Акустический расчет. ПЗ_Акустика_гр.Ар-41а_Воевода М.. "Акустический расчет лекционной аудитории на 100 мест"

Название	"Акустический расчет лекционной аудитории на 100 мест"
Анкор	Акустический расчет
Дата	31.05.2022
Размер	0.57 Mb.
Формат файла
Имя файла	ПЗ_Акустика_гр.Ар-41а_Воевода М..docx
Тип	Курсовой проект #560114

ГОУ ВПО «ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ»

Кафедра: “Проектирование зданий и строительная физика”
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Архитектурная физика», раздел «Архитектурно-строительная акустика»

на тему: "Акустический расчет лекционной аудитории на 100 мест"

Студентки 4 курса группы Арх-41а

Направление подготовки 07.03.03

Специальности АРХИТЕКТУРА

Воеводы Марии Вячеславовны
Руководитель Прищенко Н.Г.
Национальна шкала _____________________

Количество баллов: ___Оценка: ECTS _____
Члены комиссии _______________________

(подпись) (фамилия, инициалы)

___________ _________________________

(подпись) (фамилия, инициалы)

__________ _________________________

(подпись) (фамилия, инициалы)

г. Макеевка, 2020 год

СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные.

Определение объемно-планировочных параметров и оценка структуры ранних отражений в зале.
1. Определение объема зала.
2. Определение пропорций и количество мест в зале.
3. Проверка времени запаздывания звука.
Расчет времени реверберации и его оптимизация.
1. Вычисление необхоимых величин.
2. Расчет общего эквивалентного звукопоглощения не обработанного зала.
3. Определение среднего коэффициента звукопоглощения зала.
4. Определение оптимального времени ревербирации.
5. Определение требуемого звукопоглощения зала.
6. Определение времени реверберации зала.

Список литературы.

Исходные данные
1) Назначение зала – Зал многоцелевого назначения.

2) Вместимость зала – 200 мест.

3) Номер схемы разреза – 3.

4) Номер схемы плана – Д.

Рис. 1. Схема плана.

Рис. 2. Схема разреза.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ОЦЕНКА СТРУКТУРЫ РАННИХ ОТРАЖЕНИЙ В ЗАЛЕ.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ЗАЛА.

Воздушный объем зала определяется с учетом санитарных норм по формуле:

Объем на одно зрительское место (удельный объем) v в залах многоцелевого

назначения рекомендуется принимать от 4 до 6 м³. Принимаем удельный объем 5 м³, в этих условиях объем зала составит V = 5*400 = 2000 м³.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПОРЦИЙ ЗАЛА И КОЛИЧЕСТВО МЕСТ В ЗАЛЕ.

Принимаем пропорции зала

= 1,5; = 1,4, в этом случае ширина зала равна

b =1,4h, l= 1,5в = 2,1h.

Объем зала V = 2,1h * 1,4h * h = 2,94h³;

2000 = 2,94h³;

h³ = 680,27м;

h = 8,8м.

Принимаем высоту зала h = 8,8м, при этом:

ширина зала b= 1,4 h = 1,4 * 8,8 = 12,4 м,
длина зала l = 1,5b = 1,5 * 12,4 = 18,6 м.

Корректируем длину зала с учетом того, что по длине зала 2 м занимает авансцена, 1,7 м – проход перед авансценой.

Принимает шаг рядов 0,9 м, тогда количество рядов составит:

Принимаем 19 рядов. Длина зала составит l=19*0,9+2+1,5=20,6 м.

Аналогично корректируем ширину зала. Проектируем 2 прохода у стен по 1.25 м каждый, ширина одного кресла 0,5 м.

Количество мест в ряду в среднем составляет

. Принимаем 21 мест. Ширина составит 21*0,5+2,5=13 м.

После корректировки объем зала составляет V = 20,6*13*8,8 = 2356,64 м³, но это не оконча тельный объем, он уменьшится за счет поднятия кресел в партере и амфитеатре и искривления формы потолка высота в центре зала уменьшится до 8 м. Только теперь можно получить окончательный воздушный объем зрительного зала (без учета объема сцены):

V = 20,6*13*8 = 2142,4 м³,

При этом удельный объем Vуд.=

= 5,35 м³/чел, что укладывается в норму.

1.3. ПРОВЕРКА ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ ЗВУКА.

Источник расположен на сцене на высоте 1,5 м от пола и 1 м от его переднего края. Головы слушателей расположены на высоте 1,2 м от пола. Расчет производим для 5 точек по формуле:

Точка 1.

По плану: Δt =

= 0,02 с.

По разрезу: Δt =

= 0,03 с.

Точка 2.

