Подробное сравнение пластиковых и чугунных труб. Часть 47. Снижение шума при эксплуатации

Все это необходимо учитывать при определении «критериев шума» или приемлемого уровня шума для любой области. Чтобы создать соответствующую акустическую среду, были разработаны кривые критериев шума, чтобы с научной точки зрения выразить эти факторы в одном «критерии шума». Эти кривые служат точным инструментом проектирования и служат руководством для определения приемлемых уровней шума для внутренних помещений. Используя диаграммы, которые приведены в любом справочнике по акустике, инженер может выбрать коэффициент снижения шума для конструктивных элементов, а также для механического оборудования.

Традиционно для контроля внутренних звуков были доступны определенные средства. Например, в этом отношении можно использовать массу, хотя качество изоляции здесь определяется не столько массой, сколько конструктивными особенностями массивных элементов, поскольку далеко не все изделия большой массы эффективно подавляют шум. Дело в том, что одинаковые сплошные стены, полы и двойные окна, которые помогают уменьшить передачу внешнего шума, могут быть фактором передачи внутреннего ударного шума или вибрации, создаваемой конструкцией. Более легкие и прочные материалы вместо более тяжелых аналогов способствуют усиленной передаче звука.

Теперь рассмотрим материалы для трубопроводов и контроль шума в водопроводе. Из всех акустических проблем, которые мешают строителям и проектировщикам, шум трубопровода является одной из самых серьезных, хотя, например, в промышленных приложений он и не определяющий. Поскольку шумные трубопроводные системы создают одни из самых сложных шумовых условий в жилых и коммерческих зданиях, спецификаторы нуждаются в точной информации, которая поможет выбрать материалы трубопровода, которые, скорее всего, приведут к тихой транспортировке канализационных стоков и почти бесшумной работе вентиляционных систем. Обычные соображения при определении материала трубопровода включают в себя такие переменные, как первоначальная стоимость материалов, стоимость монтажа и труда, потенциальные проблемы при эксплуатации, ремонт и срок службы трубопровода.

Эти соображения взаимодействуют друг с другом; например, преимущество в стоимости основных материалов для конкретной системы может быть компенсировано ее более высокой стоимостью монтажа (хотя в случае с пластиком и чугуном оба преимущества (стоимость материалов и стоимость монтажа) на стороне пластика). Простота внесения изменений или дополнений после установки трубопровода также может быть преимуществом (и в этом отношении у пластика также преимущество). К этим соображениям также можно добавить и требование контроля шума и вибрации. Теперь рассмотрим некоторые спорные моменты в этих в целом верных утверждениях американцев из Института чугунных труб для монтажа в грунте.

«Исследования и испытания для определения акустических характеристик основных дренажных, сточных и вентиляционных систем привели к следующему выводу: только чугунные трубопроводы с их высокой массой и эластичными неопреновыми швами достаточно тихие, чтобы соответствовать современным требованиям».

Исследования шумовых свойств двух типов материалов (пластик и металл) свидетельствуют о том, что любые пластиковые трубы шумят ненамного больше, чем металлические, в том числе чугунные, в любых системах. При этом чугун вынужден «расплачиваться» за свою тихую работу, поскольку это эвтектичный материал, который кристаллизуется из расплава сразу по достижении минимально необходимой температуры. С одной стороны, такое свойство способствует поглощению шума и вибраций, но с другой, эвтектичность чугуна делает этот материал хрупким и поэтому ненадёжным. А кроме того, эвтектичность приводит к зарастанию чугунных труб, что куда более неприятно, чем несколько больший (и вовсе не на 750% в сравнении с чугунными, а не более 50%) шум.

Коэффициент шероховатости новых (это важно!) чугунных труб составляет 0,012, а у пластиковых — всего 0,009. При этом с течением эксплуатации коэффициент шероховатости чугунных труб постепенно увеличивается до 0,020 и выше (гарантия ежеквартальной прочистки чугунной канализации), а вот у пластиковых в подавляющем большинстве случаев не растёт, а иногда даже уменьшается. Пластик с течением эксплуатации становится более гладким, чугун — более шероховатым. Таким образом, чугунные трубы расплачиваются за свою чуть более высокую звукоизоляцию постоянными засорами и повышенной хрупкостью, то есть они постоянно требуют внимания, осторожности и значительно дороже в обслуживании.

«Обычные соображения при определении материала трубопровода включают в себя такие переменные, как первоначальная стоимость материалов, стоимость монтажа и труда, потенциальные проблемы при эксплуатации, ремонт и срок службы трубопровода».

Давайте по порядку. Первоначальная стоимость материалов: очевидное преимущество у пластика (расчёты мы приводили в одной из предыдущих частей). Стоимость монтажа: пластиковые трубы дешевле чугунных в установке и последующем обслуживании. Потенциальные проблемы при эксплуатации: опять же, преимущество пластика, который не засоряется, а при повреждении трубопровода пластик заменить гораздо легче, чем чугун. Срок службы трубопровода: инженеры из Института чугунных труб для монтажа в грунте заявляют о сотнях лет службы для чугунных труб, упоминая фонтаны Версаля и системы Белого дома. Правда, никаких доказательств того, что это те же самые трубы, которые были установлены в XVII-XIX вв. нет, зато есть реальные исследования немецких специалистов, исследовавших трубопроводы времён гитлеровской Германии: эти трубы ПВХ находятся в таком превосходном состоянии, что могут прослужить ещё в 2-3 раза больше без каких-либо замен.