對(duì)建筑給排水管道噪聲產(chǎn)生與傳播的原因進(jìn)行了分析,并對(duì)控制建筑給排水管道噪聲的相應(yīng)措施進(jìn)行了探討。從設(shè)計(jì)和施工兩方面出發(fā),論述了給排水管道布置方面降低噪聲的措施、給排水管材的選用等內(nèi)容。
噪聲是一種令人煩惱、討厭,對(duì)人類有害的聲音,是環(huán)境公害之一。建筑內(nèi)部給排水系統(tǒng)的噪聲是建筑噪聲最主要的來源之一,直接影響著人們的正常生活和工作,甚至有礙人的身體健康。因此,應(yīng)該高度重視給排水系統(tǒng)噪聲的防治問題,為人們提供一個(gè)舒適、安靜的居住環(huán)境。
1 噪聲的來源
1.1機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲
機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲主要包括水泵機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、洗衣機(jī)等在運(yùn)動(dòng)中由于機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。這些噪聲通過基礎(chǔ)、管道和空氣傳播到各處。其中水泵機(jī)組的噪聲最為嚴(yán)重。另外,水泵的氣蝕現(xiàn)象及停泵水錘也能夠產(chǎn)生噪聲,雖然這些噪聲發(fā)生并不頻繁,但也不能忽視。
1.2給水管道產(chǎn)生的噪聲
給水管道的噪聲主要是由于管道中流速和壓力過大產(chǎn)生的。主要有流水噪聲、氣蝕噪聲和壓力沖擊噪聲。流水噪聲中,一類是水流與管壁摩擦而產(chǎn)生的噪聲;一類是因水流斷面大小改變或水流方向變化面產(chǎn)生的噪聲,如水流通過三通、四通等連接配件時(shí)產(chǎn)生的管道振動(dòng),或水龍頭開啟時(shí)的嘯叫聲。流水噪聲與流速、配件的局部阻力以及管道材料有關(guān)。流速和局部阻力越大,產(chǎn)生的噪聲越大;管道材料比重越小,噪聲越大。氣蝕噪聲是指管道內(nèi)產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象時(shí)而產(chǎn)生的爆破聲音。管道內(nèi)壓力越高,氣蝕噪聲就越大。
壓力沖擊噪聲是因水擊使管道產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出的聲音。當(dāng)水流速度過大或閥門等控制附件啟閉速度過快時(shí),就會(huì)產(chǎn)生這種噪聲。
1.3零件設(shè)備產(chǎn)生的噪聲
零件設(shè)備噪聲是由于零件設(shè)備安裝不當(dāng),水龍頭、閘門配件松動(dòng)等原因發(fā)生振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。常見的有振動(dòng)噪聲和沖擊噪聲。振動(dòng)噪聲是自閉沖洗閥關(guān)閉時(shí),水擊引起閥體振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。沖擊噪聲是流速過大的水流通過松動(dòng)的配件時(shí),由于繞流旋渦和紊流的作用使配件振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
1.4衛(wèi)生器具產(chǎn)生的噪聲
衛(wèi)生器具的噪聲主要有充水噪聲和排水噪聲。充水噪聲是在衛(wèi)生器具充水時(shí),由于水流沖擊器壁或水體而產(chǎn)生的噪聲。排水噪聲是指衛(wèi)生器具排水時(shí),由于抽吸現(xiàn)象而產(chǎn)生的噪聲,或者是在排水終了時(shí)帶人空氣而產(chǎn)生的噪聲。
1.5排水管道噪聲分析
排水管道中的水流按非滿流設(shè)計(jì),有時(shí)會(huì)含有固體雜質(zhì),是固、水、氣三種形態(tài)物質(zhì)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。排水管道中的水流過程較為復(fù)雜,其產(chǎn)生噪聲因素可歸納為:1)在衛(wèi)生器具的水快排盡時(shí)排水水流卷帶著空氣一起排放,由于氣塞流引起噪聲。2)衛(wèi)生器具排水至橫管繼而排入立管時(shí)水體與管道以及接配件撞擊產(chǎn)生噪聲。3)水流撞擊管道時(shí)發(fā)生水躍和管道中空氣波動(dòng)引起水冒泡發(fā)生的噪聲。4)排水立管中由于排水橫管與排水立管交接處的水流形成水舌,在其阻礙作用下,水流下落過程中形成旋轉(zhuǎn)水膜及氣塞流,水流與管壁撞擊同時(shí)與氣流撞擊發(fā)出噪聲。這種噪聲的大小與管材的選用有關(guān),管壁粗糙程度越低噪聲越大,一般塑料管的流水噪聲大于金屬管,因此,選用塑料管材時(shí)特制粗糙內(nèi)壁塑料管,如PVC-U管等。
