Ім'я файлу: Зразок ПЗ (Акустика)_2019.docx
Розширення: docx
Розмір: 599кб.
Дата: 30.01.2020
Пов'язані файли:
Концепція.docx
Оздоровлювальний хортинг у ДНЗ.docx
Yevsihnyeyeva_magistr.PDF

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Навчально-науковий інститут архітектури та будівництва

Кафедра архітектури та міського будівництва


КУРСОВА РОБОТА


«Архітектурна акустика та звукоізоляція»
з дисципліни:

«Будівельна фізика (Акустика)»

302-А.00000.ПЗ

студента 3 курсу групи 302-А

напряму підготовки: ___________

спеціальності: _______________

Безрученко О.О.

Керівник: Лещенко М.В.

__________________________________

Національна шкала:_________________

Кількість балів:_____; оцінка ECTS____

Полтава 2019

Зміст


1. Розрахунок акустики залу 3

1.1 Визначення розмірів залу 3

302-А.00000.ПЗ 3

1.2. Забезпечення геометричних умов зорового сприйняття 4

302-А.00000.ПЗ 4

1.3. Забезпечення умов видимості 6

1.4. Визначення запізнення раннього відбиття звуку 8

1.5. Забезпечення дифузності звукового поля 10

1.6. Розрахунок часу реверберації 10

2. Розрахунок звукоізоляції перегородки від повітряного шуму 13

3. Розрахунок звукоізоляції міжповерхового перекриття від ударного шуму 16

4. Розрахунок захисту території від шуму 18

4.1. Визначення рівня звуку в розрахунковій точці 18

4.2. Визначення необхідного зниження рівня звука 20

4.3. Застосування додаткової смуги з зелених насаджень для забезпечення нормованого рівня звука у розрахунковій точці 20

5. Література 20


1. Розрахунок акустики залу


1.1 Визначення розмірів залу



Визначаємо об’єм залу за формулою



де - кількість місць у залі;

- рекомендований об’єм, , на одне місце у залі ( ), приймаємо .

Об’єм залу визначається за формулою



де – середня ширина залу, м,

– довжина залу, м, (за п.2.3 [1] співвідношення ширини залу до його довжини слід приймати у межах від 1:1 до 1:2), по завданню 1:1,5. Тоді



- середня висота залу (за п.2.3 [1] співвідношення висоти залу до його ширини слід приймати у межах від 1:1 до 1:2), по завданню 1:2. Тоді



Формула 1 набуває вигляду



Звідки середню ширину залу визначаємо за формулою



Приймаємо середню ширину залу 19 м.

Визначаємо довжину залу за формулою



Приймаємо довжину залу 29 м.

Визначаємо середню висоту залу за формулою



Приймаємо середню висоту залу 10 м.

1.2. Забезпечення геометричних умов зорового сприйняття



Визначаємо ширину робочого поля звичайного (плоского) екрану за формулою



де – відстань від екрану до глядачів останнього ряду визначаємо за формулою



де 7 м – відстань від екрану до краю сцени.

Приймаємо ширину екрану 9 м.

Визначаємо висоту екрану за формулою



Приймаємо висоту екрану 7 м.

Визначаємо кут огляду, який забезпечує просторове зорове сприйняття зображення на екрані глядачами останнього ряду за формулою



Це більше мінімально допустимого кута огляду для звичайного екрану який дорівнює .

Визначаємо мінімальну відстань від екрану до глядачів у першому ряді за формулою



Визначаємо відстань для глядацьких місць за формулою



Приймаємо відстань між рядами крісел 0,9 м. Кількість рядів крісел 26.

Уточнюємо відстань від глядача у першому ряду до екрану за формулою



Ширину загального проходу вздовж крісел приймаємо 1,5 м. На рис. 1.1 заштриховуємо площу під крісла.

Рисунок 1.1
Приймаємо ширину крісел 0,5 м. Ширину проходу між кріслами 0,45 м. Виконуємо розміщення крісел у залі (рис. 1.2).


Рисунок 1.2.
Визначаємо остаточну кількість місць у залі за формулою



1.3. Забезпечення умов видимості



Будуємо профіль підйому рядів крісел у вигляді ломаної лінії, яку розбиваємо на 3 групи. Кількість рядів у групах приймаємо:

  • у першій 6 ряди;

  • у другій 8 рядів;

  • у третій 12 рядів;

За розрахункову точку видимості приймаємо низ екрану.

