Одним из таких источников практически в любом современном здании является внутренняя канализация. Она, как правило, состоит из трубопроводов и различных санитарно-технических приборов. Канализационные трубопроводы, в свою очередь, состоят [1] из канализационных отводок от сантехприборов (∅ 40–50 мм), поэтажных отводных канализационных трубопроводов (∅ 50–110 мм), канализационных стояков (∅ 110–160 мм) и выпусков (∅ 110–160 мм), и канализационных вытяжек (∅ 110–160 мм). Генератором шумов во внутренней канализации являются канализационные стоки, транспортируемые по указанным элементам канализационных трубопроводов. Генерирование шумов канализационными стоками происходит следующим образом. От сантехприборов через канализационные отводки стоки поступают в поэтажные отводные канализационные трубопроводы и под действием гравитационных сил по мере движения наращивают скорость. В результате поток канализационных стоков с известным расходом Q [л/с] начинает также наращивать кинетическую энергию. При встрече канализационных стоков, обладающих определенной кинетической энергией, с каким-либо препятствием, например, стенкой трубы или фасонной детали, часть этой энергии переходит в звуковую энергию — так возникает воздушный и структурный шум [2, 3].Сообщается [4], что стендовые испытания (сертификат №РВА 247/2006), проведенные в Институте Фраунгофера (Германия) в соответствии с требованиями DIN 4109/А:20010 для жилых зданий и DIN 4109 для нежилых зданий, показали, что уровень шумов существенно зависит от расходов канализационных стоков. В испытаниях имитировались условия на фрагменте канализационного стояка реального здания из нескольких этажей с объемом помещений на каждом этаже в вертикальных зонах: «A» — 52,6 м3 и «B» — 70,4 м3 (рис. 1). Результаты испытаний позволили получить количественные показатели шумов канализационных стоков для расходов 0,5, 1, 2 и 4 л/с в помещении, где канализационный стояк диаметром 110 мм из обычных полимерных труб был смонтирован открыто (зона «A» здания), и в помещении (зона «B» здания), отгороженным от канализационного стояка стеной (табл. 1) из бетона с поверхностной плотностью 220 кг/м2.  Проведенная нами аппроксимация с последующей экстраполяцией опытных данных (строки 2 и 4, столбцы 4–7) в сторону меньших (строки 2 и 4, столбцы 2 и 3) и больших (строки 2 и 4, столбцы 6–10) расходов относительно экспериментальных расходов позволила получить значения уровней шумов и для них. Сравнение полученных значений для уровней шумов канализационных стоков в помещении, где канализационный стояк смонтирован открыто, с нормативными требованиями (рис. 2), в данном случае с DIN (наша страна уже практически вступила в ВТО, и теперь РФ придется свои нормы приводить в соответствие с международными) показало, что при любом расходе нормы будут превышены.  Отсюда следует, что в большинстве случаев потребуется изыскивать соответствующие подходы к снижению уровня шумов, генерируемых канализационными стоками. Один из таких подходов вытекает непосредственно из экспериментов. Расположение канализационного стояка за бетонной стеной позволило снизить уровни шумов практически до нормативных стандартных значений DIN (поз. 2, рис. 2) при всех расходах канализационных стоков. Для достижения значений других норм DIN (рис. 2, поз. 3 и 4) при расходах, превышающих 6 л/с, этого, что совершенно очевидно, недостаточно. В этом случае необходимо использовать дополнительные возможности, чтобы достичь соответствия всем позициям рис. 2. Другой подход связан с устройством внутренней канализации из канализационных труб также из полимеров, но другого конструктивного исполнения. К таким трубам, по которым в литературе имеются сведения о шумах, генерируемых канализационными стоками, можно отнести, трубы Rehau Raupiano, стенки которых состоят из трех слоев (рис. 3).  Производители труб Rehau Raupiano считают, что внутренний тефлоновый слой уменьшает шероховатость и повышает устойчивость к абразивному износу, наружный слой устойчив к удару, а средний слой из усиленного минералами материала (BaSO4 ПП) выполняет шумопоглощение и, тем самым, позволяет считать трубы Rehau Raupiano шумопоглощающими. Чтобы понять, так ли это на самом деле, было произведено их испытание [5] на стенде (рис. 4) Института строительной физики им. Фраунгофера. В испытаниях канализационный стояк был закреплен на стене (плотность единицы площади 220 кг/м2 при толщине стены 115 мм, включая штукатурку — рис. 4).  Данная конструкция стены соответствует, согласно DIN 4109, легкой однослойной конструкции. При испытаниях моделировались шумы при расходах стоков 1, 2 и 4 л/с (канализационный сток от 12–13 квартир). В нашей практике стояк может обслуживать большее число квартир, при этом расчетный расход может достигать, согласно СП 41107–2003 «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней канализации из полипропиленовых труб» (табл. 2, строка 1, столб. 