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建筑给排水管道噪声污染的分析与控制

  
  中图分类号S276
  对建筑给排水管道噪声产生与传播的原因进行了分析,并对控制建筑给排水管道噪声的措施进行探讨。从设计和施工方面论述给排水管道布置,给排水管材的选用及泵房的减振措施等内容。
  关键词建筑给排水 噪声振动水压
  
  随着人们生活水平不断提高,人们对居住生活环境求也越来越高。大家也更希望能拥有安全、健康、舒适的室内生活窨。室内噪声也引起人们越来越多的重视,而建筑给排水管道的噪声是建筑噪声最主的来源之一,直接影响着人们的正常生活和工作。所以如何防治、减小建筑给排水管道的噪声,显得非常必。
  1、室内给排水噪音的来源分析。
  1.1给水系统噪声的产生
  (1)水流动产生的噪声。给水管道中的水流是满流流动,在流动过程中与管壁发生磨擦,产生噪音,流速越大,噪声越大。特别在管道的变径、转向和分流处,水流会对管壁产生冲击而引起管道的振动,流水噪声随流速和局部阻力的增大而增大,随管材密度减小而提高。金属管比塑料管产生的噪声小。
  (2)气蚀噪声。管道内产生气蚀现象时而产生的爆破声音。主发生在集中热水的下行上供给水系统中。加热器将冷水加热,原来溶于冷水中的空气离析积聚,在下行上供的最高出水口处形成气团,当出水口处的放水阀门开启时,水、气发生冲击,产生噪声。管道内压力越高,气蚀噪声就越大。
  (3)设备噪声。①卫生设备的噪音,在卫生器具充水时,由于水流冲击器壁或水体而产生噪声,同时水龙头开启时的啸叫声以及卫生器具的给水配件快速启闭时产生的噪声。这种噪声与阀门、水嘴等给水配件突然起闭的时间有关。② 机械设备的噪声。主发生在加压泵房中,机械噪声是由水泵运转时机械振动产生的噪声,这种噪声是通过泵房的维护结构及管道传导进入室内的,尤其对低层住户影响较大。
  1.2排水系统噪音的产生
  排水管道的水流按非满流设计,水流中会含有固体杂质,是水、气、固三种介质的复杂运动。相比给水来说,它的流动更为复杂。可以根据排水管道的方向来分析其产生的噪声。
  (1)卫生器具产生的噪音;卫生器具排水时出现涡流并产生抽气声。特别是坐便器排水时因虹吸现象而发出噪声。若卫生器具内已存有水时,在开始排水和排水过程中,排水时所产生的噪声都不大。而在卫生器具内的水快排尽时,由于排水的水流卷带着空气一起排放,这时产生的噪声是由气塞流引起的。
  (2)排水横管中的噪声,主是由于卫生器具排水至横管引起水体与横管壁的冲击噪声,排水横支管的水流流入立管时冲击连接配件产生噪声。排水横管中水跃与横管中空气波动引起水封冒气泡发生的噪音。
  (3)排水立管中的噪声,是由排水横管与排水立管交接处的水流形成水舌的阻隔作用在下落过程中形成旋转水膜层及气塞流。这两种状态急剧地随机变化,使立管中空气体压缩、膨胀,水流在与排水管壁撞击的同时也与气流相互碰击,共同引发出噪声。排水流量和流速越大,管壁越薄,噪声越大。
  2、给排水噪音的控制
  防治噪声根本的办法是从声源上治理,即将发声体改造成不发声体。但是在许多情况下,由于技术上或经济上的原因,直接从声源上治理噪声往往是困难的。这就需采用吸音、消音、隔音、减振等噪声控制技术。
  2.1给排水管道和设备的布置
  给水管道不宜穿过有较高安静求的房间;当卫生间紧帖卧室等求安静的房间时,其给排水管道应当布置在不靠卧室的墙角。现在给水立管一般安装于单独的管道井内,对于排水立管也应考虑作管井包封处理,以减小噪声。泵房的位置布置应合理,不得布置在求安静的房间的上下及其毗邻的房间,条件允许时,在设计时应将泵房设置于建筑主体外围。
  2.2给水系统噪音的控制