Визначаємо висоту підйому 1-ї групи за формулою



де - відстань по вертикалі від розрахункової точки до ока глядача 1-го ряду, м, визначаємо за формулою



де - висота від підлоги залу до низу екрану, м



- висота від підлоги залу до ока глядача у 1-му ряду, м, приймаємо ;

- відстань від глядача у 1-му ряді до глядача у останньому ряді 1-ї групи, м, визначаємо за формулою



де - відстань між рядами крісел, м, ;

- відстань по горизонталі від розрахункової точки до очей глядача 1-го ряду, м,

- кількість рядів у 1-ий групі, ;

- перевищення променя зору над рівнем очей попереду сидячого глядача, м, приймаємо 0,12 м.

Визначаємо висоту східця у межах 1-ї групи за формулою



Визначаємо висоту підйому 2-ї групи (враховуючи те, що останній ряд у 1-й групі є 1-им рядом у 2-й групі) за формулою



де - відстань по вертикалі від розрахункової точки до очей глядача 1-го ряду 2-ї групи, м, визначаємо за формулою



- висота від підлоги залу до очей глядача у 1-му ряду 2-ї групи, м, визначаємо за формулою



- відстань від глядача у 1-му ряді до глядача у останньому ряді 2-ї групи, м, визначаємо за формулою



де - відстань між рядами крісел, м, ;

- відстань по горизонталі від розрахункової точки до очей глядача 1-го ряду 2-ї групи, м, визначаємо за формулою



- кількість рядів у 2-й групі, ;

Визначаємо висоту східця у межах 2-ї групи за формулою



Приймаємо , тоді



Визначаємо висоту підйому 3-ї групи (враховуючи те, що останній ряд у 2-й групі є 1-им рядом у 3-й групі) за формулою



де - відстань по вертикалі від розрахункової точки до очей глядача 1-го ряду 3-ї групи, м, визначаємо за формулою



- висота від підлоги залу до очей глядача у 1-му ряду 3-ї групи, м, визначаємо за формулою



- відстань від глядача у 1-му ряді до глядача у останньому ряді 3-ї групи, м, визначаємо за формулою



- відстань по горизонталі від розрахункової точки до очей глядача 1-го ряду 3-ї групи, м, визначаємо за формулою



- кількість рядів у 3-й групі, ;

Визначаємо висоту східця у межах 3-ї групи за формулою



Приймаємо , тоді



Профіль підйому рядів крісел наведено на рис. 1.3


Рисунок 1.3

1.4. Визначення запізнення раннього відбиття звуку



Джерело звуку приймаємо на відстані 2 м від краю сцени, та на висоті 1,5 м від підлоги сцени.

Якщо відстань від джерела звуку до слухачів перевищує 8 м, слід забезпечувати крім прямого звуку прихід до слухачів малозапізнюючого раннього відбиття звуку (в основному це перші, тобто однократні відбиття від поверхонь залу на шляху звуку від джерела до слухачів). Для хорошої розбірливості речі бажано, щоб довжина шляху малозапізнюючого раннього відбиття не перевищувала 7 м у порівнянні з довжиною шляху прямого звуку (коли досягти різниці у 7 м не вдається дозволяється збільшувати її до 10 м).

Знаходимо різницю довжин шляху малозапізнюючого раннього відбиття та прямого звуку на плані та розрізі залу рис. 1.4 та рис. 1.5. На рисунках основною лінією показано напрямок прямого звуку, а штриховою лінією ранне відбиття звуку. Розрахунки виконуються для слухачів першого, останнього ряду та середнього ряду.


Рисунок 1.4
Як видно з рисунків різниця між довжиною шляху малозапізнюючого раннього відбиття та довжиною шляху прямого звуку перевищує 7 м для слухачів першого ряду (відбиття від стелі) та середнього ряду відбиття від стін. Різниця більше 10 м спостерігається у першому ряду (відбиття від стін).



Рисунок 1.5
Для усунення цих недоліків передбачаємо у частині залу яка примикає до сцени відбивачі рис. 1.6 та рис 1.7.


Рисунок 1.6



Рисунок 1.7
Як видно з рис. 6 та рис 7 різниця між довжиною шляху малозапізнюючого раннього відбиття та довжиною шляху прямого звуку не перевищує 7 м.

1.5. Забезпечення дифузності звукового поля



Однією з важливих умов хорошої акустики залу є достатня дифузність звукового поля. Для підвищення дифузності необхідно, щоб значна частина внутрішніх поверхонь залу створювала ненаправлене відображення звуку. Це досягається розчленуванням поверхонь пілястрами, нішами, секціями і т.і. При цьому відбиття від суміжних секцій повинна перекривати один одного. Членуємо стелю та стіни секціями. На рис 1.8 показано розподілення відбитого звуку від стелі.



