Systemy kanalizacji niskoszumowej. Cicho w toalecie

zobacz artykuł w wersji pdf  pdf pdf 

Jest to stal w instalacjach wodociągowych oraz PCV i PP w instalacjach kanalizacyjnych.

Typy hałasów generowanych z instalacji w budynkach są następujące:
* hałas spłukiwania miski ustępowej (uderzenie wody o ścianki miski i zamknięcie wodne), wypływ wody z fekaliami do kanalizacji,
* hałas napełniania i opróżniania wanny kąpielowej,
* hałas z kabiny prysznicowej wywołany przez wodę spadającą z dużej wysokości na dno brodzika wykonanego z blachy lub tworzywa sztucznego,
* hałas opadania ścieków w pionach kanalizacyjnych (w szczególności na odsadzkach),
* hałas powodowany nieprawidłowym napowietrzaniem i odpowietrzaniem pionów i podejść kanalizacyjnych,
* hałas spowodowany odbiciem ścieków przy przejściu pionu kanalizacyjnego w poziom (spowodowany zmianą kierunku). Poziom hałasu w pionie kanalizacyjnym jest zmienny i zależy między innymi od długości odsadzki oraz kąta, pod jakim ją wykonano,
* hałas przepływu w przewodzie kanalizacyjnym usytuowanym poziomo,
* hałas w instalacji wodociągowej generowany w szczególności z takich urządzeń jak: natynkowe spłuczki z tworzyw sztucznych wyposażone w tradycyjne zawory napełniające i w instalacjach, w których nie zastosowano izolowanych gumą uchwytów mocujących przewody stalowe,
* hałas od armatury wodociągowej (baterie, reduktory ciśnienia, przelotowe zawory grzybkowe, gwałtowna zmiana średnicy wewnętrznej przewodów).

Akustyka pomieszczeń specjalnych
Rodzaj instalacji w budynkach ma istotne znaczenie w przypadku obiektów o specjalnym przeznaczeniu, takich jak studia radiowe i telewizyjne, sale koncertowe i konferencyjne, teatry, audytoria, sale wykładowe na uczelniach, czytelnie, sanatoria, pomieszczenia w szpitalach. Zbyt duży hałas generowany przez instalacje, w tym również kanalizacyjne, może przeszkadzać w codziennym życiu, w pracy i odpoczynku mieszkańców domu. Zagadnienia z obszaru akustyki wnętrz należy uwzględniać na etapie projektowania konkretnego pomieszczenia. Przy wykonywaniu projektu instalacji kanalizacyjnej dla wyżej wymienionych pomieszczeń konieczne jest indywidualne podejście do danego obiektu, z uwzględnieniem jego przeznaczenia i istniejących wytycznych w tym zakresie. Projektowanie akustyki wnętrz stanowi trudne zagadnienie wymagające współpracy projektantów z akustykami. Hałas to niepożądane przez człowieka dźwięki o zróżnicowanej częstotliwości. Człowiek odbiera dźwięki, rozprzestrzeniające się w powietrzu, wodzie i ciałach stałych, o częstotliwości od 16 do 22000 Hz i o natężeniu od 0 do 120 dB. Podniesienie natężenia o 10 dB powoduje dwukrotne zwiększenie się dźwięku – poziom hałasu w przedziale 20-60 dB wzrasta ośmiokrotnie. Zbyt wysoki poziom hałasu może być przyczyną m.in.: bólu głowy, braku komfortu psychicznego i fizjologicznego, nerwicy oraz ciągłego rozdrażnienia.

