吳旭鵬
遼寧方舟項(xiàng)目管理集團(tuán)有限公司 遼寧大連 116000
應(yīng)居民的要求,為了給居民提供一個(gè)沒(méi)有噪聲污染的生活環(huán)境,在住宅設(shè)計(jì)裝修時(shí)工作人員比較重視對(duì)室外噪聲的控制。然而室內(nèi)給排水的噪聲控制這一內(nèi)容往往被居民以及設(shè)計(jì)裝修方忽視。
流水噪聲產(chǎn)生于水流在給水管道中的流動(dòng),是給水管道噪聲中最常見(jiàn)、影響最大的噪聲來(lái)源。當(dāng)水流流過(guò)給水管道,會(huì)與給水管道摩擦或者引起給水管道的振動(dòng),摩擦與振動(dòng)就帶來(lái)了流水噪聲。因此,摩擦與振動(dòng)越劇烈,流水噪聲也就越大。而水流斷面大小的改變、水流方向的改變無(wú)疑會(huì)加劇水流與供水管道的摩擦與振動(dòng)。當(dāng)水流流經(jīng)彎管接頭、十字形管、異徑管等管道交接處,水流方向發(fā)生瞬間改變,快速流動(dòng)的水流沖擊著管道,使得管道產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。因此這些管道交接處是產(chǎn)生流水噪聲的密集區(qū)。根據(jù)流水噪聲產(chǎn)生的原理,不難得知流水噪聲隨流速和局部阻力的增大而增大。
氣蝕噪聲是由氣體產(chǎn)生的爆破音,一般產(chǎn)生于集中熱水的下行上供最高出水口處。供水管道中的水并不是純凈水,溶解了大量的氣,這也是氣蝕噪聲中氣的來(lái)源。由于空氣溶于水受溫度和壓強(qiáng)的影響很大,因此氣蝕噪聲的產(chǎn)生與控制也與溫度、壓強(qiáng)關(guān)系密切。溫度升高時(shí),空氣在水中的可溶性降低,管道水中的大量空氣被釋放,形成氣泡,氣泡聚集形成氣團(tuán),給輸水帶來(lái)阻礙。在供熱水的管道中,流經(jīng)管道的冷水因加熱而溫度升高,氣泡釋放,氣團(tuán)快速產(chǎn)生并運(yùn)動(dòng),在集中熱水的下行上供最高出水口處氣團(tuán)爆裂并產(chǎn)生噪聲,同時(shí)管道內(nèi)的液體快速移動(dòng)填補(bǔ)氣團(tuán)爆裂后的空缺位置形成氣穴現(xiàn)象,氣穴現(xiàn)象伴隨著瞬間的流水沖擊,金屬管道被高頻擊打再次形成噪聲。
振動(dòng)噪聲是因管道振動(dòng)而產(chǎn)生的,按照管道振動(dòng)產(chǎn)生的原因又分為水流激勵(lì)引發(fā)的振動(dòng)和機(jī)械傳遞振動(dòng)。管道本身是不會(huì)發(fā)生振動(dòng)的,水流流動(dòng),在關(guān)閉出水口的閥門(mén)時(shí),管道中的后續(xù)水流的前進(jìn)能量沒(méi)有耗盡,依然會(huì)向前沖擊著閥門(mén),還在流動(dòng)的水流會(huì)在短時(shí)間耗盡它們的前進(jìn)能量,對(duì)閥門(mén)產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力,由于沖擊振動(dòng)帶來(lái)了較大的噪聲,同時(shí)具有相當(dāng)?shù)钠茐牧?,這樣的現(xiàn)象也叫正水錘,相反,突然打開(kāi)閥門(mén)時(shí)為負(fù)水錘。機(jī)械傳遞振動(dòng)引發(fā)的振動(dòng)噪聲源于泵組,泵組本身運(yùn)作的時(shí)候就有很大的噪聲,之后與其相連的管道也會(huì)沿著管壁將振動(dòng)傳遞下去。
排水橫管的噪聲是排水管道常見(jiàn)的噪聲,產(chǎn)生的原因是排至橫管的水流沖擊橫管壁引發(fā)噪聲。此外,排水橫管中還會(huì)有因水封冒氣泡而產(chǎn)生的噪聲。排水立管的噪聲是因?yàn)榕潘⒐苤械乃鞯牧魉倥c方向的變化更加復(fù)雜。從排水橫管流入排水立管的流水會(huì)形成水舌,其在下落過(guò)程中在重力與氣壓的作用下又會(huì)形成氣塞流以及旋轉(zhuǎn)水膜,在這些變化過(guò)程中,立管的氣體、水流、排水立管的管壁不斷碰撞,都會(huì)產(chǎn)生噪聲。
