專利名稱：一種建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑給水排水及建筑聲學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑排水噪聲測(cè)量系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
建筑排水系統(tǒng)噪聲是建筑噪聲最主要的來源之一，直接影響著人們的正常生活和 工作。根據(jù)國標(biāo)GBJ118-88《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定夜間臥室噪聲不得超過 30dB，最高不得超過40dB。而在實(shí)際測(cè)試中，目前相當(dāng)部分的排水管道系統(tǒng)排水時(shí)所產(chǎn)生的 噪聲遠(yuǎn)大于40dB。在工程實(shí)例中，也不乏由于排水管道系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲而干擾居民睡眠和產(chǎn) 生煩惱效應(yīng)以及由此引起的神經(jīng)衰弱和其它非特異性疾病等。同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所層建立一套建筑排水系統(tǒng)裝置。建筑排水系統(tǒng)安裝在移動(dòng) 十二層的學(xué)生宿舍樓處外側(cè)墻壁處，并在每層通往消防樓梯平臺(tái)上安裝一個(gè)座便器，利用 座便器放水產(chǎn)生噪聲。傳聲器離管外壁2cm，為了盡量隔離環(huán)境噪聲，在放置傳聲器處上、下 500mm,將50mm厚超細(xì)玻璃管套于排水管外壁，主要是測(cè)試管壁外傳的排水管水流噪聲。該 系統(tǒng)的不足之處是所測(cè)得的噪聲與由空氣傳聲后產(chǎn)生的實(shí)際噪聲不符。北京建筑工程學(xué)院申請(qǐng)了專利《排水管道噪聲檢測(cè)室及其方法》(申請(qǐng)?zhí)?20081022^10.0)，該專利申請(qǐng)所采用的檢測(cè)室為上下兩層，每層一間測(cè)試室。該專利所述 檢測(cè)室的局限性在于只能對(duì)樓上建筑排水系統(tǒng)工作對(duì)樓下產(chǎn)生的噪聲影響進(jìn)行測(cè)量，而 無法對(duì)建筑排水系統(tǒng)工作對(duì)鄰室產(chǎn)生的噪聲影響進(jìn)行測(cè)量；測(cè)試室采用鋼框架結(jié)構(gòu)，與實(shí) 際建筑結(jié)構(gòu)差別較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種科學(xué)、實(shí)用的建筑排水 噪聲測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明的建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，包括外屋、室本體、給排水系統(tǒng)和噪聲測(cè)試設(shè) 備，特點(diǎn)是設(shè)置雙層套房，即外屋和室本體，所述室本體設(shè)于外屋試驗(yàn)間內(nèi)；且所述室本 體包括上下兩層、每層兩間的四間混響室，上下相鄰兩間混響室之間以樓板隔開，同層相鄰 的兩間混響室之間以試驗(yàn)墻隔開，在其中一側(cè)的混響室中設(shè)有用于安裝待測(cè)建筑排水系統(tǒng) 的洞口，各混響室內(nèi)裝有噪聲測(cè)試設(shè)備中的聲音檢測(cè)裝置。其中，所述外屋分為試驗(yàn)間、用于裝設(shè)噪聲測(cè)試設(shè)備終端的控制間和裝有水箱的 水箱間；其中試驗(yàn)間在下層，水箱間位于試驗(yàn)間的上層，室本體設(shè)在試驗(yàn)間中。室本體結(jié)構(gòu)為磚混或鋼筋混凝土。每個(gè)混響室中設(shè)有吸聲裝置，試驗(yàn)墻和樓板為隔聲材料。所述試驗(yàn)墻密度為 200 士 50kg/m2，所述樓板厚度為 100-300mm。室本體底層地板和外屋地面之間設(shè)有隔震層。其中，所述給排水系統(tǒng)設(shè)在室本體之外，包括低位水箱、高位水箱、水泵、流量控制閥、給排水系統(tǒng)管路，其中，低位水箱設(shè)在位于室本體下方的地下室中，水泵設(shè)在地下室之 外，高位水箱設(shè)在水箱間中，給排水系統(tǒng)管路依次連接低位水箱、水泵以及高位水箱，流量 控制閥設(shè)在高位水箱和待測(cè)建筑排水系統(tǒng)入口之間，被測(cè)管材系統(tǒng)安裝后與已有給排水系 統(tǒng)組成循環(huán)回路。