  (1)控制给水管流速防治给水管道噪声的关键是流速和压力。水流的速度决定水流的噪声,噪声与流速成正比。设计中应当选取合理的流速,确定合理的管径,流速过大易产生噪声,流速过小又浪费管材,建筑内给水管道的干管流速不宜大于1.5m/s,支管流速不宜大于1.0m/s。
  (2)控制给水管压力高层建筑宜采用分区给水,《建筑给水排水设计规范》规定各分区最低卫生器具配水点的静水压力不宜大于0.45MPa,特殊情况不宜大于0.55Mpa,水压大于0.35Mpa的入户管宜设减压或调压设施,如减压阀或减压孔板,能有效降低水流噪声。
  (3)为降低管道水流引起的噪声,可根据条件选用密度大的给水管材和卫生器具,按规定设置管道支架,不同管材有不同的支吊架间距求,特别是塑料给水管,应严格控制管道支架间距。为了控制噪声传播,给水管道固定时,管卡与管道之间宜装设橡胶绝缘垫层。给水管道穿越楼板和墙时应设置套管,在管道外壁与套管之间应填充弹性材料。
  (4)给水管线尽可能走直线,减少转弯或用慢弯,避免突然放大或缩小,从而减小流水噪声。在立管的最高点安装自动排气阀或在出水配件上装置空气混合器,以降低气蚀噪声。
  2.3排水系统嗓声的控制
  (1)随着普通排水铸铁管道的淘汰,排水管道普遍使用塑料管道,但内壁光滑的UPVC管的隔音效果比铸铁管差,排水噪音比铸铁管高约10DB。在噪声受到严格限制的地方建议采用排水铸铁管,或选用比重大且隔音性能好的塑料排水管道。
  (2)对于高层住宅优先采用双立管排水系统,即设置专用通气立管。双立管系统能有效增加立管的排水能力,平衡排水立管内的正负气压,减少气塞现象,从而降低排水噪声。特殊单立管排水系统只保留伸顶通气管,在横支管与立管连接处安装的特殊配件,可有效降低水流速度,减小立管中的压力波动,从而降低排水噪声。
  (3)选用合适的配件,改善排水水流工况。
  排水水平支管与排水立管连接应采用Y型或TY型三通、四通,使横支管水流在进入立管前改变方向,减少水流进入立管时发生的碰撞,减少噪声。加大横干管管径和立管与横干管连接弯头的曲率半径。或装设具有稳定排水管内气压功能的特制配件,改善横干管的排水工况。保证排水系统中的水封特别是地漏的水封高度,以抵抗排水管道中的压力波动。
  (4)对安静求很高的建筑,可以采用同层排水方式。
  《建筑给水排水设计规范》规定住宅卫生器具的排水管不宜穿越楼板进入他户。同层排水具有排水噪音小、渗漏水机率小、卫生器具的布置灵活等优点。同层排水安装方式上分为三种不同的方式
  ①降板即采用卫生间楼板(或局部楼板)下沉的方式
  ②墙排俗称“管道井”墙体内管道排水。是指卫生间洁具后方砌一堵假墙,形成一定宽度的布置管道的专用空间,排水支管不穿越楼板在假墙内敷设、安装,在同一楼层内与主管相连接。
  ③垫层式。指垫高卫生间地面的垫层法。
  2.4泵房嗓声的控制
  住宅小区应尽可能独立设置给水泵房,没有条件时,应设置于最下层地下室,以降低泵房噪声对住户影响。
  (1)水泵机组根据水泵型号等参数设置橡胶减振垫、弹簧减振器等隔振元件。
  (2)水泵吸水管和出水管上,应安装可曲挠橡胶接头或其它隔振管件,以减少噪声沿管道传播。
  (3)管道支架宜采用弹性支架或弹性托架等减振支架,水泵出水管穿墙和楼板处,洞口与管外壁之间填充弹性减振消音材料。
  (4)水泵出水管上安装缓闭式止回阀,用以消除水锤。
  3、结语
  建筑给排水噪声是一个难以完全彻底解决的问题,但通过各种措施能有效的降低其危害。在建筑给排水设计和施工中,应充分加强环保意识,完善给排水管道噪声的控制,为人们营造一个安静、健康的生活环境。
  
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