摘要：随着我国经济水平的不断提升, 人民的生活质量不断提高, 环保意识也在不断地增强, 这就促使其对生活和工作环境要求变得越来越高。而噪音作为影响人们生活和工作环境的最主要原因, 已经引起了社会各界的共同重视。对于建筑本身来说, 其墙面的处理是对噪音最有效的阻隔, 但还是会有一部分来自于建筑内部给排水管道产生的噪音是不能够通过建筑本身进行避免的。因此, 研究建筑室内给排水管道噪声的分析与控制成为了房屋建筑工程建设面临的重要问题。
关键词：建筑给排水；管道；室内噪声；污染；防治
1建筑给排水管道噪声的产生
根据工作人员的研究探索, 建筑给排水管道噪声的产生包括了两个方面:第一个方面是指噪声的声源, 它主要是输水管道以及给排水管道的加压部分, 因此, 想要降低建筑给排水管道造成的噪声污染可以从这两个部分着手, 例如使用更加隔音的材料或者技术来降噪, 另外, 声源装置的形状和结构也对噪声的产生有极大的影响, 所以, 还可以通过改变装置形状构造来降低建筑给排水管道噪声的污染。第二方面则在于噪声的传播途径, 噪声的传播是需要介质的, 介质既能决定声音传播的速度又能决定声音传播的方向, 因此, 如果想要降低噪声对居民的影响, 可以根据周围环境来改变声音传播的方向, 通过把噪声导向没有人居住的地方来减少建筑给排水管道噪声对居民造成的影响。
2建筑给排水管道噪声的来源分析
2.1 给水管道噪声分析
2.1.1水流噪声
水流动会产生噪声, 例如大自然中江河小溪流动时都会产生声音。管道中水流噪声与很多因素有关, 例如水流动与管壁摩擦产生噪声, 水压越大、水的流速越快, 产生的噪声也就越大;管壁越粗糙, 碰撞越严重产生的噪声越大。同时, 管内产生噪声后, 需要通过管壁向外传导才能到达人耳, 成为污染噪声, 这就与管壁的材料密切相关, 管壁材质越厚、密度越大, 传导的噪声就越少, 管壁越薄、密度越小, 传导的噪声也就越大, 这就是金属给排水管道比PVC类管道隔音降噪效果好的道理, 不同材质管壁对水流噪声的屏蔽对比见图1。
图1 不同材质管壁对水流噪声的屏蔽对比
2.1.2 气蚀噪声
管道中的水流中不仅仅含有水, 还会有大部分的空气溶解在里面, 这些空气会由于温度的升高和压力的降低而被释放出来。由于密度的原因会悬浮在管道内部的水流上面, 时间长了, 大量的气体聚集就会形成很多的气团。这些气团的产生不仅仅会严重影响到管道对于水体的输送能力, 而且还会由于水流产生的振动和空气相互作用而形成更大的噪声, 通过管道壁的传播被扩散到建筑室内空间中, 影响人们的生活和工作环境。
2.1.3 水击振动噪声
水击振动噪声产生的原因主要是:由于各种阀门和水泵的突然开闭, 引起水流的速度和动量发生强烈的变化, 这时候就会导致水流的压强发生突然地变化, 我们称之为水击现象。而这种水击现象产生的噪音被称为水击振动噪声。这种噪声简单的会影响建筑室内环境的营造, 严重的话会使得管道发生破裂, 造成一定程度上的经济损失。
2.2 排水管道噪声分析
排水管道噪声分析主要是由于排水管道内污水的流动而产生的, 对其种类的分析和研究就需要通过分析污水流动的过程进行分类。第一种类型就是当污水排入到卫生器具的时候, 由于水流的虹吸作用和挟气作用造成了污水的流速增加, 就会产生较大的噪声影响。第二种类型是由于污水在流动的过程中会经过一些转弯的管道、十字形管道和T形管道, 导致水流的方向发生变化, 水流与管壁发生冲撞而产生出大量的噪音, 造成了对环境的危害。第三种类型是由于污水在进入到排水立管之后, 会呈现竖直下落的流动状态, 这时候水流内部的压力变化很剧烈, 就使得水流中的空气被压缩和抽吸, 形成了较大的噪音。
