Hałas w instalacji kanalizacyjnej generowany jest przez różne elementy systemu: spłuczki ustępowe, rury spustowe, syfony, załamania na przewodach, itp. Wyróżnia się przy tym tzw.:
- Hałas opadania – dźwięki przenoszone przez powietrze i przez konstrukcję wywołane spływającymi pionem spustowym ściekami
- Hałas odbicia – powstający w miejscach załamań na instalacji odpływowej (kolana), gdzie ścieki wytracają prędkość, w wyniku czego energia kinetyczna zamieniana jest na energię dźwięku
- Hałas przepływu – powstaje, gdy woda płynie w przewodzie poziomym. Nierówności wewnątrz przewodu oraz wszelkie zmiany kierunku powodują zakłócenie przepływu.
Rys.1 Źródła hałasu w instalacji kanalizacyjnej. 1- hałas opadania, 2- hałas odbicia przy odsadce na pionie, 3- hałas odbicia przy załamaniu o 90°, 4- hałas przepływu (źr. Geberit).
W przypadku błędnie zaprojektowanej instalacji i występowaniu podciśnienia podczas przepływu ścieków, może pojawić się dodatkowo hałas związany z bulgotaniem wody w syfonach, wywołany porywaniem powietrza przez instalację bezpośrednio z pomieszczenia.
Rozprzestrzenianie się hałasu zależy od wielu czynników:
- materiału z jakiego wykonane są rury
- izolacji akustycznych
- mostków akustycznych (np. sposobu montażu rur do przegród, przejść rur przez przegrody)
- sposobu prowadzenia przewodów (odkryty, zabudowany)
- geometrii rurociągów, itp.
W Polsce aktualnie nie ma przepisów stawiających wymagania akustyczne instalacjom kanalizacyjnym. Przy projektowaniu możemy korzystać z norm niemieckich np. DIN4109, która określa minimalne wymagania w tym zakresie (NPL I – Noise Protection Level poziom I) i VDI4100, która stosowana jest dla pomieszczeń o podwyższonej ochronie akustycznej (NPL II i NPL III). Z badań prowadzonych we własnych systemach instalacyjnych firmy Valsir wynika, że największy hałas powstaje przy spłukiwaniu toalety. Zauważono przy tym, że niezależnie od ilości spłukiwanej wody (4,5-9 litrów), generowany hałas był zbliżony do hałasu spowodowanego ciągłym przepływem wody w kanalizacji rzędu 3 l/s. Z tego powodu poziom ten stał się poziomem odniesienia. Na poniższym wykresie firma pokazuje, jak zmienia się poziom hałasu w zależności od natężenia przepływu ścieków w pionie o średnicy 110mm.
Rys.2 Wpływ wartości strumienia ścieków na poziom hałasu. Pomiary prowadzono dla pionu DN 110 mm. (źr. Valsir)
Jak łatwo zauważyć, podwojenie przepływu powoduje wzrost hałasu o 3dB. Trzykrotny wzrost, do 9 l/s – 4,5 dB. Wzrost średnicy pionu sprzyja wzrostowi hałasu, z powodu zwiększającej sie powierzchni emitującej dźwięk. na kolejnym wykresie pokazano wpływ średnicy pionu na poziom hałasu przy przepływie 3 l/s.
Rys.3 Wpływ średnicy pionu na poziom hałasu. Pomiary prowadzone przy prędkości przepływu 3 l/s. (źr. Valsir)
A jak wpływa wysokość spadku ścieków na hałas generowany przez pion? Wbrew pozorom nie dostrzeżemy tutaj zbyt wielkich różnic, może dlatego, że ścieki w pionie płyną zawsze po jego ściankach, a tylko bardzo niewielka część środkiem. Punktem odniesienia na kolejnym wykresie jest 6m i jak widać, przy wzroście spadu o kolejne 6m hałas zwiększy sie tylko o 2 dB.
Rys.4 Wpływ wysokości spadku na poziom hałasu. (źr. Valsir)
Firma najwyższy hałas notowała na dole pionu, w miejscu przejścia z pionu do poziomu. W części górnej piony wykazywały hałas mniejszy średnio o 5 dB, natomiast przewody poziome, odpływowe mniejszy o 10 dB. A jak wpływa na poziom hałasu odsadzka na pionie? Odsadzka zwykle wykonana jest za pomocą dwóch kolan 45°, ale może byc też wynikiem zamocowania na pionie specjalnej kształtki wentylacyjnej. W tym drugim przypadku mamy do czynienia nie tyle z odsadzką, co z obejściem (podwójna odsadzka), umożliwiającym w kanalizacji zapewnienie dużej ilości powietrza w miejscu podłączenia kilku podejść (o tym w osobnym artykule). Wzrost hałasu w miejscu załamania pionu jest związany z uderzaniem ścieków kolanko i sumowaniem się hałasów przepływu i odbicia. Kolejny raz przedstawiam tutaj wyniki pomiarów prowadzone przez firmę Valsir.
Rys.5 Wpływ przesunięcia pionu na poziom hałasu.
Firma do badań wykorzystała trzy różne materiały. Klasyczne rury zgrzewane HDPE oraz dwa systemy niskoszumowe dostępne w ofercie firmy rury Silere i Triplus. Wzrost hałasu w miejscu odsadzki pokazuje powyższy rys.5
Przy zastosowaniu kształtki wentylacyjnej (projektanci instalacji znają ją z systemu Geberit pod nazwą SOVENT) poziom hałasu przedatawia się następująco (rys.6).
Rys. 6 Wpływ kształtki wentylacyjnej na poziom hałasu.
Na hałas duży wpływ mają też same uchwyty rurowe, ich rozstaw na pionie, przegroda, do której są mocowane, itd. To już jednak temat na inny artykuł. Aby przejść do zasad projektowania instalacji niskoszumowych musimy poznać dostępne na rynku systemy, a jest ich naprawdę sporo. O tym więc w następnym odcinku.
c.d.n.