外屋的水箱間分為上下兩層，上層為上水箱間，下層為下水箱間；所述高位水箱和 流量控制閥之間增設(shè)二次穩(wěn)流水箱，高位水箱位于上水箱間中，二次穩(wěn)流水箱位于下水箱 間中。待測(cè)建筑排水系統(tǒng)安裝在混響室中的靠近測(cè)試墻與混響室立墻的500士 IOOmm范 圍內(nèi)，通過設(shè)在該范圍內(nèi)的預(yù)留洞口安裝待測(cè)建筑排水系統(tǒng)，并且用隔聲彈性材料密封管 道與預(yù)留洞口之間的空隙處；混響室的層高為2. 8 士0. 5米，每間混響室容積不小于50立方米，長(zhǎng)寬高比值不為 整數(shù)，上下相鄰兩間混響室尺寸相同同層相鄰混響室的容積相差在10%以上；每個(gè)混響室內(nèi)的聲音檢測(cè)裝置個(gè)數(shù)或位置不少于兩個(gè)，聲音檢測(cè)裝置之間的最小 間隔距離為0. 7m ；聲音檢測(cè)裝置與混響室邊界的最小間隔距離為0. 7m ；聲音檢測(cè)裝置與試 驗(yàn)墻之間的最小間隔距離為1. Om ；聲音檢測(cè)裝置與被測(cè)建筑排水系統(tǒng)之間的最小間隔距 離為1. Om0本發(fā)明還提供一種建筑排水系統(tǒng)噪聲測(cè)量的方法，使用上述建筑排水噪聲測(cè)量系 統(tǒng)，其包括以下步驟首先將高位水箱和二次穩(wěn)流水箱蓄滿水，低位水箱排空；按照設(shè)定的流量，開啟二次穩(wěn)流水箱閥門，使水流穩(wěn)定的流經(jīng)待測(cè)排水系統(tǒng)，并最 終流入低位水箱；安裝待測(cè)排水系統(tǒng)一層的混響室由下至上標(biāo)記為混響室1和混響室3，另一側(cè)混 響室標(biāo)記為混響室2和混響室4 ；利用噪聲測(cè)試設(shè)備分別測(cè)試四間混響室中管道排水工作過程中所發(fā)出的噪聲，其 中混響室1和混響室3中所測(cè)得噪聲為排水管道排水時(shí)直接發(fā)出的噪聲，混響室2和混響 室4所測(cè)得噪聲為排水管道排水時(shí)對(duì)隔壁房間所產(chǎn)生的噪聲。采用以上設(shè)計(jì)，本發(fā)明的建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)中的混響室為多層、同層多間的 結(jié)構(gòu)，并在各層中設(shè)有聲音檢測(cè)裝置，該系統(tǒng)既可以測(cè)出建筑排水系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)本室的噪 聲影響，也可以測(cè)出建筑排水系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)相鄰居室以及下層居室的噪聲影響；本發(fā)明中 的混響室采用實(shí)際建筑工程中常用的磚混結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且房屋結(jié)構(gòu)接近實(shí)際 情況，所測(cè)得的噪聲數(shù)據(jù)具有實(shí)際參考意義。


圖1 建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)立面2 建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)剖面中標(biāo)號(hào)說明如下1、2、3、4 混響室；5 低位水箱；6 高位水箱；7 二次穩(wěn)流水箱；8 建筑排水系統(tǒng)； 9 試驗(yàn)墻；10 水泵；11 給排水系統(tǒng)管路；12 傳聲器；13 測(cè)試終端；14 建筑排水系統(tǒng)位 置；15 流量控制閥；16 :地下室；17 隔震層；18 樓板；19 混響室立墻；21 試驗(yàn)間；22 控制間；23 上水箱間；24 下水箱間；100 室本體；200 外屋
