Защита людей от шума для жилых зданий

Защита людей от шума для жилых зданий

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

. ИСТОЧНИКИ И НОРМЫ ШУМА

. МЕТОД РАСЧЕТА ОЖИДАЕМЫХ УРОВНЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

. ЗАДАННЫЙ РАСЧЕТ ИНДЕКСА ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО ШУМА ВНУТРЕННИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

. ЗАДАННЫЙ РАСЧЕТ ИНДЕКСА ПРИВЕДЕННОГО УРОВНЯ УДАРНОГО ШУМА ВНУТРЕННИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

. ЗАДАННЫЙ РАСЧЕТ УРОВНЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

. ЗАДАННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОКНА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Шум в городах и в сельской местности, с концентрацией в них машинной техники, растет. Растут также и требования к комфорту в окружающей человека среде. «Шум - бедствие современного мира и нежелательный продукт его технической цивилизации» ЮНЕСКО (Организация Объединенных Наций по вопросам науки, образования и культуры). Дисциплина «Строительная акустика» занимается решением двух экологических проблем: первая - снижение вредного шума в помещениях зданий до санитарной нормы, вторая - обеспечение в них качественной акустики речи и музыки.

Первая проблема - защита людей от шума - реализуется главным образом звукоизоляцией. Обеспечение требуемой звукоизоляции осуществляется или а) методом расчета ожидаемой шумности или б) методом нормируемых параметров. Оптимальные по эффективности и стоимости конструкции звукоизоляции выбираются обычно по лучшему на данный момент прототипу прошлого здания и проверяются расчетом при разработке проекта, а затем контролируются акустическими измерениями после сооружения нового здания.

Курсовой проект посвящен решению первой проблемы «Строительной акустики» методом нормируемых параметров, как наиболее распространенного в массовом строительстве доступного и комфортного жилья. Решение методом расчета ожидаемой шумности относится в данном проекте лишь частично. В полной мере он широко применяется к уникальным зданиям и элитарному жилью. Вторая проблема «Строительной акустики» - обеспечение в помещениях качественной акустики речи и музыки - в данном курсовом проекте не рассматривается.

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

звукоизоляция шум строительный

 для выполнения курсового проекта по дисциплине «Строительная акустика» на тему «Защита людей от шума для жилых зданий»

Курсовой проект предназначен продемонстрировать знания и умение студента ИСФ СПбГПУ в деле защиты людей от шума в современных зданиях доступного и комфортного жилья.

В первой, общей, части курсового проекта следует представить:

а) сведения об источниках внешнего и внутреннего шума; б) санитарные нормы допустимого шума; в) метод расчета ожидаемых уровней транспортного шума; г) определение в жилых и общественных зданиях методом нормируемых параметров требуемой звукоизоляции для внутренних ограждающих конструкций и для наружных ограждающих конструкций (в том числе окон, витрин и других видов остекления) от транспортного шума.

Во второй, конкретной, части курсового проекта необходимо решить следующие задачи.

 Задача 1. Определить расчетом индекс изоляции воздушного шума  перегородкой, расчетная частотная характеристика которой , дБ, приведена в пункте № 1 прилагаемой таблицы. Указать область рационального применения результата по [1, 2].

Задача 2. Определить расчетом индекс приведенного уровня ударного шума  для перекрытий, частотная характеристика которого , дБ, приведена в пункте № 2 прилагаемой таблицы. Указать область рационального применения результата по [1, 2].

Задача 3. Рассчитать ожидаемый уровень транспортного шума у фасада здания  в дБА согласно [5] для следующих условий. Жилое многоэтажное здание располагается параллельно магистрали на расстоянии 30 м от края проезжей части улицы. Продольный уклон проезжей части равен =8%, покрытие - асфальтобетон, Интенсивность движения средств автомобильного транспорта (включая автобусы и троллейбусы) =1850 транспортных единиц в час. Доля грузового и общественного транспорта  = 5%. Средняя скорость транспортного потока = 35 км/ч.

Задача 4. Определить согласно [1, 2, 3, 4, 5] методом нормируемых параметров необходимую величину и конструкцию звукоизоляции окна жилых комнат для следующих исходных данных: 1. уровни звука у фасада здания принимаем по результатам решения задачи 3; 2. частотная характеристика изоляции воздушного шума окна , дБ, в октавных полосах частот приведена в пункте № 3 прилагаемой таблицы.

В третьей части курсового проекта представить:

в Приложении 1 - Дополнительный научно-технический материал из обязательной литературы, библиографических данных или из Интернета по теме курсового проекта и

в Приложении 2 - Доклад по дисциплине “Строительная акустика”.

Обязательная литература для курсового проекта:

. «Строительные нормы и правила Российской Федерации. Защита от шума (Sound protection) ». СНиП 23-03-2003.

. Боголепов И.И. Строительная акустика. Общие профессиональные дисциплины в Политехническом университете. Предисловие академика РАН Ю.С. Васильева. Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2006.

. «Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий». СП 23-103-2003.

. ГОСТ 27296-87.Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций зданий. Методы измерения.

. Звукоизоляция и звукопоглощение. Учебное пособие. Под редакцией Г.Л. Осипова и В.Н. Бобылева. Издательство АСТ-Астрель, М., 2004.

Таблица к техническому заданию студентки для выполнения курсового проекта по дисциплине «Строительная акустика» на тему «Защита людей от шума для жилых зданий»

=1850ед/час V=35 км/час ρ=5 % φ=8 %

. ИСТОЧНИКИ И НОРМЫ ШУМА

Источники шума

В строительной акустике различают три вида шумов: воздушный - звук, распространяющийся в воздухе здания; ударный - звук, возникающий при механическом воздействии на междуэтажные перекрытия; структурный - звук, распространяющийся по структуре инженерных коммуникаций здания.

Источники шума для жилых зданий и прилегающих к зданиям территорий делятся на внешние и внутренние. Основными источниками внутреннего шума в зданиях являются громкая музыка и речь, топот ног и работа инженерного оборудования. Их шумовые характеристики содержатся в технической документации, а в отсутствии таковой принимаются по справочным данным или определяться путем акустических измерений. Основными источниками внешнего шума в городах являютя транспортные потоки, промышленные предприятия и зоны активного отдыха. Шумовые характеристики внешнего шума указаны в шумовых картах города, а в отсутствии таковых определяются расчетом или путем акустических измерений.

 Главные шумовые характеристики источников внешних и внутренних шумов это: октавные уровни звуковой мощности , дБ; эквивалентный корректированный уровень звуковой мощности , дБА; максимальный корректированный уровень звуковой мощности , дБА.

Санитарные нормы шума

Классификация шумов, воздействующих на человека

По характеру спектра шума выделяют:

широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шума выделяют:

постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера "медленно";

непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера "медленно".

Непостоянные шумы подразделяют на:

колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБАI и дБА, измеренные соответственно на временных характеристиках "импульс" и "медленно", отличаются не менее чем на 7 дБ.

Нормируемые параметры шума

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается использовать уровни звука , дБА. Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются эквивалентные (по энергии) уровни звука , дБА, и максимальные уровни звука , дБА. Оценка непостоянного шума на соответствие допустимым уровням должна проводиться одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука. Превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие настоящим санитарным нормам.

Нормы допустимого шума

В помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки санитарные нормы шума следует принимать по СНиП 23-03-2003 «Защита гт шума» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г. N 36). О допустимых уровнях шума в жилых и общественных зданиях см. также ГОСТ 12.1.036-81.

