室内给排水系统噪声问题的解决对策
2021-11-23吴旭鹏
吴旭鹏
辽宁方舟项目管理集团有限公司 辽宁大连 116000
应居民的要求,为了给居民提供一个没有噪声污染的生活环境,在住宅设计装修时工作人员比较重视对室外噪声的控制。然而室内给排水的噪声控制这一内容往往被居民以及设计装修方忽视。
1 室内给排水系统噪声问题的产生原因
1.1 流水
流水噪声产生于水流在给水管道中的流动,是给水管道噪声中最常见、影响最大的噪声来源。当水流流过给水管道,会与给水管道摩擦或者引起给水管道的振动,摩擦与振动就带来了流水噪声。因此,摩擦与振动越剧烈,流水噪声也就越大。而水流断面大小的改变、水流方向的改变无疑会加剧水流与供水管道的摩擦与振动。当水流流经弯管接头、十字形管、异径管等管道交接处,水流方向发生瞬间改变,快速流动的水流冲击着管道,使得管道产生剧烈的振动。因此这些管道交接处是产生流水噪声的密集区。根据流水噪声产生的原理,不难得知流水噪声随流速和局部阻力的增大而增大。
1.2 气蚀
气蚀噪声是由气体产生的爆破音,一般产生于集中热水的下行上供最高出水口处。供水管道中的水并不是纯净水,溶解了大量的气,这也是气蚀噪声中气的来源。由于空气溶于水受温度和压强的影响很大,因此气蚀噪声的产生与控制也与温度、压强关系密切。温度升高时,空气在水中的可溶性降低,管道水中的大量空气被释放,形成气泡,气泡聚集形成气团,给输水带来阻碍。在供热水的管道中,流经管道的冷水因加热而温度升高,气泡释放,气团快速产生并运动,在集中热水的下行上供最高出水口处气团爆裂并产生噪声,同时管道内的液体快速移动填补气团爆裂后的空缺位置形成气穴现象,气穴现象伴随着瞬间的流水冲击,金属管道被高频击打再次形成噪声。
1.3 振动
振动噪声是因管道振动而产生的,按照管道振动产生的原因又分为水流激励引发的振动和机械传递振动。管道本身是不会发生振动的,水流流动,在关闭出水口的阀门时,管道中的后续水流的前进能量没有耗尽,依然会向前冲击着阀门,还在流动的水流会在短时间耗尽它们的前进能量,对阀门产生一个较大的压力,由于冲击振动带来了较大的噪声,同时具有相当的破坏力,这样的现象也叫正水锤,相反,突然打开阀门时为负水锤。机械传递振动引发的振动噪声源于泵组,泵组本身运作的时候就有很大的噪声,之后与其相连的管道也会沿着管壁将振动传递下去。
1.4 排水横管与立管噪声
排水横管的噪声是排水管道常见的噪声,产生的原因是排至横管的水流冲击横管壁引发噪声。此外,排水横管中还会有因水封冒气泡而产生的噪声。排水立管的噪声是因为排水立管中的水流的流速与方向的变化更加复杂。从排水横管流入排水立管的流水会形成水舌,其在下落过程中在重力与气压的作用下又会形成气塞流以及旋转水膜,在这些变化过程中,立管的气体、水流、排水立管的管壁不断碰撞,都会产生噪声。
1.5 卫生器具排水
卫生器具处的管道变化复杂,瞬间排水量大,一般还会有固液气三相混合作用,容易撞管道击而形成噪声。
2 室内给排水系统噪声问题的解决对策
2.1 控制给水管中水流的流速
给水管道中的噪声虽然产生的原因、发生的位置不同,但是基本上都与水流的流动速度有关,一般来说,水流速度越快,产生的噪声就越大。即使将水流速度控制得慢一些可以很大程度抑制给水系统的噪声,但是过慢的流速也会给居民生活带来不便,如何合理控制流速,兼顾日常用水与防治给水系统的噪声是需要不断探索的问题。供水管内的流水速度与水头压力差、管径大小有关。因此。相关人员可通过控制管径大小、水头压力差来对水流速度实现控制。对于高层住宅来说,高层与低层的水头压力差相差太大,低层水压很高,水流很快,可能会有水锤、管道振动的产生,而高层水压太低,正常用水都会受到影响,因此需要对高层住宅进行压力分区设计,兼顾不同楼层的需求,还要符合经济合理的原则。
2.2 合理安装管道
供水管道的噪声大多是管道振动引起的,因此也可以通过消减管道振动的幅度来减小噪声。首先,采用密度更大的供水管道可以使管道在相同的水流冲击作用下振动幅度更低、噪声更小。相同的,管道支架安装牢固也可以降低管道的振幅从而减小噪声。在支架与管道的接触位置用橡胶垫缓冲也可以起到同样的效果。其次,还应该想办法减少管道振动的传递。比如装设可曲挠橡胶接头可以很大程度减少管道之间的振动传递。
2.3 合理选用排水管材
不同材料对于噪声大小的影响非常大,以前常用的是铸铁管,质量重、易腐蚀、阻力大、价格贵,后来随着建筑业的发展和材料的更新,普通UPVC管很好地弥补了这些缺点,并很快取代了传统的铸铁管。然而从噪声控制的角度来说,普通UPVC管取代传统铸铁管是一种退步。为了控制噪声,性能更好的UPVC螺纹管应运而生。
2.4 做好卫生间噪声控制
要控制卫生间的噪声首先应该控制其产生的噪声大小,这与其水路设计关系密切。一般来说,虹吸漩涡式坐便器通过虹吸和漩涡进行排水,噪声控制得最好;而冲落式的坐便器结构最简单,原理也最简单,单纯依靠水的落差形成冲力,噪声也更大。此外,从噪声传播的角度来说,在设计上卫生间坐便器应该布置在与卧室不相邻的墙壁一侧。
3 结语
为了给居民提供安静良好的生活环境,使居民可以得到充分的休息,构建健康的声环境,室内给排水系统的噪声控制必不可少。虽然目前噪声控制得到了行业越来越多的关注,但是室内给排水系统噪声的产生是一个复杂、涉及多方面、难以彻底解决的问题,需要从业人员不断研究改进,从材料、设计、施工等多方面尝试更进一步控制室内给排水系统的噪声。