同层排水系统优化建筑内部排水噪声分析论文_樊静,罗福波

(河南省城乡建筑设计院有限公司,河南,许昌,461000)

【摘 要】随着国内经济的不断发展提升,建筑行业进行建筑住宅设计的要求标准也不断提高,本文将以建筑内部排水设计为例对于不同排水系统在建筑内部排水设计运用的作用优势进行对比分析研究。

【关键词】建筑排水;噪声;同层排水系统

1.建筑内部排水噪声的常见类型与影响分析

结合建筑内部排水实际情况,比较常见的建筑内部排水噪声主要有建筑内部排水立管排水所产生噪声以及建筑内部排水横管排水所产生的噪声、建筑内部卫生器具排水产生的噪声三种噪声类型,由于它G们在建筑内部的分布设计不同,因此对于建筑及居住人群产生的作用影响也有一定的区别。

1.1 建筑内部排水立管排水噪声与影响

建筑内部排水立管排水过程中产生的噪声主要是指排水立管中水流与立管壁相互作用产生的噪声以及水流与立管内气流相互作用产生的噪声。如果建筑内部的排水立管排水量相对较小,水流在立管内流动过程中水相和气相分界面也相对清晰,从而水流所产生的挟气作用也不会太明显,立管内的气压也会相对稳定,因此所产生的排水噪声就相对较小。同样,如果建筑内部排水立管中的排水量比较大时,水流流动过程中就会产生具有一定厚度并且带有横向隔膜的附壁环状水流膜,并且在立管排水量持续增加情况下,水膜厚度也呈现不断增加的变化,就会导致立管水流流动挟带气体不能够将水膜冲破,从而形成较为稳定的水塞,使得立管中水流流动过程中的气压变化比较大,通过立管存水弯水位变化引起水封气泡噪声,对水封产生相应的破坏作用。如图所示,分别为建筑内部排水立管水流量较小情况下的螺旋流动状态示意图、排水量不断增加形成的附壁环状水流膜和水塞示意图

(2)排水量不断增加形成的附壁环状水流膜和水塞示意图

图1

1.2 建筑内部排水横管排水噪声与影响

建筑内部排水横管排水噪声主要是指排水横管排水过程中水流对于横管冲击所产生的噪声。由于建筑内部排水横管排水过程是一个竖直下落进入到横管的排水流动过程,因此,就会导致横管内的排水水流在急流位置的流动速度比较大,再加上水深比较浅,所产生的管壁冲刷作用力就比较大,从而产生排水噪声。如图2所示,为建筑内部排水横管排水噪声示意图。1表示水膜状的高速水流,2表示的是气体。

图2 建筑内部排水横管排水噪声示意图

1.3 建筑内部卫生器具排水噪声

建筑内部卫生器具排水噪声主要是指卫生器具排水过程中产生的噪声,它多是由气塞流引起的,其中以坐便器排水噪声最为突出。以虹吸式坐便器为例,它在排水除污过程中主要是利用冲洗水头与虹吸作用,通过负压实现粪便污水的吸出。而在虹吸作用后期也就是水位下降到水封界面以下位置后,空气会迅速的侵入存水弯处,同时虹吸作用停止,而空气的迅速侵入则会导致产生气塞流,导致排水噪声产生。根据这一原理可以看出,卫生器具排水过程中,以排水结束后负压抽吸作用最为激烈,所产生的噪声值及其影响最大。

2.不同排水方式及对建筑内部排水噪声影响分析

2.1 建筑内部排水的不同方式对比

结合建筑排水设计的实际情况,实现建筑内部排水的常见方式主要有隔层排水与同层排水两种,其中建筑内部隔层排水主要是指建筑上层的排水支管穿越楼板,并且在建筑下一层楼板顶部与排水立管进行连接而实现的一种建筑排水方式,它是我国建筑排水设计中应用较多的一种内部排水设计方式。而建筑内部同层排水则是指建筑内部卫生间的卫生器具排水管设置在本层,不穿越楼板进入到下层住户,而是通过一个共用的水封管配件来取代其中需要的P弯管或S弯管所实现的排水方式。这种建筑内部排水方式的整体结构比较合理,并且排水应用中不容易发生堵塞,便于清理、疏通,同时建筑用户在进行内部装修设计过程中能够根据自己的喜好,灵活的进行卫生洁具位置摆设。总之,通过在同层楼内进行排水系统的敷设施工,不仅能够保证污水排放顺利的进入到总管,同时也会污水疏通以及清理工作提供了很大的便利。如下图3所示,分别为建筑内部不同排水方式的设置示意图。

图3 建筑内部不同排水方式的设置示意图

总之,根据上图所示的两种建筑内部排水方式及其设置形式,经对比可以看出,隔层排水方式与同层排水方式的排水立管都需要穿越楼板,但是同层排水方式的排水支管则不需要穿越楼板,并且同层排水方式所产生的排水噪声比较小,对于楼下注意的干扰影响也比较小,卫生器具排水都是在本层完成,并且在敷设施工中如果防水处理比较好,就不会受到建筑整体的作用影响,同时防火安全性也比较高。

2.2 不同排水方式对建筑内部排水噪声的作用影响分析

为了实现不同排水方式对于建筑内部排水噪声的作用影响分析,本文专门采用了标准的U-PVC管以及相互配套的顺水三通,通过隔层排水与同层排水两种方式,在进行其排水噪声测试情况下,完成对于建筑内部排水噪声作用影响的对比分析。

在上述测试实验中,所应用PVC管的管径均为de110,管厚为3.7毫米,密度为1.66×103kg/m,测试实验中将检测位置选择在相邻的楼下一层,测试背景噪声设定为22.3dB,排水流量控制在1.0L/s-5.5L/s之间,排水流量增加梯度设置为0.5L/s。根据上图所示实验结果可以看出不同排水方式所产生的噪声影响差别较为突出,其中排水流量控制在1.0L/s-4.0L/s之间时,同层排水方式进行排水所产生的噪声影响要比隔层排水方式排水所产生的噪声影响小3.1-5.4dB,这是由于排水量相对较小的情况下,排水立管中水流是以螺旋流形式流动,而横管噪声与卫生器具噪声是主要噪声源,而同层排水通过建筑本体与家装材料的阻隔作用,减少了对下一层的影响,而排水量不断增加后,同层排水和隔层排水的排水噪声逐渐一致,因此,同层排水在建筑内部排水噪声优化上明显好于隔层排水。

3.结束语

总之,排水设计作为建筑设计的重要一部分,对其建筑内部排水噪声及其优化设计的分析研究,有利于减少对建筑居住人群的不利影响,创造安静的生活居住环境,提高建筑居住人生活质量,具有较为突出的作用与意义。

参考文献:

[1]张哲,张磊,席鹏鸽,金艺蓓.特殊气象条件下的建筑内排水系统研究(三)——风机模拟大风条件不同通气流量的试验[J].给水排水.2014(3).

论文作者:樊静,罗福波

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿

论文发表时间:2016/3/9

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