【摘要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)環(huán)境的舒適性提出了越來(lái)越高的要求。作為與人們工作和生活息息相關(guān)的建筑給排水工程,在使用過(guò)程中極易產(chǎn)生一定的噪聲和振動(dòng),給使用者帶來(lái)很大的困擾。本文通過(guò)對(duì)建筑給排水工程噪音和振動(dòng)來(lái)源的分析,總結(jié)建筑給排水工程中容易出現(xiàn)噪音和振動(dòng)的主要部位,并提出相應(yīng)的隔音防振措施,以達(dá)到減少噪音、降低振動(dòng)、提高建筑物居住和使用舒適性的目的。
【關(guān)鍵詞】建筑;給排水工程;隔音;防振
根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《社會(huì)生活環(huán)境噪聲》的要求,1類標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值晝間為55分貝,夜間為45分貝,而住宅室內(nèi)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為低于所在區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)10分貝。在日常生活中使用最為頻繁的建筑給排水設(shè)施,若不進(jìn)行相應(yīng)的隔音與減振處理,將極大地降低人們的居住體驗(yàn),直接影響人們的工作和生活。
建筑給排水工程中產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的主要部位分為三大類:衛(wèi)生設(shè)備、管道系統(tǒng)和水泵機(jī)組。
1、衛(wèi)生設(shè)備的隔音與減振
衛(wèi)生設(shè)備是現(xiàn)代建筑中與人們關(guān)系最為密切的設(shè)備之一,它給日常生活帶來(lái)了極大的便利。一般情況下,衛(wèi)生間距離人們的活動(dòng)區(qū)較近,而住宅的衛(wèi)生器具布置都接近于臥室。如果在給排水工程的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,不對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的設(shè)備采取一定的隔音減振措施,其產(chǎn)生的噪音將對(duì)居民產(chǎn)生非常不利的影響。
建筑給排水工程中,衛(wèi)生設(shè)備的噪音來(lái)源主要包括兩個(gè)方面。首先是衛(wèi)生設(shè)備在進(jìn)水時(shí),水流與各類器具之間碰撞發(fā)出的聲響以及濺水時(shí)發(fā)出的聲響。其次是衛(wèi)生設(shè)備排水時(shí),水流高速通過(guò)存水彎,以及衛(wèi)生器具內(nèi)的水臨近排完時(shí),水流形成漩渦而產(chǎn)生空氣負(fù)壓造成抽吸,均會(huì)引起很大的噪音,同時(shí)水封被破壞時(shí),也會(huì)產(chǎn)生一定的噪音。
為減少衛(wèi)生設(shè)備在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的噪音,主要采取以下幾個(gè)措施。
首先,在設(shè)備選型時(shí),盡量選取低噪音設(shè)備,例如帶減壓效果的水嘴、泡沫水嘴、虹吸馬桶等,以減少器具在進(jìn)出水過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。同時(shí)選擇帶有緩開(kāi)和緩閉功能的閥件,加裝水錘消除器等。
其次,在對(duì)衛(wèi)生間的器具進(jìn)行布置時(shí),盡量遠(yuǎn)離靠近臥室的墻面,排水立管亦不宜靠近與臥室相鄰的內(nèi)墻,避免出現(xiàn)固體傳播聲音的現(xiàn)象。在不可避免的情況下,應(yīng)采取相應(yīng)的隔音減振措施,如衛(wèi)生器具安裝在地面或墻面時(shí),在接觸面加裝彈性橡膠隔振層,以減少噪音的產(chǎn)生和傳遞;排水立管穿越樓板處預(yù)留柔性防水套管。
最后,衛(wèi)生間樓板的縫隙和孔洞,對(duì)整體結(jié)構(gòu)隔音效果有著巨大的影響。根據(jù)實(shí)際情況的測(cè)算,在隔音樓板結(jié)構(gòu)上,一旦出現(xiàn)總面積1%左右的孔洞,會(huì)降低其整體隔音性能50%以上。因此,對(duì)于衛(wèi)生間排水立管預(yù)留的防水套管,在管道安裝完畢后,應(yīng)用阻燃密實(shí)材料和防水油膏填實(shí)套管與管道之間的縫隙,并采用標(biāo)號(hào)較高的水泥對(duì)其進(jìn)行填充,確保所有孔洞都進(jìn)行了有效的封堵處理。
2、管道系統(tǒng)的隔音與防振
