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第 一 節 各 國 給 排 水 設 備 及 管 路 噪 音 相 關 研 究

壹 、 給 排 水 設 備 排 水 噪 音 相 關 研 究

一、 便 器 設 備 排 水

噪音

1992 年德國 Fuchs 等發現由於使用者對於用水設備功能要求日漸提升,使其所 需水壓自傳統之 100~200k Pa 增加至 300~400k Pa,導致水流傳音(waterborne sound)

已成為住宅內不可忽視之噪音源,因此針對用水器具進行噪音量現場量測,其量測 現場條件如圖 2-1.1,量測時水流聲源一為便器沖水另一為直接於排水立管注水,便 器安裝於 14 cm 厚鋼筋混凝土樓板、排水立管為鋼管明管直徑為 100 mm 安裝於 11.5 cm 厚 3000 PSI 鋼筋混凝土牆採橡膠套管安裝,量測指標為 A 加權快特性聲壓位準,

量測時間為 60 秒,量測空間為便器下方空間(管路端)與便器下方管路相鄰空間。

圖 2-1.1 便器管路排水噪音量測相關位置圖

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第二章蒐集資料及文獻分析

(資料來源:文獻 33)

管路端便器排水噪音量測時便器操作方式為沖水一次至水箱回水完成,量測時 間為 60 秒,量測結果如圖 2-1.2,階段 a 為按下沖水閥(量測開始)、階段 b 為便器 沖水過程、階段 c 為便器水箱回水過程,量測結果發現便器沖水噪音大於水箱回水 噪音,其沖水噪音最大可達 40 dB(A)。

圖 2-1.2 便器排水噪音隨時間變化關係圖

(資料來源:文獻 33)

而在便器排水管路噪音之頻率特性如圖 2-1.3 所示,a 曲線為管路端噪音、b 曲 線為管路端相鄰空間噪音,便器沖水管路噪音峰值頻率為 4000 Hz,而排水管路相 鄰空間之噪音值則接近背景噪音。

圖 2-1.3 便器排水管路噪音曲線圖

(資料來源:文獻 33)

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此外,針對不同水量之管路排水噪音量測,實驗藉由控制管路內之水量自 1 l/s 至 10 l/s評估排水管內流量與發出水流噪音之相關性,結果如圖 2-1.4 所示,當直 徑 100 mm 之鋼質排水立管內流量超過 10 l/s 時,水流產生之噪音量達 40 dB(A)。

圖 2-1.4 便器排水管路噪音與流量關係圖

(資料來源:文獻 33)

二、 水 龍 頭 設 備 給

水噪音相關研究

2003 年西班牙 J.Romeu 等人針對給水設備噪音進行研究,並指出給水設備噪音 之產生主要來自水流的亂流(Turbulent flow)、氣蝕(Cavitation)、水錘(Water hammers)、渦流(Vortex)及水體積變化(Volume pulsation)。而實驗結果發現給水 設備是藉由管路及水柱傳遞,而在傳遞過程中則會產生管路或結構振動,而振動則 又會產生其他噪音,此類振動噪音又與管路安裝方式有關,如明管或暗管。實驗並 比較分析西班牙常見之給水管路材質,如 PB 管與銅管、常見之隔間牆構造(10 cm 磚牆與石膏板輕隔間)以及明管與暗管等不同管路安裝方式,探討不同配置對給水 管路噪音之影響。

實驗中量測給水設備噪音時,為確保所測得之噪音是由設備發出,量測地點為 廚房及廁所相鄰空間內,接收器距地面 1.5 m,並以量測 LAeq為主,且量測時為避免

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第二章蒐集資料及文獻分析

水流撞擊硬質面造成聲音干擾,需於水龍頭加裝消音管。而為了要測試各種變因對 給水噪音之影響,此研究建立了模擬住家環境的測試實驗室如圖 2-1.5,實驗室由兩 間房間組成並利用一道測試牆隔開,而給水器具均安裝在測試牆上,房間體積均為 40 m3,而迴響時間自 125~2000 Hz 均為 0.5 秒,實驗室相關配置如下圖,其泵浦給 水壓力為 100~500 kPa、流量為 0.1~0.45 l/s,測試時背景噪音小於 20 dB(A)、水龍頭 均裝置消音管。測試時每一測點測試 3 次、測點距地面高度 1.5m、距測試牆 1m 距 其他牆面 2m,測試時同時量測管路及設備噪音。

若以洗手台水龍頭來比較流量與給水噪音值之關係如圖 2-1.6,可發現流量越大 噪音值越大,並得到關係式 A=log Q+C (Q 為流量)。

圖 2-1.5 水龍頭給水噪音量測相關位置圖

(資料來源:文獻 41)

圖 2-1.6 水龍頭給水噪音與流量關係圖

(資料來源:文獻 41)

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測試結果而言,給水管路噪音降低以隔間構造方式而言輕隔間優於磚牆、以安 裝方式而言明管且管路支撐增加隔振最佳、一般明管安裝次之而暗管安裝最差(因暗 管安裝會造成振動直接傳遞),而以管路材質而言 PB 管優於銅管,以整體而言 PB 管明管加隔振安裝在輕隔間上對給水噪音降低值達 12.5 dB(A)性能最佳。

對於給水噪音主要因針對管路對牆體之振動傳遞作消除,由於 PB 管較有彈性 可吸收振動所以 PB 管噪音普遍比銅管低(以暗管裝輕隔間而言),依數據而言 PB 管 對 2000Hz 以下之給水噪音消音量均優於銅管,而銅管在低頻甚至有噪音放大之效 果,但若以暗管方式裝置在磚牆內則銅管噪音低於 PB 管,這是因為銅管在埋入磚 牆前需裝置套管故其振動值低於未裝套管之 PB 管,而管路支撐作隔振僅對銅管有 用這是應 PB 管本身已具有彈性故彈性支撐對 PB 管無額外作用。

圖 2-1.7 給水管路安裝方式

(資料來源:文獻 41)

貳 、 給 排 水 設 備 及 管 路 噪 音 改 善 相 關 研 究

1988 年吉原勳對不同型式管路噪音及改善方式進行量測,發現配管內水流移動 時所發出之噪音,流速在 9.15 m/s 以下較不明顯,而管線噪音若以所連接設備為噪 聲源,則噪音特性則與設備如送泵浦、壓縮機等噪音頻率特性及配管透過損失特性有 關。針對管路噪音改善法則提出可分為聲源改善及傳遞途徑改善兩種,聲源改善法

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第二章蒐集資料及文獻分析

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圖 2-1.8 不同管路隔音包覆性能比較

(資料來源:文獻 24)

第二章蒐集資料及文獻分析

第 二 節 各 國 住 宅 室 內 噪 音 基 準 要 求

根據世界衛生組織(World Health Organization, WHO)針對建築居住環境中噪 音干擾之現象提到,多數居住者常低估噪音問題對人體之有害影響,如睡眠障礙、

示,針對研究量受測住宅案例之設備及管路噪音進行評估分析。世界衛生組織針對 住宅建築空間提出容許噪音之建議基準。或美國 EPA(Environmental Protection Agency)對於住宅環境噪音提出之建議值,說明住宅室內環境噪音應控制於 45 引用建築物的遮音性能基準與設計指針之規定,美國住宅噪音基準為引用 Environmental Protection Agency 之規定。

(資料來源:本研究整理)

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第二章蒐集資料及文獻分析

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