探究建筑给排水管道噪声的分析与控制措施

李海燕

摘 要：国内城市化进程加快，推动了建筑行业的发展，与此同时，建筑给排水行业也迎来发展的高峰期，无论住宅还是公建都需要安装给排水管道和给排水设备，但其噪声污染指数已受到人们的广泛关注。建筑给排水的噪声是一个难以彻底解决的问题，随着人们对居住环境要求的不断提高，设计与施工技术人员应树立整体环境意识，不遗余力地进行分析与探讨，结合新工艺，新材料和自身的工作经验，具体情况具体分析，多方协作，争取将建筑给排水的噪音降到最低，给人们创造一个安静舒适的环境。对建筑给排水管道噪声的分析展开探究，介绍了给排水噪音的产生的机理，并对提出的控制措施进行详细论述。

关键词：建筑给排水;管道噪声分析;控制措施;探究

中图分类号： TU82                                  文獻标识码：A                                     文章编号：2096-6903（2022）04-0120-03

0 引言

当前，伴随国民经济的发展，人们的物质生活水平显著提高，同时对建筑质量提出严格要求，为改善居住环境，有必要对给排水管道噪声进行控制。虽然给排水管道噪声问题已被相关人员熟知，但同样需要提升自身的专业水平，通过大量实践研究，制定出合理、科学的控制措施，进而为居民提供一个舒适的生活工作环境。

1 建筑给排水管道噪声的产生的来源

1.1 卫生器具产生的噪声

卫生器具在工作过程中产生的相关噪声主要分为两点，首先是在冲水过程中产生的噪声，其次是其在排水过程中产生的噪声。冲水噪声的概念指的就是卫生器具在进行冲水工作的时候，水流本身和水流在进行冲击卫生器具器壁的工作时所发出的声音。排水噪声的含义主要指的是卫生器具在排水过程中会有涡流，由此产生出的相关噪声。

1.2 机械设备产生的噪声

相关的机械设备所产生出的噪声只要包括两点，首先是水泵机组，其次是相关的空气压缩机等相关设备产生的噪音。致使机械设备产生噪声的原因很简单，主要是由于机械在振动过程中所导致的。主要发生噪声的地点是在水泵房中，其与相关的水泵机械加工的具体组成部件，精度，水泵在工作过程中的运转速度，流速等具体因素有关。这种噪声的传播渠道是通过泵房的维护结构以及具体的管道然后传导到室内中来的。

1.3 给水管道产生的噪声

（1）流水噪声，一种是水流在流动过程中，冲刷管壁时候所发出的声音，第二种是水流的断面大小或者是管道在转弯过程中，导致水流改变，致使水流（通过弯管接头，四通，三通等）的过程时，具体的水流会对相关管壁造成比较大的冲击，从而产生的管道噪声。第三种是，当水龙头在打开的时候，会发出的相关的呼啸的声。

（2）气蚀噪声，产生的主要原因是由于在管道内发生气蚀情况进而产生的爆破声响。如果管道内的压力越大的话，与之相对应气蚀的声音也会逐渐增大，相关的加热设备把冷水加热，此前在冷水中的空气，会在管道的端口逐渐变成气团，气团会进一步对输水能力产生影响，当汽水的相关混合物在经过阀门和水龙头处，也会发出很大的声音。在集中热水的相关给水系统中，这种噪音的发生率比较高。

（3）水锤噪声，在压力管道工作的过程中，水流速度发生明显的变化导致很强的压力交替升降的水力冲击现象被称为水锤，水锤在情况严重时会导致管道损坏，此种情况通常在水龙头开启关闭的时候比较常见。

1.4 排水管道产生的噪声

（1）一般情况下，由排水横贯产生的噪声是由排水系统中的卫生器具将水排至横管时水和管碰撞产生的，这种情况下排水横管内部的空气和水跃会不断波动，进而出现水封冒泡的现象。

（2）排水横支管内部的水流入立管时，也会产生一定的噪声。当水从排水横管内部流到排水立管时候，水流和整个排水系统其他配件以及管道撞击致使噪声的产生。

（3）排水立管中也会出现噪声较大的情况。一般情况下排水立管与横管连接处的水流汇聚成水舌，受到阻隔作用后，使得其在下降时形成气塞流及水膜层。水流层的变化促使排水立管中的气体受阻，水流也有可能和排水管壁或气流冲击，出现较大的噪声，噪声的大小和管道材料有较大关联。

2 给水管道和排水管道产生噪声的机理

2.1 给水管道的噪声产生的机理

给水管道的噪声污染大多来源于水的流速与压力。这是因为不论何种事物之间的摩擦都能产生噪声，水流与管道也是如此。加之水流速度与管道材质、粗细都存在联系。建筑楼层高低不一，故水流方向也能产生噪声;给水管道的材质各不相同，当水流从该管道流向另一管道时，便能产生较大压力，进而产生噪声。再或者是受到管道连接配件的影响，通常情况下，配件大多采用非平面造型，一旦水流流经该处便出现振动产生噪声。当然，给水管道中的气体同样会产生噪声。在管道的一侧，空气会顺着水流进入管道，而且还会发生变化，随之压力减少或者增大，上述变化主要通过管道配件的振动来释放噪声。

