《建筑工程容许振动标准》简介
《建筑工程容许振动标准》简介 国家标准《建筑工程容许振动标准》是根据中华人民共和国住房和城 乡建设部下达的标准编制任务，由中国机械工业集团有限公司会同有关设计、勘 察、科研、教学、管理等单位组成标准编制组，用时两年完成了标准的报批稿。1标准编制的目的 建筑工程中的振动问题越来越引起人们的重视：如果振动过大，会影 响建筑结构的安全、机器设备的正常工作、仪器仪表的测量精度、工作人员的身 体健康以及对环境的污染。在我国工程设计中还没有一个统一的建筑工程容许振 动标准。许多情况下，设计人员由于找不到设计依据而参照国外标准或手册，而 国外标准和手册的工程和测试背景与我国又有所不同，造成了设计的不准确。尽 管我国现行国家标准中有多本也涉及到容许振动标准，但标准的确定还不全面、 不完善，甚至相互矛盾，如很多标准给出的容许振动标准没有明确是时域范围还 是频域范围，没有明确是峰值还是均方根值，没有明确控制点位置，没有区分是 隔振还是非隔振时的容许振动标准，应用时会产生很大的差异。
针对目前国内建筑振动工程设计中的常见情况，编制了国家标准《建 筑工程容许振动标准》，编制的原则，阐述了标准编制的目的、简要过程和文献 标志码：A。尽可能全面地给出各种工况下的容许振动标准值,明确了其适用范围 和取值标准，为工程设计提供可靠的依据。
2标准的基本规定 一般情况下精密仪器及设备采用的容许振动标准，应由设备制造厂家 提供，或由技术人员研究提出，或通过试验确定；
当设备制造厂家和技术人员不 能提供且无法进行试验时，按本标准采用。标准对振动测试方法和振动控制点的 位置，特别对测试仪器、测试系统、振动频率范围等作了明确规定，明确了数据 分析的方法，避免了由于数据分析方法的差异而对最终结果产生影响。本标准中 将测试方法、评价指标和容许振动标准形成了一个完整的评价体系。
3精密仪器及设备的容许振动标准 本标准根据现行相关国家标准、iso国际标准、通用标准曲线以及设 备制造商提供的仪器设备标准，结合长期的试验研究结果，对常用精密仪器及设备进行了重新分类和补充，划分为精密加工设备、计量与检测仪器、显微镜、电 子工业仪器与设备、光学加工及检测设备、三坐标测量机共6类。针对各类精密 仪器和设备，明确了时域或频域范围、峰值或均方根值的取值方法，其中有部分 精密仪器和设备的容许振动标准是首次提出来的。
4动力机器基础的容许振动标准 动力机器基础的种类很多，根据现有国家和行业标准统计，本标准划 分为11类，B卩：压缩机基础、汽轮发电机组和重型燃气轮机基础、锻锤基础、 压力机基础、破碎机和磨机基础、发动机基础、振动试验台基础、通用机械基础、 纺织机基础、金属切削机床基础、冶金振动筛和乳机基础。动力机器基础设计的 目的是要把基础的振动控制在容许范围内，以满足机器正常运转、保证操作人员 正常工作和身体健康、对周围建（构）筑物和仪器设备没有不良影响。目前，国 内外关于动力机器基础相关标准很多，一些标准是从某一侧面来考量的，不够全 面。本标准的制定是在研究国内外大量标准的基础上，结合我国现有的科研成果 和设计方法，经过反复对比分析，较全面的考量了振动影响的各种因素，提出的 指标更加合理和适用。
4.1.压缩机基础 压缩机基础的设计除了我国现行《动力机器基础设计规范》 （GB50040-1996)和《隔振设计规范》（GB50463-2008)外，在人员感知方面，有 《动力设备基础》（ACI351.3R-04)、《动力设备基础第1部分：往复式设备基础》 （BSCP2012-1)等；
在机器正常运行方面，有《在非旋转部件上测量和评价机器 的机械振动》（GB/T6075系列）等；
