建筑给水系统噪音扰民顽症治理案例分析
建筑给水管系噪音扰乱业主生活和休息案列时有发生,但据笔者了解的信息和掌握的实践情况分析,作为其产业的开发商、建筑设计院和物业管理企业,无论是一些相当有名望的设计院,还是一些资质较高的物业管理公司,有时要解决这类矛盾,还可能是无所适从的。因此时常遇到推托客观,劝解业主、“忽悠”业主克服、忍耐,致使事件一拖再拖,业主投诉不断升级,矛盾不断激化……近几年,连一些新楼盘也暴露出不少管系噪音扰民事件,业主一入住,即进了这不健康环境,觉得很无奈、很不明白。有些案例物业管理公司上报开发商、沟通设计院一时无法了断,以后拖延时间,采用“打太极拳”的方式,很多案例一拖就是几年,直到矛盾非常激化,才由某些部门出面,寻求社会力量,“把脉问药”,得以整改……,影响了业主正常生活和休息,害苦了百姓!
建筑给水管系噪音类型多种:有压水泵源机械传动噪音,有管系压力、流速、介质温度欠规范,水力平衡时噪音,有管系流速、流态、温度急骤变化或者汽水分离形成气囊的噪音,管系各类阀件启闭时共振噪音,有给水减压阀串联小流量时产生自激噪音,也有管系某管段形成负压返流产生噪音……实际工程上要真正搞清爽噪音源产生和根治对策,有时的确比较麻烦复杂,特别有些情况相当交差,有些病患似“温吞水”患低热37.5℃一样,都相当难确诊、难治理,非得经过认真调查和反复论证,才能对诊下药进行整改。不象某些局外人,碰到给水管系噪音案例,就轻描淡写,只认为简单地放放空气而已。
长期来,笔者对建筑机电设备工程设计易患弊病及整治对策的研究花了很多精力,解决了本市的、外省市的不少高档楼盘(公众建筑及豪华建筑)的设备工程各类疑难杂症,也致力于建筑给水系统噪音扰民事件的研究实践,都取得了显著的效果,尤其近年来治理这方面的案列面广,且难度大、技术要求更高。为保障广大百姓的生活质量,不再受到建筑给水系统各类噪音干扰,务实地排除业主这方面的后顾之忧,因此提高物业管理企业技术人员,设计单位技术人员专业技术素质和为民意识势在必行。这里笔者就解决的给水系统噪音扰民的疑难杂症案例三例,思路和实践介绍于后,以飧同行。
一、患“37.5℃低热类”给水上行总管噪音病扰民多年,2012年底被诊治后,终于安静下来
杨浦区大型商品房楼盘“公园3000”,在楼盘中心环境较为典雅宁静位置,有幢11层小高层,2个门牌,住户88户,多年来一直蒙受其给水系统水泵上行压水总管噪音影响,业主苦不堪言。虽然现场测得噪音声级较小,泵房内70db,泵输出压水总管40—44db,从规范角度去衡量,均符合技术要求。但鉴于类似夏天蚊虫“嗡嗡”的噪音频率较敏感,所以沿总管入住的业主都受不了,特别有几户在高校执教的知识分子更是忍不住,焦虑不安,屡屡到物业要求解决,物业到现场想了不少办法,起初调水泵隔振垫、增加调管道抗曲挠橡胶软接头,把穿过建筑墙体的管道都重新凿空,以杜噪音顺墙传向管道井……,这一切都不起效果。由于业主一再投诉,物业只能邀请多方(业委会、地方设备管理部门、多方技术人员)协调,后来决定调换水泵,结果还是没有见效,业主只能三番二次打电话物业公司的设备部门……,去年12月我受人之邀,接受了这个疑难病症的排故咨询。起初心里有个感觉,认为这样患“低热”慢条斯里的给水管系噪音病,象医生诊病一样,一时比较难着手,后来二次赴现场查勘调研,发现水泵房产生的噪音在水泵吸水管段最为明显,然后通过谨慎水力计算,论证系统吸水管、泵压水管、给水上行总管压力、流量、流速等参数,最终判断出还是在水泵选型技术指数方面有些小偏差,而造成的噪音。所以立即决定,花近万元调换新泵(技术指数以新设计而定),二、三天时间就把这起噪音事件解决。工程结束后,业主们很舒心,相近管弄沿线的复旦大学老师更感满意,一再表示感谢。
下面就该项目水力计算平衡论证于下:
该项目在降低水泵扬程和流量的思路前提下,着手减小泵吸、压水管内介质流速和降低机械能无效消耗,以达到经济运行。但必须保障安全供水量,保障高位水箱进水阀的流出自由水头,同时水泵运行必须在中扬程效率区段,才算得全面科学的论证。
概况:11/F小高层,2个门牌,住户88户,用水量按每户5N(当量)计算
供水型式:为给水泵压水至屋顶水箱上行下给式供水
屋顶水箱容积20m3,有效调节容积为18m3
水泵供水最不利点高度H不利43.40m
原用水泵50KQDL15×4Q=12m3/hH中=65mn=2950r/minN=4kw
水泵吸水管DN80—DN50计算流速:V=1.83m/s
水泵输出管DN65—DN50计算流速:V=1.12m/s—1.83m/s
论证计算:计算管网最高时用水量(用平方根修正当量法)
Qg=α×0.2+KNg(1)
Qg—计算用户给水设计秒流量(L/S,折合时流量m3/h)
α、K—由该建筑物类型确定系数(α1.02、K0.0045)
Ng—住户卫生器具、用水设备给水当量数,88户,按每户5N计算
把已知参数代入(1)式内计算
Qg=1.02×0.2+0.0045×5N×88
