探究建筑給排水管道噪聲的分析與控制措施

李海燕

摘 要：國內城市化進程加快，推動了建筑行業的發展，與此同時，建筑給排水行業也迎來發展的高峰期，無論住宅還是公建都需要安裝給排水管道和給排水設備，但其噪聲污染指數已受到人們的廣泛關注。建筑給排水的噪聲是一個難以徹底解決的問題，隨著人們對居住環境要求的不斷提高，設計與施工技術人員應樹立整體環境意識，不遺余力地進行分析與探討，結合新工藝，新材料和自身的工作經驗，具體情況具體分析，多方協作，爭取將建筑給排水的噪音降到最低，給人們創造一個安靜舒適的環境。對建筑給排水管道噪聲的分析展開探究，介紹了給排水噪音的產生的機理，并對提出的控制措施進行詳細論述。

關鍵詞：建筑給排水;管道噪聲分析;控制措施;探究

中圖分類號： TU82? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）04-0120-03

0 引言

當前，伴隨國民經濟的發展，人們的物質生活水平顯著提高，同時對建筑質量提出嚴格要求，為改善居住環境，有必要對給排水管道噪聲進行控制。雖然給排水管道噪聲問題已被相關人員熟知，但同樣需要提升自身的專業水平，通過大量實踐研究，制定出合理、科學的控制措施，進而為居民提供一個舒適的生活工作環境。

1 建筑給排水管道噪聲的產生的來源

1.1 衛生器具產生的噪聲

衛生器具在工作過程中產生的相關噪聲主要分為兩點，首先是在沖水過程中產生的噪聲，其次是其在排水過程中產生的噪聲。沖水噪聲的概念指的就是衛生器具在進行沖水工作的時候，水流本身和水流在進行沖擊衛生器具器壁的工作時所發出的聲音。排水噪聲的含義主要指的是衛生器具在排水過程中會有渦流，由此產生出的相關噪聲。

1.2 機械設備產生的噪聲

相關的機械設備所產生出的噪聲只要包括兩點，首先是水泵機組，其次是相關的空氣壓縮機等相關設備產生的噪音。致使機械設備產生噪聲的原因很簡單，主要是由于機械在振動過程中所導致的。主要發生噪聲的地點是在水泵房中，其與相關的水泵機械加工的具體組成部件，精度，水泵在工作過程中的運轉速度，流速等具體因素有關。這種噪聲的傳播渠道是通過泵房的維護結構以及具體的管道然后傳導到室內中來的。

1.3 給水管道產生的噪聲

（1）流水噪聲，一種是水流在流動過程中，沖刷管壁時候所發出的聲音，第二種是水流的斷面大小或者是管道在轉彎過程中，導致水流改變，致使水流（通過彎管接頭，四通，三通等）的過程時，具體的水流會對相關管壁造成比較大的沖擊，從而產生的管道噪聲。第三種是，當水龍頭在打開的時候，會發出的相關的呼嘯的聲。

（2）氣蝕噪聲，產生的主要原因是由于在管道內發生氣蝕情況進而產生的爆破聲響。如果管道內的壓力越大的話，與之相對應氣蝕的聲音也會逐漸增大，相關的加熱設備把冷水加熱，此前在冷水中的空氣，會在管道的端口逐漸變成氣團，氣團會進一步對輸水能力產生影響，當汽水的相關混合物在經過閥門和水龍頭處，也會發出很大的聲音。在集中熱水的相關給水系統中，這種噪音的發生率比較高。

（3）水錘噪聲，在壓力管道工作的過程中，水流速度發生明顯的變化導致很強的壓力交替升降的水力沖擊現象被稱為水錘，水錘在情況嚴重時會導致管道損壞，此種情況通常在水龍頭開啟關閉的時候比較常見。

1.4 排水管道產生的噪聲

（1）一般情況下，由排水橫貫產生的噪聲是由排水系統中的衛生器具將水排至橫管時水和管碰撞產生的，這種情況下排水橫管內部的空氣和水躍會不斷波動，進而出現水封冒泡的現象。