4), 8,9 л/с, а в действительности, при эксплуатации внутренней канализации в некоторые периоды (например, по вечерам пятницы, когда многие жильцы принимают ванну) и значительно больший расход стоков. В этой связи представляет несомненный интерес, каков уровень шума будет сопровождать такие расходы. Ответ на этот вопрос получен следующим образом. Нами произведена аппроксимация опытных данных с последующей экстраполяцией в сторону больших расходов стоков. Уровни шумов для расходов, выходящих за опытные показатели, представлены в табл. 2 (строка 2, столб. 6–8).Сравнение полученных значений для уровней шумов канализационных стоков из труб Rehau Raupiano в помещении на уровне подвала (зона «A»), где канализационный стояк проложен открыто, с нормативными требованиями DIN (рис. 2) показывает, что при любом расходе требования норм к уровням шумов, генерируемых канализационными стоками, удовлетворяются практически полностью. К сожалению, по приведенным значениям уровней шумов для различных расходов канализационных стоков, в т.ч. прогнозным, трудно оценить значимость именно конструкции труб Rehau Raupiano ввиду отсутствия сравнительных данных по шумам от канализационного трубопровода, смонтированного в данных условиях из обычных полимерных труб. К тому же, невозможно судить об уровне шумов в других помещениях. К шумопоглощающим трубным изделиям можно также отнести трубы Friaphon [6], для которых имеются опубликованные данные о шумах. Канализационная система Friaphon включает толстостенные канализационные трубы и фасонные части. Эффект шумопоглощения, в чем убеждают производители, достигается благодаря двухслойной стенке труб и увеличенной толщине стенки фасонных частей. После соответствующей нашей обработки данных (табл. 3) по уровням шумов в помещении, относительно которого канализационный стояк из труб Friaphon был смонтирован открыто за бетонной стеной (рис. 5), произведено их сравнение с требованиями DIN (рис. 2).   Естественно, при всех расходах канализационных стоков шумопоглощающая способность трубных изделий Friaphon удовлетворяет всем требованиям DIN (рис. 2). Однако, не следует упускать из виду тот факт, что измерения произведены в помещениях за несущей бетонной стеной от канализационного стояка. Поэтому не представляется возможным в полной мере оценить достоинства рассмотренных трубных изделий Friaphon с точки зрения их шумопоглощающего эффекта. Известны полимерные трубы и других аналогичных конструкций, опытные данные для которых, к большому сожалению, отсутствуют, а в материалах, распространяемых как производителями, так и поставщиками, сообщаются обычно лишь сведения рекламного характера [7, 8].Третий подход может быть связан с устройством внутренней канализации из канализационных труб из другого материала. Относительно таких труб, например, в приложении «F» EN 877 сказано [9] следующее: «…системы чугунных труб, благодаря своей большой массе, обеспечивают высокий уровень шумоизоляции при прохождении по ним сточных вод, шумоизолирующая способность обеспечивается также за счет структуры серого чугуна с мелкозернистым графитом — звук отражается от поверхности графитовых вставок и практически гасится внутри стенок трубы…». Чугунные трубы, для которых в литературе имеются сведения об опытных показателях уровней шумов, генерируемых канализационными стоками, производятся фирмой Duker. Трубы Duker, как указано в сертификате № РВА 443/1995 Института Фраунгофера, характеризуются уровнем шума 24,9 дБ(А) в помещении, расположенном в диагональном направлении от канализационного трубопровода, смонтированного на опытном стенде за несущей бетонной стеной (поверхностная плотность 220 кг/м2) при расходе стоков (воды) 4 л/с. По результатам теста, проведенного в Нидерландах на стенде (рис. 6), исследователями были получены экспериментальные значения уровней шумов канализационного трубопровода из труб Duker (табл. 4, строки 2 и 4, столбец 3–6). Сравнение уровней шума канализационных стоков канализационного трубопровода из ч/к труб Duker для помещения нижнего этажа (табл. 4, строка 2) с требованиями DIN (рис. 2) показывает, что опытные значения полностью им удовлетворяют. Что касается помещения подвала, то прогнозные уровни шумов канализационных стоков канализационного стояка из канализационных чугунных труб Duker удовлетворяют не всем требованиям DIN (рис. 2). На основании вышеприведенной информации можно заключить, что для всех рассмотренных подходов к снижению уровней шумов, в большей или меньшей мере, все равно требуются дополнительные меры по ограничению уровней шума, генерируемого канализационными стоками. На данном этапе разработанности вопроса такие меры могут быть связаны с использованием изоляционных изделий. К таким изоляционным изделиям, в первую очередь, следует отнести звукошумоизоляцию КFlех KFonik SТ GК 072S, т.