具體實(shí)施例方式圖1和圖2示出了本發(fā)明建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。如圖1所示， 該建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)包括外屋200、室本體100、給排水系統(tǒng)和噪聲測(cè)試設(shè)備，其中，室 本體100用于模擬實(shí)際建筑的房間結(jié)構(gòu)，并且在其中安裝待測(cè)試的建筑排水系統(tǒng)；給排水 系統(tǒng)用于為待測(cè)試的建筑排水系統(tǒng)(如排水管道、用具)供水；噪聲測(cè)試設(shè)備用于測(cè)試和分 析處理安裝在室本體100中的建筑排水系統(tǒng)帶來的噪聲；外屋200用于安裝與固定上述相 關(guān)設(shè)備并與外界隔離。外屋200分為試驗(yàn)間21、控制間22和水箱間，試驗(yàn)間21在下層，控 制間22和水箱間分別在試驗(yàn)間的上層兩側(cè)，水箱間分為兩層，上層分為上水箱間23，下層 為下水箱間24。室本體100設(shè)在試驗(yàn)間21中，其采用磚混或鋼筋混凝土建造的屋形結(jié)構(gòu)，包括上 下兩層、每層兩間的四間混響室1-4。在本實(shí)施例的室本體100中，參照?qǐng)D1，左側(cè)的上層 混響室1和下層混響室3的尺寸為寬4米，長(zhǎng)4. 7米，層高2. 8米；右側(cè)的上層混響室2和 下層混響室4的尺寸為寬4米，長(zhǎng)5. 2米，層高2. 8米。上層混響室1、2與下層混響室3、4 以樓板18區(qū)隔，左側(cè)混響室1、3與右側(cè)混響室2、4以試驗(yàn)墻9區(qū)隔，試驗(yàn)墻9的墻面密度 為200kg/cm2。為了安裝待測(cè)的建筑排水系統(tǒng)，將左側(cè)混響室1、3的樓板18的靠近測(cè)試墻 9與混響室立墻19的500士 IOOmm范圍定義為被測(cè)建筑排水系統(tǒng)位置14，如圖2所示，并且 在該被測(cè)建筑排水系統(tǒng)位置14處預(yù)留用于安裝建筑排水系統(tǒng)的洞口。在檢測(cè)建筑排水系 統(tǒng)噪聲之前，穿過這些洞口將待檢測(cè)的建筑排水系統(tǒng)安裝在左側(cè)混響室1、3內(nèi)，并且利用 隔聲彈性材料對(duì)洞口進(jìn)行密封以避免噪聲通過其直接傳播。為了進(jìn)出方便，在混響室1-4 中設(shè)有門，在門外設(shè)置樓梯裝置(附圖中未示出)。樓梯裝置可采用兩種方式安裝，一是結(jié) 構(gòu)上與混響室斷開的軟連接，二是樓梯與混響室為一體結(jié)構(gòu)并與外部其它構(gòu)造從結(jié)構(gòu)上斷 開，使得測(cè)試混響室從結(jié)構(gòu)上與外界杜絕硬連接，實(shí)現(xiàn)聲學(xué)獨(dú)立。例如，樓梯裝置可采用混 凝土結(jié)構(gòu)，通過20mm厚的聚苯板與混響室相連，實(shí)現(xiàn)了混響室與樓梯的軟連接。為了降低 環(huán)境噪聲對(duì)混響室的影響，混響室的樓板18、試驗(yàn)墻9和立墻19可采用隔聲材料，并且可在 混響室內(nèi)部裝飾吸聲板與吸聲尖劈等吸聲裝置，使得經(jīng)過處理后的混響室本底噪聲不大于 25dB，并且混響時(shí)間為1.8s。給排水系統(tǒng)裝設(shè)在室本體100之外。如圖1所示，給排水系統(tǒng)包括低位水箱5、高位 水箱6、二次穩(wěn)流水箱7、水泵10、流量控制閥15以及給排水系統(tǒng)管路11，其中，低位水箱5 設(shè)在外屋200下方的地下室16內(nèi)，高位水箱6設(shè)在上水箱間23中，二次穩(wěn)流水箱7和流量 控制閥15設(shè)在下水箱間M中，給排水系統(tǒng)管路11用于連接該給排水系統(tǒng)中的各個(gè)裝置。 在本實(shí)施例中，地下室16位于下層混響室3的下方，寬度為1000mm，深度為2100mm，在其中 設(shè)有2. 5立方米的低位水箱5 ；低位水箱5的入口連接于混響室3中建筑排水系統(tǒng)的出口， 以便將建筑排水系統(tǒng)排出的水回收到低位水箱5中；低位水箱5的出口與設(shè)在地下室16之 外的5KW離心式水泵10連接，后者將低位水箱5中的水源源不斷地注入容積為1. 3立方米 的高位水箱6 ；高位水箱6的出口連接于二次穩(wěn)流水箱7的入口，以便在建筑排水系統(tǒng)工作 時(shí)不斷地向二次穩(wěn)流水箱7補(bǔ)水，使二次穩(wěn)流水箱7中的液位始終保持恒定以獲得穩(wěn)定的 水流；流量控制閥15連接二次穩(wěn)流水箱7的出口與上層混響室1的建筑排水系統(tǒng)入口，以便控制向建筑排水系統(tǒng)供應(yīng)的水流量。在本發(fā)明中，為了隔離外界震動(dòng)對(duì)混響室的干擾，外屋200地面與室本體100底層 地板軟連接，即，在底層地板和地面之間設(shè)隔震層17 ；當(dāng)外屋200地面與室本體100底層地 板結(jié)合為一體時(shí)，地下室16與外屋200地面之間軟連接，從而實(shí)現(xiàn)室本體整體的聲學(xué)獨(dú)立。噪聲測(cè)試設(shè)備包括傳聲器12和測(cè)試終端13。