水泵低频噪音扰民的困扰与对策
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水泵低频噪音扰民的困扰与对策
深圳市紫花园生活给水系统采用变频恒压供水系统,因水泵每天连续24小时运转,水泵运行时所产生的噪声随用水量的不同而产生不规则的、连续的噪声,为此,小区业主对噪音扰民的投诉通过政府环保部门、新闻媒体进行反映和报道,强烈呼吁有关方面处理好噪声扰民的问题。
经环保部门组织的权威测试机构的监测,该小区水泵运行所产生的噪声为低频噪声,噪声限值符合国标GB3096-2008《声环境质量标准》所设定排放夜间50 dB(A)和昼间60 dB (A)限值。符合国标排放标准,业主又不断投诉,这是高层住宅小区都面临的一个不解难题。据环保部门统计,每年因住宅小区水泵、电梯运行的投诉就有100多起。
为了解决低频噪声问题,小区物业服务处做了多种尝试,如加装多级可曲挠橡胶接头将管网与水泵之间用软连接进行隔离、更换低噪声水泵、加装减震地脚螺栓等减震隔振装置等措施,但收效甚微。
一、紫花园生活给水系统简介
紫花园是一幢1998年入住的高层住宅,地下一层为设备用房,安装有生活水泵6台,其中2台高区给水泵,4台中区给水泵。该建筑生活给水系统竖向分为三个供水分区,最高日用水量约365πι3,低区由市政管网直接供水;中区4层13层,由中区变频恒压供水设备供水;高区14层28层,由水泵房高区水泵与屋顶高位水箱联合供水,其中14层19层经比例式减压阀(1:2)减压供水。
正常工况是:1台高区水泵(65DL30-158型)通过屋顶水箱水位控制装置启闭按需运行,每天间歇式运行约『2小时;1台中区变频水泵(50DL12-125型)每天24小时变频连续运行;其他水泵工频运行, 按需启动。
二、低频噪声源的分析
水泵房位于建筑的地下一层,水泵运行时产生的噪声主要有以下几个方面:水泵本身运行的机械噪声、水泵运行引起的管道谐振噪声、水泵运行引起的水流运动和撞击噪声。
1.高区水泵运行工况
高区水泵与屋顶高位水箱联合供水,当水箱低于一定水位时,高区水泵启动运行向高位水箱供水,当水箱水位达到满水水位时,水泵停机。根据运行记录分析,每天水泵累计运行时间约为2小时,并且是间歇式运行,因此,高区水泵运行所产生的噪声对住户的影响是有限的、可控的。
2.中区水泵运行工况
中区供水采用的是变频恒压供水方式,变频水泵每天连续24小时运转,水泵运行时所产生的噪声随用水量的不同而产生不规则的、连续的噪声,这种噪声每天24小时伴随着业主的生活。
3.噪声监测及测量结果分析
政府环保部门接到业主投诉后,召开现场沟通协调会,并委托第三方权威机构对紫花园噪声进行了跟踪监测,测量时段:10:00-10:30;22:00-22:30;测量用仪器:Nor-118积分式声级仪、激光尺等测量
工具;测量环境:其他水泵停开,1台中区变频水泵正常运行。
4.低频噪声源的判定
从倍频带声压级的监测结果(见表1)看,在水泵运行状态下,住户室内各方向在250-500Hz频段下,均明显超出国标GB22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》4. 2.1倍频带声压级的夜间排放250 Hz 时35dB;500 Hz 时29dB 限值。
从A声级噪声的监测结果(见表1)看,在水泵运行状态下,住户室内各方向在A声级噪声夜间排放符合国标GB3096-2008《声环境质量标准》夜间50 dB(A)和昼间60 dB(A)限值。
因此,紫花园低频噪声源就是中区变频供水系统水泵运行所发出的连续的、不规则的倍频带中心频率在250-50OHZ的低频噪声。
要解决紫花园噪声扰民的问题,必须降低或消除水泵运行所产生的250-500Hz频段的低频噪声。
三、水泵低频噪声的治理
有实验数据表明,低频噪声与高频噪声不同,高频噪声随着距离越远或遭遇障碍物,能迅速衰减,如高频噪声的点声源,每10米距离就能下降6分贝。而低频噪声却衰减得很慢,声波又较长,能轻易穿越障碍物,穿透墙壁直入屋内、低频噪声不容易衰减,并且能造成慢性损伤。
1.权威机构提出的减震降噪治理方案
深圳市专门从事噪声治理的权威机构中公司经过调研提出了一个《紫花园水泵房降噪方案》,提交给政府环保部门和小区业委会。
治理目标:以小区的住户2H房大厅为噪声控制点,当1台中区水泵运行时噪声控制点满足1类房间A类房间不大于30dB(A)的噪声排放限值。采取的措施:对水泵房出水管,采用弹性支吊架安装;对水泵房所有地面水管采用隔振支撑处理;对所有穿墙进出水泵房的水管进行穿墙软连接处理;对所有生活水泵基础做隔振处理等措施。
治理工程费用:13万元
因该方案投资大,且治理方案效果治标不治本,被业主大会否定了。
2.笔者提出的高位水箱替代中区变频供水系统的治理方案
通过对紫花园居民两年来用水量情况的统计分析,同时对水泵运行现状、用电量、高位水箱储水情况进行两个月的跟踪监测,采集了用电量、用水量、噪声排放值等大量数据,根据测试结果和数据综合分析,提出了利用现有高位水箱替代中区变频供水系统的治理方案。
(1)治理目标:
停用中区变频恒压供水系统水泵运行,彻底消除变频水泵24小时运
行所产生的低频噪声;降低能耗40'
(2)治理方案的可行性分析:
高区水箱的生活用水调节量设计为32m3,高、中区用户1年来的平均日用水量为106m3,高位水箱能否满足高、中区居民用水需求是方案的关键。D居民用水量统计数据:
采集小区一年的用水情况进行分析,206户住户用水量用水情况如下
表(表2):
2)水泵用电监测数据:
在中区和高区水泵电源端分别安装了计量电能表,测试表明,中区的变频供水系统日均用电量为64. 2 kw∕h,高区水泵日均用电量为31. 4 kw∕h,中区变频供水系统用电量是高区供水用电量的1倍。
用电量数据如表3:
3)高位水箱有效容积计算说明:
生活给水定额:Q=200L∕人,d,时变化系数;K=2. 5,用水时间:T=24h; 中高区用水户数206户,每户3人计算,用水人数:N=618人
最高日用水量:Qd=200 L∕Λ*618∕1000=123. 6m3∕d
最大小时用水量:Qh=120*2. 5/ 24=12. 5m3∕h
按照建筑给排水设计规范GB50015-2003(2009年版)第3. 7. 5-1条规定,生活屋顶水箱有效容积不宜小于最大小时用水量的50%,即6. 25m3 ,取整数为10m3 ,按照建筑给排水设计规范GB50015-2003(2009年版)第3. 8.3条规定,生活供水水泵流量不小于最大小时用水量,BP 12. 5m3∕ho
因此,现有高位水箱32m3的调节水量完全可以满足大厦中、高区业主的用水需求。
4)治理工程费用:2万元
(3)治理方案的组织实施:
1)治理措施:
首先,改造供水管网。从高位水箱开孔连接一条DN80的环保型钢塑