Санитарные нормы устанавливают классификацию шумов, нормируемые параметры м предельно допустимые уровни шума на рабочих местах, допустимые уровни шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы по СНиП 23-03-2003 являются обязательными для всех организаций и юридических лиц на территории Российской Федерации независимо от форм собственности, подчинения и принадлежности и физических лиц независимо от гражданства.

Контроль за выполнением санитарных норм осуществляется органами и учреждениями Госсанэпиднадзора России в соответствии с Законом РСФСР «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 19.04.91 и с учетом требований действующих норм и правил. Ответственность за выполнением санитарных норм возлагается в установленном законом порядке на руководителей и должностных лиц предприятий, учреждений и организаций, а также граждан.

Таблица 3. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука, эквивалентные и максимальные уровни звука проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки

Нормативные требования по уровням шума в жилых и общественных зданиях установлены для различных категорий: категория А - обеспечение высококомфортных условий; категория Б - обеспечение комфортных условий; категория В - обеспечение предельно допустимых условий.

К гостиницам категории А относятся гостиницы, имеющие по международной классификации четыре и пять звезд, к категории Б - три звезды, к категории В - менее трех звезд.

. МЕТОД РАСЧЕТА ОЖИДАЕМЫХ УРОВНЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

Исходным параметром для расчета эквивалентного уровня транспортного шума, создаваемого у фасада здания потоком средств автомобильного транспорта (включая автобусы и троллейбусы), является шумовая характеристика потока в дБА, определяемая по ГОСТ 20444-85, на расстоянии 7,5 м от оси ближней полосы движения транспорта, по формуле:

, дБА (4.1)

где  - интенсивность движения, ед./ч; - средняя скорость потока, км/ч; - доля средств грузового и общественного транспорта в потоке, %; - поправка, учитывающая вид покрытия проезжей части улицы или дороги, дБА, (при асфальтобетонном покрытии = 0, при цементобетонном покрытии = + 3 дБА); - поправка, учитывающая продольный уклон улицы или дороги, дБА, определяется по таблице 4.1.

Таблица 4.1. Величина , дБА. Доля средств грузового и общественного транспорта в потокев процентах

Ожидаемый эквивалентный уровень звука , создаваемый потоком средств автомобильного транспорта в расчетной точке у наружного ограждения здания, определяется по формуле

 , дБА, (4.2)

где - снижение уровня шума в зависимости от расстояния от края проезжей части улицы до расчетной точки здания, дБА, берется по таблицы 4.2.; - поправка, учитывающая влияние отраженного звука, дБА, определяемая в зависимости от отношения  по таблице 4.3., где - высота расчетной точки над поверхностью территории (в общем случае принимается, равной 12 м);  - ширина улицы между фасадами зданий, м.

Таблица 4.2. Величина снижения уровня шума с увеличением расстояния от края проезжей части улицы до расчетной точки здания, дБА

Таблица 4.3. Величина , учитывающая влияние отраженного звука, дБА Двусторенее движение

Ожидаемые эквивалентный и максимальный уровни звука, создаваемые трамваем у фасада здания, определяются по формуле (4.2) с использованием таблицы 4.2. и подставляя в нее - эквивалентный уровень звука потока трамваев на расстоянии 7,5 м от оси ближнего пути, дБА, по формуле:

 , дБА, (4.3)

где N - средняя часовая интенсивность движения в течение 4-часового периода времени с наибольшей интенсивностью движения в наиболее шумный часовой период или интенсивность в наиболее шумный часовой период ночного времени, ед/ч; - поправка, учитывающая влияние основание пути, дБА; - максимальный уровень звука на расстоянии 7,5 от оси пути, дБА.

Таблица 4.4. Величины  и

Расчетный спектр транспортного шума в расчетной точке у наружного ограждения здания определяется по рассчитанному уровню звука а дБА согласно формулам (4.2.) и (4.3.) с помощью относительных спектров (поправки к величине  , равная  или , что больше) в -ой октавной полосе частот согласно следующей формуле:

, дБА. (4.4)

Таблица 4.5. Величина , дБ Октавные полосы частот, , Гц

. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

Мероприятия по защите в здании людей от шума состоят главным образом в проектировании, строительстве, эксплуатации и контроле необходимой звукоизоляции. Требуемая звукоизоляция может быть обеспечена двумя методами: первым с помощью нормируемых параметров и вторым с помощью расчета ожидаемой шумности.

По первому методу нормируемым параметром звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций в жилых и общественных зданиях являются индексы изоляции воздушного шума для перегородок , дБ, и индексы приведенного уровня ударного шума , дБ, для перекрытий. Нормируемым параметром звукоизоляции наружных ограждающих конструкций (в том числе окон, витрин и других видов остекления) является звукоизоляция , дБА, представляющая собой изоляцию внешнего шума, производимого потоком городского транспорта.

Нормативные значения индексов  и

Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями  и индексов приведенного уровня ударного шума  для жилых и общественных зданий приведены в таблице 5.1.

 Таблица 5.1. Значения индексов  и .

Нормативные требования  к звукоизоляции окон

Звукоизоляция наружных стен определяется в основном звукоизоляцией окон. Нормируемым параметром звукоизоляции наружных ограждающих конструкций зданий - нормативные значения  для жилых комнат, номеров гостиниц, общежитий, кабинетов и рабочих комнат административных зданий, палат больниц, кабинетов врачей площадью до 25 м2 приведены в таблице 5.2. в зависимости от расчетного уровня транспортного шума у фасада здания. Для промежуточных значений расчетных уровней требуемую величину  следует определять интерполяцией.

Таблица 5.2. Нормативные требования  к звукоизоляции окон

Оценка определения требуемой звукоизоляции Определение требуемой звукоизоляции методом нормируемых параметров (индекс изоляции воздушного шума, индекс приведенного уровня ударного шума и величину звукоизоляции окна) производится с помощью таблицы 5.3.

Таблица 5.3. Оценочные кривые изоляции воздушного шума, приведенного уровня ударного шума и скорректированного уровня звукового давления эталонного спектра

Определение индекса изоляции воздушного шума

Индекс изоляции воздушного шума , дБ, ограждающей конструкцией с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой изоляции воздушного шума определяют путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, приведенной в таблице 5.3. п.п. № 1 следующим образом.

Для определения индекса изоляции воздушного шума  необходимо определить сумму неблагоприятных отклонений данной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считают отклонения вниз от оценочной кривой.

Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину, величина индекса  составляет 52 дБ.

Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, оценочная кривая смещается вниз на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений не превышала указанную величину.

Если сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вверх на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной оценочной кривой максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину.

За величину индекса  принимают ординату смещенной вверх или вниз оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

Определение индекс приведенного уровня ударного шума

Индекс приведенного уровня ударного шума  , дБ, для перекрытия с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой приведенного уровня ударного шума определяют путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, приведенной в таблице 5.3. п.п. № 2, следующим образом.

Для вычисления индекса  необходимо определить сумму неблагоприятных отклонений данной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считают отклонения вверх от оценочной кривой.

Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину, то величина индекса  составляет 60 дБ.

Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, оценочная кривая смещается вверх (на целое число децибел) так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной кривой не превышала указанную величину.

Если сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вниз (на целое число децибел) так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной кривой максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину.