現(xiàn)代建筑中,為方便居民的生活,用水點(diǎn)較多,相應(yīng)的給水管和排水管也設(shè)置較多,而管道又多安裝在建筑內(nèi)部,因此管道產(chǎn)生和傳播的噪聲對(duì)居住環(huán)境的影響較大。
根據(jù)近年來(lái)對(duì)建筑管道噪音來(lái)源的分析,管道系統(tǒng)的噪音主要是水管內(nèi)水體流動(dòng)時(shí)對(duì)管道內(nèi)壁和彎頭、三通、四通等管道配件的沖擊所造成的。管道噪音的大小與給排水工程所使用的管道材料有一定的關(guān)聯(lián),管材的管壁厚度和比重,直接對(duì)管道使用時(shí)所產(chǎn)生的噪音有較大的影響。
建筑給排水工程中管道系統(tǒng)的隔音減振措施主要為以下幾個(gè)方面。
首先,由于水流噪聲會(huì)隨著流速的增加而加大,流速越大,水體對(duì)管道的沖擊越大,所產(chǎn)生的噪音就越大。因此應(yīng)控制水流速度,將其控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。
其次,對(duì)建筑實(shí)行分區(qū)供水的方式。建筑高度不超過(guò)100m時(shí)采用垂直分區(qū)并聯(lián)供水或分區(qū)減壓的供水方式,建筑高度超過(guò)100m時(shí)采用垂直串聯(lián)供水方式,各分區(qū)的靜水壓力不宜大于0.45MPa,同時(shí)生活給水系統(tǒng)用水點(diǎn)處的供水壓力不宜大于0.20MPa,超過(guò)時(shí)則設(shè)減壓閥。
第三,對(duì)管道的布置方式進(jìn)行優(yōu)化,可以在給排水工程中采用雙立管的排水方式,通過(guò)設(shè)立通氣管道,如專用通氣立管、主通氣立管、副通氣立管、環(huán)形通氣管等,來(lái)平衡管道存水彎內(nèi)外的氣壓差,達(dá)到降低噪音的效果。對(duì)安靜要求較高的建筑物內(nèi),可設(shè)置器具通氣管。
第四,在布置排水立管時(shí),盡量避免將排水立管靠近與臥室相鄰的內(nèi)墻,必要時(shí)可將排水立管設(shè)置于專門的水井內(nèi)。同時(shí)采用同層排水的方式,將排水橫支管敷設(shè)于同層套內(nèi),如下圖:
最后,對(duì)排水管道的材料進(jìn)行合理的選型。一般的建筑排水塑料管內(nèi)壁比較光滑,比重較小,使用時(shí)噪音偏大,因此設(shè)計(jì)時(shí)可選用超靜音排水管、柔性鑄鐵排水管等。必要時(shí)可在排水管外面包一層隔音氈進(jìn)行隔音,隔一段距離安裝相應(yīng)的柔性接頭,以達(dá)到排水管道隔音與減振的效果。
3、水泵房與設(shè)備的隔音與減振
生活水泵為了給人們提供生活用水,需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷的運(yùn)行,消防水泵也需要每周自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行一次,每月手動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行一次,其產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)與人們的生活密切相關(guān)。
水泵的噪音和振動(dòng)的傳播途徑有兩種方式:一種是通過(guò)空氣向外傳播,一種是通過(guò)水泵的進(jìn)、出水管道及與管道相連的管道支吊架進(jìn)行傳播。目前常用的控制噪聲的主要方式有隔聲、吸聲、消聲、減振等,因此針對(duì)水泵機(jī)組的隔音與防振,需從水泵房的隔聲、吸聲、消聲和水泵設(shè)備的減振兩個(gè)方面來(lái)采取措施。
3.1隔聲、吸聲、消聲
在項(xiàng)目初期方案階段,進(jìn)行建筑平面布置時(shí),應(yīng)盡量將水泵房布置在公共區(qū)域內(nèi),遠(yuǎn)離建筑物的工作區(qū)和生活區(qū)。水泵房不應(yīng)毗鄰居住用房或在其上層或下層,避免噪聲直接傳播到居住區(qū)。高位消防水箱的最低有效水位不滿足水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)的靜水壓力時(shí),應(yīng)設(shè)穩(wěn)壓泵,此時(shí)可將穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)置在地下室消防泵房?jī)?nèi),以避免穩(wěn)壓泵運(yùn)行時(shí)對(duì)人們的影響。
在設(shè)備選型時(shí),選用振動(dòng)較小、噪聲低的水泵機(jī)組,其運(yùn)行噪聲應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
