探討建筑給排水中噪音污染問題及處理措施

劉維祿

(南昌航空大學環(huán)境與化學工程學院給排水系)

隨著現(xiàn)代人生活水平的提高、環(huán)境意識的增強，人們對于工作和居住環(huán)境的噪聲問題越來越重視。有關(guān)文獻指出，發(fā)達國家中人們在室內(nèi)滯留的時間已占全天的90%，人們對室內(nèi)環(huán)境的要求也越來越高。除了對室內(nèi)裝璜、照明、溫濕度、空氣潔凈程度等提出了一定的要求外，人們對室內(nèi)聲環(huán)境也有了較高的要求，它關(guān)系到人們的安全、健康、效率、舒適等等。建筑給排水噪聲對人們生活的影響已不容忽視。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。所以如何防治室內(nèi)噪聲、減小噪聲，顯得非常必要。

1 室內(nèi)給排水噪音的來源分析

1.1 給水系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲

給水管道產(chǎn)生的噪聲主要有流速變化引起的噪聲、氣蝕噪聲和設(shè)備噪聲。(1)流速變化引起的噪聲，水流沖擊使管道產(chǎn)生振動而發(fā)出的聲音，或者水流斷面大小改變或管道突然拐彎改變水流方向而產(chǎn)生噪聲，當水流速度過大或閥門等控制附件啟閉速度過快時，也會產(chǎn)生噪聲。流速和局部阻力越大，產(chǎn)生的流水噪聲越大。(2)氣蝕噪聲是指管道內(nèi)產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象時而產(chǎn)生的爆破聲音。主要發(fā)生在集中熱水的下行上供給水系統(tǒng)中。加熱器將冷水加熱，原來溶于冷水中的空氣離析積聚，在下行上供的最高出水口處形成氣團，當出水口處的放水閥門開啟時，水、氣發(fā)生沖擊，產(chǎn)生噪聲。管道內(nèi)壓力越高，氣蝕噪聲就越大。(3)設(shè)備噪聲∶①衛(wèi)生設(shè)備的噪音，在衛(wèi)生器具充水時，由于水流沖擊器壁或水體而產(chǎn)生噪聲，同時水龍頭開啟時的嘯叫聲以及衛(wèi)生器具的給水配件快速啟閉時產(chǎn)生的噪聲。這種噪聲與閥門、水嘴等給水配件突然起閉的時間有關(guān)。②機械設(shè)備的噪聲。主要發(fā)生在加壓泵房中，機械噪聲是由水泵運轉(zhuǎn)時機械振動產(chǎn)生的噪聲，它與水泵機械加工的精度、構(gòu)造、水泵的轉(zhuǎn)速、揚程、流速等有關(guān)，這種噪聲是通過泵房的維護結(jié)構(gòu)及管道傳導進入室內(nèi)的。

1.2 排水系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音［1］

(1)衛(wèi)生器具產(chǎn)生的噪音，衛(wèi)生器具排水時出現(xiàn)渦流并產(chǎn)生抽氣聲，特別是坐便器排水時因虹吸現(xiàn)象而發(fā)出噪聲。若衛(wèi)生器具內(nèi)已存有水時，在開始排水和排水過程中，排水時所產(chǎn)生的噪聲都不大。而在衛(wèi)生器具內(nèi)的水快排盡時，由于排水的水流卷帶著空氣一起排放，這時產(chǎn)生的噪聲是由氣塞流引起的。(2)排水橫管中的噪聲，主要是由于衛(wèi)生器具排水至橫管引起水體與橫管壁的沖擊噪聲，排水橫管中水躍(沖激流)作用和橫管中壓力波動(壓力波動值大于水封高度)引起水封冒氣泡發(fā)生的噪音。(3)排水立管中的噪聲，是由排水橫管與排水立管交接處的水流形成水舌的阻隔作用在下落過程中形成旋轉(zhuǎn)水膜層及氣塞流。這兩種狀態(tài)急劇地隨機變化，使立管中空氣體壓縮、膨脹，水流在與排水管壁撞擊的同時也與氣流相互碰擊，共同引發(fā)出噪聲。排水流量和流速越大，管壁越薄，噪聲越大。

