Instalacje kanalizacji niskoszumowej

Hałas w instalacjach

Hałas to niepożądane dźwięki o różnej częstotliwości zakłócające spokój. Człowiek słyszy drgania akustyczne, rozchodzące się w powietrzu, wodzie i ciałach stałych, o częstotliwości od 16 do 22 000 Hz (drgań na sekundę) i o natężeniu od 0 do 120 dB. Wzrost natężenia o 10 dB powoduje dwukrotne zwiększenie się dźwięku – poziom dźwięku w przedziale 20–60 dB wzrasta ośmiokrotnie. Hałas określany jest obecnie jako zanieczyszczenie akustyczne. W krajach rozwiniętych jest on przyczyną spadku jakości życia.

Ma niepożądane skutki dla zdrowia i komfortu człowieka i może być jedną z przyczyn wysokiego ciśnienia, bólu głowy, dyskomfortu psychicznego i fizjologicznego oraz nerwicy.

Niski poziom hałasu w pomieszczeniach mieszkalnych, usługowych, szpitalnych i hotelowych to podstawowe wymaganie przy projektowaniu budynków. Hałas docierający z otoczenia i z wnętrza budynku nie powinien w żaden sposób szkodzić zdrowiu i wpływać na warunki pracy i odpoczynku. Główne źródła hałasu, które mają wpływ na samopoczucie osób przebywających w pomieszczeniach, to m.in. dźwięki dochodzące z zewnątrz, zwłaszcza emitowane przez pojazdy, odgłosy urządzeń AGD (m.in. pralki, lodówki, odkurzacza), zabaw dzieci, słuchania muzyki, oglądania telewizji itp. oraz dźwięki emitowane z instalacji i urządzeń klimatyzacyjnych, z instalacji kanalizacyjnych, wodociągowych, centralnego ogrzewania, z pomp i wind.

Nim hałas powstanie w instalacjach kanalizacyjnych, często pojawia się też w instalacjach wodociągowych zasilających urządzenia sanitarne podłączone do instalacji kanalizacyjnej. Dźwięki te powstają przede wszystkim w miejscach zwężenia średnicy instalacji, zmiany kierunku i prędkości przepływu (wybór zbyt małej średnicy rury). Wywołuje je też kawitacja w punktach zwężenia instalacji oraz praca mechanizmów napełniania i zwalniania w spłuczkach i rezerwuarach. Następnie woda wraz z zanieczyszczeniami trafia do instalacji kanalizacyjnej, z której wydobywają się hałasy, i przenoszone są one przez powietrze i ściany oraz stropy, a także poprzez same instalacje w budynku.

Hałas w instalacjach kanalizacyjnych wywołany jest głównie odgłosami docierającymi z wnętrza instalacji i wibracją samej instalacji w wyniku przepływających przez nią ścieków. Objawia się to na kilka sposobów: poprzez uderzenia ścieków spływających po ścianach pionów kanalizacyjnych, uderzenia ścieków o ściany rur kanalizacyjnych w miejscach zmiany ich kierunku (kolanka, trójniki, osadzki w pionie) oraz poprzez zawirowania powietrza w rurze w wyniku ścieków przepływających w dół.

Część tych hałasów rozchodzi się wewnątrz rur instalacji kanalizacyjnej, jednak wiele z nich przenika bezpośrednio do otoczenia (tzw. hałas powietrzny) oraz poprzez elementy mocujące do ścian szachtów instalacyjnych i ścian oraz stropów, a tym samym do konstrukcji budynku (hałas materiałowy). Hałas powietrzny jest tłumiony przez przegrody (ściany, obudowy szachtów instalacyjnych). Hałas materiałowy można wytłumić, izolując rurociągi od konstrukcji budynku.

Poziom hałasu w instalacjach kanalizacyjnych zależy głównie od właściwości przewodów i ich możliwości tłumienia dźwięków (materiał, sposób łączenia, sprężystość itp.). Wpływ na niego mają też zastosowane mocowania instalacji do ścian oraz konstrukcja budynku. Znaczenie ma również projekt i jakość wykonania instalacji. Hałas zależy także od długości instalacji i liczby poziomów instalacyjnych – w budynkach wielokondygnacyjnych i wieżowcach stanowić on może bardzo poważny problem.

Można ograniczyć drgania przewodów poprzez zwiększanie ich masy, ale jest to drogie i nieracjonalne. Można też stosować dźwiękochłonne przegrody w szachtach i ścianach oraz oddzielać przewody od przegród wykładzinami dźwiękochłonnymi. Wymaga to jednak wysokich nakładów finansowych i zwalczane są skutki, a nie przyczyny zjawiska.

Aby skutecznie uniknąć przekroczenia dopuszczalnych poziomów hałasu pochodzącego z pracy instalacji kanalizacyjnej, należy wybrać system rur o dobrych właściwościach dźwiękochłonnych i opracować odpowiedni projekt oraz prawidłowo zamontować instalację, używając do tego odpowiednich elementów.