Większość budynków mieszkalnych, wybudowanych w latach 70., 80., aż do początku lat 90., wykonana była z tzw. wielkiej płyty. Podstawowym materiałem budowlanym był żelbet, którego własności tłumienia hałasu dalece odbiegały od dzisiejszych norm poziomu hałasu w budynkach mieszkalnych. Hałas w instalacjach rozprzestrzenia się w pomieszczeniach za pośrednictwem rur instalacyjnych usytuowanych we wspólnym szachcie lub przenoszony jest poprzez sztywne (bez gumowych wkładek tłumiących) zamocowania albo podparcia elementów instalacji na konstrukcję budynku. Szachty instalacyjne bardzo często osłonięte są lekkimi osłonami o znikomej izolacji akustycznej. Są one nierzadko dodatkowym miejscem przesyłu dźwięku pomiędzy sąsiadującymi mieszkaniami usytuowanymi w jednym pionie. Bardzo często w budynku dochodzi również do zjawiska rezonansu elementów budowlanych. Dlatego projektując budynek, a w nim instalacje wewnętrzne, bezwzględnie trzeba pamiętać, że jest on przedmiotem ochrony akustycznej. Dyrektywa unijna UE nr 89/106/EEC i dokument interpretacyjny do tej dyrektywy, jak również rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wprowadzają obowiązek ochrony akustycznej budynku. Należy zapewnić odpowiednie warunki akustyczne w pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt ludzi, a także zapewnić ochronę terenu zewnętrznego budynku, tak aby urządzenia w nim instalowane nie stanowiły źródła zagrożenia akustycznego dla otoczenia.

Wiele lat temu instalacje kanalizacyjne wykonywane były przede wszystkim z rur żeliwnych. Ich niewątpliwą zaletą było tłumienie dźwięków przepływającej wody generowanych podczas przepływu. Wadą był natomiast ich ciężar i bardzo kłopotliwy montaż. Zamocowanie rur żeliwnych do konstrukcji budynku odbywało się najczęściej za pomocą stalowych haków (bez przekładek elastycznych) wbitych w kołki drewniane. Przewód rurowy dociskany był bezpośrednio do powierzchni ściany, co powodowało transmisję dźwięków na konstrukcję budynku. Wiele problemów wywoływało prawidłowe uszczelnienie w połączeniach kielichowych, w szczególności w miejscach trudno dostępnych. Czas wykonania takiej instalacji był bardzo długi ze względu na technologię cięcia, uszczelnienia oraz kwestię zamocowania. W miejscach o dużej wilgotności powietrza dochodzić mogło również do kondensacji pary wodnej na powierzchni zewnętrznej przewodów. Ściany mogły w ten sposób ulec zawilgoceniu. Obecnie niski poziom hałasu w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi (szpitalnych, usługowych, hotelowych) to podstawowe wymaganie przy projektowaniu nowych budynków. Dźwięki pochodzące z otoczenia i samego wnętrza budynku nie powinny w żaden sposób wpływać negatywnie na warunki pracy i odpoczynek mieszkańców. Podstawowe źródła hałasu w budynku to dźwięki dochodzące z otoczenia nieruchomości (przede wszystkim ruch samochodowy, dźwięki pochodzące z urządzeń AGD, sprzęt RTV, instalacja klimatyzacyjna, wodociągowa, centralnego ogrzewania – pompy oraz windy). Zanim hałas zostanie wygenerowany w instalacji kanalizacyjnej, bardzo często najpierw pojawia się też w instalacjach wodociągowych zasilających urządzenia sanitarne (np. spłuczki) podłączone do instalacji kanalizacyjnej.

