鄭州中天建筑節(jié)能有限公司
建筑振動和使用消能器的作用
隔震支座和消能阻尼器施工安裝工藝介紹
振動方面
1. 傳播介質(zhì)特性:地基通常由土壤、巖石構(gòu)成,這些介質(zhì)傳聲和傳振性能良好。其彈性與連續(xù)性為振動傳播提供了便利,而土壤等介質(zhì)的不均勻性,又會使振動在傳播過程中出現(xiàn)復(fù)雜的反射、折射和散射現(xiàn)象。這極大地增加了振動傳播的復(fù)雜性與不可預(yù)測性,也加大了阻隔振動的難度。
2. 低頻特性:經(jīng)地基傳導(dǎo)的振動多為低頻振動。低頻振動波長長、能量衰減小,能在地基和建筑結(jié)構(gòu)中傳播較長距離卻不顯著衰減。常規(guī)的隔振材料和技術(shù)對高頻振動隔離效果尚可,但面對低頻振動,因其波長大,就需要更大尺寸且經(jīng)過特殊設(shè)計的隔振系統(tǒng)才能有效阻隔,這在實際工程中,往往需要進(jìn)行專項設(shè)計。
3. 建筑與地基的連接:建筑結(jié)構(gòu)與地基緊密相連,振動可直接從地基傳遞至建筑結(jié)構(gòu)。為確保建筑的穩(wěn)定性和安全性,建筑基礎(chǔ)通常需要與地基建立可靠連接,這就導(dǎo)致難以采用簡單方法切斷振動傳播路徑。
二次噪音方面
1. 結(jié)構(gòu)傳聲特性:振動經(jīng)地基傳遞到建筑結(jié)構(gòu)后,會引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)振動,進(jìn)而產(chǎn)生二次噪音。建筑結(jié)構(gòu)本身是一個復(fù)雜的彈性系統(tǒng),振動在其中傳播時會激發(fā)各種模態(tài)振動,這些振動會通過結(jié)構(gòu)的各個部件,傳播到建筑內(nèi)部各個位置。由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,振動傳播過程中會多次反射和散射,使得二次噪音在建筑內(nèi)部的傳播路徑復(fù)雜多樣,難以準(zhǔn)確預(yù)測和有效控制。
2. 固體傳聲效率高:與空氣傳聲相比,固體(如建筑結(jié)構(gòu))對聲音的傳播效率更高,衰減更慢。二次噪音通過建筑結(jié)構(gòu)傳播時,能迅速傳播到較遠(yuǎn)的距離和不同樓層,且傳播過程中聲音能量損失相對較小。這意味著即便在噪音源附近采取了一些隔音措施,二次噪音仍可能通過建筑結(jié)構(gòu)傳播到其他區(qū)域,造成噪音污染。
3. 難以全面處理:要有效削減二次噪音,需對整個建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面處理,包括對墻體、樓板、梁柱等各個結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行隔音和減振處理。但在實際情況中,由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜和施工難度大,很難對所有可能傳播二次噪音的路徑和部位都進(jìn)行有效處理。尤其是一些既有建筑在改造時,還會受到空間、成本和施工條件等因素限制,更難以實現(xiàn)全面的隔音減振措施。
注:二次輻射噪聲,指的是被激勵產(chǎn)生振動的建筑構(gòu)件,其固體表面振動向周圍空氣介質(zhì)輻射的聲壓波,亦稱固體噪聲,評價指標(biāo)為等效 A 聲壓級。
而地基隔振卻憑借卓越的隔振降噪效能、廣泛的適用性、成熟可靠的技術(shù)體系以及良好的成本效益脫穎而出,成為解決這一難題的最優(yōu)方案之一。
從根源上解決問題
1. 阻斷振動傳播路徑:振動主要通過地基傳入建筑結(jié)構(gòu),地基隔振直接在振動源頭與建筑之間設(shè)置屏障,能夠有效阻斷或減弱振動向建筑結(jié)構(gòu)傳播,從根本上減少振動能量輸入,這對于降低建筑整體振動及后續(xù)二次噪音的產(chǎn)生至關(guān)重要。例如在一些靠近鐵路或工廠的建筑中,采用地基隔振系統(tǒng)后,室內(nèi)振動和噪音大幅降低,效果顯著。
2. 適應(yīng)多種振動源:無論是來自外部,如交通、工業(yè)設(shè)備等產(chǎn)生的振動,還是因建筑自身,像大型機(jī)電設(shè)備運行引發(fā)的振動,地基隔振都能發(fā)揮作用,對不同類型和頻率的振動都有一定隔離效果,通用性很強(qiáng)。
綜合效益好
1. 保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)安全:減少振動對建筑結(jié)構(gòu)的作用,可降低結(jié)構(gòu)因長期振動產(chǎn)生疲勞損傷的風(fēng)險,延長建筑使用壽命,提高建筑的安全性和穩(wěn)定性。尤其對于地震多發(fā)地區(qū)的建筑,包含地基隔振的震振雙控系統(tǒng)能極大增強(qiáng)建筑的抗震能力,減少地震對建筑的破壞。
2. 提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量:有效降低振動傳入建筑引發(fā)的二次噪音,能為室內(nèi)創(chuàng)造更安靜、舒適的環(huán)境,提高人們的生活和工作質(zhì)量,這對于醫(yī)院、學(xué)校、住宅等對聲環(huán)境要求較高的建筑而言,尤為重要。
3. 增加建筑適用性:良好的隔振效果使建筑能更好地適應(yīng)各種復(fù)雜的周邊環(huán)境,在一些原本因振動和噪音問題不適合建設(shè)的區(qū)域,也能夠進(jìn)行開發(fā),擴(kuò)大了建筑的可建設(shè)范圍,提升了土地利用效率。
技術(shù)成熟度高
1. 多種成熟技術(shù)可選:經(jīng)過多年發(fā)展,地基隔振技術(shù)已相對成熟,有多種技術(shù)形式可供選擇,如橡膠隔振系統(tǒng)、彈簧隔振系統(tǒng)等。這些技術(shù)都有明確的設(shè)計規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)建筑的具體需求和地質(zhì)條件等因素,進(jìn)行合理選型和設(shè)計。
2. 成功案例豐富:在國內(nèi)外,有大量采用地基隔振技術(shù)的成功項目,從普通住宅到大型公共建筑,例如一些對振動和噪音控制要求極高的博物館、歌劇院等,都通過地基隔振取得了良好效果,為其廣泛應(yīng)用提供了有力的實踐支撐。
長期成本優(yōu)勢
1. 減少維修成本:由于地基隔振能有效保護(hù)建筑結(jié)構(gòu),減少振動對建筑構(gòu)件的損壞,在建筑的使用周期內(nèi),可顯著降低因結(jié)構(gòu)損傷而產(chǎn)生的維修和加固成本。
2. 降低運營成本:對于一些對環(huán)境要求高的建筑,如數(shù)據(jù)中心、精密儀器生產(chǎn)車間等,地基隔振有助于維持穩(wěn)定的運行環(huán)境,減少因振動和噪音問題導(dǎo)致的設(shè)備故障和生產(chǎn)損失,降低長期運營成本。
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