建筑给排水管道噪声的分析与控制_李树新 3页

DOI牶牨牥牣牨牫牱牳牴牤j牣cnki牣wwe牨牴牰牬牣牪牥牥牱牣牥牭牣牥牭牪施工、材料与设备建筑给排水管道噪声的分析与控制112李树新吴永强魏涛(1河北建筑工程学院,张家口075024;2核工四达建设监理公司,石家庄050000)摘要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相应措施进行了探讨。从设计和施工两方面出发,论述了给排水管道布置方面降低噪声的措施、给排水管材的选用及给水泵房的减振隔声等内容。关键词建筑给排水噪声水压流速在人们生活水平不断提高和环保意识不断加强连的管道起着传递噪声的作用,水泵的噪声沿管道的同时,一些发达国家的人们每天在室内停留的时四处传播进入室内,尤其对底层住户影响比较大。间已占全天的90%,因此人们更加期望能够拥有安另外,当给水管道的附件出现机械故障时也会产生全、健康、舒适的室内生活空间。噪音污染成为继空机械振动。气污染之后对人们生活最有影响的污染,因此引起1.1.2流水噪声人们越来越多的重视。建筑给排水管道的噪声是建水在管道中流动会自然地发出声音,这是由于筑噪声最主要的来源之一。水在管道内流动时,水流断面大小改变,水流方向变1噪声的产生化而产生噪声。如水流经过一些管道配件(弯管接1.1给水管道噪声的产生头、十字形管、T形管等)时,流向会发生变化,根据1.1.1振动噪声动量定理,水流会对管壁产生冲击而引起管道的振管道的振动噪声多发生在给水管系统,针对管动。流水噪声随流速和局部阻力的增大而增大,随道振动问题,按激励源不同分为管内流体激励振动管道材料密度减小而提高,并因共鸣而增强。和壁管振动传递两类。1.1.3气蚀噪声(1)激励振动:通常管道本身不会振动,管内介加热器将冷水加热,原来溶于冷水中的空气因质的脉动是激励管道振动的振源,如水锤的产生。为温度的升高和压力的降低而不断的释放出来,并在压力管道中,由于管中水流速度的剧烈变化引起且会在下行上给系统的最高出水口处出现气穴现一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象称为水象。当出水口处的放水阀门开启时,水气发生冲击[1][2]锤。据统计,水锤压力相当于静压力的4～6倍。产生噪声。这种噪声在集中热水给水系统中经常水锤的危害性很大,不仅产生很大的噪声,而且严重发生。[1]时会使管道发生破裂。这种噪声与阀门水嘴等给1.2排水管道噪声的产生水管件突然启闭的时间有关。在背景噪声为30dB排水管道中的水流按非满流设计,有时会含有[3]的环境下,已有的相关研究对室内最常用的DN15固体杂质,是水、气、固三种介质的复杂运动。相[3]水龙头和坐便器水箱水阀在额定流量下快速开启时比给水而言,它的流动更为复杂。可以根据排水产生的噪声及其冲水噪声进行测定,结果表明,管道内污水管道的方向来分析其产生的噪声:DN15水龙头和坐便器水箱水阀这两种给水配件在(1)排水横管中的噪声主要是由于卫生器具排突然开启时产生的噪声很大,已经超过了《城市区域水至横管引起水体与管壁冲击的噪声。排水横管中环境噪声标准》(GB3096—93)的规定。水跃和横管中空气波动引起水封冒气泡的噪声。(2)管壁振动:现在高层建筑一般都设有加压(2)排水横支管的水流流入立管时冲击连接配泵房,而给水系统中水泵是主要噪声源。与水泵相件(如T型管、十字型管等)产生噪声。186给水排水Vol.33No.52007\n(3)排水立管中的噪声,是由于排水横管与排表1给水管道流速要求水立管交接处的水流形成水舌的阻隔作用在下落过管道分类水流速度/m/s程中形成旋转水膜层及气塞流。