Gdzie powstaje hałas?
Hałas w rurach kanalizacyjnych generowany jest głównie odgłosami dochodzącymi z wnętrza przewodów rurowych i drganiami samej instalacji, które powodują przepływające ścieki. Dźwięki te powstają głównie w miejscach zwężenia przekroju samej instalacji, zmiany kierunku przepływu oraz w miejscach, gdzie następuje zwiększenie prędkości przepływu na skutek nieprawidłowo dobranej średnicy rury. Hałas może też powodować zjawisko kawitacji w miejscach, gdzie dochodzi do gwałtownego zwężenia się przekroju rurociągu. Zanieczyszczona woda przepływa do instalacji kanalizacyjnej z której dochodzą nieprzyjemne dźwięki. Hałas ten przenoszony jest na ściany i konstrukcje budynku. Już w fazie projektowania instalacji warto dokonać zgrupowania wszystkich pomieszczeń sanitarnych (najlepiej aby były one usytuowane w jednym pionie). Dobrym rozwiązaniem jest usytuowanie szachów instalacyjnych w środku pomieszczeń sanitarnych z dala od pomieszczeń przeznaczonych do odpoczynku. Pomieszczenia sanitarne należy oddzielać od reszty pomieszczeń ściankami o odpowiedniej izolacyjności akustycznej. Już na etapie projektowania rozprowadzenia przewodów kanalizacyjnych i wodociągowych należy przeanalizować zastosowanie ścianek instalacyjnych, odseparowanie przewodów od konstrukcji budynku, zainstalowanie pionów w specjalnych szachtach. Wskazane jest również unikanie zbędnych odsadzek przewodów na pionach. Przewody wodociągowe i kanalizacyjne powinny być odizolowane od ścian akustycznie poprzez zastosowanie specjalnych uchwytów tłumiących, oferowanych przez producenta systemu kanalizacji niskoszumowej. Należy zwrócić szczególną uwagę, aby nie dopuścić do powstania mostków akustycznych na skutek niedbalstwa na budowie. Mogą one spowodować generowanie hałasu na konstrukcję budynku. Należy unikać krzyżowania się tras przewodów kanalizacyjnych z innymi przewodami. Podejścia kanalizacyjne zamurowane w ścianie powinny mieć trwałe połączenia oraz wskazane jest zastosowanie izolacji akustycznej na powierzchni przewodów. Niektóre systemy kanalizacyjne wymagają zastosowania specjalnych mat tłumiących dźwięki na przewodach zabetonowanych w stropach. Należy zwrócić szczególną uwagę na wykonanie zamocowania rur oraz aby podczas robienia bruzd w ścianach na przewody kanalizacyjne nie naruszyć nośności ścian. Piony kanalizacyjne powinny być tak zamocowane, aby wyeliminować naprężenia przewodów powstające na skutek obciążenia ściekami oraz wydłużeniem się rurociągu na skutek wzrostu temperatury przepływającej wody. Musi być zachowana kompensacja wydłużeń przewodów. Bose końce rur nie mogą być wprowadzane do końca kielicha. Zastosowane obejmy rurowe powinny być mocowane do ścian tylko za pomocą dybli dostarczonych przez producenta systemu. Należy przestrzegać rozstawu zamocowań oraz punktów stałych i przesuwnych wyszczególnionych w projekcie instalacji. W wypadku instalacji o dużej średnicy, a co za tym idzie – dużym ciężarze (w budynkach wysokich), należy zwrócić uwagę na dodatkowe zamocowania mające na celu zabezpieczenie przed obsuwaniem się rurociągu do dołu. Wskazane jest instalowanie przepustów instalacyjnych pomiędzy strefami pożarowymi. Ich budowa nie powinna utrudniać prac remontowych oraz napraw samej instalacji. Jeśli przewody prowadzone są w szachtach instalacyjnych, to należy nie zapominać o możliwości poprowadzenia dodatkowych rurociągów w samym szachcie, jak również w przepuście. Konstrukcje przepustów instalacyjnych wykonanych z tworzywa palnego należy zabezpieczyć obejmami, kasetami, opaskami i kołnierzami z puchnącymi pod wpływem temperatury masami uszczelniającymi.

Materiały do budowy kanalizacji niskoszumowej
Producenci kompletnych systemów kanalizacji niskoszumowej oferują w swoich zestawach pełny zakres rur oraz kształtek, system zamocowań przewodów, maty oraz taśmy tłumiące. Średnice przewodów kanalizacyjnych i sposoby ich połączeń są zbliżone lub identyczne z innymi produkowanymi systemami kanalizacji tradycyjnej. Często w skład takiego systemu wchodzą złączki przejściowe pozwalające na połączenie dwóch różnych typów systemów kanalizacyjnych (w tym również z kanalizacją wykonaną z żeliwa).

