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          金茂品牌故事:聲音博弈志
          發布主體:中國金茂
          發布時間:2021-01-04 10:48:38

          聲音是自然界中的一種奇特物理現象:不同音符,不同聲量,以不同方式排列組合,產生不同的聲音,或悅耳動聽,或嘈雜刺耳。

          美國言語聽力協會曾提醒民眾:長期在夜晚接受50分貝以上的噪音,容易導致心血管疾??;55分貝,會對兒童學習產生負面影響;60分貝,會讓人從睡夢中驚醒;70分貝,心肌梗死的發病率會增加30%左右。

          事實上,我國生態環境部12369投訴平臺也在傾訴著人們對靜謐環境的渴望。數據顯示:近年來噪聲投訴數量逐年上升,2019年投訴占已增至38.1%。隨著環境聲越來越受到人們關注,一場工程師與聲音的博弈正在上演。

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          控溫空調、新風系統、抽水馬桶……,智能家居設備的使用讓生活變得更加簡單而美好。但它們時不時也會使點性子,運行中產生一些響動。在當下全民奔跑的時代,快節奏生活本就容易讓人煩躁不安,如遇不爽利的氛圍,這些“額外”的聲音便會不經意間被放大,讓人難以接受。

          可又無法因為這些“聲音”的存在,忽略設備本身帶來的裨益。于是,工程師們便紛紛忙碌起來,他們從建筑本身出發,改進設備本體、改變阻隔材質、調整傳導邏輯來減小聲音的干擾。在行業的共同努力下,常規消音技術能消減一部分刺耳的高頻噪聲,使大部分建筑室內噪聲達到國家標準,即臥室夜間噪聲不超30分貝,這相當于機械鐘表秒針走動的聲量。

          然而,類似洗衣機轉動、冰箱制冷、大型機組運轉所產生的、難以被消除的低頻聲音更容易引發不適,但由于解決難度高而而鮮少被關注?!暗皖l聲音會通過墻體等介質傳導到房屋中,在一定程度上會給聲音敏感度較高的群體帶來困擾?!敝袊鹈G建公司科創中心主任單華鋒道出了建筑行業共同面臨的痛點。

          曾經,生活在金茂某小區的一位老人提出過此類困擾。夜間休息時,老人總會時不時聽到蚊子般的“嗡嗡”聲。最初工程師們猜測是設備機組運轉異常導致的聲量增大,然而經過多次檢測后,他們發現機房設備均運行正常,老人臥室夜間環境聲也低于國家標準。

          大型設備機組

          “對于我們的客戶,我們不能用國家標準去衡量他的需求,客戶的需求就是我們的追求”。對于老人的困擾,工程師們選擇認真對待。經過深度的了解與排查,工程師們最終定位到可能是設備運行時產生的輕微低頻振動導致。雖然對于普通群體沒有任何影響,也幾乎不會被聽見,但卻會刺痛一些特殊人群,這個問題不容忽視。

          在整個行業還沒有關注到低頻聲音問題之前,中國金茂的工程師們就已經下定決心,通過技術創新實現突破,填補行業空白。

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          在遇見粒子阻尼技術之前,工程師們已經針對低頻聲音問題嘗試過很多解決方案。例如用彈簧、橡膠等材質做成阻尼器,減少設備振動以達到降噪效果。但過往經驗告訴他們,上述技術除本身的局限性以外,在給已建項目加裝減振降噪設備時,往往器材操作和安裝空間都非常有限,改造時既不能間斷設備運轉也不能影響設備性能,比如不能因為給新風機加裝了阻尼設備后,系統出現風壓或風量不夠等問題?!拔覀兌颊J為降噪技術的發展已經到達了一個天花板?!?/p>

          也是在這樣的背景下,2018年,單華鋒團隊遇到了廈門大學航空航天學院肖望強教授,也第一次認識了粒子阻尼技術,了解到這一技術是解決艦船設備噪聲振動超標的關鍵?!敖佑|到肖老師的團隊,我們第一感覺就是有沒有可能把軍工、航天領域的技術轉化為民用,落地應用在建筑領域?!?/p>