衛(wèi)生器具處的管道變化復(fù)雜,瞬間排水量大,一般還會(huì)有固液氣三相混合作用,容易撞管道擊而形成噪聲。
給水管道中的噪聲雖然產(chǎn)生的原因、發(fā)生的位置不同,但是基本上都與水流的流動(dòng)速度有關(guān),一般來(lái)說(shuō),水流速度越快,產(chǎn)生的噪聲就越大。即使將水流速度控制得慢一些可以很大程度抑制給水系統(tǒng)的噪聲,但是過(guò)慢的流速也會(huì)給居民生活帶來(lái)不便,如何合理控制流速,兼顧日常用水與防治給水系統(tǒng)的噪聲是需要不斷探索的問(wèn)題。供水管內(nèi)的流水速度與水頭壓力差、管徑大小有關(guān)。因此。相關(guān)人員可通過(guò)控制管徑大小、水頭壓力差來(lái)對(duì)水流速度實(shí)現(xiàn)控制。對(duì)于高層住宅來(lái)說(shuō),高層與低層的水頭壓力差相差太大,低層水壓很高,水流很快,可能會(huì)有水錘、管道振動(dòng)的產(chǎn)生,而高層水壓太低,正常用水都會(huì)受到影響,因此需要對(duì)高層住宅進(jìn)行壓力分區(qū)設(shè)計(jì),兼顧不同樓層的需求,還要符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。
供水管道的噪聲大多是管道振動(dòng)引起的,因此也可以通過(guò)消減管道振動(dòng)的幅度來(lái)減小噪聲。首先,采用密度更大的供水管道可以使管道在相同的水流沖擊作用下振動(dòng)幅度更低、噪聲更小。相同的,管道支架安裝牢固也可以降低管道的振幅從而減小噪聲。在支架與管道的接觸位置用橡膠墊緩沖也可以起到同樣的效果。其次,還應(yīng)該想辦法減少管道振動(dòng)的傳遞。比如裝設(shè)可曲撓橡膠接頭可以很大程度減少管道之間的振動(dòng)傳遞。
不同材料對(duì)于噪聲大小的影響非常大,以前常用的是鑄鐵管,質(zhì)量重、易腐蝕、阻力大、價(jià)格貴,后來(lái)隨著建筑業(yè)的發(fā)展和材料的更新,普通UPVC管很好地彌補(bǔ)了這些缺點(diǎn),并很快取代了傳統(tǒng)的鑄鐵管。然而從噪聲控制的角度來(lái)說(shuō),普通UPVC管取代傳統(tǒng)鑄鐵管是一種退步。為了控制噪聲,性能更好的UPVC螺紋管應(yīng)運(yùn)而生。
要控制衛(wèi)生間的噪聲首先應(yīng)該控制其產(chǎn)生的噪聲大小,這與其水路設(shè)計(jì)關(guān)系密切。一般來(lái)說(shuō),虹吸漩渦式坐便器通過(guò)虹吸和漩渦進(jìn)行排水,噪聲控制得最好;而沖落式的坐便器結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,原理也最簡(jiǎn)單,單純依靠水的落差形成沖力,噪聲也更大。此外,從噪聲傳播的角度來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)上衛(wèi)生間坐便器應(yīng)該布置在與臥室不相鄰的墻壁一側(cè)。
為了給居民提供安靜良好的生活環(huán)境,使居民可以得到充分的休息,構(gòu)建健康的聲環(huán)境,室內(nèi)給排水系統(tǒng)的噪聲控制必不可少。雖然目前噪聲控制得到了行業(yè)越來(lái)越多的關(guān)注,但是室內(nèi)給排水系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜、涉及多方面、難以徹底解決的問(wèn)題,需要從業(yè)人員不斷研究改進(jìn),從材料、設(shè)計(jì)、施工等多方面嘗試更進(jìn)一步控制室內(nèi)給排水系統(tǒng)的噪聲。