Rury oraz złączki kanalizacji niskoszumowej wykonuje się najczęściej z tworzyw sztucznych. Podstawowymi materiałami są : polietylen, polipropylen oraz rzadziej polichlorek winylu. Spośród wymienionych tworzyw polipropylen jest materiałem, który najlepiej tłumi dźwięki powstające w przewodach kanalizacyjnych. Rury oraz kształtki przeznaczone do budowy kanalizacji niskoszumowej posiadają większą masę oraz znacznie grubszą ściankę. Natomiast powierzchnia zewnętrzna złączek bardzo często wykonana jest ze specjalnym ożebrowaniem tłumiącym hałas. Przewody rurowe oraz złączki najczęściej posiadają budowę trójwarstwową (PP/PP-MD/PP). Warstwa tłumiąca dźwięki składa się najczęściej z polipropylenu wraz z modyfikatorami mineralnymi. Dźwięki pochodzące z kanalizacji muszą pokonać barierę składającą się z trzech warstw ścianki przewodu. Dodatkowym miejscem, w którym zachodzi tłumienie hałasu, są specjalne obejmy do rur, wyposażone w specjalne wkładki tłumiące dźwięki.

Kanalizacja niskoszumowa
Na naszym rynku jest kilka firm produkujących i oferujących kompletne systemy kanalizacji niskoszumowej. Jedna z nich stworzyła w swoim nowoczesnym laboratorium akustycznym takie warunki, jakie panują w rzeczywistości w budynkach obecnie wznoszonych, a następnie wykonała pomiary, które uwzględniały również wymagania stawiane przez normy krajowe dla izolacji akustycznej budynków (np. Niemcy: DIN 4101). Dzięki podjęciu tych działań firma może zaoferować swoim klientom kompletny system spełniający wymagania ww. normy, dający dodatkową korzyść, jaką jest gwarancja osiągnięcia założonych w projekcie dopuszczalnych poziomów hałasu. ,,Kompletny system” oznacza bowiem systemowe rozwiązania dla różnych rzeczywistych sytuacji budowlanych. System kanalizacji niskoszumowej Silent–PP został specjalnie opracowany dla budynków o podwyższonych wymaganiach akustycznych. Jest to system wtykowy (kielichowy) przeznaczony do budowy instalacji kanalizacji sanitarnej. Dzięki wyjątkowym właściwościom całego systemu, w którego skład wchodzą rury, kształtki, obejmy rurowe z wkładką izolacyjną oraz inne materiały, spełnia on wysokie warunki ochrony akustycznej budynku. Takie cechy – bardzo wysoka odporność na uderzenia i związki chemiczne stosowane w gospodarstwie domowym, bardzo wysoka szczelność, niewielki ciężar, łatwy montaż oraz brak kondensacji pary wodnej na powierzchni rur -powodują, że spełnia on wszystkie wymagania stawiane nowoczesnym instalacjom kanalizacyjnym. W skład wspomnianego systemu kanalizacji niskoszumowej wchodzą:

* rury trójwarstwowe wykonane z kopolimeru PP:
– warstwa zewnętrzna – PP,
– warstwa środkowa – PP MD + talk,
– warstwa wewnętrzna – PP.

Dodatek talku zwiększa sztywność obwodową przewodu i jego ciężar. Dzięki temu przewody generują mały hałas powietrzny oraz można je poprowadzić w ziemi bez konieczności zmiany systemu. Kolor biały powierzchni wewnętrznej znacznie ułatwia wewnętrzną inspekcję rurociągów za pomocą kamery wideo.

* właściwości materiału:
– wysoka izolacyjność akustyczna,
– wysoka sztywność obwodowa rury,
– odporność na uderzenia w niskich temperaturach (do -10°C),
– odporność na promieniowanie UV (dodatek sadzy przy produkcji rur i kształtek),
– odporność na chemikalia stosowane w gospodarstwie domowym,
– niska wydłużalność termiczna [współczynnik rozszerzalności = 0,08 mm/(m*K)],
– temperatura pracy do + 90°C.

* połączenia systemu

System Silent-PP buduje się za pomocą połączeń kielichowych. Specjalnie wyprofilowana krawędź kielicha tworzy bezpieczne gniazdo dla uszczelki wykonanej z gumy EPDM. Z tego materiału wykonane są wszystkie uszczelki systemu. Dzięki temu system gwarantuje:
– absolutną szczelność,
– długowieczność,
– podwyższoną odporność chemiczną,
– odporność na wysoką i niską temperaturę.