水泵機(jī)組作為主要的噪聲源,可加裝隔聲罩,將噪聲源罩在一個(gè)較小的空間,從源頭上控制噪聲的輻射和傳播,可以使其它的噪聲防治措施發(fā)揮更大的作用。隔聲罩一般采用0.5~2.0mm的鍍鋅鋼板或鋁板等金屬材料,內(nèi)壁涂覆3~5mm的阻尼涂層材料。
必要時(shí),泵房的墻壁和天花應(yīng)采取隔音吸音處理,避免水泵房?jī)?nèi)部的機(jī)械噪音通過(guò)空氣向外界傳播。水泵房采用墻內(nèi)填充隔聲材料的隔聲墻,墻壁和天花采用具有隔音效果的建筑材料,內(nèi)壁可以附著安裝吸音材料,還可以在泵房?jī)?nèi)壁上安裝尖劈吸聲體。同時(shí),水泵房可選用隔音門窗,用于日常維護(hù)的門,盡量朝室外開(kāi)放。
3.2減振
水泵房隔振包含水泵機(jī)組隔振、管道隔振、支架隔振三個(gè)方面的內(nèi)容,在實(shí)際工程中多為配套設(shè)置。
水泵機(jī)組的隔振方式應(yīng)采用支撐式,水泵與基礎(chǔ)、基礎(chǔ)與地面之間均加裝隔振元件。泵房地面設(shè)置減振層,削弱泵體運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)向建筑結(jié)構(gòu)的傳遞。機(jī)組下部設(shè)置混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)的重量在水泵機(jī)組總重量的1.5倍以上,這種情況下,機(jī)組底座擁有足夠的惰性阻尼,可以有效避免共振現(xiàn)象的發(fā)生。
水泵機(jī)組與基礎(chǔ)的連接避免采用剛性支撐,而采用彈性連接的方式,如設(shè)置橡膠隔振器、橡膠隔振墊、阻尼減振彈簧等。目前實(shí)際工程中,臥式水泵較多采用的是橡膠隔振墊,其隔振降噪效果較好,且具有價(jià)格低廉、安裝和施工方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)機(jī)組設(shè)備重量較輕時(shí),可采用單層橡膠墊進(jìn)行隔振;當(dāng)機(jī)組重量較大時(shí),可選用多級(jí)橡膠墊進(jìn)行隔振。在采用多級(jí)隔振時(shí),相鄰的橡膠墊之間必須采用鍍鋅鋼板隔開(kāi),厚度不小于4mm,尺寸必須大于橡膠隔振墊。
水泵吸水管和出水管上均設(shè)置減振裝置,如在水泵吸水管和出水管上均設(shè)置可曲撓橡膠軟接頭,以減弱泵體振動(dòng)引起的管道振動(dòng)。安裝在水泵進(jìn)出水管上的可曲撓橡膠軟接頭,必須在閥門和止回閥近水泵的一側(cè),且安裝在水平管上。在水泵出水管上設(shè)置消聲緩閉止回閥,防止水錘的產(chǎn)生。
針對(duì)水體在管道內(nèi)沖擊管道內(nèi)壁產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音,可在管道轉(zhuǎn)角或變徑處包覆隔音氈或吸音棉等阻尼減振材料,以降低沖擊振動(dòng)和噪聲。
管道支架、吊架和管道穿墻、穿樓板處,應(yīng)采取防止固體傳聲的措施。為防止噪音經(jīng)由管道傳播,管道之間的連接處加裝柔性接頭或軟管。管道架空敷設(shè)時(shí)采用隔振彈性支吊架,避免管道的振動(dòng)直接傳遞到建筑結(jié)構(gòu)。管道穿墻時(shí)預(yù)留柔性防水套管,加裝隔振墊,并采用軟填料封堵墻洞,以避免管道振動(dòng)引起的墻壁共振。
結(jié)語(yǔ):
建筑給排水設(shè)施在使用過(guò)程中雖然無(wú)法避免會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng),但是可以通過(guò)采取各種相應(yīng)的措施,以盡量減少噪音和振動(dòng)的發(fā)生、傳播和傳遞,降低對(duì)人們?nèi)粘9ぷ骱蜕畹挠绊?。隨著科技的進(jìn)步、新材料的出現(xiàn)和新工藝的運(yùn)用,針對(duì)建筑給排水工程所產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)的解決方法也會(huì)越來(lái)越多,建筑物的工作和居住環(huán)境將會(huì)得到逐步的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
[2]上海建筑設(shè)計(jì)研究院《水泵隔振技術(shù)規(guī)程》CECS59:94,中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)
[3]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》圖示15S909
作者簡(jiǎn)介:
涂玉芬(1986-)女,本科,湖南長(zhǎng)沙人,工程師,主要從事建筑給排水的設(shè)計(jì)、校對(duì)及審核工作。