10612

10

Частотная зависимость оптимального времени реверберации для кон- ференц-зала объемом 907 м3 в графическом виде см. рис. 1.2.

1.3.3.2 Расчетное время реверберации

Начиная расчет времени реверберации, необходимо определить объем помещения V (м3); площадь каждой ограждающей поверхности помещения Si (м2); суммарную площадь всех внутренних ограждающих поверхностей Sобщ (м2); эквивалентную площадь звукопоглощения (ЭПЗ) Аобщ (м2); а также оптимальное время реверберации Топт (с) .

Суммарная (общая) эквивалентная площадь звукопоглощения Аобщ определяется обычно при 70 %-ном заполнении зала с учетом добавочного (или неучтенного) звукопоглощения (αдобSобщ). Таким образом, формула (2.7) примет следующий вид:

где Σ&'(' - сумма произведений коэффициентов звукопоглощения отдельных поверхностей на их площади для данной частоты или сумма ЭПЗ поверхностями помещения, м ;

ΣА - сумма эквивалентных площадей звукопоглощения зрителями и креслами, м . Так как расчет производится при 70% заполнении зала зрителями, то

где N - вместимость зала;

11

*зр - эквивалентная площадь звукопоглощения зрителя в кресле,

м , см табл. 2 приложения А или759;

Акр - эквивалентная площадь звукопоглощения свободного кресла,

м , см. табл. 2 приложения А или 759 ;

αдоб – средний коэффициент добавочного звукопоглощения, учитывающий звукопоглотители, фактически существующие в помещениях (осветительная аппаратура в залах; вентиляционные решетки; щели, отверстия и трещины; воздушные полости, соединенные с основным объемом помещения и т.п.);

(общ - суммарная площадь поверхностей помещения м .

Значения коэффициента αдоб на различных частотах представлены в табл. 1 приложения А. Для помещений, в которых условия, вызывающее добавочное звукопоглощение, выражены слабо (помещения простой формы, не имеющие пазух и объемных осветительных приборов, с малой площадью вентиляционных отверстий), добавочное звукопоглощение может быть уменьшено на 30% -50%[5].

После нахождения общей эквивалентной площади звукопоглощения Аобщ определяется αср = Аобщ/Sобщ.

Время реверберации в помещении (зале) рекомендуется определять в шести октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1000, 2000 и 4000Гц [1]. В учебных целях время реверберации предлагается определять для трех частот 125, 500 и 2000Гц или на одной октавной полосе частот (по заданию).

Время реверберации может быть вычислено по формулам:

а) Если &ср < 0.2, то время реверберации вычисляется по формуле Сэбина, которая была установлена им в результате экспериментальных ис-

следований, т.е. эмпирическим путём:

Т . =>∙? , с. (1.8)

Аобщ

б) Если " 0.2, то время реверберации вычисляется по формуле

Эйринга:

-на частотах 125, 250, 500 и 1000 Гц, с:

12

- на частотах 2000 и 4000 Гц, с:

где (общ G суммарная площадь поверхностей помещения, м2;

HD&срE G lnD1 G &срE – функция среднего коэффициента звукопогло-

щения ;

n – коэффициент, учитывающий звукопоглощение воздухом в помеще-

нии и зависящий от температуры и влажности воздуха, м-1:

при температуре воздуха t = 20K и относительной влажности H 60% на частоте f=2000Гц - n=0,009м , а на частоте f=4000Гц –n= 0,022м ;

V – объём зрительного зала, м3.

Для проверки допустимости применения в расчетах характеристик исследуемого зала методов статистической акустики в нормируемом диапазоне частот 125-4000 Гц следует рассчитать граничную частоту диффузности звукового поля ( критическую частоту), Гц, выше которой наблюдается достаточное количество собственных мод (частот) воздушного объема.

Пример №1. Определить время реверберации для конференц-зала размерами 18 × 12 × 4,2 м и вместимостью 150 человек на частотах 125, 500 и 2000Гц, сравнить полученные значения с оптимальными. Материалы отделки поверхностей следующие:

пол – паркетный (с установленными полумягкими креслами (150 шт.), площадь одного кресла с проходом 0,5 м2);

стены – оштукатуренные и окрашенные клеевой краской (в стенах расположены 3 окна размером 1,8 × 1,8 м каждое, а также 2 двери размером

2,1 × 1,2 м каждая);

потолок – подвесной, из потолочных плит Armstrong Casa.

Площади всех поверхностей конференц-зала представлены в табл. 1.1.

Коэффициенты звукопоглощения поверхностей, коэффициенты добавочного звукопоглощения, а также эквивалентные площади звукопоглощения зрителями и креслами представлены в таблицах 1 и 2 приложения А.

Расчет времени реверберации сведен в табл. 1.1.

Последовательность действий при определении времени реверберации конференц-зала следующая:

13

1)определяем объем зала (V = 907 м3), площадь каждой из внутренних поверхностей помещения, а также площадь всех поверхностей за исключением площади, занятой зрительскими местами, (Sобщ = 534 м2).

2)определяем оптимальное время реверберации на трех частотах в зависимости от вычисленного объема и назначения помещения по графику рис. 1.1 или по приближенным формулам (см. пример в п. 1.3.3.1).

3)определяем количество зрителей и пустых кресел из условия 70% -го заполнения зала: количество зрителей – 105 чел., количество пустых кресел –

45 шт.

4)заносим в таблицу наименования всех поверхностей, их площади, а также общую площадь Sобщ (см. табл. 1.1). Из табл. 1 приложения А определяем коэффициенты звукопоглощения всех поверхностей (α) для трех частот

изаносим эти значения в соответствующие графы таблицы 1.1.

