深圳市紫×花園生活給水系統(tǒng)采用變頻恒壓供水系統(tǒng)，因水泵每天連續(xù)24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵運(yùn)行時所產(chǎn)生的噪聲隨用水量的不同而產(chǎn)生不規(guī)則的、連續(xù)的噪聲，為此，小區(qū)業(yè)主對噪音擾民的投訴通過政府環(huán)保部門、新聞媒體進(jìn)行反映和報(bào)道，強(qiáng)烈呼吁有關(guān)方面處理好噪聲擾民的問題。
經(jīng)環(huán)保部門組織的權(quán)威測試機(jī)構(gòu)的監(jiān)測，該小區(qū)水泵運(yùn)行所產(chǎn)生的噪聲為低頻噪聲，噪聲限值符合國標(biāo)GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》所設(shè)定排放夜間50 dB(A)和晝間60 dB(A)限值。符合國標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)主又不斷投訴，這是高層住宅小區(qū)都面臨的一個不解難題。據(jù)環(huán)保部門統(tǒng)計(jì)，每年因住宅小區(qū)水泵、電梯運(yùn)行的投訴就有100多起。
為了解決低頻噪聲問題，小區(qū)物業(yè)服務(wù)處做了多種嘗試，如加裝多級可曲撓橡膠接頭將管網(wǎng)與水泵之間用軟連接進(jìn)行隔離、更換低噪聲水泵、加裝減震地腳螺栓等減震隔振裝置等措施，但收效甚微。
一、紫×花園生活給水系統(tǒng)簡介
紫×花園是一幢1998年入住的高層住宅，地下一層為設(shè)備用房，安裝有生活水泵6臺，其中2臺高區(qū)給水泵，4臺中區(qū)給水泵。該建筑生活給水系統(tǒng)豎向分為三個供水分區(qū)，最高日用水量約365m3，低區(qū)由市政管網(wǎng)直接供水；中區(qū)4層—13層，由中區(qū)變頻恒壓供水設(shè)備供水；高區(qū)14層—28層，由水泵房高區(qū)水泵與屋頂高位水箱聯(lián)合供水，其中14層—19層經(jīng)比例式減壓閥（1:2）減壓供水。
正常工況是：1臺高區(qū)水泵（65DL30-15×8型）通過屋頂水箱水位控制裝置啟閉按需運(yùn)行，每天間歇式運(yùn)行約1-2小時；1臺中區(qū)變頻水泵（50DL12-12×5型）每天24小時變頻連續(xù)運(yùn)行；其他水泵工頻運(yùn)行，按需啟動。
二、低頻噪聲源的分析
水泵房位于建筑的地下一層，水泵運(yùn)行時產(chǎn)生的噪聲主要有以下幾個方面：水泵本身運(yùn)行的機(jī)械噪聲、水泵運(yùn)行引起的管道諧振噪聲、水泵運(yùn)行引起的水流運(yùn)動和撞擊噪聲。
1.高區(qū)水泵運(yùn)行工況
高區(qū)水泵與屋頂高位水箱聯(lián)合供水，當(dāng)水箱低于一定水位時，高區(qū)水泵啟動運(yùn)行向高位水箱供水，當(dāng)水箱水位達(dá)到滿水水位時，水泵停機(jī)。根據(jù)運(yùn)行記錄分析，每天水泵累計(jì)運(yùn)行時間約為2小時，并且是間歇式運(yùn)行，因此，高區(qū)水泵運(yùn)行所產(chǎn)生的噪聲對住戶的影響是有限的、可控的。
2.中區(qū)水泵運(yùn)行工況
中區(qū)供水采用的是變頻恒壓供水方式，變頻水泵每天連續(xù)24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵運(yùn)行時所產(chǎn)生的噪聲隨用水量的不同而產(chǎn)生不規(guī)則的、連續(xù)的噪聲，這種噪聲每天24小時伴隨著業(yè)主的生活。
3.噪聲監(jiān)測及測量結(jié)果分析
政府環(huán)保部門接到業(yè)主投訴后，召開現(xiàn)場溝通協(xié)調(diào)會，并委托第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)對紫×花園噪聲進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測，測量時段：10:00-10:30；22:00-22:30；測量用儀器：Nor-118積分式聲級儀、激光尺等測量工具；測量環(huán)境：其他水泵停開，1臺中區(qū)變頻水泵正常運(yùn)行。
