建筑排水管道噪声形成原因与控制措施
——以未来人才公寓的装修项目为例

2021-04-15 07:48
工程技术研究 2021年5期
关键词:雨水管排水管排水管道

上海康业建筑装饰工程有限公司,上海 200433

1 未来人才公寓项目概况

1.1 项目总体情况

未来人才公寓装修项目范围为未来人才公寓所在园区范围内的9#~13#楼的1~6层及半地下室。室内总建筑面积为4万m2,9#~11#楼的高度为23.9m,12#~13#楼的高度为22.7m,标准层的层高为3.3m。项目改造前为学生宿舍,改造后为酒店式公寓,用于公司内部培训人才居住。项目沿用原有建筑框架,其1~5层的房间基本都有设备平台,其设备平台是按照每两个房间共用一个设备平台的原则设置的。在每栋楼的四个角上的房间也单独设有设备平台,然而6层房间除了四个角上的房间有设备平台,其余房间都没有设备平台。

1.2 雨水排水管的基本情况

该公寓作为学生宿舍时,每栋楼为坡屋面,屋面雨水经过天沟汇合后,从6根雨水管排至1层地面的雨水井。改为公寓后,阳台加装了窗户,原来阳台和房间的门、窗、墙均被拆除,阳台成为客房的一部分。加装窗户后,大部分雨水立管与屋面连接处位于客房内,但是也有几处雨水立管与屋面的连接处位于窗户外。按照业主对建筑外立面的美观要求,不允许出现大量的机电管线。根据客房平面布局的设置要求,所有雨水管都需要经过水平转换之后才能在合适的位置沿室内墙面到下一层或者设备平台,如图1、图2所示。

图1 转角房间雨水管平面图

图2 中间房间雨水管平面图

1.3 卫生间排水管的基本情况

改造前,该公寓作为学生宿舍,每个排水立管都在卫生间内(仅做装饰包裹),排水立管没有独立的管道井。卫生间的排水采用下层排水,上层排水管在下层吊顶内汇合后接至排水立管。改造后,作为酒店式公寓,设计人员调整了卫生间的平面布局,同时增加了排水管井,排水管井的检修门开向公共走道。排水管井和房间通过GRG隔墙分隔,井道内所有到房间内的水管在穿过隔墙后都进行了封堵。

2 排水管管道噪声形成原因

2.1 雨水排水管的噪声

项目进行至7、8月正好遇到暴雨的高发季节,发现雨水管道噪声非常大,因此施工人员对管道噪声形成的原因进行了分析。

(1)项目中的雨水排水管有多处排水方向的改变,特别是其竖向方向变为水平方向。由于排水方向的突然改变,使得水流直接撞击管道的连接件(两个45°弯头),形成了较大的撞击声,雨水流量和流速越大,这个噪声也越大。

(2)雨水在屋面汇集后没有规则地流入排水管,时而急,时而小,时而在屋顶排水沟处形成旋涡,时而混入空气一起向前流动,总之雨水在排水管里的流动是比较混乱的。由于存在一段水平方向的排水管,这种不理想的排水工况,使得水流在水平管内流动也产生了噪声。

(3)水流在撞击排水管道配件、排水管道等产生噪声也会因共振而加强。

(4)由于一开始使用的是防紫外线UPVC塑料雨水管,如图3所示,防紫外线UPVC塑料雨水管的排水噪声比其他管材较大,因此在室内感觉雨水管的噪声特别大。

图3 转角房间雨水管原始施工照片

(5)改造装修到一半时,吊顶还没安装到位,雨水管直接裸露在外,管道也没有完全固定到位,因此雨水管的噪声不但没有削减,而且存在共振使噪声加强的可能。

(6)雨水管在室内的部分过长,也是导致噪声明显的原因之一。

由于以上各种原因,综合导致了在项目进行到一半时,项目管理人员认为这样的雨水管道有问题,必须进行调整,不然等项目全部竣工后没法通过验收交给业主,即便业主当时接收了也会在使用过程中出现噪声过大的问题,导致投诉,故项目施工人员在后面进行了一系列的调整。