По плану: Δt =

= 0,015 с.

По разрезу: Δt =

= 0,021 с.

Точка 3.

По плану: Δt =

= 0,012 с.

По разрезу: Δt =

= 0,014 с.

Точка 4.

По плану: Δt =

= 0,01 с.

По разрезу: Δt =

= 0,01 с.

Точка 5.

По плану: Δt =

= 0,009 с.

По разрезу: Δt =

= 0,008 с.
2. РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРАЦИИ И ЕГО ОПТИМИЗАЦИЯ.

2.2. ВЫЧИСЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ВЕЛИЧИН.
- тип зала – многофункциональный зал;

- вместимость – 400 мест;

- площадь потолка – 293,55 м²;

- площадь пола – 293,55 м²;

- суммарная площадь 4 стен – 512,54 м²;

- суммарная площадь всех поверхностей – 1102,4 м²;

- суммарный объем – 2215,46 м³;

- площадь пола не занятого зрителями – 94,94 м²;

- проем сцены – 70,2 м²;

- площадь дверей – 12,75 м²;

2.2. РАСЧЕТ ОБЩЕГО ЭКВИВАЛЕНТНОГО ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ НЕ ОБРАБОТАННОГО ЗАЛА.

Таблица 1.

Определение эквивалентной площади звукопоглощения А=α×S (м²) в

зависимости от площади помещения S (м²)

Поверхности и материалы	Площадь S, м²/ N, шт.	Частота, Гц
		125			500			2000
		α	S× α	α		S× α	α		S× α
Постоянное поглощение
1. Потолок (бетонный окрашенный)	293,55	0,01	2,9	0,01		2,9	0,02		5,9
2. Стены (сухая штукатурка)	512,54	0,01	5,2	0,02		10,3	0,03		15,4
3. Проем сцены	70,2	0,2	14,1	0,3		21,1	0,3		21,1
4.Двери (сосна толщиной 19 мм)	12,75	0,1	1,3	0,1		1,3	0,08		1,1
5.Пол не занятый креслами (дощатый по лагам)	94,94	0,1	9,5	0.1		9,5	0,08		7,6
			33			45,1			51,1
Неучтенное звукопоглощение			6,6			9,1			10,3
Переменное поглощение
1. Слушатели в мягком кресле (70% от общего количества)	280	0,25	70	0,4		112	0,45		126
2.Свободные кресла (мягкие)	120	0,15	18	0,2		24	0,3		36
Итого			88			136			162
Всего А_общ			127,6			190,2			223,4

2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО КОЭФФИЦИЕНТА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ ЗАЛА.

где S_{о6щ =}1102, 4 м².

2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ РЕВЕРБИРАЦИИ
Определяем оптимальное время реверберации на частоте 500 Гц:

Топт500 = 1,1 с;

Топт2000 = 1,1 с;

Топт125 = 1,32 с;
2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ ЗАЛА.

А_тр125 = 0,163·2215,46 /1,32 = 273,57 м²

А_тр500 = 0,163·2215,46 /1,1 = 328,29 м²

А_тр2000 = 0,163·2215,46 /1,1 = 328,29 м²
Определяем добавочное звукопоглощение зала:

ΔА125 = 273,57 – 127,6 = 145,97 м²

ΔА500 = 328,29 – 190,2 = 138,1 м²

ΔА2000 = 328,29 – 223,4 = 104,89 м²
Определяем соотношение добавочного звукопоглощения зала:

ΔА125 = 145,97 → 1

ΔА500 = 138,1 → 0,9

ΔА2000 = 104,89 → 0,7
Определить площадь звукопоглощающей облицовки на частотах 125, 500 и 2000 Гц:

S_о6л125= 145,97/0,86 = 169,7 м²

S_о6л500= 138,1/0,99 = 139,5 м²

S_о6л2000= 104,89 /0,93 = 112,8 м²
Определяем среднюю площадь звукопоглощающей облицовки:

S_ср.о6л = 169,8+139,5+112,8/3 = 140,7 м²
Принимаем звукопоглощающую облицовку из деревянных реек с звукопоглощающим заполнителем в стеклоткани за ними площадью 140,7 м². Эквивалентное звукопоглощение данной облицовки на частотах 125, 500 и 2000 Гц:
140,7*0,86 = 121 м²

140,7*0,99 = 139,3 м²

140,7*0,93 = 130,85 м²
Определяем требуемую звукопоглощающую облицовку:
ΔАтр – Аобл1 = 145,97 – 121,1 = 24,87 м²

ΔАтр – Аобл1 = 138,1 – 139,3 = -1,2 м²

ΔАтр – Аобл1 = 104,89 – 130,85 = -25,96 м²
Определяем общие эквивалентный звукопоглощение зала на частотах 125 Гц, 500 Гц и 2000 Гц с учетом места положения облицовок и их площади:

А обробщ125 = 127,6 + 140,7 · (0,86 – 0,01) = 247,2 м²

А обробщ500 = 190,2 + 140,7 · (0,99 – 0,01) = 328,1 м²

А обробщ2000 = 223,4 + 140,7 · (0,93 – 0,02) = 351,4 м²
Определяем средний коэффициент αср:

αср = 247,2/1102,4 = 0,22

αср = 328,1/1102,4 = 0,3

αср = 351,4 /1102,4 = 0,32
Определяем время реверберации зала по формуле Эйринга:

Т125=0,163·2215,46 / (– 1102, 4 ·ln (1 – 0,22)) = 1,3 с

Т500=0,163·2215,46 / (– 1102, 4 ·ln (1 – 0,3)) = 0,92 с

Т2000=0,163·2215,46/ (– 1102, 4 ·ln (1 – 0,32)) = 0,85 с.

Строим график зависимости Топт и Трасч от частоты:

Время реверберации Т_расч<Топт ±10%, поэтому необходимо уменьшить общее эквивалентное звукопоглощение зала.

Принимаем звукопоглощающую облицовку из деревянных реек с звукопоглощающим заполнителем в стеклоткани за ними площадью 115 м² вместо 140,7 м².

Эквивалентное звукопоглощение данной облицовки на частотах 125, 500 и 2000 Гц:
115*0,86 = 98,9 м²

115*0,99 = 113,85 м²

115*0,93 = 106,95 м²
Определяем требуемую звукопоглощающую облицовку:
ΔА_тр – А_обл1 = 145,97 – 98,9 = 47,07 м²

ΔА_тр – А_обл1 = 138,1 – 113,85 = 24,25 м²

ΔА_тр – А_обл1 = 104,89 – 106,95 = -2,06 м²
Определяем общие эквивалентный звукопоглощение зала на частотах 125 Гц, 500 Гц и 2000 Гц с учетом места положения облицовок и их площади:

А _{обробщ125} = 127,6 + 115 · (0,86 – 0,01) = 225,35 м²

А _{обробщ500} = 190,2 + 115 · (0,99 – 0,01) = 302,9 м²

А _{обробщ2000} = 223,4 + 115 · (0,93 – 0,02) = 308,05 м²
Определяем средний коэффициент α_ср:

α_ср = 225,35/1102,4 = 0,2

α_ср = 302,9/1102,4 = 0,27

α_ср = 308,05/1102,4 = 0,28
Определяем время реверберации зала по формуле Эйринга:

Т₁₂₅=0,163·2215,46 / (– 1102, 4 ·ln (1 – 0,2)) = 1,43 с

Т₅₀₀=0,163·2215,46 / (– 1102, 4 ·ln (1 – 0,27)) = 1,02 с

Т₂₀₀₀=0,163·2215,46/ (– 1102, 4 ·ln (1 – 0,28)) = 1 с.

Строим график зависимости Т_опт и Т_расч от частоты:
Окончательно определяем площади рассеивающих и звукопоглощающих поверхностей стен и потолка:

S_отр = 361,13 м²;

S_рас = 322,44 м²;

S_погл = 115,0 м².
Список литературы.

1. Проектирование акустики зрительных залов. Методические указания к курсовой расчетно-графической работе по курсу "Архитектурная физика" раздел "Архитектурно-строительная акустика" / Составили: к.т.н., доц. Прищенко Н.Г., к.т.н., асс. Трускалова А.А., к.т.н., доц. Чернышева Т.А., ст. преп. Кошелева Л.Г., асс. Дудник А.Н. - Макеевка, ДОННАСА, 2020 г. – 57 с.
2. Ковригин С.Д., Крышов С.П. Архитектурно-строительная акустика. – М.: Высшая школа, 1986. – 255 с.

3. Макриненко Л.И. Акустика помещений общественных зданий. – М.: Стройиздат, 1986. – 176 с.

4. Кнудсен В.О. Архитектурная акустика: Пер. с англ. / Под ред. Е.А. Копиловича, Л.Д. Брызжева. – М.: КомКнига, 2007. – 520 с.

5. Физика среды. Учебник. / А.К. Соловьев. – М.: Издательство АСВ, 2008. – 377 с.

6. Акустическое проектирование зала: Методические указания к курсовой работе по архитектурной физике для студентов специальности архитектура / СПбГАСУ; Сост.: Т.А. Дацюк, Е.С. Вознесенская, Ю.Н. Леонтьева.– СПб., 2007.– 39 с.