Рисунок 1.8

1.6. Розрахунок часу реверберації



Час реверберації визначаємо у наступній послідовності:

  1. так як конфігурація залу змінилася уточнюємо об’єм залу .

  2. За графіком на рис. 14 [1] використовуючи об’єм залу , визначаємо нормований час реверберації на частотах 500-2000 Гц
    . На частоті 125 Гц приймаємо час реверберації (величина не повинна перевищувати більше ніж на 40 %).

  3. Визначаємо функцію середнього коефіцієнта звукопоглинання за формулою:

  • для частот 125 Гц та 500 Гц





  • для частоти 2000 Гц



де - загальна площа внутрішніх поверхонь залу, м2, ;

- коефіцієнт, м-1, який враховує поглинання звуку у повітрі (залежить від температури і відносної вологості повітря у залі), приймаємо за дод. 6 [1].



  1. Визначаємо середній потрібний коефіцієнт звукопоглинання внутрішніх поверхонь залу за дод 5 [1]:

  • для частоти 125 Гц – ;

  • для частоти 500 Гц – ;

  • для частоти 2000 Гц –

  1. Визначаємо нормовану еквівалентну площу звукопоглинання (ЕПЗ) за формулою:

  • для частоти 125 Гц – ;

  • для частоти 500 Гц – ;

  • для частоти 2000 Гц –

  1. Задаємося упорядженням внутрішніх поверхонь залу та визначаємо фактичну загальну еквівалентну площу звукопоглинання залу. Коефіцієнти звукопоглинання матеріалів визначаємо за дод. 4 [1]. Коефіцієнт додаткового звукопоглинання приймаємо за п. 3.7 [1]. Розрахунок виконуємо у таблиці 1.1.


Таблиця 1.1

Поверхня та вид упорядження

Площа,

м2

125 Гц

500 Гц

2000 Гц













Стеля (тинькування по металевій сітці)

594

0,04

23,8

0,06

35,6

0,04

23,8

Стіни (тинькування по цеглі)

549

0,02

11

0,02

11

0,04

22

Підлога не зайнята кріслами (паркет)

168

0,04

6,7

0,07

11,8

0,06

10,1

Проріз сцени облаштований декораціями

37

0,2

7,4

0,3

11,1

0,3

11,1

Кіноекран

45

0,3

13,5

0,4

18

0,4

18

Крісла слухачів (70 % загальної кількості)

561 шт.

0,25

140,3

0,4

224,4

0,45

252,5

Незайняті крісла (напівм’які, покриття з тканини )

240 шт.

0,08

19,2

0,15

36

0,2

48

Додаткове звукопоглинання

1773

0,09

159,6

0,05

88,7

0,05

88,7









381,5




436,6




474,2




  1. Порівнюємо нормовану еквівалентну площу звукопоглинання та фактичну загальну еквівалентну площу звукопоглинання залу:

  • для частоти 125 Гц –

  • для частоти 500 Гц –

  • для частоти 2000 Гц – .

Як бачимо необхідне збільшення ЕПЗ на частотах 125 Гц та 500 Гц.

  1. Визначаємо на скільки необхідно підвищити ЕПЗ за формулою:

  • для частоти 125 Гц –

  • ;

  • для частоти 500 Гц –

Для збільшення ЕПЗ на частотах 125 Гц та 500 Гц застосовуємо звукопоглинач. Улаштовуємо на верхній частині стін плити «Мелодія» з повітряним прошарком товщиною 100 мм.

  1. Визначаємо площу цих плит за формулою:

  • для частоти 125 Гц –



  • для частоти 500 Гц –



де - коефіцієнт звукопоглинання плити «Мелодія» на частоті 125 Гц, приймаємо за дод. 4 [1], ;

- коефіцієнт звукопоглинання плити «Мелодія» на частоті 500 Гц, приймаємо за дод. 4 [1], ;

; - коефіцієнт звукопоглинання стіни на частоті 125 Гц та 500 Гц.

Приймаємо площу плит .

