CN115076497A - 一种组合式机电系统噪声振动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种组合式机电系统噪声振动控制系统，包括噪声控制模块和振动控制模块，通过所述噪声控制模块中与风管连接的管道式消声装置，安装在风管内壁的吸声内衬组件以及声学外包组件，有效控制空调通风系统和给排水系统的主要噪声源，适用于不同情况下的风管与水管噪声控制，满足建筑物内不同的容许噪声标准；通过所述振动控制模块中机电设备的钢惯性基座、混凝土惯性基座以及减震器组合机构，有效控制空调通风系统和给排水系统的主要振动源，通过吸收减弱空调机组运行振动与声学敏感空间墙体的水管振动达到减少噪声的功能，提高建筑物内生活与工作环境的舒适度。
Description
技术领域
本发明属于机电系统领域，尤其涉及一种组合式机电系统噪声振动控制系统。
背景技术
随着大型建筑功能日趋齐全和完善，各种类型的机电设备使用型号多，数量大，机电系统设备运行时都会产生振动，若未采取合适的减振措施，设备的振动很容易通过设备基础传入建筑结构内，若主体建筑采用混凝土和钢结构，由于它们自身的材料阻尼很小，振动和噪声在其内传播的衰减很小，一旦设备的振动传入建筑结构内，会在建筑内很大范围内传播，极大的影响了建筑物内环境舒适度的体验感受，同时也给人们的生活和工作带来了不良的影响。大型会议中心项目对声学要求更高，因此所有具有旋转部件或振动部件的设备的安装都必须考虑减振降噪措施,确保没有强烈的振动传入建筑结构内。为了满足建筑物内不同的容许噪声标准，研发了一种组合式机电系统噪声振动控制系统。
发明内容
针对背景技术所提出的问题，本发明提供了一种组合式机电系统噪声振动控制系统用于解决机电系统噪声振动对建筑物内工作环境舒适度的影响，满足建筑物内不同的容许噪声标准。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种组合式机电系统噪声振动控制系统，包括：噪声控制模块和振动控制模块，其特征在于：所述噪声控制模块用于控制空调通风系统和给排水系统的主要噪声源；所述振动控制模块用于控制空调通风系统和给排水系统的主要振动源；所述噪声控制模块主要由与风管连接的管道式消声装置，安装在风管内壁的吸声内衬组件以及声学外包组件构成；所述振动控制模块主要由机电设备的钢惯性基座、混凝土惯性基座以及减震器组合机构组成。
优选的，所述管道式消声装置包括消声器，所述消声器左右两端分别固定连接有过渡管，所述两个过渡管另一端分别与所述风管固定连接，所述消声器的内孔径和相连的风管的内孔径相等，消声器的截面面积大于风管的截面面积，气流流入的接口的夹角范围为0°-25°，气流流出的接口的夹角0°-40°。
优选的，所述风管吸声内衬组件安装在风管内壁，所述风管吸声内衬组件的内径与相连的不安装风管吸声内衬组件的风管内径相等。
优选的，所述声学外包组件包括吸声层和隔声层，所述吸声层为玻璃棉材质，所述隔声层为柔性隔声毡与石膏板材质，其中所述玻璃棉制吸声层设置在所述隔声毡制隔声层与石膏板制隔声层之间。
优选的，所述钢惯性基座为钢结构框架，框架上开有安装槽孔，其位置对应于安装在基座上的设备安装螺栓孔的位置，所述钢惯性基座上设置有安装电机的导轨，其刚度能够承受皮带拉力而不致使基座变形或使轴中心偏移。
优选的，所述混凝土惯性基座为灌注混凝土制成的矩形钢架，所述混凝土惯性基座周边设置有槽钢圈梁，所述混凝土惯性基座上设置有安装电机的滑座。
优选的，所述减震器组合机构由弹簧减震垫和橡胶减振垫组成，所述弹簧减震垫的静位移范围为0至受载弹簧达到完全压缩状态时形变量的50％，所述橡胶减震器的静位移范围为0-10mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置管道式消声装置，吸声内衬组件以及声学外包组件有效控制空调通风系统和给排水系统的主要噪声源，适用于不同情况下的风管与水管噪声控制，满足建筑物内不同的容许噪声标准。
2、本发明通过设置钢惯性基座、混凝土惯性基座以及减震器组合机构有效控制空调通风系统和给排水系统的主要振动源，通过吸收减弱空调机组运行振动与声学敏感空间墙体的水管振动达到减少噪声的功能，提高建筑物内生活与工作环境的舒适度。
3、本发明组合式机电系统噪声振动控制系统减弱噪声的同时，进一步增强管道以及设备运行的结构稳定性，增强机电系统的运行寿命，提高机电系统的运行安全。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明管道式消声装置的整体结构正视图；