=4.28+1.98
=6.26L/S即22.54m3/h(折合时流量)
∵选泵为LQDL(F)8—60不锈钢低噪音多级泵
技术指数:Q=8m3/hH中=55mN=2.2kwn=2950r/min
‚屋顶水箱调节容量复核
Vt=(Q-Qb)T+QbTb(2)
Vt—屋顶水箱调节容积m3
Q—计算最高时给水量22.54m3/h
Qb—水泵出水量8m3/h
T—设计秒流量持续时间,按0.5h计算
Tb—水泵最短运行时间,按0.25h计算
把已知参数代入(2)式内计算
Vt=(22.54-8)×0.5+8×0.25
=9.27m3
∴原水箱调节容积(去除消防蓄水)符合技术要求,并留有余地
∴水泵给水系统管内流速大幅下降V吸水=1.17m/s
V压水=0.89m/s—1.17m/s
ƒ水泵全扬程计算复核
Hb=H不利高差+H管阻+H自由(3)
Hb—新选水泵需求的中扬程(m)
H不利高差—水泵输出至屋顶水箱进水口高度(43.40m)
H管—管系沿程和局部阻力损失估算(3m)
H自—屋顶水箱给水阀输出自由扬程(8m)
把已知参数代入(3)式内计算
Hb=43.40+3+8
=54.4m
∴新选用水泵中扬时(55m)完全符合技术要求。
论证计算小结:该工程长期未解的噪音扰民,实际上是原先的水泵技术指数流量、扬程都较实际工程要高得多,因此产生管内流速太大(特别是引起水泵吸水管抖动),已接近规范上限,而且在非经济状况下运行,引起不少后遗症。所以只有通过全项目的水力计算,才取得良好运行环境,杜绝了这起噪音长期扰民的顽症。
二、高档外销楼盘全天候热水供给系统“汽水分离”、串联减压阀系统自激产生无规律噪音的排除
本市西区有一高档楼盘,系33层、34层、35层高层外销公寓,该公寓楼宇设备系统先进,设施比较齐全,内外装饰又相当华贵。但就是因为住宅全天候热水供给系统内泄出气体无法有效排出,串联减压阀竖向分区系统产生自激,楼内管系无规律噪音、深夜震动“放炮”事件,扰得607户业主生活不得安宁,虽然请了不少单位前来咨询会诊,可历时二年多“诊治”还不见真正效果,因此设计院伤透脑筋,开发商经济赔偿不少,物业管理陷入僵局。
后求助我单位,我们即刻组织技术人员到现场实地查勘,同时访问了业主,了解热水管系产生噪音、震动的情况及规律,并结合施工图认真地进行水力计算,反复探讨研究,终于诊断出症结。按照工作部署,先解决热水管系泄气问题(改热水系统闭式循环为开式循环,比较复杂的论证设计),然后分别拆下了多个减压阀,委托“国家五金阀件技术质量检测中心”进行技术性能检测,结果很明确,发现相当数量减压阀在小流量时有压力波动,且存在的自激相当激烈,可想而知诱发管系震动、噪音的原因就在于此。按此思路,该项目工程向阀门生产公司更换了比例式、可调式减压阀60余套,终于解决了该热水工程噪音扰民久治不愈的疑难杂病。
三、通过严慎的水力平衡计算,以更改水泵型式,降低水泵扬程、流量和转速等级,为8幢17层高层给水系统解决噪音扰民问题
二年前,我们在进驻一商品房住宅楼盘物业管理前期介入期间,发现该楼盘内多组住宅给水泵站系统设计存在弊端,如泵站选用DFG500—250—R高转速大叶轮单级水泵(技术指数H=72m,Q=22m3/h,N电机=11kw,n电机=2950r/min),我们经过水力平衡计算,发现该小高层17层水泵扬程Hb=60m,可以满足压水要求,显然上述单级泵扬程偏高;泵站又设计在住户卧室下的地下室,这是给水工程设计忌讳的;另外,水泵输出总管管径小一个规格,DN65管内流速V可达1.75m/s,而管道距离较长,达50余米。实践表明:水泵高转速本身噪音大,且运行时易失衡,这就是泵站噪音产生的重要源头;还有单级泵,水力工况欠佳,给水管网介质流动时流态稳定性差,加之流量大、流速也接近规范上限,可诱发楼内管道抖动、共振噪音污染。尽管我们前期介入就提醒开发商、提醒设计院,但他们态度很不积极,敷衍搪塞,得过且过……。结果业主入住后,固然这四组给水泵站出现噪音严重超标,系统内管道抖动、共鸣“嗡嗡”声搅得几十户业主生活不安宁,业主投诉上访、矛盾激烈,还认为物业不作为,不少业主长期以不交物业管理费,来对待物业管理单位,物业真成为“三夹板”,但这一切木已成舟。通过多方协调努力,去年底几幢楼的地下室水泵房完成了整改。水泵选用LQDL(F)12—70多级不锈钢静音泵(技术指数:扬程H=65.5m,流量Q=13m3/n,电机功率N电机=5.5kw),改造后效果立竿见影,水泵输出总管(DN65)流速下降到V=1.01m/s,噪音源根除,而且实际能耗又下降三分之一之多,楼盘管理日趋正常,还广大业主安静环境,真有喜出望外感觉。
结束语:
这些事件的折腾过程告诉我们:凡事都得讲究认真、讲究科学,更要富于实践;更告诉我们:设计人员要把自己设计的每个工程项目,都要作为自己务国亲民、节能减排的典范去考量、去实践,使“作品”经得起实践考验,做到深思熟虑、不留后遗症,才算得上是自己满意、人民满意的佳作。