 За величину индекса  принимают ординату смещенной вверх или вниз оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц. Определение звукоизоляции окна методом нормируемых параметров По этому методу величина нормируемой звукоизоляции окон, витрин и других видов остекления (далее «окон») определяется следующим образом. Нормируемым параметром звукоизоляции наружных ограждающих конструкций окон здесь является звукоизоляция , дБА, представляющая собой изоляцию внешнего шума, производимого потоком городского транспорта. Нормативные значения  для различных помещений приведены в таблице 5.2. в зависимости от уровня транспортного шума у фасада здания. Для промежуточных значений расчетных уровней требуемую величину  следует определять интерполяцией. Исходная фактическая звукоизоляция окна , дБА, определяется на основании рассчитанной или измеренной частотной характеристики звукоизоляции данного окна , дБ, в третьоктавных полосах частот «i». Расчет звукоизоляции окна  производит проектант здания, измеренные значения  предоставляет проектанту здания фирма-изготовитель окна по результатам лабораторных испытаний. Предпочтение следует отдавать измеренным значениям. Звукоизоляция  определяется с помощью эталонного спектра шума потока городского транспорта , дБ, для диапазона средних частот третьоктавных полос: от i = 100 Гц до i = 3150 Гц. Скорректированный уровень звукового давления эталонного спектра , дБ, приведен в таблице 5.3. п.п. № 3. Для определения величины звукоизоляции окна  по известной частотной характеристике звукоизоляции данного окна  следует в каждой третьоктавной полосе частот из уровня эталонного спектра  вычесть величину изоляции воздушного шума  данной конструкции окна. Полученные величины уровней следует сложить энергетически и результат сложения вычесть из уровня эталонного шума, равного 75 дБА. Величину звукоизоляции окна , дБА, определяют по формуле:

 , (5.1.)

где  - скорректированные по кривой частотной коррекции "А" уровни звукового давления эталонного спектра в -й третьоктавной полосе частот, дБ;  - изоляция воздушного шума данной конструкции окна в -й третьоктавной полосе частот, дБ.

Нормативные значения , дБА, определяются по таблице 5.4. при эквивалентных уровнях звука у фасада здания при наиболее интенсивном движении транспорта (в дневное время, час "пик"), дБА. Величина может быть или измерена, или рассчитана .

Суть метода нормируемых параметров заключается в том, что нормируется не шум в помещении, а значения звукоизоляции окна. Фактические значения указанного параметра для конкретных окон должны быть равны или больше его нормативного значения. В результате по величине , дБА, согласно формуле (5.1.) и данным таблицы 5.4. определяется для каких помещений по назначению и для каких эквивалентных уровней шума у фасада здания выбранная конструкция окна подходит для необходимой звукоизоляции. В случае, если для данного помещения и при данных эквивалентных уровнях звука у фасада здания звукоизоляции окна недостаточно, то её увеличивают, выбрав другую конструкцию, например, по таблице 5.4., и процедуру повторяют до получения желаемого результата.

 Таблица 5.4. Звукоизоляция типовых шумозащитных окон и витражей

5. ЗАДАННЫЙ РАСЧЕТ ИНДЕКСА ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО ШУМА ВНУТРЕННИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Задание

 Рассчитать индекс изоляции воздушного шума  перегородкой, расчетная частотная характеристика которой , дБ, приведена в таблице 6 п.п. № 1 (из данных таблицы техзадания). Указать область рационального применения результата.

Решение

Расчет проводится по форме таблицы 6. Вносим значения  оценочной кривой из таблицы 5.3. п.п. № 1 в таблицу 6 п.п. № 2 и находим неблагоприятные отклонения расчетной частотной характеристики от оценочной кривой в таблице 6 п.п. № 3. Сумма неблагоприятных отклонений составила 101 дБ, что значительно больше 32 дБ. Смещаем оценочную кривую вниз на 3 дБ (в таблице 6 п.п. № 4) и находим сумму неблагоприятных отклонений уже от смещенной оценочной кривой, указанных в таблице 6 п.п. № 5. На этот раз она составляет 28 дБ, что менее 32 дБ. За величину индекса изоляции воздушного шума принимаем в таблице 6 п.п. № 6 значение смещенной оценочной кривой в 1/3-октавной полосе 500 Гц, т.е.  = 49 дБ.

Ответ

Индекс изоляции воздушного шума  равен в данном случае 49 дБ.

С точностью (49+1) дБ звукоизоляция от воздушного шума с = 50 дБ соответствует нормативным значениям: следующих конструкций:

в жилых зданиях - перекрытия между помещениями квартир и отделяющие помещения квартир от холлов лестничных клеток и используемых чердачных помещений в домах категории В; перекрытия между жилыми помещениями общежитий; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними административными помещениями, офисами в домах категорий Б и В; стены и перегородки между квартирами, между помещениями квартир и лестничными клетками, холлами, коридорами, вестибюлями в домах категорий В; стены и перегородки между комнатами общежитий.

в гостиницах - перекрытия между номерами категории Б; стены и перегородки между номерами категории Б.

в административных зданиях, офисах - перекрытия между рабочими комнатами, кабинетами, секретариатами и отделяющие эти помещения от помещений общего пользования (вестибюли, холлы) категории Б и В; стены и перегородки, отделяющие рабочие комнаты от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты) и от помещений с источниками шума (машбюро, телетайпные и т.п.) категории А.

Таблица 6. Расчет индекса изоляции воздушного шума

Рис. 6.1. Расчет индекса изоляции воздушного шума

. ЗАДАННЫЙ РАСЧЕТ ИНДЕКСА ПРИВЕДЕННОГО УРОВНЯ УДАРНОГО ШУМА ВНУТРЕННИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Задание.

Рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума  для перекрытий, частотная характеристика  которого приведена в таблице 7 п.п. № 1 (из данных таблицы техзадания). Указать область рационального применения результата.

Решение.

Расчет проводится по форме таблицы 7. Вносим в таблицу значения оценочной кривой из таблицы 5.3. п.п. № 2 в таблицу 7 п.п. № 2 и находим неблагоприятные отклонения частотной характеристики приведенного уровня ударного шума от оценочной кривой (в таблице 7 п.п. № 3). Сумма неблагоприятных отклонений составила 15 дБ, что значительно меньше 32 дБ. Смещаем оценочную кривую вниз на 2 дБ и находим неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой (в таблице 7 п.п. № 4). Сумма неблагоприятных отклонений в этом случае составила 31 дБ (в таблице 7 п.п. № 5), что меньше 32 дБ. За величину индекса приведенного уровня ударного шума принимаем значение смещенной кривой в 1/3-октавной полосе 500 Гц (в таблице 7 п.п. № 6), т.е.  = 58 дБ.

Ответ:

Индекс приведенного уровня ударного шума  равен в данном случае 58 дБ.

Звукоизоляция от ударного звука с = 58 дБ соответствует нормативным значениям: следующих конструкций:

в жилых зданиях - перекрытия между помещениями квартир и отделяющие помещения квартир от холлов. лестничных клеток и используемых чердачных помещений в домах категории Б; перекрытия между комнатами в квартире в двух уровнях категории Б и В; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними ресторанами, кафе, спортивными залами категории Б и В; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними административными помещениями, офисами в домах категории А.

в гостиницах - перекрытия, отделяющие номера от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты) категорий Б и В.

в учебных заведениях - перекрытия между музыкальными классами средних учебных заведений

Таблица 7. Расчет индекса приведенного уровня ударного шума

Рис. 7.1. Расчет индекса приведенного уровня ударного шума

. ЗАДАННЫЙ РАСЧЕТ УРОВНЕЙ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

Задание

Жилое многоэтажное здание располагается параллельно магистрали на расстоянии 30 м от края проезжей части улицы. Продольный уклон проезжей части равен 8%, покрытие - асфальтобетон, Интенсивность движения средств автомобильного транспорта (включая автобусы и троллейбусы) =1850 транспортных единиц в час. Доля грузового и общественного  = 5%. Средняя скорость транспортного потока = 35 км/ч. Ширина улицы между фасадами зданий  = 84 м. Высота расчетной точки над поверхностью территории у фасада здания  = 12 м. Рассчитать ожидаемый уровень транспортного шума у фасада здания  в дБА.

Определяем шумовую характеристику транспортного потока по формуле (4.1):

, дБА,

где  - интенсивность движения, ед./ч; - средняя скорость потока, км/ч; - доля средств грузового и общественного транспорта в потоке, %, (к грузовым относятся автомобили грузоподъемностью 1,5 т и более); - поправка, учитывающая вид покрытия проезжей части улицы или дороги, дБА, при асфальтобетонном покрытии = 0; - поправка, учитывающая продольный уклон улицы или дороги, дБА, определяется по таблице 4.1. Итак:

Таким образом, шумовая характеристика транспортного потока (эквивалентный уровень звука на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения)

Определяем ожидаемый уровень звука у фасада здания по формуле (4.2):

, дБА.

Снижение уровня звука с расстоянием 30 м от края проезжей части улицы по таблице.4.2. составляет = 4,5 дБА. Поправка на отраженный звук для расчетной точки для = 12 м (на уровне 4 -го этажа) и ширины улицы  = 84 м по данным таблицы 4.3. при = 0,14 имеет величину при двустороннем движении примерно = 1,5 дБА. Таким образом, расчетный эквивалентный уровень звука у фасада определяем по формуле (4.2.):

 74,82 - 4,5 +1,5=71,8272 дБА

Ответ

Расчетный уровень транспортного шума у фасада здания 72 дБА

. ЗАДАННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОКНА

Задание

Определить величину необходимой звукоизоляции окна  от воздушного шума, создаваемого потоком городского транспорта. Частотная характеристика звукоизоляции данной конструкции окна , дБ, приведена в таблице 9 п.п. № 2 (из данных таблицы техзадания). Расчетный уровень транспортного шума у фасада здания принимаем  72 дБА (см. раздел 8). Указать область рационального применения данной конструкции окна для звукоизоляции.

Решение

Расчет проводится по форме таблицы 9.. Находим разность между скорректированным уровнем звукового давления эталонного спектра , дБ, из таблицы 5.3. п.п. № 3 (в таблице 9 п.п. № 1) и значениями изоляции воздушного шума данной конструкцией  (в таблице 9 п.п. № 2), получаем величины уровней звукового давления условно "прошедшего" через окно шума (в таблице 9 п.п. № 3).

Определяем уровень звука, дБА, условно "прошедшего" через окно шума, энергетически суммируя значения п.п. № 3 таблицы 9 по формуле (5.1.):

Можно выбрать такую конструкцию окна, чтобы выполнить соотношение

.

Для этого из таблицы 5.5. определяем необходимую конструкцию звукоизолирующего окна под №6.

.

Ответ

 Необходимая звукоизоляция окна  надежно обеспечена принятой конструкцией данного окна для уровня транспортного шума у фасада здания 72 дБА и соответствует нормативным значениям: следующих помещений:

палаты больниц, санаториев, кабинеты медицинских учреждений;

в жилых комнаты квартир в домах категории «А»;

номера гостиниц категории и «А»;

жилые помещения домов отдыха, домов интернатов для престарелых;

Таблица 9. К расчету необходимой звукоизоляции окна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Строительство жилья в нашей стране развивается благодаря реализации национального проекта «Доступное и комфортное жильё». Современные жилища россиян по ряду обязательных требований строительных норм и правил должны быть защищены от наружного и внутреннего недопустимо большого шума. Основным средством борьбы с таким шумом в жилье является звукоизоляция. Согласно техническому заданию для выполнения курсового проекта по дисциплине «Строительная акустика» на тему «Защита людей от шума для жилых зданий» получены следующие основные результаты.

 1.Индекс приведенного уровня ударного шума  равен в данном случае 58 дБ.

Звукоизоляция от ударного звука с = 58 дБ соответствует нормативным значениям: следующих конструкций:

в жилых зданиях - перекрытия между помещениями квартир и отделяющие помещения квартир от холлов. лестничных клеток и используемых чердачных помещений в домах категории Б; перекрытия между комнатами в квартире в двух уровнях категории Б и В; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними ресторанами, кафе, спортивными залами категории Б и В; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними административными помещениями, офисами в домах категории А.

в гостиницах - перекрытия, отделяющие номера от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты) категорий Б и В.

в учебных заведениях - перекрытия между музыкальными классами средних учебных заведений

2. Индекс приведенного уровня ударного шума  равен в данном случае 58 дБ.

Звукоизоляция от ударного звука с = 58 дБ соответствует нормативным значениям: следующих конструкций:

в жилых зданиях - перекрытия между помещениями квартир и отделяющие помещения квартир от холлов. лестничных клеток и используемых чердачных помещений в домах категории Б; перекрытия между комнатами в квартире в двух уровнях категории Б и В; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними ресторанами, кафе, спортивными залами категории Б и В; перекрытия между помещениями квартиры и расположенными под ними административными помещениями, офисами в домах категории А.

в гостиницах - перекрытия, отделяющие номера от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты) категорий Б и В.

в учебных заведениях - перекрытия между музыкальными классами средних учебных заведений

3. Необходимая звукоизоляция окна  надежно обеспечена принятой конструкцией данного окна для уровня транспортного шума у фасада здания 72 дБА и соответствует нормативным значениям: следующих помещений:

палаты больниц, санаториев, кабинеты медицинских учреждений; в жилых комнаты квартир в домах категории «А»; номера гостиниц категории и «А»; жилые помещения домов отдыха, домов интернатов для престарелых;

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1. Дж.В. Стретт (Лорд Рэлей). Теория звука. Т. 1 и 2. Перевод с третьего английского издания. Издание второе под редакцией и с предисловием С.М. Рытова. Государственное издательство технико-теоретической литературы. М., 1955.

. Славин И.И. Производственный шум и борьба с ним. Профиздат.М.,1955

. Вопросы звукоизоляции и архитектурной акустики. Сб. статей У.Я. Ларшина, Г.Л. Осипова, И.Г. Лейзера и Е.В. Репиной. Госстройиздат. М.,. 1959.

. Боголепов И.И. Установка для испытаний на малых образцах звукоизоляции судовых

конструкций. Журнал «Технология судостроения», № 5, Л., 1964.

. Боголепов И.И., Авферонок Э.И. Звукоизоляция на судах. «Судостроение», Л., 1970.

. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах. «Судостроение». Л., 1971.

. Вахитов Я.Ш. Слух и речь. Конспект лекций по курсу «Электроакустика» (раздел 2). Ленинградский институт киноинженеров. Л., 1973.

. Звукоизолирующие и звукопоглощающие конструкции в строительстве и на транспорте. Сборник под редакцией И.И.Боголепова. ЛДНТП, Л., 1974.

. Звуко- и теплоизоляция ограждающих конструкций. Под редакцией В.Н. Мякшина и А.А. Альбицкого. Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР. Киев, «Будiвельник», 1976.

. Боголепов И.И., Осипов Г.Л. Современные акустические материалы в строительстве и промышленности. ЛДНТП, Л., 1977.

. Звукоизолирующие и звукопоглощающие конструкции в практике борьбы с шумом. Сборник под редакцией И.И. Боголепова. ЛДНТП, Л., 1977.