4.低頻噪聲源的判定
從倍頻帶聲壓級的監(jiān)測結(jié)果（見表1）看，在水泵運(yùn)行狀態(tài)下，住戶室內(nèi)各方向在250-500Hz頻段下，均明顯超出國標(biāo)GB22337-2008《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》4.2.1倍頻帶聲壓級的夜間排放250 Hz時35dB；500 Hz時29dB限值。
從A聲級噪聲的監(jiān)測結(jié)果（見表1）看，在水泵運(yùn)行狀態(tài)下，住戶室內(nèi)各方向在A聲級噪聲夜間排放符合國標(biāo)GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》夜間50 dB(A)和晝間60 dB(A)限值。
因此，紫×花園低頻噪聲源就是中區(qū)變頻供水系統(tǒng)水泵運(yùn)行所發(fā)出的連續(xù)的、不規(guī)則的倍頻帶中心頻率在250-500Hz的低頻噪聲。
要解決紫×花園噪聲擾民的問題，必須降低或消除水泵運(yùn)行所產(chǎn)生的250-500Hz頻段的低頻噪聲。
三、水泵低頻噪聲的治理
有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，低頻噪聲與高頻噪聲不同，高頻噪聲隨著距離越遠(yuǎn)或遭遇障礙物，能迅速衰減，如高頻噪聲的點(diǎn)聲源，每10米距離就能下降6分貝。而低頻噪聲卻衰減得很慢，聲波又較長，能輕易穿越障礙物，穿透墻壁直入屋內(nèi)、低頻噪聲不容易衰減，并且能造成慢性損傷。
1.權(quán)威機(jī)構(gòu)提出的減震降噪治理方案
深圳市專門從事噪聲治理的權(quán)威機(jī)構(gòu)中×公司經(jīng)過調(diào)研提出了一個《紫×花園水泵房降噪方案》，提交給政府環(huán)保部門和小區(qū)業(yè)委會。
治理目標(biāo)：以小區(qū)的住戶2H房大廳為噪聲控制點(diǎn)，當(dāng)1臺中區(qū)水泵運(yùn)行時噪聲控制點(diǎn)滿足1類房間A類房間不大于30dB(A)的噪聲排放限值。
采取的措施：對水泵房出水管，采用彈性支吊架安裝；對水泵房所有地面水管采用隔振支撐處理；對所有穿墻進(jìn)出水泵房的水管進(jìn)行穿墻軟連接處理；對所有生活水泵基礎(chǔ)做隔振處理等措施。
治理工程費(fèi)用：13萬元
因該方案投資大，且治理方案效果治標(biāo)不治本，被業(yè)主大會否定了。
2.筆者提出的高位水箱替代中區(qū)變頻供水系統(tǒng)的治理方案
通過對紫×花園居民兩年來用水量情況的統(tǒng)計(jì)分析，同時對水泵運(yùn)行現(xiàn)狀、用電量、高位水箱儲水情況進(jìn)行兩個月的跟蹤監(jiān)測，采集了用電量、用水量、噪聲排放值等大量數(shù)據(jù)，根據(jù)測試結(jié)果和數(shù)據(jù)綜合分析，提出了利用現(xiàn)有高位水箱替代中區(qū)變頻供水系統(tǒng)的治理方案。
（1）治理目標(biāo)：
停用中區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)水泵運(yùn)行，徹底消除變頻水泵24小時運(yùn)行所產(chǎn)生的低頻噪聲；降低能耗40%。
（2）治理方案的可行性分析：
高區(qū)水箱的生活用水調(diào)節(jié)量設(shè)計(jì)為 32m3，高、中區(qū)用戶1年來的平均日用水量為106m3，高位水箱能否滿足高、中區(qū)居民用水需求是方案的關(guān)鍵。
1）居民用水量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：
采集小區(qū)一年的用水情況進(jìn)行分析，206戶住戶用水量用水情況如下表（表2）：
2）水泵用電監(jiān)測數(shù)據(jù)：
在中區(qū)和高區(qū)水泵電源端分別安裝了計(jì)量電能表，測試表明，中區(qū)的變頻供水系統(tǒng)日均用電量為64.2 kw/h，高區(qū)水泵日均用電量為31.4 kw/h，中區(qū)變頻供水系統(tǒng)用電量是高區(qū)供水用電量的1倍。
用電量數(shù)據(jù)如表3：