  1. Визначаємо на скільки фактично збільшиться ЕПЗ після застосування плити «Мелодія»:

  • для частоти 125 Гц –



  • для частоти 500 Гц –



  • для частоти 2000 Гц –



  1. Визначаємо остаточну ЕПЗ залу за формулою:

  • для частоти 125 Гц –



  • для частоти 500 Гц –



  • для частоти 2000 Гц –



  1. Визначаємо середній коефіцієнт звукопоглинання внутрішніх поверхонь залу за формулою:

  • для частоти 125 Гц –



  • для частоти 500 Гц –



  • для частоти 2000 Гц –



  1. Визначаємо функцію середнього коефіцієнта звукопоглинання:

  • для частоти 125 Гц –

  • для частоти 500 Гц –

  • для частоти 2000 Гц –

  1. Визначаємо розрахунковий час реверберації за формулою:

  • для частот 125 Гц та 500 Гц





  • для частоти 2000 Гц



  1. Як видно з графіку на рис. 14 [1] час реверберації знаходиться у рекомендованих межах (для частот 500 Гц та 2000 Гц визначаємо за рис 14 [1], для частоти 125 відхилення не більше 10% від нормованого часу):

  • для частот 500 Гц та 2000 Гц



  • для частоти 125 Гц



2. Розрахунок звукоізоляції перегородки від повітряного шуму



Вихідні данні:

- огороджувальна конструкція - перегородка між кімнатами.
Розрахункова схема огородження

Індекс ізоляції повітряного шуму визначається за формулою



де - величина відхилення нормативної частотної характеристики від свого початкового положення, Дб.

Величину визначаємо в наступній послідовності:

  1. Будуємо графік нормативної частотної характеристики за даними [2]. Графік показано на рис. 1.

  2. Будуємо частотну характеристику ізоляції повітряного шуму перегородкою. Для цього визначаємо координати точки В ( , ).

Координату визначаємо по рис. 9а [2] в залежності від товщини перегородки



Координату визначаємо по рис. 9б [2] в залежності від поверхневої щільності перегородки яку визначаємо за формулою



Тоді



Наносимо точку В на рис. 1. Ліворуч від точки В проводимо горизонтальну лінію. Праворуч від точки В проводимо похилу лінію. Кут похилу цієї лінії складає 7,5 Дб на октаву. Цю похилу проводимо до координати 60 Дб, потім проводимо праворуч горизонтальну лінію.
Рис. 1
3. Визначаємо несприятливі відхилення. Розрахунок несприятливих відхилень виконуємо у табл. 2.1.
Таблиця 2.1

ЧастотаГц

Нормативна частотна характеристик-ка,

Дб

Частотна характеристика ізоляції повітряного шуму, Дб

Несприятливі відхилення,

Дб

Нормативна частотна характеристика

зміщена вниз на 1 Дб

Несприят-ливі відхилення,

Дб

100

27

37,5




23




125

32

37,5




28




160

37

37,5




33




200

42

37,5

4,5

38

0,5

250

45

37,5

7,5

41

3,5

320

48

39

9

44

5

400

51

41,5

9,5

47

5,5

500

53

44

9

49

5

630

55

46,5

8,5

51

4,5

800

56

49

7

52

3

1000

56

51,5

4,5

52

0,5

1250

56

54

2

52




1600

56

56,5




52




2000

56

59




52




2500

55

60




51




3200

54

60




50




4000

52

60




48




5000

50

60




46





Максимальне несприятливе відхилення повинно бути менше або дорівнювати 8 Дб, а сума несприятливих відхилень поділена на вісімнадцять повинна бути менше або дорівнювати 2 Дб.

В нашому випадку:

- максимальне несприятливе відхилення дорівнює

- визначаємо суму несприятливих відхилень поділену на 18 за формулою



Так як та , тому зміщуємо нормативну частотну характеристику вниз на 4 Дб.

Визначаємо нові значення нормативної частотної характеристики (дивися табл. 1).

Після зміщення нормативної частотної характеристики вниз на 4 Дб:

- максимальне несприятливе відхилення дорівнює

- визначаємо суму несприятливих відхилень поділену на 18 за формулою



Так як та , то .

Визначаємо індекс ізоляції повітряного шуму за формулою



По табл. 7 [2] визначаємо нормативне значення індексу ізоляції повітряного шуму для перегородок між квартирами



Так як то звукоізоляції перегородки достатньо.


3. Розрахунок звукоізоляції міжповерхового перекриття від ударного шуму



Вихідні данні:

- огороджувальна конструкція – міжповерхове перекриття.
Розрахункова схема огородження


Рисунок 3.1
Визначаємо частоту коливань підлоги, що лежить на звукоізоляційному шарі за формулою



де ‒ динамічний модуль пружності звукоізоляційного шару, , приймаємо за табл. 11 [2].