2 給排水噪音的防治

防治噪聲根本的辦法是從聲源上治理，即將發(fā)聲體改造成不發(fā)聲體。但是在許多情況下，由于技術(shù)上或經(jīng)濟上的原因，直接從聲源上治理噪聲往往是困難的。這就需要采用吸音、消音、隔音、減振等噪聲控制技術(shù)。

2.1 給水系統(tǒng)噪音的防治［2］

2.1.1 控制給水管流速和壓力

防治給水管道噪聲的關(guān)鍵是流速和壓力。水流的速度決定水流的噪聲，噪聲與流速成正比。管內(nèi)水流速度的大小與管徑成反比，與水頭損失成正比。生活給水管道內(nèi)的干管流速不宜大于1.5m/s，支管流速不宜大于1.0m/s。設(shè)計中可適當放大管徑，選取較低的流速。為了控制噪聲傳播，給水管道固定時，管卡與管道之間宜裝設(shè)5mm－8mm厚的橡膠絕緣墊或采用彈性支吊架。按規(guī)定設(shè)置管道支架，特別是采用塑料給水管時，要縮小支架間距。例如，給水水平管的管材若采用塑料管，則其支架的最大間距建議按表4確定。水平管支架間距的縮小可減小管道振動時產(chǎn)生的噪聲?！督ㄖo水排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定∶住宅的靜水壓力不宜超過0.35MPa。對于用水泵直接供水的多層住宅供水系統(tǒng)，應(yīng)準確計算泵的揚程，避免揚程過高。高層建筑應(yīng)垂直分區(qū)供水，僅從防噪聲要求角度講，設(shè)計分區(qū)值宜取下限值，使下層管道系統(tǒng)的靜水壓力減小，從而避免水擊形成壓力沖擊噪聲。管道材料宜采用表面光滑而比重大的材料，管線盡可能走直線，減少轉(zhuǎn)彎或用慢彎，避免突然放大或縮小，從而減小流水噪聲和壓力沖擊噪聲。在立管的最高點安裝自動排氣閥或在出水配件上裝置空氣混合器，以降低氣蝕噪聲。在水平支管上裝設(shè)小型水錘消除器，對降低管路中的壓力沖擊噪聲有很好的效果。

2.1.2 采用水流特性好的給水配件，例如采用充氣式水嘴可減小水嘴哨叫聲采用比重大的給水管及受水器，可減少管道及受水器的振動噪聲。出水口的閥門、水嘴等不宜采用快速啟閉的給水配件，以減少水錘噪聲。在下行上供的熱水管道中，供水立管最上端應(yīng)設(shè)自動排氣閥，及時排出立管中積聚的氣體，避免水嘴開啟時水、氣發(fā)生沖擊，產(chǎn)生爆破般的噪聲。

2.1.3 控制泵房的噪聲與振動泵房的機械噪聲較大，應(yīng)將水泵房盡量設(shè)在最底層的地下室，以減小空氣傳播的噪聲;且不將泵房布置在高層住宅以外的房間。在泵房中，選用機械性能好、噪聲低的水泵機組，并采用設(shè)有隔振墊或減振器的隔振基礎(chǔ)。水泵的進出水口處設(shè)可曲撓減振接頭。泵房內(nèi)管道宜采用防振吊支架。這些措施均可降低泵房噪聲。同時可從以下幾方面考慮機組的隔聲減振問題。

(1)降低水泵機組噪聲，應(yīng)優(yōu)先選用低轉(zhuǎn)速立式泵，電機轉(zhuǎn)速不超過1540r/min為宜，或選用水冷式消音電機。通常情況下1540r/min的水泵噪聲約為45dB;2900r/min的水泵噪聲約為60dB。