2 建筑給排水管道噪聲的控制
2.1 給排水管道和設(shè)備布置
給排水管道和設(shè)備的布置應(yīng)當(dāng)與建筑結(jié)構(gòu)相合,彼此協(xié)調(diào)一致,為人們營(yíng)造一個(gè)安靜的居住和作環(huán)境。給水管道不宜穿過有較高安靜要求的房間如臥室、錄音室、閱覽室等;當(dāng)衛(wèi)生間緊貼臥室等要安靜的房間時(shí),其給排水管道應(yīng)當(dāng)布置在不靠臥室墻角,旅館客房的衛(wèi)生間立管應(yīng)當(dāng)布置在門朝走廊管井內(nèi);泵房的位置要布置恰當(dāng),不得布置在要求安靜房間(如臥室、教室等)的上下及與其毗鄰的間內(nèi)。
2.2 給水管道噪聲的控制
(1)為減小水錘發(fā)生的可能性,出水口的閥門水嘴等不宜采用快速啟閉的給水配件。最重要的要合理確定水流的流速。流速過大易產(chǎn)生水錘,起噪聲,損壞管道或附件;流速過小,又將造成管的浪費(fèi)。
(2)為降低管道水流引發(fā)的振動(dòng)噪聲,可根據(jù)條件選用密度大的給水管材和衛(wèi)生器具,并按規(guī)范設(shè)置管道支吊架。不同的管材有不同的支吊架間距要求;設(shè)計(jì)管道固定支架時(shí),還應(yīng)考慮承受管道溫度變化而引起的脹縮力。
(3)為降低管道的氣蝕噪聲,上行下給式熱水系統(tǒng)的配水干管最高處及向上抬高的管段都應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥;下行上給式系統(tǒng)可利用最高配水點(diǎn)放氣當(dāng)入戶支管上有分戶計(jì)量表時(shí),宜在各供水立管頂設(shè)自動(dòng)排氣閥。
2.3 排水管道噪聲的控制
排水管道中的水流為非滿流,流速和壓力較給水管要小很多,但流動(dòng)狀況比較復(fù)雜。要解決其噪聲問題,就要從排水系統(tǒng)布置方式、管材選用、配件選用等入手。
2.3.1 布置方式
室內(nèi)排水系統(tǒng)可根據(jù)通氣方式分為伸頂通氣排水系統(tǒng)、雙立管排水系統(tǒng)、環(huán)形通氣排水系統(tǒng)和器具通氣排水系統(tǒng)。雙立管排水系統(tǒng)排水效果最為理想,可有效增加立管的排水能力,平衡排水立管內(nèi)的正負(fù)氣壓,減少氣塞現(xiàn)象,從而降低排水噪聲,在高層建筑中優(yōu)先選用,但造價(jià)稍高。特殊單立管排水系統(tǒng)只保留伸頂通氣管,省略了其他通氣管,但通過在橫支管與立管連接處安裝的特殊配件,可有效降低水流速度,減小立管中的壓力波動(dòng),從而大大降低了排水噪聲。
2.3.2 管材選用
近年來,室內(nèi)排水管采用普通PVC-U塑料管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鑄鐵管后,帶來了排水噪聲增大(比排水鑄鐵管高約10dB)、隔音效果差等缺點(diǎn),因此在噪聲受到嚴(yán)格限制的地方建議采用排水鑄鐵管,也可根據(jù)條件選用密度大且隔音效果好的塑料管,如PVC-U螺旋管。
2.3.3 配件的選用
另外,還應(yīng)從改善排水水流工況的角度出發(fā),選用合適的配件:
(1)減小立管與橫支管的連接角度,或者采用支管連接的上部特制配件,降低橫支管來水的流速,避免產(chǎn)生水躍現(xiàn)象,從而減小排水噪聲。
(2)排水水平支管與排水立管連接應(yīng)采用45°、60°的彎頭、三通,或者設(shè)置特制配件。連接處的彎頭應(yīng)由2個(gè)45°彎頭組成,并應(yīng)當(dāng)在彎頭處設(shè)置支墩或支架。這樣,可以減緩排水水平支管中水流與排水立管中水流及其與排水立管管壁撞擊所產(chǎn)生的噪聲。
(3)加大橫干管管徑和立管與橫干管連接彎頭的曲率半徑,或裝設(shè)具有減小水躍高度,穩(wěn)定排水管內(nèi)氣壓功能的下部特制配件,以改善橫干管的排水工況。
3結(jié)語(yǔ)
建筑給排水系統(tǒng)的噪聲可以說是不可能完全消除的,我們要做的是盡量將它減小達(dá)到人們滿意的程度。建筑給排水隨著人們對(duì)居住環(huán)境要求在不斷提高,設(shè)計(jì)及施工人員應(yīng)該以人為本,結(jié)合新工藝和自身的工作經(jīng)驗(yàn)將室內(nèi)給排水噪聲減到最低。
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