2.2 卫生间排水管的噪声

做好客房样板段后,项目管理人员对卫生间的排水管噪声进行了简单测验,对管道出现的噪声也进行了分析。

(1)洁具排水冲击管道形成噪声。由于洁具排水时冲力较大,撞击排水管的弯头产生撞击声,该撞击声同雨水排水管从竖向转横向时的撞击声一样,都是不可避免的,撞击声随排水流量和排水速度的增加而增大。

(2)卫生间内马桶或者蹲便器的排水流量和流速都较大,其排水对横向支管的摩擦较大,故摩擦也产生了噪声。

(3)卫生间内的排水管道同雨水管道一样,因排水管材选用的不同,噪声也会有较大差别。

(4)卫生间内的排水管道的固定不到位对噪声也有较大影响,固定不好会加剧共振。

(5)卫生间内排水支管较长,是噪声持续时间较长的原因。

(6)卫生间的排水和雨水管道的排水配件如果没有选用恰当的配件(非45°斜三通、非45°斜四通、非45°弯头),也会加剧噪声的产生。

(7)卫生间内不规则的排水工况,使得水流在管道内形成各种撞击、气塞等不利排水的情况,因而也形成了不同的噪声。

以上仅为噪声产生的部分原因,针对卫生间排水噪声产生的不同原因,施工人员也可以采用不同的措施来降噪。

3 排水管管道噪声的控制措施

3.1 针对雨水排水管噪声大的控制措施

(1)合理选择雨水排水管材。聚丙烯静音排水管是一种内、外层采用耐冲击共聚聚丙烯(PP-R)树脂的材料,而中间层采用降噪吸声的材料,三层共挤成型,其管件采用降噪吸声材料和聚丙烯(PP-R)树脂混合的专用料,经过注射成型。传统雨水排水管材使用的硬聚氯乙烯实壁管是以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料并加入必要的添加剂,用专用机械经加热挤出成型;其管件也是以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料并加入必要的添加剂,用专用机械经加热挤出成型。根据国家建筑标准设计图集《建筑排水塑料管道安装图集》(10S406),聚丙烯静音排水管的噪声较小,如表1所示。通过比较,聚丙烯静音排水管的噪声相对较小,然而价格稍高。根据项目的需求,仅在室内部分及6层的横向管道采用聚丙烯静音排水管是有必要的,虽然造价有所提高,但由于是局部采用该管材,总造价并没有增加很多,噪声问题却被极大降低。

表1 各类塑料管材主要物理学性能及选用表

(2)调整雨水排水管走向。将排水管在室外设置成横管。最初转角房间的排水管在室外连接屋面天沟地漏后直接按照最短线路连接到转角处的设备平台,这样导致大段雨水排水管被设置在室内。虽然横管最短,但其产生的主要噪声集中在室内。因此,施工人员做了调整,多加弯头和横向管子,使雨水排水管道沿着窗户在室外绕到设备平台。虽然排水没有原来顺畅(整个屋面排水不会因此而产生较大的问题),噪声也增加了,但毕竟噪声在室外,加上室外的其他噪声,雨水排水管的噪声就显得微乎其微。

(3)采用离心玻璃棉包裹。对于实在没法设置在室外的雨水排水管,施工人员将室内的横管和立管包裹50mm厚的32kg/m3离心玻璃棉。通过该方式既能吸收部分噪声,减少传到室内的噪声,又能缓解管道的震动。6层除了四个角上的房间,其余两个房间的雨水立管只能设置在室内,因此做好立管的减震和消音措施显得尤其重要。

(4)吊顶和墙体内填充消音棉。室内设置雨水排水管的吊顶和墙面都加消音棉,减弱噪声传至室内。吊顶和墙面包裹的设置已经将雨水排水管包在一个封闭空间内,这在一定程度上减弱了噪声,再加上消音棉的填充,进一步减少了噪声。