Навантаження на звукоізоляційний шар приймаємо . Матеріал звукоізоляційної прокладки – плити теплоізоляційні з мінеральної вати на синтетичному в’яжучому (ГОСТ 9573-72*) щільністю .



‒ товщина звукоізоляційного шару у стиснутому стані, м, визначаємо за формулою



де ‒ товщина звукоізоляційного шару в не стиснутому стані, м;



‒ відносне стиснення матеріалу звукоізоляційного шару під навантаженням, приймаємо за табл. 11 [2].



‒ поверхнева щільність підлоги (без звукоізоляційного шару), , визначаємо за формулою



де ‒ щільність дощок підлоги, , приймаємо за табл. Л.1 [4];



‒ товщина дощок підлоги, м



Визначаємо індекс приведеного рівня ударного шуму плити перекриття за табл. 13 [1] в залежності від поверхневої щільності плити перекриття.

Поверхневу щільності плити перекриття, , визначаємо за формулою



де ‒ щільність матеріалу плити перекриття, ;



‒ товщина плити перекриття, м.



Тоді

Визначаємо індекс приведеного рівня ударного шуму під міжповерховим перекриттям з підлогою по звукоізоляційному шару за табл. 12 [2].

Для дерев’яної підлоги по лагах укладених по звукоізоляційному шару (у вигляді стрічкових прокладок) з динамічним модулем пружності
, при відстані між підлогою та плитою перекриття
.

Визначаємо нормативний індекс ізоляції приведеного рівня ударного шуму під перекриття , дБ, у житлових будинках визначаємо за табл. 7 [2].



Так як то звукоізоляції міжповерхового перекриття недостатньо.

4. Розрахунок захисту території від шуму




4.1. Визначення рівня звуку в розрахунковій точці



Визначаємо рівень звуку в розрахунковій точці на території об’єкту, що захищається від шуму за формулою



де ‒ шумова характеристика джерела шуму в дБА, визначаємо за табл. 27 [2]. Для житлової вулиці з 4-ма смугами руху проїзної частини в обох напрямках ;

‒ зниження рівня в дБА визначаємо за графіком на рисунку 26 [2] в залежності від відстані між джерелом шуму та розрахунковою точкою, яка визначається за формулою



де , , ‒ відстань, м, відповідно від джерела шуму до будинку, ширина будинку, від будинку до розрахункової точки

; ;

Тоді ;

‒ зниження рівня звука екранами на шляху розповсюдження звука в дБА, визначається за формулою



де ‒ менша з величин та в дБА;

та ‒ зниження рівня звука екраном визначаються за табл. 33 [2] в залежності від величини в дБА та кутів та (рис. 4.1)

Рисунок 4.1
‒ зниження рівня звука екраном в дБА, визначаємо за табл. 32 [1] в залежності від різниці довжин шляхів проходження звукового променя ,м.

Величина визначається за формулою



де , , ‒ довжини шляхів проходження звукового променя, м, наведені на рис. 4.1.

Тоді .

Кути та (рис. 4.1) визначаємо за формулами





Тоді





Тоді .

‒ поправка, дБА, визначаємо за табл. 34 [1] в залежності від різниці величин та .



Тоді

‒ зниження рівня звука, дБА, смугами зелених насаджень.



4.2. Визначення необхідного зниження рівня звука



Необхідне зниження рівня звука у розрахунковій точці визначаємо за формулою



‒ допустимий рівень звука, дБА, на території визначаємо за табл. 10.2 [3]. У період доби з 700 до 2300 .

4.3. Застосування додаткової смуги з зелених насаджень для забезпечення нормованого рівня звука у розрахунковій точці



Згідно з табл. 36 [2] для забезпечення нормованого рівня звука у розрахунковій точці необхідно застосувати смугу зелених насаджень з однорядної посадки дерев при шаховій їх посадці всередині полоси.

Застосування додаткового захисту з зелених насаджень дає зниження рівня звука на .

5. Література





    1. Руководство по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости / НИИ строит. физики Госстроя СССР. – 2-е изд., исправл. И доп. – М.: Стройиздат, 1981. – 47 с.

    2. СНиП ІІ-12-77. Защита от шума. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1978. – 48 с.

    3. ДБН 360-92**. Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень. – К.: Мінбудархітектури України, 1993. – 110 с.

    4. ДБН В.2.6-31:2006. Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель. Мінбуд України. – Київ, 2006. – 68 с.

скачати

© Усі права захищені
написати до нас