（2）排水橫支管內部的水流入立管時，也會產生一定的噪聲。當水從排水橫管內部流到排水立管時候，水流和整個排水系統其他配件以及管道撞擊致使噪聲的產生。

（3）排水立管中也會出現噪聲較大的情況。一般情況下排水立管與橫管連接處的水流匯聚成水舌，受到阻隔作用后，使得其在下降時形成氣塞流及水膜層。水流層的變化促使排水立管中的氣體受阻，水流也有可能和排水管壁或氣流沖擊，出現較大的噪聲，噪聲的大小和管道材料有較大關聯。

2 給水管道和排水管道產生噪聲的機理

2.1 給水管道的噪聲產生的機理

給水管道的噪聲污染大多來源于水的流速與壓力。這是因為不論何種事物之間的摩擦都能產生噪聲，水流與管道也是如此。加之水流速度與管道材質、粗細都存在聯系。建筑樓層高低不一，故水流方向也能產生噪聲;給水管道的材質各不相同，當水流從該管道流向另一管道時，便能產生較大壓力，進而產生噪聲。再或者是受到管道連接配件的影響，通常情況下，配件大多采用非平面造型，一旦水流流經該處便出現振動產生噪聲。當然，給水管道中的氣體同樣會產生噪聲。在管道的一側，空氣會順著水流進入管道，而且還會發生變化，隨之壓力減少或者增大，上述變化主要通過管道配件的振動來釋放噪聲。

2.2 排水管道噪聲產生的機理

排水管道相比給水管道而言，除了排出廢水以外，產生噪聲的幾率較大。究其根源：

（1）排水管道中的廢棄物明顯多于給水管道，故產生的摩擦力大，噪聲大。

（2）為節省土地資源，城市建筑物大多為高層，為便于工作和生活，通常將排水管道安裝在衛生間、廚房。為確保水位，要求管道地勢落差大，致使噪聲加劇。

（3）在衛生器具排水過程中，氣體會隨水流產生氣壓，到排水管道的末端便會釋放出，此時就會產生噪聲。

（4）大部分衛生器具為豎管，排水管道卻為橫管，從橫管至豎管的水壓最大，由于在水流與水壓的共同作用下，導致噪聲強度增加。而排水立管之所以產生噪聲，主要是因為排水橫管和立管在形成水流的情況下形成水塞流或者是旋轉水膜流。上述狀態不是一成不變，相反會隨機發生變化，導致氣體膨脹甚至是壓縮。而當水流和排水管相互沖擊時，便會產生噪聲，加之管材的強度不同。依照力學原理分析可知，假設水流為水膜流，排水效果最優，而且噪聲小。水膜流的最終流速，也就是水膜流的最大流速，隨著排水量的增加，當充水率超過1/3后形成水塞，水塞向下運動，管內氣體氣壓劇烈波動，導致水封破壞，整個排水系統不能正常運行。

2.3末端受水器噪聲產生的機理

給水管道末端受水器同樣會產生噪聲。當水龍頭放水時，因水壓與水流控制存在差異，故也會出現噪聲。為減小此處產生的噪音應選購抗壓性能強、靈活、易于控制水流的水龍頭，如此一來，水流不會湍急涌出，出現較大噪聲，而且還能延長管道的使用壽命[1]。

3 建筑給排水管道噪聲的控制措施

3.1 優化給排水系統的設計

3.1.1 噪聲問題設計

建筑給排水系統時，必須考慮減音防振。由于給排水系統經常出現噪聲問題，面對該種情況，應合理設計給排水管道，將自動排氣裝置設置在供水立管的合適位置，第一時間將管道內產生的氣體排出，避免空氣受到水的影響產生噪聲。當然，還能運用單立管排水系統，主要是為減少立管內產生的水流壓力。

3.1.2 預防水錘的產生

閥門和水嘴關啟時間越長，產生的噪聲越小，以免出現噪聲問題，在施工期間，應將緩閉逆止閥設置在水管道的出口，主要是為控制閥門的關啟速度。或者是在管道內安裝水錘消除裝置，避免產生噪聲。

3.2 科學運用水泵降低噪聲

3.2.1 科學選取水泵

由于水泵起著控制水量、水壓的作用，可以在一定程度上控制噪音的產生。眾所周知，水泵型號各種各樣，要求居民依照用水情況與樓層高度選取適宜的水泵。一般來說，對于用水量大、高樓層的居民能選取大功率水泵;相反，選用小功率水泵即可。在用水高峰期，能選用全開水泵;而在用水量小的時期，只需開幾臺水泵即可，不僅能控制噪音，還能節省水資源。

3.2.2 科學布局水泵

當布局水泵時，需綜合考慮是否遠離居住環境，一般適宜建設在附屬建筑物中。假如無法遠離居住地，同時也沒有附屬建筑物當支撐，應將水泵安裝在主建筑地下室中，上層適宜開設對噪音污染沒有嚴格要求的房間。

3.2.3 水泵防振

在運行期間，水泵振動主要借助地面與墻壁等進行傳遞，故安裝水泵時應減少其振動避免產生噪音。在途徑地板、墻壁時，若是存在洞口，應使用氈墊或毛皮防振墊。同時在水泵出水口、進水口安裝橡膠接頭使用支架作為支撐，目的是為控制水流壓力。此外，還可以在水泵下安裝減振器，使其符合減噪要求，最重要的是還能保護水泵。對于減震墊而言，橡膠和軟木最適宜，彈簧減振器的減振成效最優。

3.3 給水管道噪聲控制對策

3.3.1 科學布局

合理布局給水管道給水管道是否科學布局，可以有效控制噪聲給居民日常生活帶來的影響。例如，將給水管道布局在遠離臥式、辦公室等位置;整體布局時，需要綜合考慮廚房和衛生間的給水管道，同樣應遠離臥式。

3.3.2 選擇合適的配件

選取符合要求的配件，為控制噪聲，建議不要采取快速啟閉的閥門，這是因為該配件會快速啟閉水流，進而產生較強的氣壓，和管道進行摩擦產生噪聲。選取密度大的給水管道材料，可以減輕水流振動，降低噪聲的產生。另外，應嚴格依照要求選取支吊架，主要是為支撐給水管道，給水流減輕阻力。

3.3.3 合理安裝排氣閥

設置排氣閥為控制給水管道中氣體產生的噪聲，需要在上下行管道中間安裝排氣閥，至于數量與距離，必須結合地勢情況來明確。通常情況下，上行管道需要在最高端安裝排氣閥，目的是為控制因水流上升或下降帶來的氣壓，以免產生噪聲。而在下行給水管道則需要在供水最高端安裝排氣閥。

3.3.4 鋪設給水管道

管道和管卡之間放置絕緣材料鋪設給水管道時，需要穿過地板與墻壁。在穿墻過程中，需要在墻壁打洞的四周鋪設絕緣材料，該種材料一般為毛皮，主要是為減少管道和墻壁的摩擦，從而掩蓋水流和管道因摩擦產生的噪聲;若是管道處于地板下，便選取隔音成效好的材料。

3.3.5 降低出現水錘的概率

降低出現水錘的概率，出水口閥門、水嘴都不適宜使用快速閉啟配件重點是水流速度的明確。如果流速太大容易出現水錘，產生噪聲，嚴重損壞管道以及附屬配件;反之，流速太小，會浪費管材。

3.4 排水管道噪聲的控制對策

和給水管道比較而言，雖然排水管道的水壓小，但需要排出大量廢棄物，較為復雜。具體從以下幾個方面著手：

3.4.1 合理布局排水管道

為控制排水管道的噪聲，要求將其布局在對噪音污染要求不嚴格的廚房或者衛生間，不得布局在臥式;關于廚衛的布局，應遠離臥式，或在廚衛和臥式中間設置隔音墻。由于廚衛用水量大，可以將其布局在門口附近，一方面能減少排水管道的長度，從源頭控制噪聲;另一方面，排水管道的布置和噪音大小有著密切聯系。

