淺談建筑給排水系統(tǒng)噪聲污染及防治

鄧俊麗

中機(jī)十院國(guó)際工程有限公司 北京 471000

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)生活舒適度的要求也逐步提高，對(duì)居住環(huán)境安靜的要求也日趨嚴(yán)格。

1 給水系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的原因及控制

目前高層建筑小區(qū)供水多采用無(wú)負(fù)壓變頻調(diào)速給水設(shè)備，水由變頻調(diào)速泵組加壓后通過(guò)小區(qū)管道，進(jìn)入建筑內(nèi)部給水管道，最后由配水附件流出。在整個(gè)系統(tǒng)中，噪聲可能來(lái)源于泵房和水流過(guò)程。

1.1 泵房噪聲

泵房設(shè)備主要是水泵和電機(jī)，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)泵軸從而帶動(dòng)水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片間的水產(chǎn)生離心力匯集到到泵殼，最后從壓水管路流出[1]。水泵房噪聲是由水泵噪聲和電機(jī)噪聲引起的。

（1）電機(jī)噪聲。電機(jī)的噪聲大致可分為三類：電磁噪聲、機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲。電磁噪聲主要原因是槽配合不當(dāng)、定、轉(zhuǎn)子偏心或氣隙過(guò)??；機(jī)械噪聲的原因有很多，主要是加工工藝、加工精度、裝配質(zhì)量等問(wèn)題；空氣動(dòng)力噪聲主要是由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及隨軸一起旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇造成空氣的流動(dòng)與變化所產(chǎn)生，空氣動(dòng)力噪聲與轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子的形狀及其表面粗糙度、轉(zhuǎn)子不平衡及氣流的風(fēng)道截面變化和形狀有關(guān)?？諝饬鲃?dòng)越快、變化越劇烈噪聲越大[2]。

（2）水泵的噪聲。機(jī)械運(yùn)動(dòng)和水流運(yùn)動(dòng)是水泵產(chǎn)生噪聲的主要原因。水泵安裝不平衡引起機(jī)械振動(dòng)。泵在較小流量工作時(shí)，在水泵的進(jìn)口處會(huì)周期性的出現(xiàn)氣泡，致使水泵流量不穩(wěn)定，常產(chǎn)生噪聲，有時(shí)會(huì)引起管道系統(tǒng)的共振，加劇噪聲的產(chǎn)生；泵在大流量工況時(shí)，進(jìn)口流速增加，一方面動(dòng)能增加則壓強(qiáng)減小，當(dāng)壓強(qiáng)低至某一極限時(shí)，水由液態(tài)變成氣態(tài)，產(chǎn)生氣泡，當(dāng)水流到壓強(qiáng)大處時(shí)，氣泡破滅，引起震動(dòng)，流量增加越多，震動(dòng)越激烈噪聲越大，另一方面流體的雷諾數(shù)增大，湍流噪聲增強(qiáng)。

（3）泵房噪聲的處理。規(guī)劃小區(qū)總平面時(shí)，盡量使泵房與居住建筑隔開(kāi)一定距離。如果泵房與住戶在一棟樓內(nèi)，泵房的振動(dòng)就會(huì)通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)和管道傳到較大的表面，輻射條件得到改善，噪聲就會(huì)明顯地加強(qiáng)，可以采用如下方法：①在水泵機(jī)組的機(jī)座上安裝減振器或防震材料；②若水泵振動(dòng)比較強(qiáng)時(shí)，可采用浮筑地面的做法；③為防止水泵的振動(dòng)通過(guò)管路系統(tǒng)傳播，在水泵的出水口采用橡膠軟連接，管道支架下墊柔性材料，管道穿墻和樓板時(shí)下套管，套管和管道之間填充礦渣棉等吸聲減振材料等處理方式。④泵房采取加隔聲罩、隔聲吊頂、消聲吊頂?shù)姆椒ㄌ幚韀3]。

