建筑排水管材及管件噪聲測試給排水系統綜述

宋曉琨 張朝捷

（中國建筑材料檢驗認證中心有限公司，北京 100024）

隨著我國城市建設和建筑業的迅速發展，對建筑的人居環境要求也越來越高。建筑排水管材及管件噪聲已成為民用建筑噪聲最主要的噪聲源之一，目前絕大多數普通排水管材及管件排水時所產生的噪音遠大于40dB，超過國標GBJ118-88《民用建筑隔聲設計規范》中住宅噪音的規定，嚴重影響人們的日常生活。鑒于此，市場上涌現了大批隔音消音管材、降噪管材及管件，品種繁多，質量良莠不齊，針對此種情況，國家建筑材料測試中心申請制定了國內首個建筑排水系統噪聲測試方法標準《建筑排水管道系統噪聲測試方法》(CJ/T 312-2009)，通過該標準的測試方法，對不同排水管材和管件的降噪效果進行甄別。國家建筑材料測試中心也結合該標準出臺建造了國內首個建筑排水系統噪聲測試試驗室。

1 試驗設施

1.1 試驗室

試驗室分上下兩層混響室，每層兩個房間，分別為聲源室和接收室，聲源室和接收室中間為試驗墻，試驗室的基本結構如圖1所示：

圖1 實驗室剖面圖及管道系統安裝示意

每個試驗室室內高度（2.8m）,空間體積50m3。試驗墻寬度4m。試驗墻用來安裝和固定排水管道系統，天花板和地板上開口用于安裝試驗管材及管件。這種組合四個相鄰混響試驗室可同時測量排水時對相鄰兩層分別產生的空氣聲和結構聲。

1.2 給排水管道系統

給排水管道系統是噪聲試驗室的重要組成部分，它為噪聲測試提供必備的試驗設施。標準要求噪聲測試排水使用五種恒定流量：0.5L/s；1L/s；2L/s；4L/s； 8L/s，流量上限取決于管道內徑，參見下表1：

表1 不通管道內徑下的排水流量

圖2 給排水系統組成圖

表——排水流量

在測量時間Tm過程中，流量控制在規定值的±5%范圍內。

依試驗室建筑結構和試驗要求設計給排水系統總體方案和總體布局，經過多種方案的篩選和優化組合，從系統性能、控制操作、維修對策到工藝協調等多方面研究考察確定下面的最佳設計方案：

該系統主要由水源、動力源水泵、管線、閥組（含手動截門、電磁閥、電動閥）、貯水箱（含主水箱和地溝水箱）、流量計、被測管材等組成。系統簡圖如圖2所示：

管道設備布局的合理性為噪聲測試工作起到關鍵作用，按照建筑給水排水設計規范（GB50015-2003）和試驗室實際狀況確定水源位置，被測管材進水口附近配主水箱（貯水量約3T），其由上水動力裝置-水泵進行供水備排水所需。管道設備布置工藝圖如圖3所示。

圖3 管道設備布置工藝圖

1.3 給排水試驗操作

噪聲測試試驗開始前為高層的主水箱注水，注滿一定水位后停泵，繼而進行下步的排水噪聲檢測試驗，上水和排水過程按步相互獨立完成。進行排水試驗操作時，用電控每次開啟一路管線,其它管路保持關閉,水流從主水箱流出經過對應流量的管道流入到被測管材，管材排水過程中產生的噪聲由聲學設備采集、測量后經數據處理得到被測管材結構聲和空氣聲的測量結果，完成建筑排水管材管件的噪聲測試。水流可以手動關停也可以自動定時關停。試驗室底層地溝水箱是循環水箱（貯水量約1T）既為主水箱供水同時兼做為管材排水回流處。試驗要求提供5組恒定水流量，選用手動閘閥和電磁（動）閥組合配合使用。小流量選電磁閥，大流量選電動閥，在管路上安裝五組分支設定五組流量分別獨立運行，每組管路開始運行時用手動閘閥調節，出閥管路流量基本恒定在要求的設定值，即試驗所需的流量，這樣方便滿足系統的多流量輸出需求。其流量精度也能保證在5%規定值范圍內。

2 設計特點與工程實施

本給排水系統設計操作簡便直觀，調網工作變為簡單的流量分配，實現一對一流量排水。管路數量和流量種類一樣多，管徑大小不等，使用變徑。由于5組流量范圍從0.5L/s到8L/s，測量范圍較寬，選用抗干擾能力強，測量可靠，精度高，流量測量范圍廣的智能電磁流量計測量管路5種流量的輸出。在流量計附近還設有旁路作為標定回路，對流量計進行標定。水流經過標定管路出水，出水流量可用稱重法計量標定。另外，排水過程是從主水箱出水為靜壓出水而非泵直接供水（有壓出水）按恒定流量流入到被測管材中，滿足《建筑排水管道系統噪聲測試方法》標準規定要求，整個給排水系統正常穩定工作。

2009年8月按上述給排水系統設計方案對給排水設備安裝施工，包括地溝水箱、主水箱的加工安裝，自吸水泵、各種閥門的安裝，管路布線施工等。管道施工安裝敷設方面，管道布置、管架、支架、吊架的安裝等都與試驗室土建施工一起統籌規劃；給排水系統與實驗室標準配置—“接收室”和“聲源室”布置合適的位置關系，在進行噪聲測試聲源采集時，供水系統動力源自吸泵不工作，排除了水泵自噪音對管材噪聲測試的影響。給排水系統管材管件與被測排水管材聯接合理。給排水設備安裝工程結合試驗室土建施工一并完成。經過試驗測試，設計和施工均完全滿足試驗要求，使整個工程項目—“建筑排水管道系統噪聲測試”達到很好的試驗效果。