          在沒有進行任何前序產品借鑒,沒有標準化研發、適配的情況下,工程師們開始了日復一日的實驗測試,同時還找到了幾戶對低頻聲音敏感度較高的業主家庭協助測試。

          現場測試

          “在測試過程中,就能看到明顯效果?!笔褂昧W幼枘峒夹g后,夜間臥室環境聲比國家標準還要低5-8分貝,即便隔壁就是大型設備機房,臥室內也能夠像鄉村夜晚一樣靜謐。

          粒子阻尼技術的現身,仿佛迷霧中的燈塔,給低頻噪聲聲音治理帶來了更多可能。通過顆粒體和阻尼器構成一個耦合、封閉的非線性系統,依靠摩擦和非彈性碰撞,一個幾厘米大小的粒子阻尼盒,便能迅速地耗散振動能量。它不僅體積小、減振效果明顯,作用時不增加線位移,還耐高低溫,可靠性高、安裝靈活。形象地說,粒子阻尼技術的原理就像用力投擲鉛球一樣,當鉛球拋出后落在地板上時,地板無法把鉛球運動的勢能轉化分解,就會發出較大“咚”的聲響;想象如果把鉛球投擲在疏松的沙灘上,鉛球的勢能就會被轉化成一顆顆沙粒的動能,分散出去,發出的聲音就會小很多。

          粒子阻尼原理

          牛刀小試后的測試結果,并沒有讓單華鋒團隊沾沾自喜,反而堅定了深耕這項技術的決心。在他們看來,科學技術必須不斷研究,認真實驗,“得寸進尺”地深入與擴展,通過持之以恒的鉆研,才可能獲得理想的成果。

          于是,他們開始背著大包小包的設備到機房與業主家搜集聲源位置、設備型號、轉速、可安裝空間等信息。根據現場收集的資料,通過仿真計算得出粒子阻尼產品的粒子填充量,并繪制產品圖樣。有時為了確定一個聲源、一組數據,他們需要多次往返于機房和業主家,逐一校對調試。在完成產品制作與安裝后,他們還需要再次對減振降噪效果進行檢測,并形成相應報告與改造前進行對比。若效果未達到最佳,則需要再次進行數據采集、分析和計算。此外,由于不同設備的大小、形狀、重量各不相同,每個設備的減振降噪都意味著一次定制化研發的過程。

          就是在這樣一次次的測試和改進中,工程師們觀察到了粒子阻尼產品的特殊性。他們發現粒子雖然體積小,但重量大。如果不采用焊接、鉚接等方式將粒子阻尼減振降噪產品與振動設備剛性的連接在一起,時間一久產品就有可能脫落,產生粒子泄漏,嚴重影響產品使用壽命和安全性。

          經過反復實驗和持續改進,他們制作出了包括粒子阻尼壁板減振器、管道減振器、新風機組減振器等一系列標準化產品,并將具有一定局限性的產品雛形升級為結構更加穩定、安裝更為方便、使用壽命更長的成熟產品。同時,工程師們還根據測試經驗,整理出了一套完整的安裝工藝及定制化產品開發流程,為粒子阻尼技術在更多場景的廣泛應用提供了想象空間。未來,一些用于洗衣機、空調、音響等家用電器上的粒子阻尼減振降噪產品也將陸續推出,將幫助更多的普通家庭擺脫生活噪聲的困擾。

          粒子阻尼產品

          隨著粒子阻尼技術走向成熟,其不僅在中國金茂的住宅項目中得到了應用,也廣泛的應用在了酒店、寫字樓、商業建筑中。當一個新項目啟動后,工程師們會以聲音顧問的身份參與到設計中,協助識別低頻聲源,實現降噪產品與機電設備在建設過程中同步安裝,徹底改善噪音問題。

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          科學絕不是一種自私自利的享樂,有幸能夠致力于科學研究的人,首先應該拿自己的學識為人類服務?!白鳛閲鴥仁讉€將粒子阻尼技術運用到建筑行業的企業,我們的產品并不局限于內部使用,未來也將秉持著開放的心態與其他企業攜手共進”單華鋒表示。

          實際上,粒子阻尼技術的研究與運用只不過是中國金茂工程師們在科技創新上一個“小而美”的縮影。甘愿沉下心來,不惜一切代價,將一項新技術轉化為一個新產品,將應用范圍從一個設備擴展到多個場景,背后包含的是中國金茂對科技的篤定、敬畏和熱忱。

          在中國金茂董事長寧高寧的眼里,地產也是科學。他認為,科學技術是推動企業發展、生產力發展的最主要因素,所謂的商業模式、管理體制都不如科學技術來得實在、來得強大。

          未來中國金茂將有更多新技術落地實施,包括能夠解決新風系統殺菌除異味的技術、能夠檢測業主生活狀態的毫米波技術等。一切新技術的出現,都是為了滿足人們對美好生活的追求,都意味著對未知的新征服。在科技的征途中,中國金茂把對品質和責任的信仰凝結成了四個字:科學至上。

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