. Боголепов И.И., Ефимцов Б.М., В.Ф.Панин. Экспериментальное исследование звукоизолирующей способности трехслойных панелей с сотовым заполнителем. Труды Центрального аэро-гидродинамического института им. проф.Н.Е .Жуковского (ЦАГИ), Выпуск 1902, Авиационная акустика, Сборник работ. Издательский отдел ЦАГИ, М., 1978.

. Справочник по судовой акустике. Авторы: Э.И. Авферонок, Н.Г. Беляковский, И.И. Боголепов, В.М. Болгов, Л.С. Бородицкий, К.А. Велижанина, А.И. Вожжова, Н.И. Дуан, Н.Ф. Егоров, В.И. Зинченко, В.К. Ильков, А.А. Клещев, И.И. Клюкин, А.Е. Колесников, И.В. Лебедева, В.Т. Ляпунов, К.И. Мальцев, А.С. Никифоров, Ю.И. Петров, Д.Д. Плахов, Б.П. Полонский, В.И. Попков, В.М. Спиридонов,.М.А. Федорович и Г.А. Хорошев. Под общей редакцией И.И. Клюкина и И.И. Боголепова. «Судостроение», Л., 1978.

. Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах. «Транспорт», М.,1979.

. Справочник по технической акустике. Под редакцией М. Хекля и Х.А. Мюллера., «Судостроение». Л., 1980.

. Григорьян Ф.Е., Перцовский Е.А. Расчет и проектирование глушителей шума энергоустановок. «Энергия», Л., 1980.

. Контроль шума в промышленности. Предупреждение, снижение и контроль промышленного шума в Англии. Под редакцией Дж. Вебба. Перевод с английского под редакцией И.И. Боголепова, «Судостроение», Л., 1981.

. Авилова Г.М., Боголепов И.И., Лебедева И.В. Тартаковский Б.Д. Эспериментальное исследование звукоизоляции оболочек различной формы. Акустический журнал АН СССР,М.,1982, т ХХУШ, вып. 5.

. Вахитов Я.Ш. Теоретические основы электроакустики и электроакустическая аппаратура. «Искусство», М.,1982.

. Колесников А.Е. Акустические измерения. «Судостроение», Л., 1983.

. Ковригин С.Д., Крышов С.И. Архитектурно-строительная акустика. «Высшая школа», М., 1986

. Боголепов И.И. Промышленная звукоизоляция. Теория, исследования, проектирование, изготовление, контроль. Предисловие академика АН СССР И.А.Глебова. Монография. «Судостроение», Л., 1986.

. Макриненко Л.И. Акустика помещений общественных зданий. Стройиздат, М.,1986.

. Клюкин И.И. Физико-технические основы виброизоляции механизмов и другого виброактивного оборудования. Ленинградский ордена Ленина кораблестроительный институт. Л., 1986.

. Авиационная акустика. Часть 1. «Шум на местности дозвуковых пассажирских самолетов и вертолетов», авторы: А.Г. Мунин, В.Ф.Самохин, Р.А. Шипов, Е.В. Власов, В.И. Ганабов, Е.М. Жмулин, В.Г. Дмитриев, В.М. Кузнецов, Б.Н. Мельников, З.Н. Науменко, Р.Д. Филиппова, Е.А. Леонтьев и А.А. Андреев. Часть 2. « Шум в салонах пассажирских самолетов», авторы: А.Г. Мунин, Б.М. Ефимцов, Л.Я. Кудисова, Н.Н. Морозова, А.А. Ткачев и В.А. Панков. Под редакцией А.Г. Мунина. «Машиностроение». М.,1986.

. Снижение шума в зданиях и жилых районах. Авторы: Г.Л. Осипов, Е.Я. Юдин, Г. Хюбнер (Зап. Берлин), М.В. Сергеев, В.Е. Коробков, Л.А. Борисов, Ф.П. Мехель (ФРГ), К. Гёзеле (ФРГ), З. Маекава (Япония), А.А. Климухин, М.И. Могилевский, Е. Садовский (ПНР) и М. Хекль (Зап. Берлин). Под редакцией Г.Л. Осипова и Е.Я. Юдина. Стройиздат, М.,1987.

. Справочник проектировщика. Защита от шума в градостроительстве. Авторы: Г.Л. Осипов, В.Е. Коробков, А.А. Климухин, А.С. Прохода, И.Л. Карагодина и Б.С. Зотов. Под редакцией Г.Л. Осипова. «Стройиздат», М.,1993.

. Никифоров А.С., Иванов Н.И. Проблема акустического загрязнения в Санкт-Петербурге. «Концепция развития Санкт-Петербурга на ближайший и отдаленный периоды с расстановкой приоритетов, основанных на общественном согласии»: Материалы третьего съезда Санкт-Петербургского Союза научных и инженерных обществ. - СПб, 1996. Т. 1.

. Ионов А.В. Средства снижения вибрации и шума на судах. Государственный научный центр Российской Федерации Центральный научно-исследовательский институт им. академика А.Н. Крылова, СПб.,2000.

. Боголепов И.И. Высокоэффективная звукоизоляция XXI века. «Наука, промышленность, сельское хозяйство и культура в Санкт-Петербурге и Ленинградской области на пороге XXI века»: Материалы четвертого съезда Санкт-Петербургского Союза ученых, инженеров и специалистов производства. - СПб, 2000. Т. 2.

. Боголепов И.И., Ксенофонтов К.Д., Легуша Ф.Ф. Распространение звуковых волн в слоистых средах. Учебное пособие. Издательский центр Морского технического университета. СПбГМТУ, СПб., 2001.

. Боголепов И.И. Архитектурная акустика. Учебник-справочник. Предисловие академика И.А. Глебова. «Судостроение», СПб., 2001.

. Щевьев Ю.П. Физические основы архитектурно-строительной акустики. Учебное пособие. СПб государственный университет кино и телевидения. СПб, 2001.

. Боголепов И.И. Статистическая оценка результатов измерения шума машин. «Научно-технические ведомости», 2 (32) /2003, издательство СПбГПУ, СПб., 2003.

. Боголепов И.И. Исследование звукоизоляции вакуумных конструкций. «Научно-технические ведомости»,4 (34)/2003, издательство СПбГПУ, СПб., 2003.

. Звукоизоляция и звукопоглощение. Учебное пособие. Авторы: М.С. Седов, В.Н. Бобылев, В.А. Тишков, Л.В. Едукова, Л.А. Борисов, В.А. Градов, Н.Н. Воронина, И.Л. Шубин, Г.Л. Осипов, М.А. Пороженко, А.И. Никольский, А.А. Климухин и В.П. Гусев. Под редакцией Г.Л. Осипова и В.Н. Бобылева. Издательство АСТ-Астрель, М., 2004.

. Боголепов И.И. Акустический расчет и проектирование системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Методические указания к курсовым проектам. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, издательство СПбОДЗПП, СПб., 2004.

. Боголепов И.И. О повышении надежности акустического расчета системы вентиляции. Сборник трудов Международной научной конференции «Электротехника. энергетика. экология. (ЕЕЕ-2004)», посвященной 90-летию со дня рождения академика РАН И.А. Глебова. Научный редактор - докт. техн. наук профессор Рубисов Г.В. Федеральное агентство науки и инноваций РФ. СПб., 20004.

. Боголепов И.И. Проектирование промышленной звукоизоляции. Методические указания к курсовым проектам. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, издательство СПбОДЗПП, СПб., 2004.

. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ (с изменениями от 22 июля, 31 декабря 2005 г.). Принят Государственной Думой 22 декабря 2004 года. Одобрен Советом Федерации 24 декабря 2004 года.

. Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании" (с изменениями от 9 мая 2005 г.). Принят Государственной Думой 15 декабря 2002 года. Одобрен Советом Федерации 18 декабря 2002 года. О реализации настоящего Федерального закона см. приказ Госгортехнадзора РФ от 27 марта 2003 г. N 54.

. Федеральный закон от 1 мая 2007 г. № 65-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон «О техническом регулировании»".

. www.iso.org - сайт в Интернете, на котором имеется полная информация о Международной организации по стандартизации ISO, каталог и Интернет-магазин стандартов, через который можно приобрести любой действующий в настоящее время стандарт ISO в электронном или печатном виде.

. www.iec.ch - сайт в Интернете, на котором имеется полная информация о Международной электротехнической комиссии IEC, каталог и Интернет-магазин её стандартов, через который можно приобрести действующий в настоящее время стандарт IEC в электронном или печатном виде.

. www.nitskd.ru/tc358 - сайт в Интернете, на котором имеется полная информация о работе технического комитета ТК 358 «Акустика» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации («Ростехрегулирование»), каталог и Интернет-магазин национальных стандартов, через который можно приобрести действующий в настоящее время необходимый российский стандарт в электронном или печатном виде.

. Боголепов И.И. Строительная акустика. Общие профессиональные дисциплины в политехническом университете. Выпуск 2. Посвящается памяти академика И.А. Глебова. Под научной редакцией д.т.н., профессора, заслуженного работника высшей школы Российской Федерации В.Н. Козлова. Предисловие академика РАН Ю.С. Васильева. Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2006.

. Боголепов И.И. Современные способы борьбы с шумом в зданиях на селитебных территориях. «Инженерно-строительный журнал», Научно-прикладное издание № 2 ноябрь-декабрь 2008, Санкт-Петербург, Издательство СПбГПУ, 2008.

. Боголепов И.И., Лапшина О.В., Окладникова О.Н. О повышении надежности

звукоизоляции инженерных систем и строительных конструкций. Инженерные системы АВОК - Северо-Запад. Научно-технический журнал. № 1 (33), 2008. С.76-81.

. Боголепов И.И. Влияние акустических отверстий на звукоизоляцию строительных конструкций. «Инженерно-строительный журнал», Научно-прикладное издание № 1 (3) январь 2009, Санкт-Петербург, Издательство СПбГПУ, 2009.

. Боголепов И.И. Увеличение звукоизоляции двустенных конструкций за счет применения звукоизолирующих мостиков. «Инженерно-строительный журнал», Научно-прикладное издание № 2 (4) февраль-март 2009, Санкт-Петербург, Издательство СПбГПУ, 2009.

51. Боголепов И.И. Проблема акустики зданий и её решения. «С.О.К. (санитария, отопление, кондиционирование)», № 7, 2009. Ежемесячный специализированный журнал, ООО, Издательский дом «Медиа Технолоджи», Москва 2009.

. Боголепов И.И., Гладких А.А. Акустический расчет системы вентиляции и кондиционирования в современных зданиях. «Инженерно-строительный журнал», Научно-прикладное издание № 5 (7) июль-август 2009, Санкт-Петербург, Издательство СПбГПУ, 2009.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Мероприятия по защите от шума и акустическому благоустройству. Принципиальные решения

Согласно СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» и соответствующих национальных, европейских и международных стандартов (см. Приложения 1, 2, 3 и 4 в книге «И.И. Боголепов. Строительная акустика. Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2006»), при проектировании, строительстве и эксплуатации «Музыкальных залов предусмотрены следующие решения.

Мероприятия по защите от шума

Процесс акустического проектирования зальных помещений должен включать:

выбор габаритов и формы помещения при соблюдении общих требований к объемно-планировочному решению залов;

проверку достоверности глобальной оценки акустики зала по статистической теории;

расчет частотной характеристики времени реверберации зала для выявления соответствия его объемному оптимуму (рисунок 1) и проведение необходимой коррекции проекта в части конструкций ограждений;

- залы для ораторий и органной музыки; 2 - залы для симфонической музыки; 3 - залы для камерной музыки, залы оперных театров: 4 - залы многоцелевого назначения, залы музыкально-драматических театров, спортивные залы; 5 - лекционные залы, залы заседаний, залы драматических театров, кинозалы, пассажирские залы

Рисунок 1 - Рекомендуемое время реверберации на средних частотах (500 - 1000 Гц) для залов различного назначения в зависимости от их объема

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

разработку мероприятий по улучшению диффузности звукового поля в зале;

расчет локальных акустических критериев на предмет соответствия их зонам оптимумов с дополнительной, в случае необходимости, коррекцией проекта;

оценку шумового режима зала с разработкой необходимых мероприятий по его улучшению;

оценку электроакустического режима зала с разработкой необходимых мероприятий.

Основные требования к его объемно-планировочному решению В каждом зале должны быть выдержаны основные требования к его объемно-планировочному решению, дифференцированные в зависимости от конкретного назначения зала следующим образом: удельный воздушный объем на одно зрительское место должен составлять, м3:

в залах драматических театров, аудиториях и в конференц-залах 4 - 5;

в залах музыкально-драматических театров (оперетта) 5 - 7;

в залах театров оперы и балета 6 - 8;

в концертных залах камерной музыки 6 - 8;

в концертных залах симфонической музыки 8 - 10;

в залах для хоровых и органных концертов 10 - 12;

в многоцелевых залах 4 - 6;

в концертных залах современной эстрадной музыки(киноконцертных залах) 4 - 6;

максимальная длина залов Lдоп, должна составлять, м:

в залах драматических театров, аудиториях и конференц-залах 24 - 25;

в театрах оперетты 28 - 29;

в театрах оперы и балета 30 - 32;

в концертных залах камерной музыки 20 - 22;

в концертных залах симфонической музыки,хоровых и органных концертов 42 - 46;

в многоцелевых залах вместимостью более 1000 мест 30 - 34;

в концертных залах современной эстрадной музыки 48 - 50

Для получения достаточной диффузности звукового поля следует правильно выбрать форму и пропорцию зала. Основные размеры и пропорции зала должны выбираться из следующих условий:

где L - длина зала по его центральной оси, м;доп - предельно допустимая длина зала, м;

В и Н - соответственно средние ширина и высота зала, м;- общий воздушный объем зала, м3;- площадь пола зала, м2.

Прямоугольная форма в плане с плоским горизонтальным потолком допустима только для небольших лекционных залов вместимостью до 200 человек. Во всех других случаях зрительных залов оптимальной формой плана является трапециевидная с углом раскрытия 10 - 12°. Наличие параллельных плоских поверхностей несет опасность появления «порхающего эха», криволинейных вогнутых - фокусирования звука.

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

(31)

Если расчет показал, что fкр ≤ 125 Гц, то время реверберации, с, в зале следует определить в шести октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц:

в диапазоне 125 - 1000 Гц по формуле

(32)

в диапазоне 2000 - 4000 Гц по формуле

(33)

где V - объем зала, м3;

αср - средний коэффициент звукопоглощения в зале, определяют по формуле (4);- общая площадь ограждающих конструкций в зале, м2;- коэффициент, учитывающий поглощение звука в воздухе. В октаве 2000 Гц n = 0,009; в октаве 4000 Гц n = 0,022.

При определении суммарной величины эквивалентной площади звукопоглощения по формуле (3) следует считать заполнение зрительских мест 70 %.

