建筑机电系统减振消音关键技术研究与应用.pdf

ANZHUANG2023年6月862023年增刊1 中国安装协会科学技术进步奖获奖成果精选二等奖建筑机电系统减振消音关键技术研究与应用完 成 单 位：中建一局集团安装工程有限公司北京中建建筑科学研究院有限公司中国建筑一局（集团）有限公司主要完成人：张贵生，张项宁，刘宴伟，周大伟，詹必雄，庞叉森，孟庆礼，任叉欢，费立敏，张晓明获 奖 情 况：2023年中国安装协会科学技术进步奖二等奖一、成果研究背景随着建筑工程机电系统功能需要的不断增加，越来越多的机电系统设备被应用到建筑工程中，这些机电设备在丰富建筑功能、改善人文环境、提升使用价值的同时，也带来一系列的负面影响因素，机电设备管道在运行过程中产生及传播的噪声和振动给使用者带来难以接受的困扰，甚至直接影响到人身健康等。通过实施第 10.5 代薄膜晶体管液晶显示器件（TFT-LCD）项目、泰康之家武汉楚园项目、西安悦荟广场项目等多个大型项目，研究创新了多项机电系统减振消音创新技术，形成了一系列设备、管道减振装置，全方位综合地解决了建筑机电减振消音方面的各项技术难题，保证设备、管线日后运行安全和稳定，提升运行环境舒适度。同时还提高施工质量，满足工程要求，研究成果可直接指导施工。二、主要创新点和关键技术1.机电典型设备管道体系减振优化模拟分析技术将管道实体模型转化为壳模型，并对各节管道之间的连接方式进行合理简化，同时将管道内部的水体采用附加质量法分布在管道内壁，通过与实验数据进行对比，验证了该方法的有效性。对某项目泵站供水管道固有频率和振型进行了计算，给出了可能发生共振的频率区间及避免共振的措施，创新地为振动模拟分析提供了理论支撑。2.建筑机电水系统管道减振施工技术为解决管道振动问题，首次系统性地提出了水平管道、立管、弯管等管道综合性减振设计，全方位解决管道系统振动问题。针对机电水系统中管道安装减振进行了系统的研究开发，并形成可靠的成套管道减振技术，包括装配式水平管道地面支撑减振支架（见图1），水平多管道减振支吊架，立管减振支架（见图2），洁净区域装配式减振支吊架，管道弯头减震支撑结构（见图3），管道减振支架，卡合式消防管道减振支架，环绕式消防管道减振支架，各管道减振技术涵盖多种安装方式管道，解决了系统运行因振动而导致的稳定性差、噪声超标的难题。图1 水平管道地面支撑减振支架图2 立管减振支架图图3 管道弯头减振支撑结构87INSTALLATION2023.6中国安装协会科学技术进步奖获奖成果精选二等奖 2023年增刊13.建筑机电水系统设备减振施工技术针对运行振动较大的转动类设备，选用圆形导向可显示伸缩量的带限位装置的设备减振基台（见图4），降低设备对结构的冲击力。针对洁净度要求较高不允许焊接的场所，选用组合装配式减振浮动地台（见图5），提高现场洁净度，缩短工期。针对噪声控制要求十分严格的场所，选用下方减振块上方铺设减振浮台的双效减振浮动地台，能够更有效吸收设备系统运行时产生的振动。软接头的使用寿命。研发了“风管软连接处用校正防护装置”，可实现运行情况下，风管软连接的校正和保护。三、创新技术水平和先进性该成果提出了机电典型设备管道体系减振优化模拟分析技术，对可能发生共振的频率区间及避免共振，提供了一种高效的判断方法。创新应用了建筑机电系统管道减振成套技术，在支架、管道弯头、末端设备等各环节有效控制噪声的产生，降低了系统因振动而导致的噪声。研发了用于转动类设备的圆形导向带限位装置及组合装配式减振平台、降噪消音减振支架、风管软连接用校正防护装置等，有效降低转动设备运行产生的噪声和设备对结构的冲击力，满足不停机条件下建筑机电减振降噪治理需求。该成果获发明专利1件、国际专利1件、实用新型专利15件，形成工法4项，其中省部级工法2项，获BIM竞赛奖6项。该成果经中国安装协会组织专家评价，整体技术水平达到国内领先。四、经济、社会及环保效益该成果的实施，有效改善了施工作业环境、降低了施工成本、缩短了工期、极大提高了施工效率及工程质量，保证了施工安全，有效降低了系统的冲击力、设备的振动应力及噪声，延长建筑机电系统使用寿命，营造了舒适的机电运行环境，经济、社会及环保效益显著。五、推广应用价值及前景展望该成果已在第10.5代薄膜晶体管液晶显示器件（TFT-LCD）项目、泰康之家武汉楚园项目、西安悦荟广场项目中成功应用。该成果的应用攻克了建筑机电减振消音技术中复杂管线的设备管道运行振动及噪声控制的各项关键技术难题。不仅对大型建筑机电工程的质量控制起到重要的作用，同时对于大型建筑整体减振消音的发展具有巨大的推动作用，在建筑价值体现和改善环境方面也带来很多的贡献。该成果大大节约了资源，最大程度地减少了机电设备对环境的不利影响，保证施工质量与环境的双赢，研究成果应用前景广阔。撰稿人：张项宁校对：徐会玲图4 带限位