2.2 排水管道噪声产生的机理

排水管道相比给水管道而言，除了排出废水以外，产生噪声的几率较大。究其根源：

（1）排水管道中的废弃物明显多于给水管道，故产生的摩擦力大，噪声大。

（2）为节省土地资源，城市建筑物大多为高层，为便于工作和生活，通常将排水管道安装在卫生间、厨房。为确保水位，要求管道地势落差大，致使噪声加剧。

（3）在衛生器具排水过程中，气体会随水流产生气压，到排水管道的末端便会释放出，此时就会产生噪声。

（4）大部分卫生器具为竖管，排水管道却为横管，从横管至竖管的水压最大，由于在水流与水压的共同作用下，导致噪声强度增加。而排水立管之所以产生噪声，主要是因为排水横管和立管在形成水流的情况下形成水塞流或者是旋转水膜流。上述状态不是一成不变，相反会随机发生变化，导致气体膨胀甚至是压缩。而当水流和排水管相互冲击时，便会产生噪声，加之管材的强度不同。依照力学原理分析可知，假设水流为水膜流，排水效果最优，而且噪声小。水膜流的最终流速，也就是水膜流的最大流速，随着排水量的增加，当充水率超过1/3后形成水塞，水塞向下运动，管内气体气压剧烈波动，导致水封破坏，整个排水系统不能正常运行。

2.3末端受水器噪声产生的机理

给水管道末端受水器同样会产生噪声。当水龙头放水时，因水压与水流控制存在差异，故也会出现噪声。为减小此处产生的噪音应选购抗压性能强、灵活、易于控制水流的水龙头，如此一来，水流不会湍急涌出，出现较大噪声，而且还能延长管道的使用寿命[1]。

3 建筑给排水管道噪声的控制措施

3.1 优化给排水系统的设计

3.1.1 噪声问题设计

建筑给排水系统时，必须考虑减音防振。由于给排水系统经常出现噪声问题，面对该种情况，应合理设计给排水管道，将自动排气装置设置在供水立管的合适位置，第一时间将管道内产生的气体排出，避免空气受到水的影响产生噪声。当然，还能运用单立管排水系统，主要是为减少立管内产生的水流压力。

3.1.2 预防水锤的产生

阀门和水嘴关启时间越长，产生的噪声越小，以免出现噪声问题，在施工期间，应将缓闭逆止阀设置在水管道的出口，主要是为控制阀门的关启速度。或者是在管道内安装水锤消除装置，避免产生噪声。

3.2 科学运用水泵降低噪声

3.2.1 科学选取水泵

由于水泵起着控制水量、水压的作用，可以在一定程度上控制噪音的产生。众所周知，水泵型号各种各样，要求居民依照用水情况与楼层高度选取适宜的水泵。一般来说，对于用水量大、高楼层的居民能选取大功率水泵;相反，选用小功率水泵即可。在用水高峰期，能选用全开水泵;而在用水量小的时期，只需开几台水泵即可，不仅能控制噪音，还能节省水资源。

3.2.2 科学布局水泵

当布局水泵时，需综合考虑是否远离居住环境，一般适宜建设在附属建筑物中。假如无法远离居住地，同时也没有附属建筑物当支撑，应将水泵安装在主建筑地下室中，上层适宜开设对噪音污染没有严格要求的房间。

3.2.3 水泵防振

在运行期间，水泵振动主要借助地面与墙壁等进行传递，故安装水泵时应减少其振动避免产生噪音。在途径地板、墙壁时，若是存在洞口，应使用毡垫或毛皮防振垫。同时在水泵出水口、进水口安装橡胶接头使用支架作为支撑，目的是为控制水流压力。此外，还可以在水泵下安装减振器，使其符合减噪要求，最重要的是还能保护水泵。对于减震垫而言，橡胶和软木最适宜，弹簧减振器的减振成效最优。

3.3 给水管道噪声控制对策

3.3.1 科学布局

合理布局给水管道给水管道是否科学布局，可以有效控制噪声给居民日常生活带来的影响。例如，将给水管道布局在远离卧式、办公室等位置;整体布局时，需要综合考虑厨房和卫生间的给水管道，同样应远离卧式。

3.3.2 选择合适的配件

选取符合要求的配件，为控制噪声，建议不要采取快速启闭的阀门，这是因为该配件会快速启闭水流，进而产生较强的气压，和管道进行摩擦产生噪声。选取密度大的给水管道材料，可以减轻水流振动，降低噪声的产生。另外，应严格依照要求选取支吊架，主要是为支撑给水管道，给水流减轻阻力。

3.3.3 合理安装排气阀

设置排气阀为控制给水管道中气体产生的噪声，需要在上下行管道中间安装排气阀，至于数量与距离，必须结合地势情况来明确。通常情况下，上行管道需要在最高端安装排气阀，目的是为控制因水流上升或下降带来的气压，以免产生噪声。而在下行给水管道则需要在供水最高端安装排气阀。