在本實(shí)施中，如圖2所示，可在每間 混響室1-4內(nèi)放置5個(gè)傳聲器12，用于檢測(cè)噪聲并將檢測(cè)到的噪聲轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；如圖1 所示，與各傳聲器12電連接的測(cè)試終端13設(shè)在外屋200的控制室22內(nèi)，其能夠控制傳聲 器12的工作狀態(tài)、接收來自各傳聲器12的噪聲電信號(hào)，以及對(duì)噪聲電信號(hào)進(jìn)行分析和處 理。測(cè)試終端13可實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳聲器12的同步控制，可以用已有的控制芯片來實(shí)現(xiàn)該控制 功能。利用本發(fā)明建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果采用固定傳聲器，每個(gè)混響室的 傳聲器個(gè)數(shù)或位置應(yīng)不少于2個(gè)，傳聲器位置的最小間隔距離應(yīng)符合下列規(guī)定傳聲器之 間的最小間隔距離為0. 7m ；傳聲器與房間邊界或擴(kuò)散體之間的最小間隔距離為0. 7m ；傳聲 器與實(shí)驗(yàn)墻之間的最小間隔距離為1. Om ；傳聲器與被測(cè)系統(tǒng)之間的最小間隔距離為1. Om0 如果采用單個(gè)的移動(dòng)傳聲器，掃測(cè)半徑應(yīng)至少1. Om ；為了能夠覆蓋大部分可允許測(cè)量的室 內(nèi)空間，掃測(cè)經(jīng)歷的平面應(yīng)作傾斜，與房間任一界面的傾角應(yīng)大于10°。測(cè)試實(shí)例1 所用管道樣品為普通光壁PVC-U排水管道系統(tǒng)，分別利用0. 5L/s和 1L/S流量測(cè)試管道排水噪聲。按照實(shí)驗(yàn)室情況，將樣品安裝在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，樣品包括PVC-U排 水直管、PVC-U直通管件、PVC-U彎頭管件、PVC-U三通管件。測(cè)試過程中，首先將高位水箱6和二次穩(wěn)流水箱7蓄滿水，低位水箱5排空；調(diào)節(jié)流量控制閥15，使水流以0. 5L/s的流量穩(wěn)定的流經(jīng)被測(cè)管道系統(tǒng)，并最終流 入低位水箱5 ；在四間混響室1-4中分別測(cè)試管道排水工作過程中所發(fā)出的噪聲，其中混響室1 和混響室3中所測(cè)得噪聲為排水管道排水時(shí)直接發(fā)出的噪聲，混響室2和混響室4所測(cè)得 噪聲為排水管道排水時(shí)對(duì)隔壁房間所產(chǎn)生的噪聲。調(diào)節(jié)流量控制閥15，使水流以lL/s的流量穩(wěn)定的流經(jīng)被測(cè)管道系統(tǒng)，重復(fù)上述測(cè) 試步驟。測(cè)試結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，包括外屋、室本體、給排水系統(tǒng)和噪聲測(cè)試設(shè)備，其特 征在于設(shè)置雙層套房，即外屋和室本體，所述室本體設(shè)于外屋試驗(yàn)間內(nèi)；且所述室本體包 括上下兩層、每層兩間的四間混響室，上下相鄰兩間混響室之間以樓板隔開，同層相鄰的兩 間混響室之間以試驗(yàn)墻隔開，在其中一側(cè)的混響室中設(shè)有用于安裝待測(cè)建筑排水系統(tǒng)的洞 口，各混響室內(nèi)裝有噪聲測(cè)試設(shè)備中的聲音檢測(cè)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述外屋分為試驗(yàn)間、用 于裝設(shè)噪聲測(cè)試設(shè)備終端的控制間和裝有水箱的水箱間；其中試驗(yàn)間在下層，水箱間位于 試驗(yàn)間的上層，室本體設(shè)在試驗(yàn)間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，室本體結(jié)構(gòu)為磚混或 鋼筋混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)混響室中設(shè)有吸聲 裝置，試驗(yàn)墻和樓板為隔聲材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗(yàn)墻密度為 200 士 50kg/m2，所述樓板厚度為 100-300mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，室本體底層地板 