(2)每個水泵機組應(yīng)單獨設(shè)置基礎(chǔ)，防止產(chǎn)生共振。水泵基礎(chǔ)宜采用重量大的基礎(chǔ)，而且應(yīng)設(shè)橡膠減振墊等進行隔振，從而減小振動噪聲;水泵壓水管上應(yīng)加裝水錘消除器。

(3)水泵進出管與吸水總管之間、出水管與出水總管之間都應(yīng)設(shè)可曲撓橡膠接頭，出水總管的吊架也應(yīng)采用減振吊架，這樣可以大大減小泵組噪聲沿管道的傳播。

(4)與水泵相連的管道、支架都應(yīng)采取隔振措施;穿越泵房頂板或側(cè)墻的管道都應(yīng)安裝套管，套管與管道之間填充不燃柔性材料。

(5)泵房的內(nèi)墻應(yīng)采用礦棉吸音板等吸音材料，設(shè)隔音門或?qū)⑺脵C組放置在隔音機罩內(nèi)。水泵房不宜設(shè)置直接對窗井的窗戶。

2.2 排水系統(tǒng)噪聲的控制

(1)排水管道噪音的控制，隨著普通排水鑄鐵管道的淘汰，排水管道普遍使用塑料管道，但內(nèi)壁光滑的UPVC管的隔音效果比鑄鐵管差，排水噪音要比鑄鐵管高約10Db。應(yīng)盡量采用比重大且隔音性能好的排水管道，采用芯層發(fā)泡UPVC管道和UPVC螺旋管則能明顯降低噪音。衛(wèi)生器具布置時要盡量考慮使排水立管遠離臥室和客廳。對于高層住宅優(yōu)先采用雙立管排水系統(tǒng)，即設(shè)置專用通氣立管。雙立管系統(tǒng)能有效增加立管的排水能力平衡排水立管內(nèi)的正負氣壓，減少氣塞現(xiàn)象，從而降低排水噪聲。新型排水系統(tǒng)也能夠降低排水管道噪聲。新型排水系統(tǒng)的上部特制配件，具備控制立管形成理想空氣芯、減緩立管內(nèi)流速、防止橫管水流剪斷氣流的功能;下部特制配件，能夠減小水躍高度，穩(wěn)定排水管內(nèi)氣壓。水封冒氣、涌動噪聲，可以通過降低排水管內(nèi)壓力波動，保證水封高度來控制。

(2)衛(wèi)生器具噪音的防治，盡量選用節(jié)水消音型。需要在地板上固定的衛(wèi)生器具，應(yīng)在器具底面鋪設(shè)彈性橡膠絕緣層;與墻面有接觸的衛(wèi)生器具，應(yīng)在接觸面之間設(shè)橡膠絕緣層或橡膠異形件。設(shè)備的排水管宜使用柔性接口或柔性接頭。在衛(wèi)生間內(nèi)布置潔具時，盡量把坐便器布置在與臥室不相鄰的墻壁一側(cè)。坐便器的噪聲大小取決于其水路設(shè)計的合理性。坐便器的沖水方式分為虹吸式和沖落式。虹吸式分多種，其中虹吸漩渦式是虹吸和漩渦原理并用，噪聲最小，在35dB以下;噴射虹吸式采用獨特的噴射孔，所噴出的水引起強烈的虹吸作用，噪聲較小;半虹吸式是介于虹吸式與沖洗式之間的設(shè)計，噪聲較大。沖落式則是依靠水之落差將污物沖掉，構(gòu)造最為簡單，噪聲最大，屬淘汰產(chǎn)品。

3 結(jié)語

世界衛(wèi)生組織就全球的噪音污染情況進行了分析調(diào)查，認為噪音污染已經(jīng)成為影響人們身體健康和生活質(zhì)量的嚴重問題。本文就室內(nèi)給排水的噪音進行了總結(jié)，并提出控制的措施，為室內(nèi)營造一個健康的環(huán)境。

［1］李亞峰，住宅內(nèi)部給排水系統(tǒng)的噪聲與防治.住宅科技.1997－9.

［2］劉志，住宅樓給排水噪聲的解決辦法.給水排水.2006，26.