Złączki produkowane są metodą formowania wtryskowego PP wypełnionego kredą. Dodatek kredy zwiększa ciężar kształtek. Kształtki systemu wyróżnia ożebrowanie, które w miejscach uderzenia ścieków o powierzchnię wewnętrzną dodatkowo wpływa na zmniejszenie poziomu emitowanego przez system hałasu. Specjalny kształt uszczelki wargowej umieszczonej w kielichu ułatwia montaż mufy przesuwnej oraz wycofanie bosego końca rury. Ponadto:
– kontrola głębokości wsunięcia bosego końca kształtki w kielich zapewnia prawidłowe połączenie,
– wszystkie kształtki wyposażone są w znaczniki kąta co 30°,
– konstrukcja wewnętrzna kształtek (czyszczak, trójnik łagodny) wpływa na znaczne polepszenie warunków hydraulicznych, co skutkuje dużo większą przepustowością przewodów w porównaniu z innymi systemami.

* elementy uzupełniające systemu:
– specjalne obejmy rurowe z wkładką izolacyjną,
– materiały izolujące rurociąg od konstrukcji budynku (wąż izolacyjny, taśma izolacyjna),
– ciężka mata izolacyjno-akustyczna,
– tuleje ognioochronne,
– zawory napowietrzające.

Innym produktem, o którym chciałbym wspomnieć, jest system kanalizacji niskoszumowej Silenta, wykonany z polipropylenu wzmocnionego minerałami. Dzięki trójwarstwowej strukturze, dużemu ciężarowi powierzchniowemu i specjalnej strukturze molekularnej absorbuje fale dźwiękowe powstające podczas przepływu ścieków. Budowa rury składa się z trzech warstw:

* warstwa wewnętrzna – gładka, zapewniająca prawidłowy przepływ powierzchnia wewnętrzna. Materiał zapewnia zapobieganiu korozji chemicznej dzięki odporności na działanie środków chemicznych. Jest też odporny na wysoką temperaturę. Odporność na substancje chemiczne od pH 2-12.

* warstwa środkowa – posiada specjalną strukturę opartą na wysokiej liczbie molekuł, absorbuje dźwięki powstałe wewnątrz rury i zapobiega przedostawaniu się dźwięków do pomieszczenia.

* warstwa zewnętrzna – polipropylen odporny na uderzenia i wysoką temperaturę.

Kolejnym przykładem mogą być rury w systemie kanalizacji niskoszumowej Raupiano Plus, które posiadają również budowę trójwarstwową. Podobnie jak u innych producentów główna warstwa tłumiąca dźwięki znajduje się w środku grubości ścianki. Jest to polipropylen wzmocniony włóknami mineralnymi, które nadają rurze odpowiednią sztywność. Dodatkowym elementem poprawiającym właściwości tłumiące są wzmocnienia w obszarze zgięcia kolanek, które redukują hałas. Tradycyjne trójniki z wlotem kątowym posiadają odgałęzienie znajdujące się pod kątem większym niż 45° w stosunku do osi głównej. Trójniki systemu Raupiano Plus posiadają wloty skośne, których efektem zastosowania jest zwiększenie dopuszczalnego obciążenia hydraulicznego pionów kanalizacyjnych. W odróżnieniu od tradycyjnych trójników kątowych zaletą zastosowania innowacyjnego trójnika z „wlotem skośnym”, którego połączenie boczne znajduje się pod katem mniejszym lub równym 45° do osi głównej, jest zwiększenie obciążenia hydraulicznego pionu bez konieczności zmiany jego średnicy.

Podsumowanie 
Nowoczesny system kanalizacyjny z tworzywa sztucznego o zwiększonych parametrach akustycznych umożliwia znaczną redukcję hałasu pochodzącego z instalacji zainstalowanych w budynku. Jednak gwarancją pełnego sukcesu w tej dziedzinie jest pełna współpraca architekta, projektanta i wykonawcy instalacji. Szczególnie ważny jest staranny montaż z uwzględnieniem wszystkich zaleceń wyszczególnionych w naszych materiałach informacyjnych. Należy pamiętać, że tylko zastosowanie wszystkich rozwiązań, również tych na etapie projektowania pomieszczeń, pozwala na uzyskanie pożądanego efektu, a pominięcie choćby jednego czynnika może zniweczyć nakład pracy i kosztów.

 Andrzej Świerszcz

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij