建筑給排水管道噪聲的分析與控制

【摘要】當(dāng)前噪聲污染是環(huán)境污染的重要組成部分，并對(duì)人們的正常生活構(gòu)成威脅。建筑噪聲中建筑給排水管道產(chǎn)生的噪聲占有很大的比例，建筑給排水管道噪聲的控制關(guān)系到人們的生活健康與生活質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)給排水管道的噪聲產(chǎn)生及其原因進(jìn)行分析，同時(shí)提出幾點(diǎn)控制該問(wèn)題的幾點(diǎn)措施，以供在今后的設(shè)計(jì)與施工中參考。

【關(guān)鍵詞】建筑給排水管道；噪聲；控制

1.建筑給排水管道噪聲產(chǎn)生問(wèn)題分析

研究噪聲給排水管道噪聲的源頭首先需要從該問(wèn)題產(chǎn)生的具體原因來(lái)入手，在建筑給排水系統(tǒng)中的水流是包含了固體雜物的氣、固、水三相水流，在一般情況中，該水流內(nèi)固體成分相對(duì)較少，所以本文主要從氣、水兩方面進(jìn)行探討，主要原因有以下幾點(diǎn)：

首先，管道中水量以及氣壓不穩(wěn)定，它們的變化幅度往往很大，管道中的給排水時(shí)間很短且十分集中，在峰值是能夠使整個(gè)斷面被填滿，在大部分的時(shí)間之內(nèi)，管道內(nèi)會(huì)發(fā)生浸水，除此之外，管道內(nèi)氣壓存在起伏且水氣容易混雜。第二，管道之內(nèi)流速的變化幅度非常大，并且該系統(tǒng)的立管與橫管存在交替連接，這就造成了水流在該系統(tǒng)時(shí)從橫管到立管流速劇烈激增，從立管到橫管流量變小，氣水之間分離。第三，在該系統(tǒng)中，橫管中接納的排水點(diǎn)相對(duì)較少，排水的時(shí)間短，，在過(guò)程中存在斷續(xù)且非均勻流的特點(diǎn)。與此同時(shí)，在立管中的水流下落過(guò)程中往往伴隨大量空氣一同向下運(yùn)動(dòng)，且在進(jìn)入到橫管之后轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向流動(dòng)，管道內(nèi)的能量、管內(nèi)的壓力、流動(dòng)狀態(tài)以及排水能力都產(chǎn)生了變化。第四，按照水流量大小的區(qū)別，在立管中的水流按照順序做附壁螺旋流、水膜流以及水塞流。當(dāng)管道內(nèi)的水流量形成超過(guò)三分之一的充滿度時(shí)，往往會(huì)形成一個(gè)不容易發(fā)生破壞的水塞，從而導(dǎo)致立管之內(nèi)的氣壓發(fā)生激烈波動(dòng)，并且形成一個(gè)有壓的沖擊流。通過(guò)以上分析可得，在建筑給排水管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的噪聲主要由以下圖A、圖B、圖C三種形式。

通過(guò)對(duì)下圖及上述各種原因進(jìn)行分析，給排水管道因?yàn)槭芩疀_擊產(chǎn)生振動(dòng)，其本身就是聲源，所以由此可知，在降噪管道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要充分考慮隔音措施，同時(shí)還要降低管道中因沖擊振動(dòng)而造成的噪聲并采取一定措施方法。例如相比塑料管道而言，鑄鐵更容易傳導(dǎo)聲音但是它比塑料管道產(chǎn)生的噪聲小，就是這個(gè)原因。

下面對(duì)給排水管道噪聲產(chǎn)生的類型進(jìn)行探討：

首先是振動(dòng)噪聲，在給排水管道中的振動(dòng)噪聲大多都在給誰(shuí)管系統(tǒng)中產(chǎn)生，就管道的振動(dòng)問(wèn)題而言，按照振動(dòng)的來(lái)源不同又將其分成管內(nèi)流體激勵(lì)振動(dòng)以及管壁振動(dòng)兩大類。就激勵(lì)振動(dòng)而言，該系統(tǒng)中管道自身不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，它的振動(dòng)是由介質(zhì)脈動(dòng)引發(fā)產(chǎn)生的。在管壁振動(dòng)中，當(dāng)前的高層建筑往往都存在加壓泵房，在這其中給水系統(tǒng)的水泵就是管壁振動(dòng)產(chǎn)生的主要原因。與水泵相連的管道往往具有傳遞噪聲的作用，水泵產(chǎn)生的噪聲一般會(huì)沿著管道的四處傳播最終進(jìn)入到室內(nèi)，特別是對(duì)底層住戶造成的影響比較大。除此之外，在給水管道附件出現(xiàn)機(jī)械故障等情況發(fā)生時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)引發(fā)噪音。此外振動(dòng)噪聲中還存在流水噪聲這種情況，水在管道中流動(dòng)便會(huì)產(chǎn)生聲音，這出自于當(dāng)水在管道流動(dòng)時(shí)，水流斷面、水流方向等的變化都會(huì)引發(fā)噪音。另外在其中還存在氣蝕噪聲，它是隨著水的加熱而產(chǎn)生的氣穴而引發(fā)的噪聲。

第二，排水管道內(nèi)噪聲的產(chǎn)生，在排水管道的設(shè)計(jì)工作中通常采取按照管道中水流按非滿流的情況來(lái)進(jìn)行。依據(jù)管道中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)其噪聲進(jìn)行分析。一是由衛(wèi)生器具的排水到橫管而導(dǎo)致的水體和管壁沖擊的噪聲，除此外還有排水橫管中發(fā)生的水躍與橫管中空氣的波動(dòng)導(dǎo)致的水封冒氣泡的噪聲。二是在排水橫支管中的水流在流進(jìn)立管時(shí)沖擊連接配件（如T型管、十字型管等）引發(fā)的噪聲。三是排水立管內(nèi)的噪聲，這是因?yàn)榕潘畽M管和排水立管之間交接處的水流形成水舌，在水舌的阻隔作用下使得在下落過(guò)程中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)水膜層與氣塞流。旋轉(zhuǎn)水膜層與氣塞流急速發(fā)生隨機(jī)變化，并使得立管內(nèi)的氣體發(fā)生壓縮或是膨脹。水流在與排水管壁發(fā)生撞擊的同時(shí)，和氣流也發(fā)生撞擊，并且一起產(chǎn)生噪聲，噪聲的強(qiáng)度由于管材的不同而不一樣。

2.建筑給排水管道噪聲產(chǎn)生的控制

首先，對(duì)建筑中的管道和房間進(jìn)行合理布置。對(duì)于那些存在給排水設(shè)備的房間，例如水泵房、衛(wèi)生間以及廚房等應(yīng)該盡可能不和臥室、工作室做相鄰布置，衛(wèi)生間與臥室以及工作室間可以使用客廳或是餐廳來(lái)隔開(kāi)。對(duì)于水泵房的設(shè)置應(yīng)盡可能將其布置于地下室或是室外，在水泵房中，應(yīng)使用隔音效果相對(duì)較好的墻與門來(lái)進(jìn)行，同時(shí)電動(dòng)機(jī)與水泵之間可以使用消聲器，在泵房的出水管設(shè)置中為更好的進(jìn)行減振，也可以使用撓性接管。在聲音環(huán)境要求高的房間（如臥室及工作室）的鄰墻上最好避免布置給排水管道與其相關(guān)設(shè)備。在一定情況下，該房間采取安裝具有空氣隔音措施的門。

第二，對(duì)給水管道的噪聲進(jìn)行控制需要采取以下幾點(diǎn)措施：1.控制給水管道中流水的水流流速，這是由于水流的流速越大引發(fā)噪聲越大，但是流速過(guò)小往往會(huì)造成增加管道口徑而帶來(lái)的建造成本增加。2.選取適當(dāng)給水管道的管材，一般情況下為減少水流造成的振動(dòng)噪聲，按照一定條件來(lái)選取密度較大的管材，同時(shí)出水口閥門以及水龍頭不適合使用快速啟閉的附件。3.控制號(hào)給水管道中振動(dòng)的傳播。為有效控制可以再管道與支托架間設(shè)置彈性絕緣墊層。為有效降低用戶用水時(shí)之間的影響，在給水管道入戶的地方一般會(huì)設(shè)置撓性接管等減振設(shè)施。

第三，對(duì)衛(wèi)生器具引發(fā)的噪聲進(jìn)行有效控制。為達(dá)到減少流出水撞擊受水器而產(chǎn)生的噪聲通常要采取下面幾點(diǎn)措施：1.在符合相關(guān)規(guī)范要求基礎(chǔ)下盡可能降低龍頭等出水設(shè)備的安裝高度，同時(shí)為使流出水流不直接射在受水器之上往往還要調(diào)整出水設(shè)備的安裝位置；2.要選取光潔陶瓷作為制作材料，將弧形的受水器作為受水表面使用，這可以有效避免水流和受水器之間發(fā)生劇烈的撞擊；3.為有效降低出流水頭，要在水壓相對(duì)較高的低層務(wù)必安裝減壓器。

第四，有效控制排水管道的噪聲要注意以下幾點(diǎn)：1.盡量選取鑄鐵管或是管壁粗糙的塑料管。2.可適當(dāng)減小支管與立管之間的連接角度，通常采取Y型的三通來(lái)進(jìn)行連接，并且在拐彎處的管材采取曲率半徑比較大的彎頭，以用來(lái)降低水流對(duì)管壁撞擊和水躍所引發(fā)的噪聲。3.在衛(wèi)生間的排水橫管布置中可使用同層排水技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)：

建筑給排水系統(tǒng)中的噪聲雖然不可能完全消除，但是需要我們盡量將它降低到人們能夠接受且滿意的程度。隨著人們對(duì)居住環(huán)境的要求穩(wěn)步提升，在建筑中的設(shè)計(jì)以及施工人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，竭盡全力為人們營(yíng)造一個(gè)舒適安靜且健康的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]李樹(shù)新，吳永強(qiáng)，魏濤.建筑給排水管道噪聲的分析與控制.給水排水，2007，33（5）：186～188

[2]趙勁松，鄭開(kāi)麗，付志敏，等.隔聲質(zhì)量定律在建筑降噪排水管中的應(yīng)用.聚氯乙烯，2007，（4）：15～21

[3]張學(xué)偉.建筑給排水噪聲的分析與控制[J].山西建筑，2004， 30（17）： 113-114.

[4]常金秋.淺談住宅給排水噪聲防治[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2002， 2（3）： 205-208.