图2为本发明钢惯性基座的整体结构示意图；
图3为本发明混凝土惯性基座的整体结构示意图；
图4为本发明减震器组合机构的整体结构示意图；
图5为本发明用于自带弹簧减震器的减震方式结构正视图；
图6为本发明用于无自带弹簧减震器的减震方式结构正视图；
图7为本发明用于房墙内水管的噪声控制结构示意图；
图8为本发明用于吊顶内水管的噪声控制结构示意图；
图中：1、风管；2、过渡管；3、消声器；4、钢惯性基座；5、混凝土惯性基座；6、橡胶减震垫；7、弹簧减震垫；8、空调机组；9、槽钢圈梁；10、石膏板制隔声层；11、玻璃棉制吸声层；12、隔声毡制隔声层。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。
首先，参照图1至图8对本发明的实施例涉及的进行具体的说明。一种组合式机电系统噪声振动控制系统，包括：噪声控制模块和振动控制模块，其特征在于：噪声控制模块用于控制空调通风系统和给排水系统的主要噪声源；振动控制模块用于控制空调通风系统和给排水系统的主要振动源；噪声控制模块主要由与风管1连接的管道式消声装置，安装在风管1内壁的吸声内衬组件以及声学外包组件构成；振动控制模块主要由机电设备的钢惯性基座4、混凝土惯性基座5以及减震器组合机构组成。
为了有效衰减管道内的噪声，如图1所示，管道式消声装置包括消声器3，消声器3左右两端分别固定连接有过渡管2，两个过渡管2另一端分别与风管1固定连接，消声器3的内孔径和相连的风管1的内孔径相等，消声器3的截面面积大于风管1的截面面积，气流流入的接口的夹角范围为0°-25°，气流流出的接口的夹角0°-40°。
为了进一步控制管道内的噪声传播，吸声内衬组件安装在风管1内壁，吸声内衬组件的内径与相连的不安装吸声内衬组件的风管1内径相等。
为了减弱服务于本底噪声要求较高空间风管1的噪声，如图7至图8，声学外包组件包括吸声层和隔声层，吸声层为玻璃棉材质，隔声层为柔性隔声毡与石膏板材质，其中玻璃棉制吸声层11设置在隔声毡制隔声层12与石膏板制隔声层10之间。
对于自带弹簧减震垫7的设备需设置钢惯性基座4，如图2所示，钢惯性基座4为钢结构框架，框架上开有安装槽孔，其位置对应于安装在基座上的设备安装螺栓孔的位置，钢惯性基座4上设置有安装电机的导轨，其刚度能够承受皮带拉力而不致使基座变形或使轴中心偏移。
对于不自带弹簧减震器7的设备需设置混凝土惯性基座5，如图3所示，混凝土惯性基座5为灌注混凝土制成的矩形钢架，混凝土惯性基座5周边设置有槽钢圈梁9，混凝土惯性基座5上设置有安装电机的滑座。
值得注意的是，减震器组合机构由橡胶减振垫6和弹簧减震垫7组成，橡胶减震垫6的静位移范围为0-10mm，弹簧减震垫7的静位移范围为0至受载弹簧达到完全压缩状态时形变量的50％。
本发明包括噪声控制模块和振动控制模块，其中用于控制空调通风系统的噪声控制模块如下：对于管内气体流速噪声控制，在管道上安装合适的消声器3可以有效地衰减管道内的噪声。消声器3的净内尺寸应该和相连的风管1的净内尺寸相符合，气流流入的接口的夹角应在0°-25°范围内，气流流出的接口的夹角应在0°-40°，此外当消声器3和风机、弯管、分支、其他消声器、进出风口格栅等类似气流会产生变化的构件相连时，消声器3的前后应该接直管。消声器3气流上游的直管长度应不小于两倍管径(管径为等截面面积的圆管的直径)，以平衡气流。当需要进一步控制管道内的噪声传播时，可以在某些风管1的内壁上粘贴吸声衬垫，当管道内需要安装吸声衬垫时，管道的尺寸需要相应地加大，使得在安装吸声衬垫后管道的净内部尺寸与原设计的管道内尺寸相同。对于部分服务于本底噪声要求较高空间的风管1可能会在到达风口前暴露在其他噪声中，因此需要做适当的声学外包处理。具体声学外包又两部分组成：吸声层，可采用玻璃棉，隔声层，可采用柔性隔声毡，或者石膏板或者其他满足面密度要求的板材，此外无论采用何种外包，外层质量层不得直接接触风管1，特别是在法兰连接处和吊架处。并且外层质量层也不得接触建筑结构。此外，必须保证整个外包系统密实安装，使弹性层略微压缩，以消除空腔和防止质量外层弯曲。必须保证所有接缝处都重叠至少50mm，不允许对齐接缝。此外当高速流动的气体在发生方向突变或管道截面尺寸突变时会激发再生气流噪声，极端情况下再生气流噪声甚至会高于设备本身的噪声，由于在气流流速满足要求的同时，气流的自然平顺也是暖通空调系统声学性能的重要影响因素，所以暖通系统气体流速应保证从风机至终端应逐渐缓慢降低，而不应在末端设置风阀强行降低风速。
