通风空调设计问题13解析：隔振器不符合标准规定

【规范规定】

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）

10.3.2 对不带有隔振装置的设备，当其转速小于或等于1500r/min时，宜选用弹簧隔振器；转速大于1500r/min时，根据环境需求和设备振动的大小，亦可选用橡胶等弹性材料的隔振垫块或橡胶隔振器。

10.3.3 选择弹簧隔振器时，应符合下列规定：

1.设备的运转频率与弹簧隔振器垂直方向的固有频率之比，应大于或等于2.5，宜为4～5。

2.弹簧隔振器承受的载荷，不应超过允许工作载荷。

3.当共振振幅较大时，宜与阻尼大的材料联合使用。

4.弹簧隔振器与基础之间宜设置一定厚度的弹性隔振垫。

10.3.4 选择橡胶隔振器时，应符合下列要求：

1.应计入环境温度对隔振器压缩变形量的影响。

2.计算压缩变形量，宜按生产厂家提供的极限压缩量的1/3～1/2采用。

3.设备的运转频率与橡胶隔振器垂直方向的固有频率之比，应大于或等于2.5，宜为4～5。

4.橡胶隔振器承受的荷载，不应超过允许工作荷载。

5.橡胶隔振器与基础之间宜设置一定厚度的弹性隔振垫。

注：橡胶隔振器应避免太阳直接辐射或与油类接触。

【解析】

（1）从隔振器的一般原理可知，工作区的固有频率，或者说包括振动设备、支座和隔振器在内的整个隔振体系的固有频率，与隔振体系的质量成反比，与隔振器的刚度成正比，也可以借助于隔振器的静态压缩量用下式计算：

式中 f_o——隔振器的固有频率（Hz）；

k——隔振器的刚度（kg/cm²）；

m——隔振体系的质量（kg）；(www.xing528.com)

x——隔振器的静态压缩量（cm）；

π——圆周率。

振动设备的扰动频率取决于振动设备本身的转速，即：

式中 f——振动设备的扰动频率（Hz）；

n——振动设备的转速（r/min）。

隔振器的隔振效果一般以传递率表示，它主要取决于振动设备的扰动频率与隔振器的固有频率之比，如忽略系统的阻尼作用，其关系式为：

式中 T——振动传递率；

其他符号含义同前。

由式（6-8）可以看出，当f/f_o趋近于0时，振动传递率接近于1，此时隔振器不起隔振作用；当f=f_o时，传递率趋于无穷大，表示系统发生共振，这时不仅没有隔振作用，反而使系统的振动急剧增加，这是隔振设计必须避免的；只有当时，亦即振动传递率小于1，隔振器才能起作用，其比值越大，隔振效果越好。虽然在理论上，f/f_o越大越好，但因设计很低的f_o，不但有困难、造价高，而且当f/f_o＞5时，隔振效果提高得也很缓慢，通常在工程设计上选用f/f_o=2.5～5，因此规定设备运转频率（即扰动频率或驱动频率）与隔振器的固有频率之比，应大于或等于2.5。

弹簧隔振器的固有频率较低（一般为2～5Hz），橡胶隔振器的固有频率较高（一般为5～10Hz），为了发挥其应有的隔振作用，使f/f_o=2.5～5，因此，当设备转速小于或等于1500r/min时，宜选用弹簧隔振器；设备转速大于1500r/min时，宜选用橡胶等弹性材料垫快或橡胶隔振器。对弹簧隔振器适用范围的限制，并不意味着它不能用于高转速的振动设备，而是因为采用橡胶等弹性材料已能满足隔振要求，而且做法简单，比较经济。

各类建筑由于允许噪声的标准不同，因而对隔振的要求也不尽相同。由设备隔振而使与机房毗邻房间内的噪声降低量NR可由经验公式得出：

NR=12.5lg（1/T） （6-10）

允许振动传递率（T）随着建筑和设备的不同而不同，具体建议值见表6-4。

表6-4 不同建筑类别允许的振动传递率T的建议值

（2）为了保证隔振器的隔振效果并考虑某些安全因素，橡胶隔振器的计算压缩变形量，一般按制造厂提供的极限压缩量的1/3～1/2采用；橡胶隔振器和弹簧隔振器所承受的荷载，均不应超过允许工作荷载；由于弹簧隔振器的压缩变形量大，阻尼作用小，其振幅也较大，当设备起动与停止运行通过共振区其共振振幅达到最大时，有可能使设备及基础起破坏作用。因此，当共振振幅较大时，弹簧隔振器宜与阻尼大的材料联合使用。

（3）当设备的运转频率与弹簧隔振器或橡胶隔振器垂直方向的固有频率之比为2.5时，隔振效率约为80%，自振频率之比为4～5时，隔振效率大于93%，此时的隔振效果才比较明显。在保证稳定性的条件下，应尽量增大这个比值。根据固体声的特性，低频声域的隔声设计应遵循隔振设计的原则，即仍遵循单自由度系统的强迫振动理论，高频声域的隔声设计不再遵循单自由度系统的强迫振动理论，此时必须考虑到声波沿着不同介质传播所发生的现象，这种现象的原理是十分复杂的，它既包括在不同介质中介面上的能量反射，也包括在介质中被吸收的声波能量。根据上述现象及工程实践，在隔振器与基础之间再设置一定厚度的弹性隔振垫，能够减弱固体声的传播。