правильно сочетать эти средства. При проектировании зданий снижение шума и вибрации в источнике обеспечивают применением малошумного оборудования и выбором правильного (расчетного) режима его работы, при строительстве и эксплуатации зданий — технической исправностью оборудования. Снижение шума и вибрации на пути распространения достигается комплексом архитектурно-планировочных и акустических мероприятий. Архитектурно-планировочные мероприятия предусматривают такую планировку помещений в зданиях, при которой источники шума максимально удалены от помещений, защищаемых от шума. Например, лифтовые шахты в жилых домах следует размещать так, чтобы они не примыкали к стенам жилых комнат и даже к стенам квартир. Акустические мероприятия – это вибро- и звукоизоляция инженерного оборудования, применение звукопоглощающих конструкций в помещениях с источниками шума, а также в защищаемых от шума помещениях, установка глушителей шума в системах вентиляции и т.д.

Выбор комплекса средств снижения шума и вибрации зависит от характера их возникновения и распространения и обосновывается акустическим расчетом, в котором определяются ожидаемые уровни шума в защищаемом помещении, требуемое их снижение и необходимые для этого мероприятия.

Классификация конструктивных схем виброизоляции

Для виброизоляции инженерного агрегата необходимо его установить на виброизоляторы и изолировать подходящие к нему коммуникации. Применяют однозвенную (рис.2 б, г, д, е), двухзвенную (рис.2 в, ж, з), а иногда и трехзвенную схему виброизоляции. Между агрегатом и виброизоляторами часто располагают массивную плиту (обычно железобетонную) или жесткую опорную раму (рис.2 г, д, з).

Поддерживающую конструкцию, на которую опирается виброизолированная инженерная машина, для краткости называют фундаментом. Это может быть плита перекрытия, железобетонный блок, балки и т.д.

articles_4

Рис. 2 Схемы жесткого и виброизолированного крепления машины к фундаменту

а – машина жестко прикреплена к фундаменту;
б – машина установлена на виброизоляторах;
в — двухзвенная схема с применением виброизоляторов;
г – машина установлена на плите массой m на виброизоляторах;
д – то же, что и г, дополнительно установлены эластичные прокладки;
е – машина жестко прикреплена к плавающему полу на упругом основании;
ж – машина установлена на виброизоляторах и полу на упругом основании;
з – то же, что и ж, дополнительно установлена плита т;

  • 1 — машина;
  • 2 — фундамент;
  • 3, 4 — виброизоляторы;
  • 5 — фундаментная плита;
  • 6 — промежуточный блок;
  • 7 — эластичные прокладки;
  • 8 — плавающий пол на упругом основании;
  • 9 — слой упругого материала.

Виброизолирующие элементы могут быть представлены:

а) в виде отдельных опор:

  • пружинные виброизоляторы, основным рабочим элементом которых являются одна или несколько стальных винтовых пружин;
  • упругие прокладки, нередко имеющие сложную форму;

б) в виде слоя упругого материала, укладываемого между машиной и фундаментом;
в) в виде плавающего пола на упругом основании. Пол на упругом основании представляет собой железобетонную стяжку, устроенную на упругом основании поверх несущей плиты перекрытия здания. Обычно применяется в двухзвенной схеме с другими виброизоляторами (рис. 2, ж).

Критерий виброизоляции

Эффективность виброизоляции характеризуется снижением уровня колебаний фундамента, дБ:

где u12 и u22– квадраты амплитуды виброскорости фундамента, усредненные по его поверхности и частоте при соответственно жестком и виброизолированном креплении к нему машины.

Величину 14887  называют виброизоляцией. Она равна снижению уровня колебаний конструкций зданий и структурного шума, возникающих из-за динамического воздействия машин на поддерживающие конструкции. Расчет виброизолирующих конструкций состоит в выборе и расчете виброизоляторов и других элементов, из которых они состоят, а также в расчете виброизоляции.

Наиболее важная характеристика виброизолированной установки — частота ее собственных колебаний 12 (резонансная частота виброизолирующего основания), Гц:

787

где К — сумма динамических жесткостей виброизоляторов, Н/м, на которых установлена инженерная машина; М — общая масса, кг, виброизолированной установки (сумма масс машины Мм и железобетонной плиты Мпл, если таковая имеется).

При виброизоляции машины на частотах 7878 колебания фундамента не снижаются 121212588. В области частот 7777 они усиливаются 121212588 . При 78798998 наступает резонанс — резкое усиление колебаний. Только на частотах f, значительно больших f0, виброизоляторы снижают колебания фундамента. Поэтому их подбирают так, чтобы резонансная частота f0 лежала ниже диапазона частот, в котором необходимо снижение данных колебаний. Следовательно, виброизоляторы должны иметь достаточно низкую жесткость.

Информация предоставлена А.Ю. Смирнов, В.С. Контарь

Вверх