Архитектурная акустика

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ АРХИТЕКТУРЫ И ИСКУССТВ

КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

Рассмотрено и рекомендовано УТВЕРЖДАЮ

на заседании НТС ИАрхИ

Протокол № Зам.руководителя по

« » 2008 г. по учебно- методической

Председатель НТС ИАрхИ работе ИАрхИ ЮФУ

____________Иевлева О.Т. __________Пищулина В.В.

 

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

модуль «Архитектурная акустика» и раздела в дипломном проекте для группы специальностей направления «Архитектура»

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………….2

Часть 1

ВЫБОР ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ЗАЛА

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ…………………………………..6

1. Основы геометрической акустики…………………...6

2. Акустические требования к воздушному объему, форме зала, очертаниям внутренних поверхностей……………11

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ……………….29

1. Построение профиля потолка………………………....29

2. Построение лучевого эскиза плана……………...……32

 

Часть 2

ВЫБОР ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРАЦИИ

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ………………………………….36

1. Реверберация. Расчетное время реверберации……...36

2. Оптимальное время реверберации……………………38

3. Поглощение звука. Звукопоглощающие материалы и конструкции……………………………………………….40

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ………………..45

 

ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………51

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………57

ВВЕДЕНИЕ

 

При проектировании театров, концертных залов, храмовых сооружений, лекционных аудиторий и конференц-залов, крытых спортивных сооружений, студий звукозаписи и кинотеатров ставится задача по созданию хороших акустических условий, звуковой среды, благоприятной для прослушивания речи и музыки. Ниже будут изложены методы по акустическому проектированию залов с естественной акустикой, с «живым звуком». Акустическое качество таких помещений полностью определяется его архитектурными параметрами: формой, размерами, пропорциями, очертаниями поверхностей, отделкой.

Цель курсовой работы/ раздела дипломного проекта - обеспечение нормативных характеристик звуковой среды при акустическом проектировании зрительного зала.

Для выполнения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1. обеспечение всех зрителей достаточной звуковой энергией (требование хорошей слышимости);

2. создание диффузного звукового поля, исключающего возможность образования таких акустических дефектов как эхо, фокусировка звука и др.;

3. обеспечение оптимального времени реверберации в зале.

Условия для выполнения основных акустических требований:

- правильный выбор размеров и пропорций зала;

- выбор рациональной формы зала и его поверхностей;

- использование соответствующих отделочных материалов.

Процесс акустического проектирования залов включает:

- выбор размеров, пропорций и формы помещения зала;

- графический анализ чертежей зала с необходимой коррекцией проекта в части формы и очертаний его ограждений;

- разработку мероприятий по улучшению диффузности звукового поля в зале, устранению основных акустических недостатков;

- выбор отделочных материалов по обеспечению оптимального времени реверберации.

Для выполнения курсовой работы на тему «Акустическое проектирование зрительного зала» студентам предлагается вариант исходных данных. При выполнении раздела в составе дипломного проекта общественного здания с залом студент-дипломник определяет основные параметры зала совместно с консультантом.

Исходные данные включают:

1.Вариант объёмно-планировочного решения зрительного зала. План и разрез помещения с указанием основных размеров.

2. Назначение зрительного зала.

3. Вместимость.

Курсовая работа/ раздел дипломного проекта состоит из графической и расчетной частей.

Состав работы:

1. Проектирование профиля потолка. Построение лучевого эскиза плана и его анализ.

2. Выбор отделочных материалов из условия обеспечения оптимального времени реверберации.

 

Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки и прилагаемых чертежей.

Пояснительная записка содержит:

- расчет времени запаздывания звуковых отражений;

- выводы по графическому анализу формы зала и его поверхностей, рекомендации по их корректировке для обеспечения нормативных требований по акустике;

- расчет времени реверберации зала с предварительным выбором отделочных материалов, выводы.

Примерный объем пояснительной записки равен 5 – 6 страницам.

Графическая часть курсовой работы состоит из двух листов формата А3 и содержит:

- план зала с построением лучевого эскиза и звуковых отражений в 3-4 расчетные точки для определения времени запаздывания;

- продольный разрез зала с нанесенными предварительным и окончательным профилем потолка и его лучевым эскизом.

В тексте записки приводятся основные формулы, пояснения, расчеты и таблицы. Следует указать размерности рассчитываемых величин.

Раздел в составе дипломного проекта состоит из пояснительной записки и прилагаемых чертежей.

Пояснительная записка содержит:

- обоснование выбора объемно-планировочного решения зала;

- расчет времени запаздывания звуковых отражений;

- выводы по графическому анализу формы зала и его поверхностей, при необходимости - внесение коррективов для обеспечения нормативных акустических требований;

- расчет времени реверберации зала с предварительным выбором отделочных материалов, выводы.

Примерный объем пояснительной записки равен 6 - 7 страницам.

