摘""要:建筑中的給排水系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動(dòng)與噪聲不僅影響居民的生活,還會(huì)對(duì)綠色建筑的使用壽命有所影響?;诖?,研究對(duì)給排水系統(tǒng)中振動(dòng)噪聲的傳遞路徑進(jìn)行了探討分析,并提出了多種減振降噪方案,如使用橡膠隔振墊以及安裝排水立管等多種措施。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在排水系統(tǒng)中的檢測(cè)結(jié)果為小區(qū)B的管道流動(dòng)噪聲、結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)與空氣輻射噪聲相較于小區(qū)A的數(shù)值下降了13"dB、2.9"m/s、10"dB,在用水高峰期時(shí)小區(qū)B的室內(nèi)排水噪音相較于小區(qū)A降低了29.13%,驗(yàn)證了研究所提出的方案具有很好的減振降噪性。這些措施不僅提高居住環(huán)境質(zhì)量,還為綠色建筑設(shè)計(jì)提供了可持續(xù)發(fā)展的策略。
關(guān)鍵詞:綠色建筑""給排水系統(tǒng)""減振技術(shù)""降噪技術(shù)""環(huán)境保護(hù)
中圖分類號(hào):TU992
Vibration"Attenuation"And"Denoise"Techique"For"Green"Building"Drain
ZHANG"Qian
Sinomach"Tdi"International"engineering"Co.,"Ltd.,"Beijing,"100083"China
Abstract:"The"vibration"and"noise"generated"by"the"water"supply"and"drainage"system"in"buildings"not"only"affect"the"lives"of"residents,"but"also"have"an"impact"on"the"service"life"of"green"buildings."Based"on"this,"the"study"explored"and"analyzed"the"transmission"path"of"vibration"noise"in"the"water"supply"and"drainage"system,"and"proposed"various"vibration"reduction"and"noise"reduction"schemes,"such"as"using"rubber"vibration"isolation"pads"and"installing"drainage"risers."The"experimental"results"show"that"the"detection"results"in"the"drainage"system"show"that"the"pipeline"flow"noise,"structural"transmission"vibration,"and"air"radiation"noise"in"community"B"have"decreased"by"13"dB","2.9m/s,"and"10"dB""compared"to"community"A."During"peak"water"use"periods,"the"indoor"drainage"noise"in"community"B"has"decreased"by"29.13%"compared"to"community"A."This"verifies"that"the"proposed"solution"has"good"vibration"reduction"and"noise"reduction"properties."These"measures"not"only"improve"the"quality"of"living"environment,"but"also"provide"sustainable"development"strategies"for"green"building"design.
Keywords:"Green"Building;"Water"Supply"and"Drainage"System;"Vibration"Reduction"Technology;"Noise"Reduction"Technology;"Environmental"Protection
隨著城市化進(jìn)程的加速,綠色建筑成為城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展的趨勢(shì),指在全壽命期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑[1]。建筑給排水系統(tǒng)是建筑物內(nèi)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,而其運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)和噪聲不僅影響建筑物的使用功能和居住舒適度,還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染[2]?;诖?,研究綠色建筑給排水系統(tǒng)的減振降噪技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。減振降噪技術(shù)的研究旨在通過(guò)工程措施和設(shè)備優(yōu)化,降低排水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲,以改善居民的生活質(zhì)量,提高建筑的安全性和使用年限[3]?;诖耍芯繉⑻接懢G色建筑中給排水系統(tǒng)常見的振動(dòng)和噪聲源傳遞路徑,針對(duì)這些傳遞路徑提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,優(yōu)化居民的居住環(huán)境與建筑的使用年限,實(shí)現(xiàn)綠色建筑環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。
1""給排水系統(tǒng)的減振降噪技術(shù)設(shè)計(jì)
1.1""給排水系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲源傳遞路徑
噪聲污染是繼大氣污染和水污染之后的第三大污染來(lái)源,其中建筑內(nèi)部的噪聲最為嚴(yán)重。建筑內(nèi)部振動(dòng)噪聲來(lái)源分為兩種:一種是常用的家用電器,另外一種來(lái)自建筑給水排水系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲[4]。而給排水系統(tǒng)中的振動(dòng)噪聲分為給水管道振動(dòng)、水泵運(yùn)行噪聲和排水沖擊噪聲3種[5]。目前,大多數(shù)減振降噪的研究對(duì)給排水系統(tǒng)的傳遞路徑研究較少,多是對(duì)排水管道進(jìn)行降噪優(yōu)化。研究通過(guò)對(duì)給排水系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng)傳遞路徑進(jìn)行分析研究,并在噪聲源傳遞路徑上減少振動(dòng)和噪聲對(duì)建筑與居民的影響。
