建筑給排水系統噪聲光處理水泵房就夠了么？

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文章出處：技術資訊網責任編輯admin 閱讀量：發表時間：2020-08-12 12:01

建筑內部噪聲來源分為兩種，一種是常用的家用電器，比如電視、空調等，另外一種來自建筑給水排水系統產生的噪聲。由于建筑施工、給水管道、排水管道和水泵自身的機械振動等原因，室內的噪聲環境愈加嚴重。根據《民用建筑隔聲設計規范》(GBJ118-88)規定：夜間臥室噪聲不得超過30db，最高不得超過40db。但給水排水系統所產生的噪聲遠遠超過規范標準，嚴重影響到建筑內部和周邊居民的休息質量，嚴重情況下可能導致人們產生神經衰弱癥。因此，如何控制建筑給水排水系統噪聲成了急需解決的問題。除了水泵房，建筑給排水系統還有許多需要處理。

1、給水管道及相關附件噪聲
(1)給水管道產生的噪聲
給水管道中是有壓流，而且通常情況下流速較大，因此水流在流動過程中會與管壁和空氣發生摩擦。另外，水流在經過90°彎頭、十字形管、T字形管等管道配件時，水流的流向會發生改變。根據動量定理，水流會對管壁沖擊而引起管道的振動。并且壓力越大，流速越大，產生的動量越大，管道振動也越激烈。這些因素都會產生噪聲，并會通過管道及其支架不斷傳播。
另外水流在管網壓力及重力作用下流向洗滌盆等受水器時，水流會撞擊洗滌盆的盆底和邊壁，也會產生一定的噪聲。
(2)水龍頭等給水附件的水錘噪聲
人們在日常生活中，當開啟水龍頭或者電控閥時都會聽見嘯叫聲，甚至會有“咔、咔、咔”的聲音。這是由于閥門在突然開啟時的瞬間，水流速度發生極大變化，使得閥門前后的壓力變化而造成的水錘現象，也叫水擊。水擊使得管道發生振動，產生噪聲，讓人們感到極不舒服。
(3)氣蝕噪聲
在給水管網中，特別是熱水管道系統，溶解在水流中的空氣會在壓力下降和溫度升高時逐漸釋放出來，并在管道中及頂部不斷積聚，最后會形成氣團。氣團危害極大，它的形成不僅會降低管道的輸水能力，還會造成局部壓力的沖擊，引起強烈的振動。
(4)液壓進水閥關閉引起的噪聲
在水箱或者水池中，當液壓進水閥關閉時，過水斷面會越來越小，而在進水壓力不變的情況下，流速會越來越大。高速的水流會沖擊水閥的閥芯，容易使閥門發生水擊而震動，產生的噪聲也較為嚴重。
2、衛生器具及排水管道的噪聲
(1)衛生器具排水噪聲
當衛生器具在開始排水時，水流與管道摩擦，以及水流撞擊S型、P型存水彎而產生噪聲；當器具內的水快排盡時，水流會呈漩渦狀，容易形成負壓，形成抽吸現象，并使得污廢水在流動中摻入空氣，形成氣塞，引起管道振動。氣塞還會使管道內壓力變化起伏，造成水封被周期性破壞而發出噪聲。
(2)排水管道噪聲聲源
污廢水在排水管道中排放時是非滿流。由于水質較為復雜，常常會有固、液、氣三相流動，相比給水而言，排水的流動更為復雜。
污廢水在排水橫管中的流態可分為：急流段、水躍及躍后段、逐漸衰減段。其中急流段水流速度大，水深較淺，沖刷管壁較嚴重。由于水躍的形成，驟然使橫支管內某處的水位升高，甚至會充滿整個管道斷面，造成水流中的氣體不能自由流動，使橫管中的壓力突然增加，進而引起水封高度的變化，發出噪聲。
不僅如此，當排水橫支管中的水流納入排水立管時，由于水流的突然轉彎，會撞擊十字管或者三通、Ｔ字型管等配件。水流的在撞擊流狀態下，由橫支管進入排水立管中，在橫支管和立管連接處在短時間會形成水舌。這種特殊的水力現象會造成水流能量的損失，而使得立管內造成一定的負壓，導致水封極容易破壞，并產生噪聲。
排水立管中水流形態較為復雜，常見的排水流態有：附壁螺旋流、水膜流、氣塞流三種。當排水立管中水量較小時，水流經管壁摩擦，使得水流沿著管壁周邊做螺旋運動，產生較小的噪聲；而隨著流量的增加，螺旋運動開始破壞，當水流覆蓋管壁時，水流附著于管壁面呈水片下落的狀態。這是因為管壁的吸附能力大于表面張力，當水量繼續增加時，水流由于管道中空氣的阻力和管壁的摩擦作用而形成水膜流，水膜厚度在下落時不斷變化，引起管道內空氣壓力劇烈變化；當水量再增加時會產生穩定的氣塞流，引起立管內的壓力發生變化，會發生氣體的撞擊，摩擦，甚至會破壞水封而產生巨大的噪聲。
結合建筑給水排水設計及實際案例中針對噪聲控制的方法和效果，接下來賽為斯聲學顧問詳細介紹建筑給水排水噪聲的控制技術。
1、給水噪聲控制
因為給水水質及水壓較穩定，所以要從控制水壓、流量、管道的安裝等方面來減小噪聲。
(1)做好建筑豎向分區，合理分配水壓，控制水流流速，確保入戶前水流的最大凈水壓力不超過0.3MPa，以防止超壓出流。在設計中，確定流速和管徑一般按表一選取