在对建筑物影响方面，有《机械振动与冲 击建筑物的振动振动测量及其对建筑物影响的评价指南》（GB/T14124-2009)、 《建筑物振动的评价与测量第2部分：地面产生振动的破坏等级》（BS7385-2)、 《动力设备基础第1部分：往复式设备基础》（BSCP2012-1)、《结构振动第3部 分：振动对结构的影响》（DIN4150-3)。本标准的制定综合考虑了各种因素。
4.2汽轮发电机组与重型燃气轮机基础 其容许振动值的确定，主要考虑以下因素。
(1)汽轮发电机组基础的容许振动标准和计算相关规定是根据现行国 家标准《动力机器基础设计规范》（GB50040-1996)的规定确定。我国《动力机器基础设计规范》的总体要求概括来说,就是在机器额定转速的±25%频率范围内， 扰力值取机器转子重量的0.2倍，对汽轮发电机基础进行强迫振动响应分析，基 础的容许振动值采用容许振动位移控制，位移峰值不大于20JUI1。我国《动力机 器基础设计规范》颁布实施至今已有十几年，大量的工程实践证明《动力机器基 础设计规范》是可靠、适用的。
国外主要国家和汽轮机制造厂家均采用ISO标准。机器动扰力的取值 规定参照ISO1940-1-2003《机械振动恒态（刚性)转子平衡品质要求第1部分：规 范与平衡允差的检验》（GB/T9239.1_2006)。基础的容许振动限值规定参照 ISO10816-2《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第2部分：50MW以上 陆地安装的大型汽轮发电机组》（GB/T6075.2-2002)。ISO标准采用4个评价区域 对机器振动进行评价。
综合比较动扰力和振动位移限值，我国《动力机器基础设计规范》的 振动控制要求与ISO标准平衡等级G6.3相当，而比ISO标准推荐采用的平衡等级 G2.5要严格得多。
(2)由于目前我国现行规范没有弹簧隔振汽轮发电机组基础的振动限 值规定，简单套用我国《动力机器基础设计规范》的规定不尽合理。本标准的容 许振动值参考了GB/T6075.2-2002《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第2部分：50MW以上陆地安装的大型汽轮发电机组》（ISO10816-2),该标准被国 内外主要汽轮发电机制造商和弹簧制造商所认可，并在国内外工程中普遍使用。
在ISO标准中，弹簧隔振汽轮发电机组基础与非隔振基础的振动控制 要求没有区别。本标准弹簧隔振基础的振动控制限值比普通基础有所放松，当平 衡等级取ISO标准推荐的G2.5时，弹簧隔振汽轮发电机组基础的振动限值与我国 《动力机器基础设计规范》普通基础相比，放大约1.1倍。
4.3锻锤基础 锻锤未安装隔振装置时锻锤基础的容许振动位移和容许振动加速度， 是根据现行国家标准《动力机器基础设计规范》（GB50040-1996)确定的。锻锤 安装隔振装置时，锻锤隔振基础的容许振动位移参照现行国家标准《隔振设计规 范》(GB50463-2008)。为了保证自由锻锤在块体基础下安装隔振装置后能够正常 工作，标准对隔振后锻锤设备和块体基础的位移设定了限制，目的是为了保证不 会因为位移太大（对锻锤而言，主要是竖向位移）而影响锻锤正常工作。标准所给出的容许振动位移值，是指锻锤或块，体基础离开静态零位移点的单向最大值。
4.4压力机基础 压力机基础容许振动位移是根据现行国家标准《隔振设计规范》 （GB50463-2〇08)的原则确定，标准分为非隔振和隔振两种情况，更便于进行控 制。同时，因为实际上隔振后很多压力机在底座处的竖向振动位移超过1mm仍能 够正常工作，所以该容许振动位移数值调整为3mm,使之更加合理。对于隔振的 情况，无论压力机支承于块体基础或钢梁上，或是直接支承在隔振器上，控制点 都是压力机底座处。
