建筑给排水系统中噪声的产生及控制

庞治邦　韩　宏

（1.后勤工程学院，重庆　401311；2. 68206部队，甘肃临夏　731100）



建筑给排水系统中噪声的产生及控制

庞治邦1韩宏2

（1.后勤工程学院，重庆401311；2. 68206部队，甘肃临夏731100）

摘要：介绍了我国现行规范中对居住环境噪声的相关规定，对建筑给排水中增压设备、给水管道系统及排水管道系统的噪声来源进行了分析，并针对噪声的不同来源分别提出了相应的控制措施，对于降低建筑给排水噪声具有一定的意义。

关键词：建筑给排水，噪声，噪声来源，噪声控制

1　概述

良好的建筑环境能使人们保持健康的身体、愉悦的心情和高效的工作效率。因此营造一个良好的建筑环境越来越受到设计人员的重视。环境噪声是建筑环境的危害之一。我国现行规范中对居住环境噪声有明确的规定：

1）GB 3096声环境质量标准规定：以居住为主的Ⅰ类区域，白天、夜间最大噪声标准分别为55 dB，45 dB；GB 14623城市区域环境噪声测量方法规定：当必须在室内进行测量时，室内白天噪声标准为不大于45 dB，夜间噪声标准为不大于35 dB。

2）GB 50096住宅设计规范规定：住宅的卧室、起居室（厅）内的允许噪声级（A声级）昼间不大于50 dB，夜间应不大于40 dB。

3）《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》规定：生态小区声环境标准为白天不大于45 dB，夜间不大于40 dB；生态小区内住宅室内声环境标准允许的最大噪声强度为白天35 dB，夜间30 dB。

2　给排水系统噪声来源

2.1增压设备产生的噪声

增压设备噪声是指因水泵机组、空气压缩机等设备运行过程中发生机械振动而产生的噪声。其中，尤以水泵机组噪声最为严重。水泵机组噪声的产生源有以下四种：1）水泵运行过程中自身产生的噪声；2）由于水泵振动导致管道谐振产生的噪声；3）电气设备运行产生的噪声；4）水泵运行过程中水流运动引起的噪声［1］。

2.2给水管道系统噪声来源

1）水流噪声。水流噪声的产生与水流速度密切相关。水流噪声有水流与沿程管壁摩擦产生的噪声和水流流经部分管道局部配件时，因速度或流向变化产生的噪声。此外，给水附件如水龙头在开启时水流冲击受水器具以及水流与空气摩擦也会产生噪声。

2）水锤噪声。由于水泵的启停以及卫生器具的给水配件快速启闭时，管道中水流速度发生急剧变化，使管道内压力发生巨大的波动，使管道产生共振发出的噪声，称为水锤噪声。此外，水锤的破坏性很大，会损坏给水管道、阀门等，严重时甚至会使水管破裂。

3）气蚀噪声。管道中的水在受热作用下温度升高，水中溶解的空气会不断被释放出来形成气泡。这些气泡运动到高压处时由于体积被压缩，气泡发生破裂产生噪声，而且在气泡破裂的同时，液体质点以很高的速度填充由于破裂而产生的空穴，在极短时间内产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面产生噪声［1］。

2.3排水管道系统的噪声来源

建筑内部排水管道系统是按重力非满管流设计的，污水在管道中是水、气、固三种介质的复杂运动，管内自由水面和气压不稳定，故易产生噪声。

1）排水立管中的噪声。在排水横管与排水立管交接处的水流形成水舌的阻隔下，水流下落会形成急剧随机变化的两种状态，即旋转水膜层及气塞流。此现象促使立管中气体压缩或膨胀。水流与排水管壁、气流相撞击而发出噪声［3］。

2）排水横干管中的噪声。排水由立管进入横管时，由于水流方向发生变化冲击管壁产生噪声。此外排水横管中出现水跃和横管中气压波动使水封破坏均会产生噪声。

3　建筑给排水噪声的控制

3.1泵房噪声的控制

水泵机房中设备产生的噪声是建筑给排水噪声的主要来源，可以从声源和传播途径来控制泵房噪声。

1）声源控制。

a.泵房需单独布置，无法满足时，应将其布置在地下室最底层，以最大限度的减少噪声对低层住户的影响。《全国民用建筑工程设计技术措施—给水排水》规定：必要时，应要求建筑专业采取诸如加设多孔吸音板等隔音措施。

b.尽量选用低转速的水泵。电机转速小于1 450 r/min为宜。尽量选用变频泵，以根据工况改变运行参数减少噪声的产生。

c.在水泵出水口设置缓闭止回阀以减少水泵水锤的产生。

2）传播途径控制。

《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》规定水泵机组应采取下列措施：

a.水泵机组选用隔振元件时需依据水泵的型号规格、水泵机组转速、荷载值、频率比要求、系统重量和安装位置等因素选择。

b.在水泵的吸水管和出水管上安装隔振元件，如可曲挠橡胶接头。

c.管道支架、吊架和管道穿墙、楼板处，应采取防止固体传声措施；管道支吊架宜采用弹性吊架或弹性托架和隔振支架。泵的出水管穿墙和楼板处，洞口与管外壁间填充弹性材料。

3.2给水管道噪声的控制

1）选择合理的水流流速和压力。控制水流流速和压力能有效减少给水管道中噪声的产生。管道中水流流速过大一是易产生水锤现象，引起噪声。二是流速大时水流冲击受水器具以及水流与空气摩擦也会加剧噪声的产生。