和外屋地面之間設(shè)有隔震層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述給排水系統(tǒng) 設(shè)在室本體之外，包括低位水箱、高位水箱、水泵、流量控制閥、給排水系統(tǒng)管路，其中，低位 水箱設(shè)在位于室本體下方的地下室中，水泵設(shè)在地下室之外，高位水箱設(shè)在水箱間中，給排 水系統(tǒng)管路依次連接低位水箱、水泵以及高位水箱，流量控制閥設(shè)在高位水箱和待測(cè)建筑 排水系統(tǒng)入口之間，被測(cè)管材系統(tǒng)安裝后與已有給排水系統(tǒng)組成循環(huán)回路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，外屋的水箱間分為上下 兩層，上層為上水箱間，下層為下水箱間；所述高位水箱和流量控制閥之間增設(shè)二次穩(wěn)流水 箱，高位水箱位于上水箱間中，二次穩(wěn)流水箱位于下水箱間中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)建筑排水系統(tǒng)安裝在混響室中的靠近測(cè)試墻與混響室立墻的500士 IOOmm范圍 內(nèi)，通過設(shè)在該范圍內(nèi)的預(yù)留洞口安裝待測(cè)建筑排水系統(tǒng)，并且用隔聲彈性材料密封管道 與預(yù)留洞口之間的空隙處；混響室的層高為2. 8士0. 5米，每間混響室容積不小于50立方米，長(zhǎng)寬高比值不為整 數(shù)，上下相鄰兩間混響室尺寸相同同層相鄰混響室的容積相差在10%以上；每個(gè)混響室內(nèi)的聲音檢測(cè)裝置個(gè)數(shù)或位置不少于兩個(gè)，聲音檢測(cè)裝置之間的最小間隔 距離為0. 7m ；聲音檢測(cè)裝置與混響室邊界的最小間隔距離為0. 7m ；聲音檢測(cè)裝置與試驗(yàn)墻 之間的最小間隔距離為1. Om ；聲音檢測(cè)裝置與被測(cè)建筑排水系統(tǒng)之間的最小間隔距離為 1. Om0
10.一種建筑排水系統(tǒng)噪聲測(cè)量的方法，使用上述任一權(quán)利要求所述建筑排水噪聲測(cè) 量系統(tǒng)，其包括以下步驟首先將高位水箱和二次穩(wěn)流水箱蓄滿水，低位水箱排空；按照設(shè)定的流量，開啟二次穩(wěn)流水箱閥門，使水流穩(wěn)定的流經(jīng)待測(cè)排水系統(tǒng)，并最終流 入低位水箱；安裝待測(cè)排水系統(tǒng)一層的混響室由下至上標(biāo)記為混響室1和混響室3，另一側(cè)混響室 標(biāo)記為混響室2和混響室4 ；利用噪聲測(cè)試設(shè)備分別測(cè)試四間混響室中管道排水工作過程中所發(fā)出的噪聲，其中混 響室1和混響室3中所測(cè)得噪聲為排水管道排水時(shí)直接發(fā)出的噪聲，混響室2和混響室4 所測(cè)得噪聲為排水管道排水時(shí)對(duì)隔壁房間所產(chǎn)生的噪聲。
全文摘要
一種建筑排水噪聲測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，屬于建筑給水排水及建筑聲學(xué)領(lǐng)域。該測(cè)量系統(tǒng)包括外屋、室本體、給排水系統(tǒng)和噪聲測(cè)試設(shè)備，其中，外屋分為試驗(yàn)間、控制間和水箱間；室本體設(shè)在試驗(yàn)間中，包括上下兩層、每層兩間的四間混響室，上下相鄰兩間混響室之間以樓板隔開，同層相鄰的兩間混響室之間以試驗(yàn)墻隔開，在其中一側(cè)混響室中設(shè)有用于安裝待測(cè)建筑排水系統(tǒng)的洞口，各混響室內(nèi)裝有噪聲測(cè)試設(shè)備的聲音檢測(cè)裝置。該系統(tǒng)既可以測(cè)試建筑排水系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)本居室的噪聲影響，也可以測(cè)試建筑排水系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)相鄰居室以及下層居室的噪聲影響，具有實(shí)用、易操作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01H17/00GK102042869SQ200910236498
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者劉翼, 戚建強(qiáng), 朱生高, 林文, 蔣荃 申請(qǐng)人:中國建筑材料檢驗(yàn)認(rèn)證中心