3.3.4 铺设给水管道

管道和管卡之间放置绝缘材料铺设给水管道时，需要穿过地板与墙壁。在穿墙过程中，需要在墙壁打洞的四周铺设绝缘材料，该种材料一般为毛皮，主要是为减少管道和墙壁的摩擦，从而掩盖水流和管道因摩擦产生的噪声;若是管道处于地板下，便选取隔音成效好的材料。

3.3.5 降低出现水锤的概率

降低出现水锤的概率，出水口阀门、水嘴都不适宜使用快速闭启配件重点是水流速度的明确。如果流速太大容易出现水锤，产生噪声，严重损坏管道以及附属配件;反之，流速太小，会浪费管材。

3.4 排水管道噪声的控制对策

和给水管道比较而言，虽然排水管道的水压小，但需要排出大量废弃物，较为复杂。具体从以下几个方面着手：

3.4.1 合理布局排水管道

为控制排水管道的噪声，要求将其布局在对噪音污染要求不严格的厨房或者卫生间，不得布局在卧式;关于厨卫的布局，应远离卧式，或在厨卫和卧式中间设置隔音墙。由于厨卫用水量大，可以将其布局在门口附近，一方面能减少排水管道的长度，从源头控制噪声;另一方面，排水管道的布置和噪音大小有着密切联系。

研究发现，直角少的排水管道有助于控制竖管和横管之间产生的压力，进而达到减噪目的。根据通气的方式室内排水系统可划分成顶通气排水系统、双立管排水系统、环形通气排水系统，器具通气排水系统等。在这几种排水系统中双立管排水系统普及程程最高，作用最为明显，不仅能提升立管的整体排水能力，还能平衡管道内产生的正负气压，降低气塞出现几率，进而实现减噪，一般优先被应用于高层建筑，但成本高[2]。对于特殊单立管排水系统而言，不需留有其他通气管，只需留有伸顶通气管即可，在此期间，还应在横支管和立管连接位置设置特殊配件（如斜三通），为控制水流速度，减少立管中的压力波动，进而实现减噪，在多层建筑中宜优先采用。

3.4.2 在管道始端安裝过滤装置

排水管道的噪声之所以大于给水管道，主要是因为前者混杂了较多的废弃物，针对该情况，应在其始端安装过滤装置，为过滤管道中的杂质。该过滤装置被划分为两大部分，其一，设备简单，主要过滤固体杂质;其二，用来过滤气体，如此一来，既能减少固体杂质带来的阻力，也能降低气压。

3.4.3 排水管道选材

现如今，PVC-U塑料管已取代铸铁管，并被运用于建筑工程中，但也面临排水噪声大、隔音效果差等问题，因而，部分地方会采取排水铸铁管，有的依照实际情况，选取密度大、隔音成效佳的塑料管，比如，PVC-U螺旋管。内壁光滑，强耐弯性的管道有助于排水，而且还能控制因水流和管道摩擦产生的噪音，常规金属管道易于生锈，不利于水的流动，因而需要选用高密度纳米材料，降低摩擦，吸收声波，避免产生噪音。同时排水立管最好布置在管道井内或外面包裹一层吸音材料，可有效吸收噪音和振动，阻止管道振动波传出，从而降低噪音。

3.4.4 使用符合要求的配件

从改善水流工况的角度出发，选用合适的配件。污水从排水横支管排出后会进入到排水立管中，在水流下降的过程中会伴随着小部分气体乡下运动，此时若无法快速补充气体，就会使得排水立管出现负压的情况，故可以调整横支管与排水立管的角度。或者在二者连接处运用诸如导流叶片的特质配件，以此来降低排水横支管中水的流速，挤压管道内的气他，有效减少了水跃现象的产生，从根本上降低了噪声的产生。排水横管和立管的连接材料可采取TY型或Y型三通，在一定程度上可以减少水流和管壁的冲击，增加空气减小噪声。可采用两个45°弯头或者一个45°另外一个60°的弯头，并设置支架护着支墩，以此来降低垂直角度所带来的压力;增大横干管管径或者弯头的曲率半径，减低水跃高度，使得水管内诸如异径，大曲率半径，蛋型断面的AD型底部接头的底部特质配件更加稳定，改善横干管的排水工况。要确保排水系统中的水封，抗击排水管道的压力波动。

4 结语

综上所述，在建筑工程中给排水管道设备占至关重要的地位，其作为重要构成部分，产生的噪音会直接影响到人们的使用体验，这是因为给排水系统较为复杂，容易受到多种因素的影响。所以，无法全部消除噪音。但站在科学发展观的角度上来看，不论布局、选材，还是选取配件，都应认真对待。总结产生噪声的原因，并采取科学的控制措施争取将噪声降低至合理范围，从而提高居民的居住质量，改善生活环境，最终推动建筑行业的全面发展。

参考文献

[1] 丁赫.建筑给排水管道噪声分析与控制[J].中外企业家，2019 （1）：87.

[2] 何红宇.关于给排水管道噪声的来源、分析及控制的研究[J].民营科技，2012（4）：314.