1.2 水流過(guò)程的噪聲

給水管路系統(tǒng)不可避免會(huì)出現(xiàn)彎頭、三通、變徑等，當(dāng)水流過(guò)這些管路附件時(shí)，水流速度的大小或方向會(huì)發(fā)生改變，水會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生力的作用，引起管道振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，流速越大，產(chǎn)生的力越大，噪聲越大。以額定流量為0．15L/S的洗臉盆為例，器具連接管接混水龍頭處，冷熱水管一般外徑D=10mm，內(nèi)徑d=6．3mm，此時(shí)流速v=4．81m/s，遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的流速v≤1．0m/s，會(huì)產(chǎn)生噪聲；建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，器具連接管及衛(wèi)生器具、配水附件為廠家定型產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員只是選型而不進(jìn)行計(jì)算，這就要求廠家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)考慮流速要求。給水管道中的閥門(mén)突然開(kāi)啟、關(guān)閉或水泵因故突然停止工作，使水流流速急劇變化，引起管內(nèi)壓強(qiáng)發(fā)生大幅度交替升降，這種水流現(xiàn)象叫作水擊。水擊壓強(qiáng)是正常工作壓強(qiáng)的幾十倍甚至數(shù)百倍，水擊引起管道的強(qiáng)烈振動(dòng)產(chǎn)生噪聲。為防止水擊現(xiàn)象可以采取下列措施：（1）限制管中流速，減小水擊強(qiáng)度，可通過(guò)加大管徑來(lái)達(dá)到；（2）延長(zhǎng)閥門(mén)的關(guān)閉時(shí)間，盡量少采用速閉型閥門(mén)、水龍頭；（3）設(shè)置安全閥、水擊消除器等。目前高層建筑給水通常采用變頻調(diào)速供水裝置供水，變頻泵會(huì)根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)管網(wǎng)壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，降低水泵轉(zhuǎn)速；當(dāng)管網(wǎng)壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，提高水泵轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速供水裝置調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速時(shí)，水流速度會(huì)不斷發(fā)生變化，產(chǎn)生噪聲[4]。北戴河某賓館熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用變頻調(diào)速供水裝置供水，客戶經(jīng)常對(duì)噪聲問(wèn)題投訴，采取了下列措施：（1）水泵基礎(chǔ)下采用橡膠墊隔振；（2）管道外面包裹巖棉吸聲減震；（3）供水設(shè)備改為工頻泵供水。方法（1）和方法（2）降低了噪聲，但是噪聲問(wèn)題仍然比較突出，采用方法（3）后噪聲降到可以接受的程度。

2 排水系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的原因及控制

2.1 管道系統(tǒng)的噪聲

排水由橫支管進(jìn)入立管、由立管進(jìn)入排出管時(shí)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，水流不斷沖擊管壁，產(chǎn)生噪聲。另外，流量大時(shí)排水立管會(huì)間斷形成水塞流，阻礙立管中氣流暢通，出現(xiàn)正壓和負(fù)壓不斷交替的情況，形成氣流和水流的沖撞，沖擊管壁產(chǎn)生噪聲。目前多層建筑排水普遍采用UPVC管材，由于普通UPVC管壁較薄，隔音效果較差，噪聲很明顯。為減小水流與管壁沖擊產(chǎn)生的噪音，流速方向改變處宜采用順?biāo)?、?5度斜三通。為減少立管中壓力波動(dòng)，10層及10層以上高層建筑的污水立管宜設(shè)置專用通氣立管，或橫支管與立管連接處采用偏心三通，立管采用UPVC螺旋消音管材，使立管中水沿管壁流動(dòng)，管中心氣流暢通、壓力穩(wěn)定而減小噪聲[5]。

2.2 衛(wèi)生器具產(chǎn)生的噪聲

衛(wèi)生器具在水快排盡時(shí)，由于水流卷吸入空氣形成氣塞流產(chǎn)生較大噪聲，應(yīng)盡量選用節(jié)水消音型。如坐便器采用虹吸式坐便器，噪聲較小。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑給排水系統(tǒng)的噪聲很難徹底解決，但可以在設(shè)計(jì)、施工階段采取有效措施，各專業(yè)人員互相配合將噪聲的影響降至最低，給人們創(chuàng)造適宜的生活、工作環(huán)境。