这两种状态急剧地生活给水管道≤2生产给水管道≤2随机变化,使立管中气体压缩或膨胀。水流在与排消火栓给水管道≤2.5水管壁撞击的同时也与气流相撞击,共同发出噪声,自动喷水灭火系统给水管道≤5,个别配水支管≤10其强度因管材的不同而不同。表2不同管径生活给水管道的适宜流速根据排水立管水流的力学分析,当水流为水膜流管径/mm15～2025～4050～70≥80时,排水最理想,噪声也最小。水膜流的终限流速,即水流流速/m/s≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8保持水膜流状态的最大流速vt可用式(1)表示:1/62/32/3vt=0.466(1/KP)αdj(1)(2)为降低管道水流引发的振动噪声,可根据式中vt———水膜流状态下最大流速,m/s;条件选用密度大的给水管材和卫生器具,并按规范KP———管壁粗糙高度,m;设置管道支吊架。不同的管材有不同的支吊架间距α———过水断面积与管道断面积之比;要求;设计管道固定支架时,还应考虑承受管道温度[5]dj———立管内径,m。变化而引起的胀缩力。表3给出了给水水平管管从式(1)可以看出,不同管材的排水立管,在α、材为塑料管时支架的最大间距。dj相同的情况下,KP越小,vt就越大,正常排水时表3水平塑料管支架最大间距产生的噪声也就越大(噪声强度与流速成正比)。几管径/mm202532405063600～650～700～900～1000～1200～种常用管材的KP值如下:聚氯乙烯管,0.002～冷水支架间距7008009501100120014000.015;旧铸铁管,1～3;轻度锈蚀钢管0.25。可见,/mm500～600～700～800～900～1000～热水一般塑料管的流水噪声要大于钢管和铸铁管,因此60070080090010001200在选用塑料管材时可选用特制粗糙内壁塑料管,如(3)为降低管道的气蚀噪声,上行下给式热水PVC-U螺旋管等。系统的配水干管最高处及向上抬高的管段都应设自2建筑给排水管道噪声的控制动排气阀;下行上给式系统可利用最高配水点放气,2.1给排水管道和设备布置当入户支管上有分户计量表时,宜在各供水立管顶[4]给排水管道和设备的布置应当与建筑结构相结设自动排气阀。合,彼此协调一致,为人们营造一个安静的居住和工(4)为了控制噪声的传播,给水管道固定时,管作环境。给水管道不宜穿过有较高安静要求的房间,道和管卡之间装设绝缘垫层。给水管道在穿越楼板如卧室、录音室、阅览室等;当卫生间紧贴卧室等要求和墙时,管道外壁和洞口之间应填充弹性材料;敷设安静的房间时,其给排水管道应当布置在不靠卧室的在墙槽内的管道,宜在管道外壁缠绕厚度不小于墙角,旅馆客房的卫生间立管应当布置在门朝走廊的10mm的毛毡或沥青毡;管道的支吊架也应考虑隔振[4]管井内;泵房的位置要布置恰当,不得布置在要求安静要求。的房间(如卧室、教室等)的上下及与其毗邻的房2.3排水管道噪声的控制[4]间内。排水管道中的水流为非满流,流速和压力较给2.2给水管道噪声的控制水管要小很多,但流动状况比较复杂。要解决其噪(1)为减小水锤发生的可能性,出水口的阀门、声问题,就要从排水系统布置方式、管材选用、配件水嘴等不宜采用快速启闭的给水配件。最重要的是选用等入手。要合理确定水流的流速。流速过大易产生水锤,引2.3.1布置方式起噪声,损坏管道或附件;流速过小,又将造成管材室内排水系统可根据通气方式分为伸顶通气排[3]的浪费。表1、表2分别为各种给水管道的流速水系统、双立管排水系统、环形通气排水系统和器具[4]要求和不同管径生活给水管道的适宜流速。