3）高位水箱有效容積計(jì)算說明：
生活給水定額：Q=200L/人，d，時變化系數(shù)；K=2.5，用水時間：T=24h；
中高區(qū)用水戶數(shù)206戶，每戶3人計(jì)算，用水人數(shù)：N=618人
最高日用水量：Qd=200 L/人*618/1000=123.6m3/d
最大小時用水量：Qh=120*2.5/ 24=12.5m3/h
按照建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015-2003(2009年版)第3.7.5-1條規(guī)定，生活屋頂水箱有效容積不宜小于最大小時用水量的50%，即6.25m3，取整數(shù)為10m3，按照建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50015-2003(2009年版)第3.8.3條規(guī)定，生活供水水泵流量不小于最大小時用水量，即12.5m3/h。
因此，現(xiàn)有高位水箱32m3的調(diào)節(jié)水量完全可以滿足大廈中、高區(qū)業(yè)主的用水需求。
4）治理工程費(fèi)用：2萬元
（3）治理方案的組織實(shí)施：
1) 治理措施：
首先，改造供水管網(wǎng)。從高位水箱開孔連接一條DN80的環(huán)保型鋼塑管沿管井敷設(shè)至地下一層，管道長度95m，經(jīng)過可調(diào)式減壓裝置減壓后，與中區(qū)供水管網(wǎng)環(huán)管連接，向中區(qū)居民用戶供水，實(shí)現(xiàn)由高位水箱分別向高區(qū)和中區(qū)供水。
其次，確保高區(qū)水泵夜間不運(yùn)行。為使高區(qū)水泵每天夜間不運(yùn)行，達(dá)到徹底消除噪聲的目的，在水泵控制電路中采用時間控制裝置22:30分啟動水泵強(qiáng)行補(bǔ)水一次，保持高位水箱滿水儲備。
第三，從高位水箱中挖潛。調(diào)節(jié)高位水箱中高水位控制開關(guān)，增加高位水箱儲水量至36 m3（原設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)生活用水量為32 m3）。
3.跟蹤測試，實(shí)現(xiàn)了治理方案的目標(biāo)
1)水泵低頻噪聲徹底消除。中區(qū)變頻供水系統(tǒng)被高區(qū)水箱供水所替代，高區(qū)水泵每天23:00-次日8:00分停止運(yùn)行，徹底消除了水泵低頻噪音對居民的影響。
2)節(jié)能降耗顯著。中區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)水泵停用，高區(qū)水泵每天運(yùn)行約3-4h，日均用電量55 kw/h,與原供水方式相比，日均用電減少42.8%。
3)擁有36 m3儲備用水。高位水箱儲水36 m3，當(dāng)發(fā)生停電或設(shè)備故障時，不會出現(xiàn)停電斷水的情況。
四、變頻恒壓供水系統(tǒng)與其他供水系統(tǒng)的利弊分析
隨著我國城市化建設(shè)的發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般在全國各大中城市拔地而起，但普遍采用變頻供水系統(tǒng)所帶來的隱憂也值得我們思考。
幾種供水方式優(yōu)缺點(diǎn)的比較分析如下（見表4）：
綜上所述，近幾年在變頻恒壓供水系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展和延伸的無負(fù)壓供水系統(tǒng)得到了業(yè)界的認(rèn)可，因其占地面積小，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用，但是，從運(yùn)行使用的角度講，應(yīng)考慮它運(yùn)行時所產(chǎn)生的低頻噪聲，設(shè)計(jì)部門在水泵房選址時應(yīng)充分考慮泵房對居民住宅的影響；水泵安裝施工時應(yīng)考慮水泵的選型和完善水泵、管網(wǎng)的隔振降噪措施，使先進(jìn)的供水系統(tǒng)給業(yè)主帶來方便和可靠，而不是產(chǎn)生噪聲的煩惱。
◇作者系深圳市賽格物業(yè)管理有限公司總工程師
文章摘自：《中國物業(yè)管理》雜志14年第九期