通過(guò)圖1分析得到給排水系統(tǒng)噪聲與振動(dòng)的傳遞路徑,研究可以通過(guò)這些傳播途徑尋找出更為有效的減振降噪技術(shù)以減少其對(duì)綠色建筑的影響與傷害。首先,給水管道的振動(dòng)主要是水流在流動(dòng)過(guò)程中與管壁和空氣摩擦產(chǎn)生的振動(dòng),除此之外,還有水流對(duì)管壁沖擊引起的振動(dòng),這些振動(dòng)通過(guò)管道與支架進(jìn)行傳播。其次,水泵運(yùn)行所產(chǎn)生的振動(dòng)來(lái)源于水泵機(jī)械運(yùn)動(dòng)與水流在泵體內(nèi)部的高速運(yùn)動(dòng),這些振動(dòng)通過(guò)墻壁和樓板進(jìn)行傳遞。排水沖擊噪聲則主要發(fā)生在高層建筑的排水系統(tǒng)中,當(dāng)水流快速下降并撞擊管道壁面時(shí)產(chǎn)生的沖擊聲會(huì)通過(guò)管道和建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞。研究通過(guò)對(duì)給排水系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲傳遞路徑進(jìn)行深入分析,能夠在源頭提出優(yōu)化方案從而對(duì)噪聲振動(dòng)進(jìn)行有效的控制和優(yōu)化。
1.2""減振降噪技術(shù)設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)建筑中的給排水系統(tǒng)噪聲和振動(dòng)傳遞路徑分析得到的結(jié)果,研究可對(duì)這些路徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),減少噪聲與振動(dòng)給建筑帶來(lái)的損傷。目前,綠色建筑的水泵房大多都設(shè)在地下一層這會(huì)對(duì)底層用戶造成一些影響,因此可以采取相關(guān)的噪聲控制。首先,可以對(duì)水泵管道隔音減振。為了避免水泵振動(dòng)通過(guò)管道傳播,需要使用軟連接。水泵管道穿墻處需要進(jìn)行減振處理,方法就是填充減振墊或其他彈性減振材料。除此之外,還可以對(duì)水泵的底座安裝橡膠氣囊減振器,使得水泵機(jī)組的振動(dòng)無(wú)法通過(guò)下方地面?zhèn)鞑ァ6P式水泵宜采用橡膠隔振墊,安裝在樓層時(shí)宜采用多層串聯(lián)疊合的橡膠隔振墊或阻尼彈簧隔振器。立式水泵宜采用橡膠隔振器,相較隔振器擁有較好的內(nèi)阻尼性,對(duì)水泵產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)有較好的緩沖性。
為了對(duì)給排水系統(tǒng)中的排水立管進(jìn)行有效降噪,可以通過(guò)改進(jìn)內(nèi)壁螺旋管,得到具有減振降噪效果的特殊單立管。該管道由于其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得立管水流和橫支管水流迅速形成附壁漩流,從而減緩立管水流速度,減少水流與管壁及空氣之間的碰撞,并降低管道的振動(dòng)噪音。經(jīng)國(guó)家專業(yè)噪聲測(cè)試,該管道的噪聲水平小于40"dB。
2""減振降噪技術(shù)有效性驗(yàn)證
為了對(duì)綠色建筑給排水系統(tǒng)的減振降噪技術(shù)有效性進(jìn)行驗(yàn)證,研究選用1組未經(jīng)過(guò)特別減振降噪優(yōu)化的小區(qū)A進(jìn)行噪聲振動(dòng)檢測(cè),再對(duì)使用了研究所提出減振降噪優(yōu)化技術(shù)的小區(qū)B進(jìn)行噪聲振動(dòng)測(cè)試。
圖3(a)為給水泵房噪聲與振動(dòng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,由圖可看出,小區(qū)A給水泵房的噪聲與振動(dòng)均高于小區(qū)B,經(jīng)過(guò)減振降噪優(yōu)化后的小區(qū)B在泵房的機(jī)械噪聲中比小區(qū)A降低了14"dB,結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)降低了3"mm/s,空氣輻射噪聲降低了20"dB。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明使用水泵管道隔音減振與水泵的底座安裝橡膠氣囊減振器后水泵房的噪聲與振動(dòng)的降低效果明顯。圖3(b)為給排水系統(tǒng)的噪聲振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,小區(qū)B的管道流動(dòng)噪聲、結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)、空氣輻射噪聲與管道結(jié)構(gòu)噪聲為61"dB、1.3"m/s、59"dB、52"dB,相較于小區(qū)A的數(shù)值降低了13"dB、2.9"m/s、10"dB、21"dB。對(duì)比結(jié)果證明了優(yōu)化方案的可行性與有效性。
為了對(duì)室內(nèi)居住效果進(jìn)行驗(yàn)證,研究對(duì)小區(qū)A和B進(jìn)行室內(nèi)噪聲量檢測(cè),分別抽取小區(qū)中隨機(jī)一棟的不同樓層在用書時(shí)段較多的時(shí)候進(jìn)行測(cè)量。
3""結(jié)語(yǔ)
給排水系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng)傳播會(huì)對(duì)居民的居住質(zhì)量與建筑的使用性產(chǎn)生影響。為了減少噪聲振動(dòng)帶來(lái)的影響,研究通過(guò)分析給排水系統(tǒng)中的主要噪聲和振動(dòng)源傳播路徑,并針對(duì)給水泵房與排水系統(tǒng)提出了減振降噪技術(shù)的優(yōu)化方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)減振降噪優(yōu)化后的小區(qū)B在泵房的機(jī)械噪聲中比小區(qū)A降低了14"dB,結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)降低了3"mm/s,空氣輻射噪聲降低了20"dB,驗(yàn)證了研究對(duì)水泵房減振降噪效果明顯。在排水系統(tǒng)中的檢測(cè)結(jié)果為小區(qū)B的管道流動(dòng)噪聲、結(jié)構(gòu)傳遞振動(dòng)、與空氣輻射噪聲相較于小區(qū)A的數(shù)值下降了13"dB、2.9"m/s、10"dB,在用水高峰期時(shí)小區(qū)B的室內(nèi)排水噪音相較于小區(qū)A下降了29.13"%。證明了研究所提出的減振降噪技術(shù)具有明顯的可靠性與有效性。然而,研究還存在一定的局限性,給水泵房安裝的橡膠氣囊減振器和特殊排水管道可能因時(shí)間和使用情況過(guò)久而失效,這增加了維護(hù)的難度和費(fèi)用。未來(lái)將研究如何提高減振降噪材料的使用壽命,減少維護(hù)的難度與費(fèi)用。
參考文獻(xiàn)
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