3室内噪声污染的优化控制技术
3.1管道布置
在管道布置上要充分考虑各房间的功能作用, 给排水管道布设要远离对静音要求比较高的房间, 如果卫生间与卧室相邻, 要将管道布设在远离卧室的墙面。如果有条件的话, 在建筑建设时就要留有专门的给排水管道井, 以利于噪声隔离。另外, 要增加建筑墙面和卫生间、厨房门窗的隔音效果, 也有利于给排水管道噪声和其他各类噪声的隔绝, 这是从传播途径上来控制噪声。
3.2给水管道噪声控制
给水管道噪声与水流速度和压力密不可分, 当水流压力大速度快时, 不但流动过程中会产生噪声, 在水龙头打开关闭时同样会产生噪声。根据建筑行业有关规定, 给水管道管径从起始端到末端要由粗到细, 逐步分级, 确保水流在全流程中压力和流速保持均匀, 干流速度控制在1.5 m/s, 支流速度控制在1 m/s左右。水流速度与噪声关系见图2。
图2 水流速度与噪声关系
在给水管道材质的选择上也要注意, 金属管道比PVC类塑料管道隔音降噪效果好, 但随着环保要求以及使用寿命要求的不断提高, 容易锈蚀、成本较高的金属管道材料使用量大幅降低。相对耐腐蚀性能更好、使用寿命更长、安装更方便、价格成本更低的塑料管材得到了长足发展和大面积的使用。在安装过程中, 多材质相对较软的塑料管材要加强固定, 避免产生振动, 在连接处的内壁尽量做到平整, 减少对水流的干扰。布设管线时要统筹设计, 避免不必要的弯道。
3.3排水管道噪声控制
排水管道在设计时尽量采用缓弯设计, 增加排水流畅度, 同时也降低固体物在转弯时与管壁成90度碰撞。例如在使用90度弯头时可采用两个45度弯头来代替, 或者采用大转弯半径的弯管代替。典型的排水管道配件的有限元分析截面图和剖面图见图3。
图3 典型的给排水管道配件有限元分析图
4建筑给排水管道对室内噪声污染的抑制可行性测试
为测试设计的不同给排水管道配置方式对室内噪声污染防治的应用性能, 进行可行性测试分析, 实验采用SPSS14.5有限元分析软件和MATLAB仿真测试, 分析给排水管道的布局模型对室内噪声的吸收和抑制能力, 得到建筑给排水的噪声湍流场分布见图4。
图4 建筑给排水挂到的噪声湍流场分布
采用不同的布局模式进行噪声污染抑制性能分析, 得到给排水管道不同布局方式对室内噪声污染防治的性能对比结果如图5所示。分析图5得知, 采用流量噪声场对比方式进行建筑给排水管道布局, 对室内噪声污染的防治性能较好。
图5 给排水管道不同布局方式对室内噪声污染防治的性能对比
对于噪音控制要求高的建筑可采用双层套管的施工方式, 内管作为排水管, 在内管外套一层管径较粗的外管, 内管和外管之间填充隔音棉。在室外温度允许的情况下, 也可将排水立管至于建筑外, 从而将部分声源从室内转移。
结论
不管是从哪一方面来说, 建筑给排水管道噪声都对人们的日常生活造成了严重的麻烦。为了让人们不再受到噪声的困扰, 有关部门需要及时对噪声产生的原因进行分析探究, 找出噪声的最终来源, 并且给出最适合的解决方式。工作人员也需要在正式施工前做好准备工作, 根据工程的实际情况和周围环境来决定应该使用什么方法来降低噪声。只有在有关部门, 企业和工作人员的共同努力之下才能给居民营造一个安静舒适的生活环境。
参考文献：
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论文作者:李永林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/14
标签：噪声论文; 管道论文; 给排水论文; 水流论文; 建筑论文; 管壁论文; 噪声污染论文; 《基层建设》2019年第5期论文;