Оптимальные значения времени реверберации в области средних частот 500 - 1000 Гц для залов различного назначения в зависимости от их объема приведены на рисунке 6. Допустимое отклонение от приведенных величин - ± 10 %. Кроме того, в октавной полосе 125 Гц допускается превышение величин времени реверберации, но не более 20 %.

Если время реверберации зала, по крайней мере, в одной из частотных полос Tfi, отличается от Tопт, то следует внести некоторые изменения в конструктивные решения для того, чтобы приблизить Тfi к Tопт.

При fкр >125 Гц результат, полученный по формуле (31) для октавной полосы 125 Гц, следует считать ориентировочным.

Целью графического анализа чертежей зала является проверка равномерности поступления в зоны слушательских мест первых отражений от стен и потолка с допустимыми запаздываниями Δ t: 20 - 25 мс для речи и 30 - 35 мс - для музыки.

Все построения проводятся по законам лучевой (геометрической) оптики.

Запаздывание первых отражений Δ t, мс, определяют по формуле

(34)

где lотр - длина пути отраженного звука, м;

lnp - длина пути прямого звука, м;

с - скорость звука в воздухе (с = 340 м/с).

Перед началом построений каждая из исследуемых отражающих поверхностей при заданных положениях источника и приемника звука должна пройти проверку на допустимость использования ее для построения звуковых отражений. Допустимость применения геометрических отражений зависит от длины звуковой волны, размеров отражающей поверхности и ее расположения по отношению к источнику звука и точке приема. Применение геометрических отражений можно считать допустимым, если наименьшая сторона отражателя не менее чем 1,5 - 2,0 м.

Радиус действия прямого звука rnp составляет для речи 8 - 9 м, для музыки - 10 - 12 м. На зрительских местах в пределах rnp усиление прямого звука с помощью отражений не требуется. Начиная с rnp интенсивные первые отражения должны перекрывать всю зону зрительских мест. Если поверхности стен или потолка состоят из отдельных секций, следует конфигурацию членений выполнять так, чтобы отражения от соседних элементов перекрывали друг друга, не оставляя «мертвых зон», лишенных отраженного звука.

В залах с относительно большой высотой и шириной наибольшая опасность прихода первых отражений с недопустимым запаздыванием возникает в первых рядах зрительских мест. Для исправления этого явления следует выполнять специальные звукоотражающие конструкции на потолке и стенах в припортальной зоне. Принципиальная схема таких конструкций приведена на рисунке 2.

После завершения графического анализа чертежей и создания в зале оптимальной структуры ранних отражений не занятые для этой цели поверхности должны быть использованы для формирования диффузного звукового поля путем их эффективного расчленения различной формы звукорассеивающими элементами для создания рассеянного, ненаправленного отражения звука. Это достигается расчленением поверхностей балконами, пилястрами, нишами и тому подобными неровностями.

Гладкие большие поверхности не способствуют достижению хорошей диффузности звукового поля. Особенно нежелательны гладкие, параллельные друг другу плоскости, вызывающие эффект «порхающего эха», получающегося в результате многократного отражения звука между ними. Расчленение таких стен ослабляет этот эффект и увеличивает диффузность. Причем хорошо рассеиваются звуковые волны, длина которых близка к размерам детали. Рассеивающий эффект увеличивается, если шаг членений нерегулярен, т.е. расстояния между смежными членениями не одинаковы по всей расчлененной поверхности.

Балконы, ложи и скошенные стены повышают диффузность поля на низких частотах. Практически применяемые в архитектурной практике пилястры - в основном в области средних и высоких частот.

После завершения акустического проектирования формы и конструкций интерьера зала следует провести контрольные расчеты локальных акустических критериев для речи (объективные параметры разборчивости речи) и музыки (индекс прозрачности, степень пространственного впечатления, индекс громкости), которые могут быть рассчитаны только путем компьютерного моделирования импульсных характеристик помещений. Моделирование производится известными методами прослеживания лучей или мнимых источников по одной из современных компьютерных программ. Если показания хотя бы одного из критериев будут отличаться от зон оптимумов, то следует провести дополнительную коррекцию проекта зала.

При примыкании задней стены зала к потолку под углом 90° или меньше может возникнуть так называемое театральное эхо - отражение звука от потолка и стены в направлении к источнику звука, приходящее с большим запаздыванием. Для устранения такого эха следует выполнить наклонной часть потолка у задней стены или наклонной заднюю стену зала (рисунок 3).

Рисунок 2 - Оформление портала, позволяющее направить первые отражения в глубину зала

а - лекционный зал, б - зал драматического театра, в - зал музыкального театра

Рисунок 3 - Конструкция потолка или задней стены зала

а и б - «театральное эхо»; в - д - «театральное эхо» отсутствует

Большие вогнутые поверхности ограждающих конструкций залов (купол, свод, вогнутая в плане задняя стена) создают опасность концентрации отражений, при котором звук фокусируется в одной части зала, создавая сильное эхо, другие же части зала не получают отражений.

На рисунке 4 приведены три варианта проектного решения купола. Вариант а иллюстрирует крайне неудачное решение, радиус кривизны купола примерно равен высоте зала, звук фокусируется в центре зала. Вариант б - радиус кривизны составляет половину высоты зала, отражения проходят через точку фокуса и далее распределяются по площади пола. Вариант в - радиус кривизны составляет примерно две высоты зала.

Звук отражается от купола в виде пучка параллельных лучей. Если форму купола изменить невозможно (например, здание цирка) для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности купола (рисунки 4, г и 4, д) или использовать облицовку купола звукопоглощающими материалами.

Рисунок 4 - Варианты решения зала с куполом

Для обеспечения нормативного шумового режима в зрительных залах следует:

при архитектурно-планировочном решении здания не располагать смежно с залом помещения с источниками интенсивного шума (вентиляционные камеры, насосные и т.п.);

применять ограждающие конструкции зала с требуемой звукоизоляцией, обращая особое внимание на элементы с относительно небольшой звукоизоляцией (окна, двери);

принимать меры по снижению шума систем вентиляции и кондиционирования воздуха до допустимых (глушители, ограничение скорости воздуха на воздухораспределительных устройствах).

Разработка электроакустической части проекта зала проводится по специальной программе и базируется на параметрах, полученных ранее при расчете естественной акустики зала.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ДОКЛАД ПО ДИСЦИПЛИНЕ “СТРОИТЕЛЬНАЯ АКУСТИКА”

Психоакустика

Психоаку́стика - научная дисциплина, изучающая психологические и физиологические особенности восприятия звука человеком.

основными задачами психоакустики являются следующие:

понять, как система слухового восприятия человека расшифровывает тот или иной звуковой образ;

установить основные соответствия между физическими стимулами и слуховыми ощущениями;

выявить, какие именно параметры звукового сигнала являются наиболее значимыми для передачи семантической (смысловой) и эстетической (эмоциональной) информации.

Предпосылки

Во многих приложениях акустики и обработки звуковых сигналов необходимо знать, что люди слышат. Звук, который образуют волны давления воздуха, может быть точно измерен современным оборудованием. Однако понять, как эти волны принимаются и отображаются в нашем головном мозге - задача не такая простая. Звук - это непрерывный аналоговый сигнал, который (в предположении, что молекулы воздуха бесконечно малы) может теоретически переносить бесконечное количество информации (так как существует бесконечное число колебаний, содержащих информацию об амплитуде и фазе).

Понимание процессов восприятия позволяет учёным и инженерам сосредоточиться на возможностях слуха и не учитывать менее важные возможности других систем. Важно также отметить, что вопрос «что человек слышит» - не только вопрос о физиологических возможностях уха, но во многом также вопрос психологии, чёткости восприятия.