表一生活給水管中各種管徑對應的合理流速

(2)合理布置給水管道，將管徑不超過25mm的管道全部沿樓板找平層或者沿墻暗敷，有條件的地方將給水立管全部設置于管道井中，并遠離休息室。
管道的支架或者吊環內設置絕緣彈性材料，此外當給排水管道穿越樓板和墻體時，應有隔聲措施，其孔口與管道間應采用玻璃纖維、巖棉等材料填充。以減小噪聲沿管道傳播。
另外嚴格按規定設置管道支架間距，特別是塑料給水管，要盡量縮小間距，以減少管道的振動，在施工中按照下表確定管道支架的間距。

表二水平塑料管支架的最大間距

(3)在加壓給水立管的頂部設置自動排氣閥，以減少管道中積聚的氣團，使管內壓力平衡。在熱水管網系統中，上行下給式在系統配水干管最高點設排氣裝置，而下行上式可以利用最高配水點排氣。
(4)選用充氣型水嘴。不僅可以節水，還可以控制水嘴出流的流量，降低流速，從而減小水嘴開啟時的哨叫聲。并且在滿足最大空氣間隙時，應盡量減少水嘴至受水器的距離，以及選用弧形器壁的受水器等。筆者在背景噪聲為62.4db時，測得四方形受水器和弧形收水器的噪聲，結果如下表：

表三不同形狀受水器的噪聲比較

通過實驗數據可知，在相同的背景下，弧形受水器比四方形受水器產生的噪聲要低3.4db。
(5)生活水箱(池)進水管浮球閥噪聲應采用如下措施進行控制：一、進水壓力不宜大于0.15MPa；二、出水口加裝短管使之淹沒在開閥水位下500mm或在出水口處安裝消能筒；三、浮球閥與進水管保持一定的距離減少液面波動對浮球閥的影響。盡量選用雙隔膜式浮球控制閥代替傳統的進水控制閥，該閥流阻小，無震動，噪聲小。
2、排水噪聲控制
由于排水管道中的流態較為復雜，我們主要從排水管道的管材，管道的布置及相關配件等方面講述控制噪聲的方法
(1)排水管材盡量選用比重大的鑄鐵管或者UPVC螺旋管。關于各種管材的消聲效果，美國Polysonics Acostical的工程師們做了測試。

英國的工程師在環境溫度20℃，背景噪聲＜30db；測試參數為平均Ａ計權噪聲級，測試結果如下表。

表四各式排水管載流噪聲比較

由上表可知內壁光滑的UPVC管比壁螺旋管的噪聲高約10db左右。這是由于螺旋管中螺旋突起的導流作用，使得水流在立管內形成水膜緊貼在立管壁做螺旋下降運動，不僅可以減小水流在立管內的流速，而且又使立管內氣流通暢，產生的噪聲較小。所以在無條件限制的地方優先使用UPVC螺旋管。
(2)排水立管布置要遠離臥室，書房等，并且推廣運用同層排水體制。該體制不僅維護方便，而且有很好的隔聲效果，使得下層用戶很好的避免因為上層用戶給水排水衛生器具的使用噪聲帶來的困擾。
(3)保證地漏等存水彎里的水封高度大于50mm，以抵抗管道壓力波動引起的噪聲。在排水立管上，每隔5～6層設置乙字彎管，能不斷改變立管內的水流方向，增加向下流的阻力，可使水流速度下降50％。
(4)在橫支管和立管連接部，設置偏心三通等，改變連接處的構造形式，使得橫支管的水流沿著偏心三通的切線方向進入立管，避免了水舌的形成或者減小了水舌的形成面積，從而減少了水流沖擊現象的發生，降低噪聲。
(5)在經濟條件允許的情況下，盡量選用坐式大便器。筆者在背景噪聲為65db下，分別對腳踏蹲式大便器、沖落式座便器及虹吸式座便器的排水噪聲進行了測量，結果如下：