Na rynku oferowanych jest kilka systemów do budowy niskoszumowych instalacji kanalizacyjnych w budynkach o podwyższonych wymaganiach akustycznych. Są to systemy do instalacji kanalizacji sanitarnej i deszczowej.

Zastosowanie kanalizacji niskoszumowej umożliwia zredukowanie hałasu – nawet czterokrotnie w stosunku do tradycyjnych przewodów żeliwnych lub z PVC. Poszczególne rozwiązania gwarantują poziomy hałasu nieprzekraczające 30 dB, a opracowany specjalnie dla kanalizacji niskoszumowej system przewodów wielowarstwowych redukuje hałas do poziomu nie większego niż 20 dB.

Projektowanie i montaż

W praktyce budowlanej ważna jest właściwa współpraca i dokładność przy wykonywaniu poszczególnych elementów budynku. Nieuwaga podczas montażu może prowadzić do powstania w instalacji kanalizacyjnej mostków akustycznych, które zniweczą założenia projektowe.

Na etapie projektowania budynku warto rozpatrywać koncentrację pomieszczeń sanitarnych, planować pomieszczenia sanitarne w jednym pionie, umieszczać szachty instalacyjne centralnie w obszarze pomieszczeń sanitarnych, unikać połączeń z pomieszczeniami chronionymi, szczególnie poprzez lekkie ściany, i oddzielać pomieszczenia chronione ścianami pozbawionymi instalacji i posiadającymi odpowiednią izolacyjność akustyczną.

Planując prowadzenie przewodów, warto rozważyć konsekwentne stosowanie ścianek instalacyjnych (zabudowa przyścienna), odizolowanie instalacji od konstrukcji, prowadzenie pionów w szachtach instalacyjnych i bez zbędnych odsadzek.

Zaleca się odizolowanie podejść przyłączy kanalizacyjnych od konstrukcji budynku. W ściankach instalacyjnych oraz w poziomych przewodach dochodzących do pionu i zabetonowanych w stropie należy stosować trwałe połączenia lub izolować je specjalnymi taśmami. Niektóre systemy wymagają na takich odcinkach zastosowania mat dodatkowo tłumiących dźwięk.

W posadzce należy unikać krzyżowania się przewodów kanalizacji z innymi instalacjami, gdyż tworzy się w tych miejscach pudło rezonansowe potęgujące poziom hałasu. Także w podejściach zamurowanych w ścianie należy używać trwałych połączeń, można też izolować akustycznie przewody.

Przy montażu rur w murze powinny być wykonane bruzdy lub szachty, jednak w taki sposób, aby nie naruszyć nośności ścian lub stateczności ścian działowych. Niektórzy producenci dopuszczają montaż przewodów bezpośrednio w betonie, ale zalecają jednocześnie uwzględnienie zjawiska zmiany długości rur pod wpływem temperatury. Należy zwracać szczególną uwagę na wykonane mocowania i zachować staranność podczas betonowania instalacji, aby długość przewodów nie zmieniła się. Wskazane jest zaślepienie otworów rur.

Piony kanalizacyjne należy mocować tak, aby nie powstawały naprężenia oraz by możliwa była kompensacja wydłużeń. Do mocowania rur należy stosować obejmy wygłuszające szumy, pochodzące z tego samego systemu, a ich wymiary muszą być dokładnie dostosowane do średnic zewnętrznych rur. Objemy powinny być mocowane do ściany za pomocą specjalnie do tego przeznaczonych wkrętów i kołków.

Zastosowanie innych, zwykłych obejm – co nieraz zdarza się instalatorom – może spowodować, że instalacja nie osiągnie zakładanych w projekcie parametrów tłumienia dźwięków. Należy też uwzględnić zalecane przez producenta odstępy między obejmami w zależności od średnicy przewodów, umiejscowienia punktów stałych oraz lokalizacji podejść. Przestrzegać należy wskazówek co do lokalizacji punktów stałych oraz przesuwnych. Warto zwrócić uwagę na zalecenia producenta wobec mocowania odcinków przewodów z kształtkami.

W przypadku wykonywania instalacji w budynkach wielokondygnacyjnych należy sprawdzić zalecenia co do zabezpieczania pionów kanalizacyjnych o dużych średnicach przed obsuwaniem. Mogą do tego służyć np. dodatkowe zamocowania – wsporniki rur spustowych. Instalacje kanalizacyjne powinny być też wyposażone w kominki i rury wywiewne do wykonania odpowiedniej wentylacji.

Rurę wentylacyjną należy wystawić ponad dach na wysokość od 0,5 do 1,0 m w taki sposób, aby odległość wylotu rury od okien i drzwi prowadzących do pomieszczeń przeznaczonych na stały pobyt ludzi wynosiła co najmniej 4 m. W razie problemów z odpowietrzaniem pionów lub nagromadzeniem niekorzystnie usytuowanych względem pionu urządzeń sanitarnych można stosować zawory napowietrzające.