(5)增加橡胶垫减震降噪。施工人员在固定雨水排水管道时局部可以增加橡胶垫,这在一定程度上减轻了排水管道的共振,减少了因振动产生的噪声。

通过采用以上多种措施,室内雨水排水管的噪声得到了较大的减弱,使该项目的竣工通过验收,获得业主的认可。

3.2 针对卫生间内排水管道噪声大的控制措施

(1)公寓的卫生间推荐业主选用节水、消音型坐便器,而且坐便器的冲水形式上建议选择虹吸式。虹吸式主要是利用虹吸和旋涡的作用,将污水污物引至排水管道中。而且虹吸式冲水主要运用喷射孔使水流形成虹吸作用,其整体产生的噪声是较小的。因此从噪声的主要源头上推荐业方使用虹吸式的坐便器。

(2)对于卫生间内的平面布局,建议装修工人将坐便器尽可能靠近排水立管,但由于业主更注重卫生间的空间利用规划,使坐便器离立管较远,因此施工人员只能在排水管上采取相应措施,尽量短地排布排水横管,减少各种弯弯绕绕。

(3)排水管选用45°斜三通、45°斜四通、45°弯头,避免使用90°弯头、90°三通、90°四通,使水流更加通畅。

(4)施工人员在卫生间固定排水管时也可以适当增加橡胶垫,减小管道共振产生的噪声。

(5)卫生间的立管必须被置于独立的管道井内,从项目一开始,施工人员就调整了原来学生宿舍的立管排布,增加了排水井,将排水管置于排水井内,避免立管噪声对客房内的影响,同时还方便检修。

(6)排水管穿过排水井隔墙的地方做好封堵,既避免井道内噪声传到室内,也满足了防火要求。

(7)由于卫生间一般都设有门,和房间隔开了,并且一般将排水管置于吊顶内,通过以上降噪措施,噪声对客房的影响已经较小,故不在于雨水排水管一样采用聚丙烯静音排水管,而是采用了普通的U-PVC塑料排水管。当然在工程造价允许的条件下,还是建议施工方采用聚丙烯静音排水管或者铸铁管。

(8)在工程造价允许的条件下,增加排水管道的隔音棉包裹、吊顶内增加吸音棉或吸音板等都是能较好控制噪声的措施。不过项目条件有限,施工人员并没有采取这个措施。

通过采取以上部分措施,项目卫生间的排水噪声也得到了有效的控制,属于业主能够接受的范围。

4 结束语

文章对雨水排水管道和卫生间排水管道常见的噪声原因进行了分析,并提出了各种有利于消除雨水排水管噪声和卫生间排水管噪声的措施。通过这个项目可总结得出:一个好的施工设计项目需要关注和考虑的内容有很多,不能局限于给排水设计的自身,还要多方面综合考虑,如声学振动问题、装饰美观问题、项目造价问题等。

从排水专业角度出发,排水管道越短越好,转弯越少越好。但对于酒店而言,客房内的噪声越小越好,最好将排水管道全部布置在房间外,这意味着要减少噪声就必须加弯头,排水就没那么顺畅,或者需要牺牲客房内的使用面积以增加管道井。

从项目成本角度出发,降低噪声意味着所用的管材可能很昂贵,采取的降噪措施越多,材料成本也会越高。而且有可能牺牲室内装饰的美观度,在室内适当的位置增加竖向立柱,将雨水排水管道就近埋入其中,减少管道拐弯使排水更顺畅。

总之,项目需要综合考虑各方面情况,采用合适的措施来达到降噪的目的,既不能不重视噪声问题,也不能一味过度采取降噪措施。项目负责人需要统筹协调各专业,不断学习、思考和探索,从而找到合适该项目的方式和方法,使项目圆满完成。

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