4.5发动机基础 活塞式发动机自身的振动评级多个国家已有标准，均采用振动速度均 方根值作为振动评级和验收的衡量指标。考虑到与机器自身振动评级呼应，且振 动速度与振动能量和振动产生的内应力直接对应，以及建筑行业采用峰值的习惯， 本标准采用了时域内振动速度峰值作为发动机基础的容许振动值。该振动值是按 与机器振动评级B的上限值对应的振动烈度值并留有余地确定的。由于发动机的 功率大小和平衡性能相差很大，对平衡性能好或功率小的发动机，设计时容许振 动值宜控制得严一些。发动机基础隔振后，不存在振动对地基和周围环境的影响， 且隔振基础的振动更接近于设备自身的振动，故发动机隔振基础的容许振动值可 以比地基上的基础大幅提高。
4.6振动试验台基础 电液伺服液压振动试验台是以液压源为动力，伺服阀驱动，通过电控 系统形成闭环控制的振动试验系统，属于强力振动设备。在进行振动试验时，一 方面，试验台作动器的推力较大，运动过程中可能会引起地基的振动响应；
另一 方面，外部环境振动过大，也会影响振动台的试验精度。因此，在地基基础设计 时，除了要减少振动对周围环境的影响和避免对附近建筑安全的影响外，还要避 免环境振动对试验精度的影响。根据大量数据统计，国内外电液伺服振动试验台 主要试验频率区间是在〇~200Hz,并以1.0~30Hz的激励为主；
绝大多数振动试验 台作动器的行程为300mm,振动试验的位移振幅控制范围为±150mm。4.7通用机 械基础 容许振动值的确定主要考虑以下原则：一是应保证机器本身的正常运转；
二是动力设备基础振动所产生的振动波，通过地面振动传播衰减后，对工业 建筑物和操作工人不产生有害的影响。本标准采用的机器基础容许振动值，对工 业建筑物和操作工人均不会产生有害影响。而当振动设备基础的厂房周边有防振 要求，或当风机、水泵等基础设置在其他建筑物地面或地下室时，基础的容许振 动值实际应由相关建筑物功能的防振要求控制。项目设计中，设计人应综合考虑 确定容许振动值和基础设计方案，还应特别注意振动固体传声和管道振动对楼盖 的影响。
4.8纺织机基础 目前纺织机型号不断升级进步，已采用了电子设备等新兴技术手段， 其先进程度较高，但对灵敏度要求较高设备的容许振动值标准却未作专门规定。
根据对国内多家现有进口剑杆纺织机的生产车间进行实测结果来看，其振动幅值 一般在0.05mm范围以内，未发现振动对生产有异常影响，故确定〇.〇5mm为其 振动限值。
4.9金属切削机床基础 本标准适用于一般用途的金属切削机床，当金属切削机床对基础的振 动有特殊要求时，需要根据具体要求专门设计基础。金属切削机床的基础是指金 属切削机床安装处的混凝土基础或金属切削机床坐落处的地坪面。金属切削机床 安装处基础的振动对金属切削机床的加工精度会产生一定的影响，为了保证金属 切削机床的加工精度，基础设计中应根据不同精度金属切削机床基础的振动限值， 考虑环境振动的传递影响，采取合适的结构形式或隔振措施。
4.10冶金振动筛和轧机基础 冶金工业热轧、冷轧等各类乳机的基础一般都是采用墙式或大块式基 础，基础的水平和竖向刚度较大，在冲击力作用下，基础振动速度和位移较小。
根据实际测试的乳机振动结果，乳机基础的最大振动加速度均在〇.2~0.8m/s2， 且冶金企业多位于7度或7度以上设防地区。从抗震角度考虑并根据现场振动测试 分析，确定了振动加速度限值。