Эффект маскировки

В определённых случаях один звук может быть скрыт другим звуком. Например, разговор рядом с железнодорожными путями может быть совершенно невозможен, если мимо проезжает поезд. Этот эффект называется маскировкой. Говорят, что слабый звук маскируется, если он становится неразличимым в присутствии более громкого звука.Различают несколько видов маскировки:

По времени прихода маскирующего и маскируемого звука:

одновре́менное (моноуральное) маскирование

вре́менное (неодновременное) маскирование

По типу маскирующего и маскируемого звуков: чистого тона чистым тоном различной частоты:

чистого тона шумом

речи чистыми тонами

речи монотонным шумом

речи импульсными звуками и т. п.

Одновременная маскировка

Любые два звука при одновременном прослушивании оказывают влияние на восприятие относительной громкости между ними. Более громкий звук снижает восприятие более слабого, вплоть до исчезновения его слышимости. Чем ближе частота маскируемого звука к частоте маскирующего, тем сильнее он будет скрываться. Эффект маскировки не одинаков при смещении маскируемого звука ниже или выше по частоте относительно маскирующего. Низкочастотный звук маскирует высокочастотные. При этом важно отметить, что высокочастотные звуки не могут маскировать низкочастотный.

Вре́менная маскировка

Это явление похоже на частотную маскировку, но здесь происходит маскировка во времени. При прекращении подачи маскирующего звука маскируемый некоторое время продолжает быть неслышимым. В обычных условиях эффект от временной маскировки длится значительно меньше. Время маскировки зависит от частоты и амплитуды сигнала и может достигать 100 мс.

В случае, когда маскирующий тон появляется по времени позже маскируемого, эффект называют пост-маскировкой. Когда маскирующий тон появляется раньше маскируемого (возможен и такой случай), эффект называют пре-маскировкой.

Постстимульное утомление

Нередко после воздействия громких звуков высокой интенсивности у человека резко снижается слуховая чувствительность. Восстановление обычных порогов может продолжаться до 16 часов. Этот процесс называется «временный сдвиг порога слуховой чувствительности» или «постстимульное утомление». Сдвиг порога начинает появляться при уровне звукового давления выше 75 дБ и соответственно увеличивается при повышении уровня сигнала. Причём наибольшее влияние на сдвиг порога чувствительности оказывают высокочастотные составляющие сигнала.

Фантомы

Иногда человек может слышать звуки в низкочастотной области, хотя в реальности звуков такой частоты не было. Так происходит из-за того, что колебания базилярной мембраны в ухе не являются линейными и в ней могут возникать колебания с разностной частотой между двумя более высокочастотными.

Этот эффект используется в некоторых коммерческих звуковых системах, чтобы расширить область воспроизводимых низких частот, если невозможно адекватно воспроизвести такие частоты напрямую, например в наушниках. При долгом прослушивании это может быть вредно для слуха

Психоакустика и …

все сколько-нибудь успешные музыкальные композиции записываются с учетом законов психоакустики. И, если ранее, каких-нибудь 20-30 лет назад, мало кто задумывался над тем, почему таким чарующим кажется голос Джо Дасена или Элвиса Пресли, то теперь каждый, даже начинающий, звукорежиссер, пытается осознанно создать определенное настроение у слушателя (или зрителя) путем использования всяких «хитрых» приемов, основанных на психоакустике. И это - не просто аналог «25-го кадра», а целое искусство. Именно поэтому эфир наводнили всяческие исполнители-однодневки с весьма качественно написанными одним-двумя хитами. За всеми ними, как правило, стоят всего лишь несколько композиторов, авторов песен, продюсеров и, соответственно, звукозаписывающих студий. Эти профессионалы могут к свежему или эпатажному личику или фигурке прикрутить нужный звуковой антураж и - «звезда» готова, пусть она и гореть будет только один-два месяца.

Музыка создает настроение -даже непроизвольно - человек улыбается или хмурится - и все это происходит

по замыслу композитора. . .

… и РАДИО

Музыкальные радиостанции в разы популярнее информационных. Это - факт. На телевидении, кстати, не так. Специалисты по НЛП (нейролингвистическому программированию) утверждают, что по воздействию на человека эмоциональные и духовные интерпретации звука превосходят смысловые в пять с половиной раз! Хотя смысл, несомненно, важен тоже. Например: песни на английском, французском или испанском языке становятся хитами на просторах всего мира, причем до 80% слушателей абсолютно не понимают и даже не пытаются понять их смысла. При этом разговорная радиостанция на непонятном языке не привлекает нашего внимания. Значит ли это, что информационный радиоканал всегда проигрывает музыкальному? Конечно, нет!

Информационная передача может быть популярнее музыкальной, но никак не на эмоциональной составляющей. Сейчас при грамотной подготовке информационных передач используются знания психоакустики. Основное воздействие на нужную социальную группу проводится посредством голоса ведущего и его интонационных составляющих. Проще говоря, успех передачи более чем наполовину зависит от подбора ведущего - насколько его голос (тембр и интонации) будет соответствовать нужной социальной группе слушателей. Часто слушатель, переключая каналы в поисках какойнибудь «своей» мелодии, вдруг «западает» на голос из приемника и останавливается, забыв о том, что он искал. Если смысл передачи хотя бы чуть близок слушателю - он остается на этом канале.

… и ПОЛИТИКА

То, что в политике мастерство публичных выступлений и владение голосом играет одну из важнейших ролей, знают многие. Можно напомнить легенду о древнегреческом ораторе Демосфене, который тренировал дикцию, набивая рот галькой, и произносил речи на берегу моря, пытаясь перекричать гул прибоя. Можно напомнить о том, что в военных училищах с незапамятных времен будущих офицеров заставляют вырабатывать командирский голос.

А как иначе? Солдаты должны слушаться голоса командира, не взирая ни на какие посторонние воздействия: разрывы снарядов, страх и боль. Однако, один из первых примеров по массовому воздействию голоса на сознание нам преподнес отец современной пропаганды, вицеканцлер фашистской Германии Йозеф Геббельс. Он был идеологом исследований в области воздействия голоса на массы. Голос Адольфа Гитлера необходимо было сделать «гипнотическим» для всего населения Германии. Фирма Telefunken провела подобные исследования и запустила в 30х годах прошлого века в серийное производство свои знаменитые радиоприемники. Динамическая обработка сигнала размещалась на передающей стороне, спектральная же, была помещена немцами на приемной. Теплое бархатное звучание немецких радиоприемников буквально покоряло слушателей. Успех был налицо - такие приемники не хотелось выключать!

После 1945 года большинство этих радиоприемников, да и все немецкие радиозаводы перекочевали в СССР. Именно в послевоенное время у нас стала популярной традиция выставлять радиоприемник в окно и слушать музыку и радиопередачи во дворе. Люди не хотели расставаться с «наркотическим звуком», даже выходя на улицу. Начиная с конца 60х годов начала побеждать другая идеология в радиовещании - американская, так называемая ВВВ (высокая верность воспроизведения), позже переименованная в известную всем Hi-Fi.

При таком способе обработки сигнала все составляющие - и динамическая, и спектральная размещались на передающей стороне, что сильно удешевляло стоимость приемников. Постепенно промышленность прекратила выпуск «бархатных» радио приемников и влияние радио- выступлений на массы свелось к нулю. В настоящий момент психоакустика практически в политике не используется или используется неграмотно - оратор Тимошенко проиграла выборы абсолютному неоратору Януковичу.