Należy przestrzegać stosowania odpowiednich przepustów instalacyjnych pomiędzy strefami pożarowymi. Konstrukcja przepustów powinna umożliwiać remonty i naprawy instalacji. Przy prowadzeniu w budynku szachtów instalacyjnych należy zapewnić możliwość instalowania dodatkowych przewodów, tak w szachcie, jak i w przepuście.

Wszelkie zmiany w budowie przepustu powinny być wprowadzane w taki sposób, aby zachować wymaganą klasę odporności. Przepusty instalacyjne z przewodów z tworzyw palnych zabezpiecza się kasetami, obejmami, opaskami i kołnierzami z pęczniejącymi masami uszczelniającymi. Na pojedynczych rurach palnych o średnicach 25–200 mm do zabezpieczania przepustów instalacyjnych stosuje się głównie opaski.

Nakłada się dwie opaski przy przepustach przez ścianę i jedną u dołu stropu. Zaleca się taki montaż opaski, aby stanowiła ona uszczelnienie pomiędzy rurą a przegrodą, tj. była zlicowana z przegrodą. Szczelinę między rurą a przegrodą należy zabezpieczyć przed dymem i gazem masą uszczelniającą. W przypadku prowadzenia rury palnej przez osłonę w tulei (rurze) niepalnej należy umiejscowić opaskę na krawędzi rury niepalnej, a przestrzeń pomiędzy nimi uszczelnić masą uszczelniającą ognioochronną.

Szczelinę pomiędzy rurą niepalną a przegrodą należy uszczelnić wełną mineralną i zaprawą lub masą. Jeśli tuleja ochronna styka się z materiami palnymi w sąsiedniej strefie, to na osłonę z rury metalowej należy nałożyć niepalną otulinę izolacyjną. Producenci oferują także własne zabezpieczenia przeciwpożarowe.

Materiały

Dostępne na rynku systemy kanalizacji niskoszumowej składają się z kompletnych zestawów rur i kształtek oraz mocowań, a niekiedy także taśm i mat izolacyjnych i tłumiących. Rozmiary przewodów i rodzaje połączeń oraz kształtki są kompatybilne z innymi systemami przewodów kanalizacyjnych i urządzeń sanitarnych, co pozwala na szerokie ich wykorzystywanie przy umywalkach, wannach i miskach ustępowych oraz podłączanie do podejść z tradycyjnymi systemami wykonanymi z polipropylenu i polichlorku winylu, a także z instalacjami żeliwnymi.

Systemy kanalizacji niskoszumowej zawierają specjalnie opracowane mocowania wytłumiające dźwięki – są to obejmy z wkładkami z miękkiego tworzywa, które mocuje się do ścian i stropów kołkami z tworzyw, aby maksymalnie ograniczyć powstawanie mostków akustycznych i zapobiegać transmisji drgań z rurociągu do elementów konstrukcyjnych budynku.

O jakości instalacji niskoszumowej decyduje w istotnym stopniu także rodzaj połączeń stosowanych pomiędzy poszczególnymi elementami rurociągów. Producenci zalecają różne połączenia w zależności od materiału, z którego wykonane są rury i kształtki, oraz lokalizacji danego odcinka podejścia lub pionu.Przewody i kształtki systemów kanalizacji niskoszumowej wykonuje się z tworzyw sztucznych, głównie na bazie polietylenu, polipropylenu i polichlorku winylu.

Przewody wykonane z polipropylenu dobrze izolują dźwięki powstające wewnątrz instalacji podczas przepływania ścieków i nie wpadają w duże drgania mogące wywoływać hałas konstrukcyjny. Wynika to między innymi z dużej gęstości materiału i struktury cząsteczek polimeru. Przewody i kształtki z polietylenu do kanalizacji niskoszumowej mają większą grubość – nieraz dwukrotnie – od zwykłych przewodów i kształtek z tego tworzywa. Kształtki są również wykonywane ze specjalnym ożebrowaniem.

Z myślą o kanalizacji niskoszumowej opracowano rurę i kształtki o trójwarstwowej budowie PP/PP-MD/PP (polipropylen/polipropylen z modyfikatorami mineralnymi/polipropylen). Hałas powstający wewnątrz rury o takiej budowie ma do pokonania trzy warstwy o rożnej gęstości i grubości, co powoduje tłumienie drgań i fali dźwiękowej. Dla tego systemu oferowane są specjalne obejmy z wkładkami o trzech punktowych powierzchniach kontaktu, a nie z całym obwodem rury. Ten asymetryczny podział obejmy ma za zadanie dalsze tłumienie hałasu.

Opracowano na podstawie materiałów firm: Geberit, Hakan, Magnaplast, Marley, Poliplast, Rehau, Wavin, Valsir