浅谈民用建筑管道隔振

高弦青

（北京金梁玉机电安装有限责任公司，北京 100061）

近年来，随着经济建设的不断发展，越来越多的高层建筑物出现在我国各地。人们生活水平的日益提高，促使现代民用建筑内的设备种类和管网密度大幅度增加，由此引发的噪声振动影响也日益彰显；而随着大众环保意识的不断提升，其对建筑物内声环境的要求不断加强。因此，无论是开发商还是承建商，对建筑物内噪声的要求日趋严格，对设备的减振降噪也越来越重视。但以往很多项目中，只是把各类水泵、风机等设备主体作为隔振重点，对与之紧密连接的管路系统往往重视不够。

实际上，建筑工程中的管道系统作为介质输送不可或缺的必备纽带，常受到机械振动和流体冲击的双重激励，使之成为无处不在的“振桥”和“声桥”，不仅是隔振设计时不容忽视的重要组成部分，有时甚至成为影响整体减振降噪效果的关键。因此无论水管或风管，在与楼板相连接固定或穿越时，都必须进行适当、充分的隔振处理，以防止振动、噪声通过管路传导，进而产生二次结构噪声。

1 冷冻机房内管道隔振

随着现在建筑物楼层的不断加高，冷冻机房内设备自身的功率也在不断加大，设备自身产生的振动通过管道辐射传导给临近的建筑结构，导致建筑物内低频噪声影响严重，给人们的生活、工作带来了严重的困扰。因此，在对冷冻机房进行隔振设计时，不仅要考虑设备自身的隔振处理，更应注意与设备相连的管道的隔振处理。

1.1 管道吊挂安装

弹性吊钩实际上是吊式隔振器，用于设备管道及隔声结构的悬吊支撑，可以防止设备管道的振动传递至建筑结构，也可以防止固体噪声互相传播。目前在高层建筑或声学要求较高的场所应用较多，如给水管道用弹性吊钩悬挂在楼板下或混凝土梁下；流速大的风管及小型风机也用弹性吊钩悬挂。

弹性吊钩一般用钢螺旋弹簧或橡胶块作为弹性元件，前者工作时的固有频率可小于10Hz，后者工作时的固有频率为20Hz左右，前者隔离振动效果好，后者隔离固体噪声及高频振动效果好，选用时应加以注意。

弹性吊钩在选择时，被悬吊物体的重量不能超过减振吊架最佳载荷重量的20%，安装时可以布置多个减振吊架并联使用，加大载荷重量。

管道吊挂一般分为两种情况，一种是单根管道吊挂，当管道口径较小时，可以考虑利用卡箍将管道吊于上层楼板上；另一种是并排多根管道，且管道标高相近时，这样同时对这几根管道进行吊挂，将这几根管道落于一个支架上，然后吊在上层楼板上。吊装这些管道通常采用一些木托或橡塑保温材料，起到隔绝管道冷桥等现象，并起到轻微的隔振效果。

吊挂龙门架上的管道做隔振处理时，一般分为三种做法：

第一种：管道单根吊挂时，由于口径小，管道重量轻，吊点负荷小（减振器单只载荷控制在300Kg以内），一般采用弹簧外露的弹性吊架，这样在安装时不仅方便，而且可以通过观察弹簧的变形判断减振器材的工作状况，以确定管道的隔振效果。管道单根吊挂见图1。

图1 管道隔振处理方式一

第二种：吊挂龙门架上放置单根大口径管道或者并排多条管道，而且每根管道间隔均匀并口径一致时，一般采用橡胶、弹簧复合式隔振系统（见图2）。首先根据管道的公称通径选择相应型号的带橡胶减振垫的管道托架固定在龙门架上，然后算出该吊点处吊架的负荷，根据负荷选择相应型号的吊挂减振器。一般多条管道同时吊挂时，管道口径较大，吊架的负荷相对会大一些，因此一般不会选择弹簧外露式减振吊架，而是选择更为坚固的封为闭式弹簧吊架，这种类型的减振器更为稳定，载荷范围更大。

图2 管道隔振处理方式二

第三种：吊挂龙门架上并排多条管道且每根管道间隔不均匀或者口径不一致时，吊挂管道隔振不建议采用吊挂式弹簧减振器，取而代之的是将带限位装置的座装弹簧减振器安装在管道与龙门吊架之间，使得管道与龙门架接触位置的载荷可以得到更精准的计算，同时增加管道的稳定性（克服盲板推力），而且座装弹簧减振器的载荷范围更宽、相应的弹簧刚度变化更为广泛，因此在选型计算时更为准确，隔振效果更显著（见图3）。