5生产操作区的容许振动标准 本标准主要考虑了在动力机械附近工作的操作人员受全身振动影响 时，建筑物内以及振动机械附近，生产操作区的操作人员通过支撑面传递到整个身体的振动，即通过站立人双脚、就座人臀部或斜靠人背部的支撑表面传递到人 体的振动。适用于生产操作区立姿、坐姿和斜靠姿的人。当生产操作区的操作人 员承受全身振动的影响时，根据振动强度、频率、方向和持续时间，将振动控制 界限划分为舒适性降低界限、疲劳-工效降低界限。
标准适用于频率范围为1~80Hz的周期振动、随机振动或具有分布频 谱的非周期性振动，也适用于其能量在此频带范围内的连续冲击型振动。低于 1Hz的振动会出现许多传递形式，并产生一些与较高频率完全不同的影响，不能 简单地通过振动的强度、频率和持续时间来解释。高于80Hz的振动，感觉和影 响主要取决于作用点的局部条件，目前还没有建立80Hz以上的、关于人的整体 振动标准。
容许振动标准可采用1/3倍频程分析法，用分布在1/3倍频段的加速度 值表示振动限值；
也可采用振动计权分析法，用单一参数振动计权加速度级表示 振动限值。采用计权法单一数值表征振动环境是一种近似方法，一般情况下，由 于振动频谱不会和频率计权网络性状相同或相似，且频带一般不会很宽，振动计 权分析法与1/3倍频程分析法两种方法衡量结果差别不大。
6建筑物内人体舒适性的容许振动标准 建筑物内振动对人体的影响属于全身振动， 本标准适用于频率范围为1~80Hz的周期振动、随机振动或具有分布 频谱的非周期性振动，也适用于其能量在此频带范围内的连续冲击型振动。建筑 物内使用者和居住者以站姿、坐姿、卧姿等多种方式活动：当人在建筑物内活动 姿式相对固定时，采用水平向或竖向轴数值；
当人在建筑物内站立、躺卧，姿式 不固定时，采用混合轴曲线。考虑到使用者工作、生活主要是在建筑物室内地面 或楼面上，竖向振动是影响的主要因素。
7交通振动的容许振动标准 交通运输（公路、铁路、城市轨道交通）引起的地表振动属于间歇性 长期振动，这种振动与其他工业振动特征有所不同。交通振动对建筑结构影响的 容许振动值，国内目前没有同类囯家标准，本章的编制主要参考了德国标准 DIN4150-3、英国标准BS7385、瑞士标准SN640312a，并结合了我国的大量工程 实践。交通振动对建筑物内人体舒适性影响的容许振动值，主要参照ISO2631-2和英国标准BS6472-1，根据对比分析，采用四次方振动剂量法更适合评价交通引 起的间歇性长期振动对建筑物内人体舒适性的影响。
8建筑施工振动的容许振动标准 标准对打桩、地基处理和岩土爆破等施工振动对建筑结构影响的容许 振动标准作出规定，是在参考国内外相关科技文献资料并结合标准编制组成员工 程经验基础上提出来的D标准制定中，考虑了施工振动对建筑结构影响的累积效 应：当振动作用次数较少、作用时间较短时，容许振动值可以适当提高。这是我 国首次全面提出对建筑地基基础工程施工振动影响进行评估的标准。
9声学环境振动的容许振动标准 噪声的产生源于振动，是社会环境中的一个大问题。世界各国都制定 了许多噪声标准以控制噪声污染。同时，国内外也制订有振动评价和限制的标准 规范，用于振动控制、结构安全以及劳动保护等方面，振动和噪声指标是各自独 立的，目前还没有一个通过限制结构振动来控制噪声的标准。本标准参照国内外 有关标准资料，综合考虑了振动噪声的辐射作用、室内混响、噪声叠加和听觉计 权等方面的因素，提出了民用建筑、声学试验室和水声试验室的容许振动标准。
10标准编制中存在的问题和今后发展方向 (1)本标准中提出的容许振动标准，还局限于目前常用的仪器与设备， 一些先进的新型仪器设备由于缺乏试验数据，尚未纳人标准中。
(2)随着测试仪器的先进化和评价方法的科学化，要探索研究振动控 制最合理的评价体系。
(3)标准中没有包括地震和风振作用下建筑工程的容许振动标准，也 没有包括振动环境中古建筑的容许振动标准。