通气排水系统。双立管排水系统排水效果最为理给水排水Vol.33No.52007187\n想,可有效增加立管的排水能力,平衡排水立管内的足时应设置在最下层地下室,以最大程度降低泵房正负气压,减少气塞现象,从而降低排水噪声,在高噪声对住户的影响。水泵机组可采取以下措施来降层建筑中优先选用,但造价稍高。特殊单立管排水低噪声:系统只保留伸顶通气管,省略了其他通气管,但通过(1)管道支架宜采用弹性吊架或弹性托架和隔在横支管与立管连接处安装的特殊配件,可有效降振支架;水泵出水管穿墙和楼板处,洞口与管外壁间[4]低水流速度,减小立管中的压力波动,从而大大降低填充弹性减振消音材料。了排水噪声。(2)在满足扬程、流量的情况下,应优先选用低2.3.2管材选用噪声、低转速水泵。电机转速不超过1450r/min为[7]近年来,室内排水管采用普通PVC-U塑料管宜。代替传统的铸铁管后,带来了排水噪声增大(比排水(3)水泵机组应根据水泵型号、转速、荷载值等[4]铸铁管高约10dB)、隔音效果差等缺点,因此在噪因素设置橡胶隔振垫、弹簧减振器等隔振元件。声受到严格限制的地方建议采用排水铸铁管,也可(4)水泵吸水管和出水管上,应装设可曲挠橡根据条件选用密度大且隔音效果好的塑料管,如胶接头或其他隔振管件,以减少噪声沿水泵管道的[5][4]PVC-U螺旋管。传播。2.3.3配件的选用3结语另外,还应从改善排水水流工况的角度出发,选噪声是室内建筑给排水系统一个难以彻底解决用合适的配件:的问题,但各种有效措施(在流速、压力、安装等方面(1)减小立管与横支管的连接角度,或者采用的控制)可以将其危害降至最低。总之,鉴于噪声的支管连接的上部特制配件,降低横支管来水的流速,危害及人们对生活质量要求的不断提高,设计和施避免产生水跃现象,从而减小排水噪声。工人员应树立整体环境意识,努力为人们营造一个(2)排水水平支管与排水立管连接应采用45°、安静、健康的室内环境。60°的弯头、三通,或者设置特制配件。连接处的弯参考文献头应由2个45°弯头组成,并应当在弯头处设置支墩或支架。这样,可以减缓排水水平支管中水流与排1蔡增基,龙天渝.流体力学泵与风机.第4版.北京:中国建筑工业出版社,1999水立管中水流及其与排水立管管壁撞击所产生的[6]2常金秋.浅谈住宅给排水噪声防治.上海:上海应用技术学院学噪声。报,2002,2(3):61～64(3)加大横干管管径和立管与横干管连接弯头3王增长.建筑给水排水工程.第4版.北京:中国建筑工业出版的曲率半径,或装设具有减小水跃高度,稳定排水管社,1998内气压功能的下部特制配件,以改善横干管的排水4全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水.中国建筑标准设计研究院,2003工况。5张学伟.建筑给排水噪声的分析与控制.山西建筑,2004,30(17):(4)在排水横支管与排水立管的连接处安装Y115～116型三通或TY型三通,使横支管水流在进入立管前6王颂,刘英奇.室内给水排水噪声的产生与控制.工程建设与设改变方向,从而减少水流进入立管时发生的碰撞,增计,2001,(6):42～43加立管中空气的流通,减少噪声。7吕平.建筑室内给排水系统噪声的控制.科技情报开发与经济,(5)排水系统中的水封尤其是地漏的水封应保2004,14(12):357～358证高度(≥50mm),以抵抗排水管道中的压力波动。2.4泵房噪声的控制¤电话:13653230616居住小区应尽可能独立设置给水泵房,不能满收稿日期:2007-01-17188给水排水Vol.33No.52007