1.2 管道落地安装

螺旋钢弹簧隔振器是目前国内应用最广泛的隔振器，其作为隔振支撑元件使用时，有以下性能及优点：1）适用频率范围为1.5～5Hz；2）弹簧的动、静刚度的计算值与实测值基本一致，而且受到长期大载荷作用也不易产生松弛现象，性能稳定；3）把螺旋钢弹簧与橡胶类材料结合在一起，可有效地增大弹簧的阻尼，同时避免高频振动的隔振和隔声效果差的缺点。

图3 管道隔振处理方式三

相对于管道吊挂安装，管道落地一般采用的都是“门”字型落地支架，这样在对管道支撑时更为稳固。减振器的选取一般采用阻尼钢弹簧减振器和橡胶隔振垫负荷的形式，安装时将减振器和隔振垫放置于地面与落地支架之间（见图4）。

1.3 减振器的选择

（1）支吊架间距选择根据《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB 50242—2002）规范，钢管管道支架最大间距见下表。

图4 安装方式

管道支架间距表

根据上表以及管道的实际走向与承建商协商支吊架具体间距。

（2）确定减振器类型：弹簧吊挂减振器、阻尼钢弹簧减振器、橡胶隔振垫。

（3）根据管道外径、内径尺寸列出管道重量表。

（4）计算管道支架负荷并选择相应型号减振器（注：选型时需注意选取安全系数）。

（5）根据减振器刚度核算减振器压缩变形量并对照减振器性能曲线判断所选型号是否合适。

通过上述步骤，选择出最适合该处位置的减振器材，以达到最好的减振效果。

1.4 管道柔性接管

橡胶柔性接管，又称避震喉及橡胶接管，一般可用于温度100℃以下、压力2.5MPa以下的液体或气体的传输管道中，可大幅降低振动在管道中的传递，并有效隔离和降低管道噪声。水泵的进出管道，罗茨风机的进出管道以及空压机、真空泵的进气管道中均可安装橡胶柔性接管。

不锈钢波纹管，可用于柴油机、空压机及真空泵出口管道。其工作温度高于100℃，并且有一定的压力要求，则应安装不锈钢波纹管。

不锈钢波纹管是把不锈钢薄板制成波纹形管道使其具有一定的弹性，两端焊上不锈钢法兰而制成。有的不锈钢波纹管外面再套上保护丝网圈，管内设有导向内管。不锈钢波级管可以承受-70℃～300℃的温度；承受的最大压力由管径决定，一般管径越小，耐压越大；允许轴向和径向位移是每波位移之和。不锈钢波纹管的性能稳定，耐腐蚀、寿命长，但价格较高，一般需要按具体要求定制。

2 风管隔振处理

风管的振动一般是由空调机组、风机等设备的振动引起的。由于风管重量较轻，选型时一般采用弹簧外露式的减振器材，使用起来安装方便，且易观察减振器的工作状况。此外风道竖井内风管的固定一般采用硬度较低、弹性较好的橡胶隔振垫，通过橡胶隔振垫减少风管振动向竖井结构的传导。

3 管道穿墙

承建商一般都对管道穿墙部位的防火处理很重视，但对管道穿墙隔振的处理往往会忽略，这就使得管道振动通过墙体直接传导出去，导致了固体声的辐射传播。

管道在穿墙时一般应采用比主管直径大两个规格的套管与墙体固定，在套管与主管道之间填充弹性密封隔声材料（可以采用橡塑、橡胶、聚氨酯或弹性发泡密封胶），这样不仅可以防止管道振动通过墙体传导固体声，同时可以避免机房内设备自身运转产生的机械噪声通过管道与墙体间隙传播出去。

施工中常见的问题是，在主管安装固定时，工人们常在主管底部与套管间放置角钢、木块等充当临时支撑物，但安装完成后却忘记拆除。这个支撑物就成为刚性短路点（振桥）贻害无穷，必须彻底清除。

4 结语

现代民用建筑附属设备的减振降噪，是一项综合性强、专业要求高、工序繁杂的系统工程，即使对管路系统，也切不可掉以轻心。管路系统的隔振处理，要注意统筹考量、因地制宜，多元化、全方位地采取针对性措施，更要注意施工工艺和作业细节，以达到减振降噪的效果。