5)после этого перемножаем площадь каждой из поверхностей помещения (S) на соответствующий коэффициент звукопоглощения α (для всех трех частот). Получили значения эквивалентной площади звукопоглощения каждой из поверхностей (α·S). После суммирования этих значений для всех поверхностей получаем звукопоглощение поверхностями помещения (три значения для частот 125, 500 и 2000 Гц).

6)аналогичные действия производим с эквивалентным звукопоглощением зрителями и пустыми креслами. Перемножаем соответствующие значения (см. табл. 2 приложения А) на количество зрителей (105 чел.) и пустых кресел (45 шт.). В результате получаем звукопоглощение зрителями и креслами (три значения для частот 125, 500 и 2000 Гц).

7)из табл. 1 приложения А определяем коэффициенты добавочного звукопоглощения на трех частотах. Для получения значений добавочного звукопоглощения перемножаем эти коэффициенты на общую площадь поверхностей помещения. В данном случае в задании не указано, что в конфе- ренц-зале имеются условия, вызывающее значительное добавочное звукопоглощение (помещение конференц-зала простой формы, не имеет пазух и объемных осветительных приборов), поэтому добавочное звукопоглощение

уменьшаем на 50 % (Sобщ × 0,5 = 534 × 0,5 =267 м2).

8)суммируем значения звукопоглощения поверхностями помещения, зрителями и креслами, а также добавочное звукопоглощение. В результате получили эквивалентное звукопоглощение Аобщ на трех частотах.

9)определяем средний коэффициент звукопоглощения αср = Аобщ/Sобщ ,

а также функцию среднего коэффициента звукопоглощения φ(αср) = – ln(1– αср) для всех трех частот.

14

10)вычисляем время реверберации помещения по формуле Эйринга на трех частотах.

11)определенное расчетное время реверберации Т сравнивается с оптимальным временем реверберации Топт, учитывая его допускаемые отклонения (±10 %). Результаты расчета времени реверберации и сравнения его с оптимальным временем реверберации представляются в виде графика

(Рис.1.3).

Таблица 1.1

Определение времени реверберации помещения конференц-зала

Вывод: для рассматриваемого помещения конференц-зала расчетное время реверберации на низких частотах (125 Гц) удовлетворяет нормативным (оптимальным) значениям. На средних и высоких частотах (соответственно 500 и 2000 Гц) расчетное время реверберации меньше нижней границы допускаемых отклонений. Для исправления этого акустического дефекта эквивалентную площадь звукопоглощения на этих частотах необходимо уменьшить, частично заменяя материалы отделки поверхностей помещения.

Пример №2. Определение времени реверберации в помещении зала заседания.

Определить фактическое время реверберации для помещения зала заседаний размерами 18х12х3,6 м и вместимостью 90 человек на частоте 500Гц и сравнить полученное значение с оптимальным.

Материалы отделки:

пол - линолеум (с установлением мягких кресел (90 шт.), площадь одного кресла с проходом 1,0*0,52=0,52м2);

стены - ГВЛ (по каркасу, на относе 50 мм от основной поверхности), в стенах расположены 6 окон размерами 1,8х1,8м каждое, а также 4 двери размером 1,2х2,4м каждая;

потолок - подвесной «Ecophon Harmony».

16

1)Определяем объем зала (V=18х12х3,6-0,8х12х3,6=743,04м2), пло-

щадь каждой из внутренних поверхностей помещения, а также площадь всех поверхностей за исключением площади, занятой зрительскими местами. Sбок1=18·3,6-3,6·0,8=61,92м2

Sбок2=12·3,6=43,2м2

Sобщ= Sпот+2 Sбок1+2 Sбок2 +2 Sпола= 12·18+61,92·2+43,2·2+12·18= 642,24м2

а) - план ;

б) - продольный профиль

2) Вычисляем эквивалентную площадь звукопоглощения и расчетное значение времени реверберации на частоте 500Гц (см. таблицу 1.2).

17

18

Вывод: для рассматриваемого помещения зала заседаний расчетное время реверберации на частоте 500 Гц равное 0,655с меньше нижней границы допускаемых отклонений. Зал отличается «сухостью» звучания – избыток звукопоглощения. Для исправления этого акустического дефекта необходимо уменьшить эквивалентную площадь звукопоглощения на этой частоте.

Варианты заданий для определения оптимального времени реверберации и расчета фактического времени реверберации помещений различного назначения представлены в табл. 3 приложения Б.

2. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОДНОСЛОЙНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Расчет производится в соответствии с требованиями сводов правил [1], [2]. Нормируемым параметром звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций жилых и общественных зданий является индекс изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями Rw, дБ. Требуемые нормативные индексы изоляции воздушного шума см. в таблице 5 приложения Г.

2.1 Расчет изоляции воздушного шума однослойными ограждающими конструкциями сплошного сечения

2.1.1. Рассмотрим методику построения частотных характеристик изоляции воздушного шума ограждений в соответствии с требованиями [2].

2.1.1.1.Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойной плоской ограждающей конструкции сплошного сечения с поверхностной плотностью от 100 до 800 кг/м2 из бетона, железобетона, кирпичной кладки и т.п. материалов изображается в виде ломаной линии АBCD (см.

рис. 2.1).

Определяется координата точки В (fB, RB):

а) абсциссу точки В – fB следует определять по табл. 2.1 в зависимости от толщины и плотности материала конструкции.

Значения fB следует округлять до среднегеометрической частоты 1/3-октавной полосы пропускания звука, в пределах которой она находится

(см. табл. 2.2).