用于毗邻声学敏感空间的给排水系统噪声控制模块如下：对于噪声敏感用房墙内水管的噪声控制，将PVC/HEDPE水管外圈包裹一层面密度不小于4kg/㎡水管的隔声毡制隔声层12，在隔声毡制隔声层12外侧设置一层厚度不低于50mm，容重不低于32kg/m3的玻璃棉制吸声层11，最后在玻璃棉制吸声层11外设置2×12厚的石膏板制隔声层10，并在缝隙处用声学密封胶进行密闭。对于吊顶内水管的噪声控制，将PVC/HEDPE水管外圈包裹两层面密度不小于4kg/㎡水管的隔声毡制隔声层12，在隔声毡制隔声层12下方设置一层厚度不低于50mm，容重不低于32kg/m3的玻璃棉制吸声层11，最后在玻璃棉制吸声层11下方设置12mm厚的石膏板隔声层10，并在缝隙处用声学密封胶进行密闭。
用于控制空调通风系统的振动控制模块如下：减震器组合机构由橡胶减振垫6和弹簧减震垫7组成，减振器组合机构的静位移参数根据设备的风量、全压、电机功率、转速、风机的直径和设备的安装位置等因素制定，其中弹簧减震垫7的静位移范围为0至受载弹簧达到完全压缩状态时形变量的50％，橡胶减震垫6的静位移范围为0-10mm，而满铺蜂窝型橡胶减振垫6的静位移不应超过3mm。对于自身带有弹簧减震垫7的设备，空调机组8需要通过钢惯性基座4安装在橡胶减振垫6上，而橡胶减振垫6安装在加固混凝士设备安装台上。对于不带有弹簧减震垫7的设备，空调机组8必须通过混凝土惯性基座5，安装在弹簧减振垫7上，静位移取45mm或65mm，并在混凝土惯性基座5与空调机组8之间设置橡胶减震垫6与槽钢圈梁9。对于吊装式暖通设备，应采用弹簧减震吊架悬吊，其静位移为20mm-45mm。
用于给排水系统的振动控制模块如下：振动的水管若安装在声学敏感空间的墙体上，则会对功能用房造成噪声干扰。以卫生间为例，所有与声学敏感空间相邻的卫生间水管都须安装在卫生间一侧的龙骨上，并且需要在卫生间水管外圈设置一层吸声棉。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“另一”、“又一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种组合式机电系统噪声振动控制系统，包括：噪声控制模块和振动控制模块，其特征在于：所述噪声控制模块用于控制空调通风系统和给排水系统的主要噪声源；所述振动控制模块用于控制空调通风系统和给排水系统的主要振动源；所述噪声控制模块主要由与风管连接的管道式消声装置，安装在风管内壁的吸声内衬组件以及声学外包组件构成；所述振动控制模块主要由机电设备的钢惯性基座、混凝土惯性基座以及减震器组合机构组成。
2.根据权利要求1所述的一种组合式机电系统噪声振动控制系统，其特征在于：所述管道式消声装置包括消声器，所述消声器左右两端分别固定连接有过渡管，所述两个过渡管另一端分别与所述风管固定连接，所述消声器的内孔径和相连的风管的内孔径相等，消声器的截面面积大于风管的截面面积，气流流入的接口的夹角范围为0°-25°，气流流出的接口的夹角0°-40°。
3.根据权利要求2所述的一种组合式机电系统噪声振动控制系统，其特征在于：所述风管吸声内衬组件安装在风管内壁，所述风管吸声内衬组件的内径与相连的不安装风管吸声内衬组件的风管内径相等。
4.根据权利要求3所述的一种组合式机电系统噪声振动控制系统，其特征在于：所述声学外包组件包括吸声层和隔声层，所述吸声层为玻璃棉材质，所述隔声层为柔性隔声毡与石膏板材质，其中所述玻璃棉制吸声层设置在所述隔声毡制隔声层与石膏板制隔声层之间。
5.根据权利要求4所述的一种组合式机电系统噪声振动控制系统，其特征在于：所述钢惯性基座为钢结构框架，框架上开有安装槽孔，其位置对应于安装在基座上的设备安装螺栓孔的位置，所述钢惯性基座上设置有安装电机的导轨，其刚度能够承受皮带拉力而不致使基座变形或使轴中心偏移。
6.根据权利要求5所述的一种组合式机电系统噪声振动控制系统，其特征在于：所述混凝土惯性基座为灌注混凝土制成的矩形钢架，所述混凝土惯性基座周边设置有槽钢圈梁，所述混凝土惯性基座上设置有安装电机的滑座。
7.根据权利要求6所述的一种组合式机电系统噪声振动控制系统，其特征在于：所述减震器组合机构由弹簧减震垫和橡胶减振垫组成，所述弹簧减震垫的静位移范围为0至受载弹簧达到完全压缩状态时形变量的50％，所述橡胶减震器的静位移范围为0-10mm。
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