Графическая часть раздела дипломного проекта состоит из двух листов формата А3 и содержит:

- план зала с построением лучевого эскиза и звуковых отражений в 3-4 характерные точки для определения времени запаздывания;

- продольный разрез зала с нанесенными предварительным и окончательным профилем потолка и его лучевым эскизом.

В тексте записки следует привести основные формулы, пояснения, расчеты и таблицы; указать размерности рассчитываемых величин.

 

 

Часть 1

ВЫБОР ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ЗАЛА

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Основы геометрической акустики

Хорошая слышимость в залах возникает при поступлении прямой звуковой энергии и отраженных звуков в зону зрительских мест. Прямая передача звука обеспечивается достаточным уклоном пола зала и… Оценка формы и размеров залов, а также отдельных поверхностей с акустической точки зрения состоит в анализе звукового…

Акустические требования к воздушному объему, форме зала, очертаниям внутренних поверхностей.

В каждом зале должны быть выдержаны основные требования к его объемно-планировочному решению, дифференцированные в зависимости от конкретного… 2.1. Воздушный объем зала. При назначении воздушного объема зала рекомендуется исходить из объема на одно зрительское место. При наличии у зала…

Построение профиля потолка

Корректировка формы потолка осуществляется на основе метода мнимого источника звука. Поставим задачу: так запроектировать припортальный участок… 1. На предварительно обозначенном наклонном участке потолка (рис.9) выбираем… Высота источника F над полом эстрады или сцены принимается равной 1,5 м, а высота точки приема К1 над полом…

Построение лучевого эскиза плана

Для построения лучевого эскиза плана используем: 1) метод мнимого источника звука – для плоских поверхностей; 2) формулу (1) в п. 1.1 для определения местоположения фокуса - в случае вогнутой задней стены.

Вопросы для самопроверки

1.Построить отражения звука от потолка, имеющего горизонтальную плоскую поверхность.

2.Как избавиться от фокусировки звука в зале с криволинейными поверхностями?

3.Каковы условия отсутствия эха в зале?

4.Как правильно выбрать объем зала?

5.Какие условия нужно выполнить, чтобы построить профиль пола в виде ломаной линии из условия беспрепятственной видимости?

6.С какой целью в больших залах корректируют форму потолка, скашивая его переднюю и заднюю части?

7.Построить отражения звука от задней вогнутой стены балкона?

8. При каких условиях поверхность будет отражать звуки направленно?

9.Что такое рабочая область экрана и как определить минимальный размер экрана, направленно отражающий звуки?

10.Каков должен быть размер элементов членения, чтобы эффективно рассеивались звуки разной частоты?

 

 

Часть 2

ВЫБОР ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРАЦИИ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Реверберация. Расчетное время реверберации

Время реверберации определяется по формуле Эйринга: в диапазоне 125 – 1000 Гц , (4)

Оптимальное время реверберации

В архитектурной практике время реверберации определяется в диапазоне частот 125 - 4000 Гц, поскольку эти частоты характерны для диапазона звуков,… расчет следует проводить в шести октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1000, 2000…

Поглощение звука. Звукопоглощающие материалы и конструкции

Коэффициент звукопоглощения может меняться в пределах: 0 < a ≤ 1. Например, если a = 0,6, это означает, что 60 % падающей на поверхность… Обычные строительные материалы – бетон, штукатурка и т.п. - имеют ничтожно… Звукопоглотители могут служить для обеспечения оптимальных акустических условий в залах разного назначения…

Порядок расчета следующий.

Определяем объем зала V, м3. 1. По графику (рис.12) находим для данного помещения оптимальное время… 2. Из формул Эйринга (4) или (5) определяем значение функции среднего коэффициента звукопоглощения φ(αср)…

ПРИЛОЖЕНИЕ

Коэффициенты звукопоглощения материалов и конструкций

  Материалы и конструкции Коэффициент звукопоглощения на частотах, Гц Полы …    

Эквивалентная площадь звукопоглощения зрителей и кресел

  Зрители и кресла   ЭПЗ А на частоте, Гц Зритель в кресле: -мягком и…     0, 0   0, 1   0, 2   0, 3   0, 4   0, 5 …

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. СНиП 23-03-2003 Защита от шума. М., 2004.

2. Архитектурная физика: учеб. для вузов: Спец. «Архитектура» / Под ред. Оболенского Н.В. – М.: Стройиздат, 1997.

3. Боголепов И.И. Архитектурная акустика.- СПб.: Судостроение, 2001.

4. Блази В. Справочник проектировщика. Строительная физика.- М.: Техносфера, 2005.

3. Ковригин С.Д., Крышов С.И. Архитектурно-строительная акустика.- М.: Высшая школа, 1986.

4. Руководство по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости. НИИСФ Госстроя СССР. М., 1981.