к. для нее имеются опубликованные данные о ее шумозащитных свойствах. Испытания [4] на стенде (рис. 1) позволили исследователям получить сравнительные количественные показатели уровней шумов на канализационном стояке с звукошумоизоляцией КFlех KFonik SТ GК 072S и без нее. В обработанном нами виде они приводятся в табл. 5.  Из табл. 5 можно сделать вывод о том, что количественное снижение — 13 дБ(A) — уровня воздушного шума, благодаря использованию звукошумоизоляции в помещениях (зона «A»), в которых канализационный стояк был смонтирован открыто, практически не зависит от протекающего по ним экспериментальных расходов стоков (строка 4, столбец 3–5). Примерно то же самое можно отметить и для прогнозных расходов (строка 4, столбец 6–8). Влияние звукошумоизоляции на количественное снижение уровня структурного шума (строка 8, столбец 3–5) в помещении (зона «B»), относительно которого канализационный стояк находится за бетонной стеной (поверхностная плотность 220 кг/м2), несколько меньшее — 8–10 дБ(A) — и зависит от протекающего по ним расхода стоков — разница составляет примерно 1–2 дБ(A), причем с увеличением расходов (прогноз) стоков звукошумозащитный эффект изоляции практически не изменяется (строка 8, столбец 6–8). Следует отметить, что звукошумозащитный эффект бетонной стенки (толщиной 100 мм) составляет 34 и 30 дБ(A) (строка 9, столбец 3–5) для экспериментальных расходов, а для прогнозных является несколько меньшим — в пределах 28–29 дБ(A) (строка 9, столбец 6–8).Примечателен и тот факт, что звукозащитная способность звукошумоизляции КFlех KFonik SТ GК 072S толщиной 12 мм составляет 33 % (при расходе 0,5 л/с) и 26,6 % (при расходе 4 л/с) от шумозащиты бетонной стенки. Изолирование канализационных трубопроводов как прямых участков, так и ответвлений возможно производить типовыми изделиями, изготовляемыми из многослойной звукошумоизолирующей изоляции КFlех KFonik SТ GК 072S с известными характеристиками (табл. 6). Такие изделия поставляются в виде наборов (рис. 7) из лент, листов и предварительно изготовленных фигурных деталей стандартных размеров для трубопроводов различных диаметров с различной толщиной стенки.  При изолировании канализационных трубопроводов с использованием лент и листов канализационные трубы следует обматывать вокруг внахлест на длине 10–20 мм, такое же по величине наложение краев звукошумоизоляция КFlех KFonik SТ GК 072S следует обеспечивать и на фигурных деталях. В заключение следует отметить следующие факты: 1. Использование как проектировщиками, так и строителями рассмотренных положений по снижению уровней шумов, генерируемых канализационными стоками внутренней канализации, базирующихся на анализе зарубежных экспериментальных исследований может вполне позволить существенно повысить комфортность помещений в жилых и общественных зданиях. 2. Требуется проведение дополнительных исследований. Они должны быть направлены на получение натурных показателей уровней шумов, генерируемых именно канализационными стоками, на различных конструкциях внутренних канализационных систем и зданиях различного предназначения. Необходимо также установить затраты на поддержание жизненных циклов внутренних канализационных систем, выполненных с использованием различных подходов к снижению уровней шумов, генерируемых канализационными стоками внутренней канализации. 3. Работа, которая должна завершиться разработкой соответствующего норматива по снижению уровней шумов внутренней канализации, начата в ГУП «НИИ Мосстрой». О результатах широкая научно-техническая общественность будет информироваться в следующих номерах данного журнала. 1. Отставнов А.А. Водоснабжение и водоотведение общественных зданий. Техн. библ. АВОК. — М.: АВОКПресс, 2011. 2. Устюгов В.А., Отставнов А.А. О шумности санитарно-технических узлов жилых зданий // Журнал С.О.К., №3/2005. 3. Устюгов В.А., Отставнов А.А. Шум — показатель качества инженерных систем зданий // Сантехника, №5/2005. 4. Каталог KFlex KFonik ST GK 072S // Интернет-ресурс www.kflex.ru. 5. Каталог канализация Raupiano // Интернет-ресурс www.utpower.ru. 6. Каталог фирмы Fiatec Friaphon // Интернет-ресурс www.glynwed.ru. 7. Sinikon Comfort — шумопоглощающая канализация // Интернет-ресурс www.sinikon.ru. 8. Шумопоглощающая внутренняя канализация Wavin Asto // Интернет-ресурс www.stsk.ru. 9. Каталог продукции Duker. Система канализационных труб SML из литейного чугуна // Интернет-ресурс www.pascaling.ru. |
 |
Reducion of the noise level of the internal drainageи
Опубликовано в журнале СОК №5 | 2012
Одним из важнейших показателей комфортности помещений современных зданий является уровень проникающих в них шумов. Совершенно очевидно, что, чем ниже уровень шума, тем комфортнее (при других одинаковых условиях) помещение. В этой связи перед строителями всегда стоит важная задача всеми возможными способами понизить уровень шума от любых наличествующих источников.