《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》中规定：各分区最低卫生器具配水点处静水压不宜大于0. 45 MPa；当入户管（或配水横管）的静水压大于0. 35 MPa时宜设置减压阀。

2）水锤噪声控制。水锤的产生与水的动量有关，符合冲量定理。即F·t = M·V。可见，控制水流速度和延长作用时间均可减轻水锤作用。因此，除了合理确定水流速度外，出水口的给水配件如阀门、水嘴应控制开闭速度，以减少水锤的产生。

水锤作用使管道共振产生噪声，因此可以通过减轻管道振动控制噪声传播。

a.《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》规定：当防振要求高时，配水支管与卫生器具配水件连接宜采用软管连接；配水管起段设置水锤吸纳装置；给水管道在穿越楼板和墙时，管道外壁和洞口之间应填充弹性材料，敷设在墙槽内的管道，宜在管道外壁缠绕厚度不小于10 mm的毛毡或沥青毡。

GB 50242建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范要求：在管道穿越变形缝时采取柔性连接，客观上也起到了阻止管道振动传播的作用。

b.为降低由于水流振动产生噪声，给水管宜采用比重大的给水管材。此外，还应按规范设置管道支吊架。

3）气蚀噪声的控制。为降低热水供应管道的气蚀噪声，在上行下给式热水系统中配水干管最高处及向上抬升的管段都应设自动排气阀；下行上给式系统可利用配水的最高点进行排气［4］。

3.3排水管道噪声的控制

1）排水系统类型的选择。室内污废水排水系统分为单立管排水系统、双立管排水系统、三立管排水系统［5］。其中双立管排水系统和三立管排水系统设有专用通气立管，通过改变补气方向，使向负压区补充的空气不经过水舌，从而有效减少气塞现象，降低排水噪声。因此在高层建筑中应优先选用。

2）排水横干管中噪声控制。通过加宽排水横管管径，缩短其长度来控制排水横管中的噪声。用曲率大的弯头连接排水横管与立管，设置器具或环形通气管，降低水跃产生的噪声。

3）配件的选用。水流在横管与立管连接处产生的噪声可以从改善排水水流工况的角度出发，选用合适的配件减小噪声的产生［6］。

a.在排水横支管与排水立管的连接处安装苏维托特制配件，使立管水流和横支管水流在各自的隔间内流动，避免了冲击和干扰，改善立管中空气的流通性能，减少噪声。

b.在排水立管与排水横干管连接处安装用于降低立管水流流速的下部特制配件，来减小水跃现象产生的排水噪声。

c.为了抵抗排水管道中的压力波动，排水系统中的水封尤其是地漏的水封应确保其高度大于50 mm。

4）管材的选用。排水管道系统中管材的选用不仅会影响管道中水流的流速和流动状态从而减少噪声的产生，而且管材的不同对噪声的传播也影响很大。

a.铸铁中的石墨对振动能起缓冲作用，阻止晶粒间的振动能的传递，并将振动能量转变为热能，所以铸铁管材具有很好的减振降噪性。

b. PVC-U螺旋管通过改变立管内壁表面形状，既减小了污水的竖向流速，又使立管内压力稳定，有效降低了排水时的噪声。

c.消声排水管材及管件是在PE80原料中添加特殊矿物，通过增加管道材料的密度、管壁厚度以及在管件水流冲击区设置抗声波的消声肋，从而达到降低噪声［7］。

4　结语

安静、良好的建筑环境对人们的工作和生活至关重要。因此，设计人员应合理进行设计，采用各种方法降低建筑给水排水产生的噪声，营造良好的环境。

参考文献：

［1］林胜义.谈建筑给排水的噪声源与防范措施［J］.中国科技信息，2009（11）：84，91.

［2］张勤，杨士杰.建筑室内给排水管道噪声的分析与控制［J］.噪声与振动控制，2007，2（1）：109-111.

［3］李树新，吴永强，魏涛.建筑给排水管道噪声的分析与控制［J］.给水排水，2007，33（5）：186-188.

［4］住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水［M］.北京：中国计划出版社，2009.

［5］王增长.建筑给水排水工程［M］.第4版.北京：中国建筑工业出版社，1998.

［6］陈燕，段忠清.室内建筑给排水噪声来源与控制［J］.山西建筑，2009，35（7）：191-192.

［7］CECS 282：2010，建筑排水高密度聚乙烯（HDPE）管道工程技术规程［S］.

Generation and control of noise in architectural water supply and drainage system

Pang Zhibang1Han Hong2
（1. College of Logistic Engineering，Chongqing 401311，China；2. Army 68206，Linxia 731100，China）

Abstract：This paper introduces our country present standard of the relevant provisions of living environmental noise，respectively analyzes the noise source of pressurized equipment，water supply pipeline system and drainage pipeline system，put forward respectively the construction control measures of the drainage noise according to the noise source. The article has a certain significance of controlling the noise of water supply and drainage.

Key words：building water supply and drainage，noise，noise source，noise control

中图分类号：TU112. 4

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0205-02

收稿日期：2016-01-16

作者简介：庞治邦（1990-），男，在读硕士；韩宏（1990-），男