研究發現，直角少的排水管道有助于控制豎管和橫管之間產生的壓力，進而達到減噪目的。根據通氣的方式室內排水系統可劃分成頂通氣排水系統、雙立管排水系統、環形通氣排水系統，器具通氣排水系統等。在這幾種排水系統中雙立管排水系統普及程程最高，作用最為明顯，不僅能提升立管的整體排水能力，還能平衡管道內產生的正負氣壓，降低氣塞出現幾率，進而實現減噪，一般優先被應用于高層建筑，但成本高[2]。對于特殊單立管排水系統而言，不需留有其他通氣管，只需留有伸頂通氣管即可，在此期間，還應在橫支管和立管連接位置設置特殊配件（如斜三通），為控制水流速度，減少立管中的壓力波動，進而實現減噪，在多層建筑中宜優先采用。

3.4.2 在管道始端安裝過濾裝置

排水管道的噪聲之所以大于給水管道，主要是因為前者混雜了較多的廢棄物，針對該情況，應在其始端安裝過濾裝置，為過濾管道中的雜質。該過濾裝置被劃分為兩大部分，其一，設備簡單，主要過濾固體雜質;其二，用來過濾氣體，如此一來，既能減少固體雜質帶來的阻力，也能降低氣壓。

3.4.3 排水管道選材

現如今，PVC-U塑料管已取代鑄鐵管，并被運用于建筑工程中，但也面臨排水噪聲大、隔音效果差等問題，因而，部分地方會采取排水鑄鐵管，有的依照實際情況，選取密度大、隔音成效佳的塑料管，比如，PVC-U螺旋管。內壁光滑，強耐彎性的管道有助于排水，而且還能控制因水流和管道摩擦產生的噪音，常規金屬管道易于生銹，不利于水的流動，因而需要選用高密度納米材料，降低摩擦，吸收聲波，避免產生噪音。同時排水立管最好布置在管道井內或外面包裹一層吸音材料，可有效吸收噪音和振動，阻止管道振動波傳出，從而降低噪音。

3.4.4 使用符合要求的配件

從改善水流工況的角度出發，選用合適的配件。污水從排水橫支管排出后會進入到排水立管中，在水流下降的過程中會伴隨著小部分氣體鄉下運動，此時若無法快速補充氣體，就會使得排水立管出現負壓的情況，故可以調整橫支管與排水立管的角度。或者在二者連接處運用諸如導流葉片的特質配件，以此來降低排水橫支管中水的流速，擠壓管道內的氣他，有效減少了水躍現象的產生，從根本上降低了噪聲的產生。排水橫管和立管的連接材料可采取TY型或Y型三通，在一定程度上可以減少水流和管壁的沖擊，增加空氣減小噪聲。可采用兩個45°彎頭或者一個45°另外一個60°的彎頭，并設置支架護著支墩，以此來降低垂直角度所帶來的壓力;增大橫干管管徑或者彎頭的曲率半徑，減低水躍高度，使得水管內諸如異徑，大曲率半徑，蛋型斷面的AD型底部接頭的底部特質配件更加穩定，改善橫干管的排水工況。要確保排水系統中的水封，抗擊排水管道的壓力波動。

4 結語

綜上所述，在建筑工程中給排水管道設備占至關重要的地位，其作為重要構成部分，產生的噪音會直接影響到人們的使用體驗，這是因為給排水系統較為復雜，容易受到多種因素的影響。所以，無法全部消除噪音。但站在科學發展觀的角度上來看，不論布局、選材，還是選取配件，都應認真對待。總結產生噪聲的原因，并采取科學的控制措施爭取將噪聲降低至合理范圍，從而提高居民的居住質量，改善生活環境，最終推動建筑行業的全面發展。

參考文獻

[1] 丁赫.建筑給排水管道噪聲分析與控制[J].中外企業家，2019 （1）：87.

[2] 何紅宇.關于給排水管道噪聲的來源、分析及控制的研究[J].民營科技，2012（4）：314.