鄭州中天建筑節能有限公司
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. 傳播介質特性:地基通常由土壤、巖石構成,這些介質傳聲和傳振性能良好。其彈性與連續性為振動傳播提供了便利,而土壤等介質的不均勻性,又會使振動在傳播過程中出現復雜的反射、折射和散射現象。這極大地增加了振動傳播的復雜性與不可預測性,也加大了阻隔振動的難度。
2. 低頻特性:經地基傳導的振動多為低頻振動。低頻振動波長長、能量衰減小,能在地基和建筑結構中傳播較長距離卻不顯著衰減。常規的隔振材料和技術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過特殊設計的隔振系統才能有效阻隔,這在實際工程中,往往需要進行專項設計。
3. 建筑與地基的連接:建筑結構與地基緊密相連,振動可直接從地基傳遞至建筑結構。為確保建筑的穩定性和安全性,建筑基礎通常需要與地基建立可靠連接,這就導致難以采用簡單方法切斷振動傳播路徑。
二次噪音方面
1. 結構傳聲特性:振動經地基傳遞到建筑結構后,會引發建筑結構振動,進而產生二次噪音。建筑結構本身是一個復雜的彈性系統,振動在其中傳播時會激發各種模態振動,這些振動會通過結構的各個部件,傳播到建筑內部各個位置。由于建筑結構復雜,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部的傳播路徑復雜多樣,難以準確預測和有效控制。
2. 固體傳聲效率高:與空氣傳聲相比,固體(如建筑結構)對聲音的傳播效率更高,衰減更慢。二次噪音通過建筑結構傳播時,能迅速傳播到較遠的距離和不同樓層,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構傳播到其他區域,造成噪音污染。
3. 難以全面處理:要有效削減二次噪音,需對整個建筑結構進行全面處理,包括對墻體、樓板、梁柱等各個結構部件進行隔音和減振處理。但在實際情況中,由于建筑結構復雜和施工難度大,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,更難以實現全面的隔音減振措施。
注:二次輻射噪聲,指的是被激勵產生振動的建筑構件,其固體表面振動向周圍空氣介質輻射的聲壓波,亦稱固體噪聲,評價指標為等效 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構,地基隔振直接在振動源頭與建筑之間設置屏障,能夠有效阻斷或減弱振動向建筑結構傳播,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二次噪音的產生至關重要。例如在一些靠近鐵路或工廠的建筑中,采用地基隔振系統后,室內振動和噪音大幅降低,效果顯著。
2. 適應多種振動源:無論是來自外部,如交通、工業設備等產生的振動,還是因建筑自身,像大型機電設備運行引發的振動,地基隔振都能發揮作用,對不同類型和頻率的振動都有一定隔離效果,通用性很強。
綜合效益好
1. 保護建筑結構安全:減少振動對建筑結構的作用,可降低結構因長期振動產生疲勞損傷的風險,延長建筑使用壽命,提高建筑的安全性和穩定性。尤其對于地震多發地區的建筑,包含地基隔振的震振雙控系統能極大增強建筑的抗震能力,減少地震對建筑的破壞。
2. 提升室內環境質量:有效降低振動傳入建筑引發的二次噪音,能為室內創造更安靜、舒適的環境,提高人們的生活和工作質量,這對于醫院、學校、住宅等對聲環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各種復雜的周邊環境,在一些原本因振動和噪音問題不適合建設的區域,也能夠進行開發,擴大了建筑的可建設范圍,提升了土地利用效率。
技術成熟度高
1. 多種成熟技術可選:經過多年發展,地基隔振技術已相對成熟,有多種技術形式可供選擇,如橡膠隔振系統、彈簧隔振系統等。這些技術都有明確的設計規范和施工標準,可根據建筑的具體需求和地質條件等因素,進行合理選型和設計。
2. 成功案例豐富:在國內外,有大量采用地基隔振技術的成功項目,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,為其廣泛應用提供了有力的實踐支撐。
長期成本優勢
1. 減少維修成本:由于地基隔振能有效保護建筑結構,減少振動對建筑構件的損壞,在建筑的使用周期內,可顯著降低因結構損傷而產生的維修和加固成本。
2. 降低運營成本:對于一些對環境要求高的建筑,如數據中心、精密儀器生產車間等,地基隔振有助于維持穩定的運行環境,減少因振動和噪音問題導致的設備故障和生產損失,降低長期運營成本。
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