Архитектурно-строительная акустика
1. Оптимальное время реверберации
Необходимо определить оптимальное время реверберации для конференц-зала размерами 18 × 12 × 4,2 м. Вычисляем объем зала: V = 907 м3. Определяем оптимальное время реверберации для частот 500 и 2000 Гц:
Топт = 0,29 lg 907,2 = 0,86 с.
Для частоты 125 Гц полученное значение необходимо увеличить на 20%: 0,86 с × 1,2 = 1,03 с.
Определяем допускаемые отклонения оптимального времени реверберации:
для частот 500 и 2000 Гц: 0,86 с × 1,1 = 0,95 с; 0,86 с × 0,9 = 0,77 с;
для частоты 125 Гц: 1,03 с × 1,1 = 1,13 с; 1,03 с × 0,9 = 0,93 с.
Частотная зависимость оптимального времени реверберации для конференц-зала объемом 907 м3 в графическом виде.
Частотные характеристики оптимального времени реверберации для конференц-зала объемом 907 м3
2. Расчет времени реверберации
Необходимо определить время реверберации для конференц-зала размерами 18 × 12 × 4,2 м вместимостью 180 человек и сравнить полученные значения с оптимальными. Материалы отделки поверхностей следующие:
пол - паркетный (с установленными полумягкими креслами (180 шт), площадь одного кресла с проходом 0,5 м2); стены - ГВЛ (в стенах расположены 3 окна размером 2,1 × 2,1 м каждое, а также 2 двери размером 1,2 × 2,1 м каждая); потолок - подвесной, из потолочных плит Armstrong Casa.
Последовательность действий при определении времени реверберации конференц-зала следующая:
1. Определяем объем зала (V = 907 м3), площадь каждой из внутренних поверхностей помещения, а также площадь всех поверхностей за исключением площади, занятой зрительскими местами, (Sобщ = 594 м2).
2. Определяем оптимальное время реверберации на трех частотах в зависимости от вычисленного объема и назначения помещения.
3. Определяем количество зрителей и пустых кресел из условия 70% - ного заполнения зала: количество зрителей - 126 чел., количество пустых кресел - 54 шт.
4. Заносим в таблицу наименования всех поверхностей, их площади, а также общую площадь Sобщ.
5. После этого перемножаем площадь каждой из поверхностей помещения (S) на соответствующий коэффициент звукопоглощения α (для всех трех частот). Получили значения эквивалентной площади звукопоглощения каждой из поверхностей (α·S). После суммирования этих значений для всех поверхностей получаем звукопоглощение поверхностями помещения (три значения для частот 125, 500 и 2000 Гц).
6. Аналогичные действия производим с эквивалентным звукопоглощением зрителями и пустыми креслами. Перемножаем соответствующие значения на количество зрителей (126 чел) и пустых кресел (54 шт). В результате получаем звукопоглощение зрителями и креслами (три значения для частот 125, 500 и 2000 Гц).
7. Для получения значений добавочного звукопоглощения перемножаем эти коэффициенты на общую площадь поверхностей помещения. В данном случае в задании не указано, что в конференц-зале имеются условия, вызывающее значительное добавочное звукопоглощение (помещение конференц-зала простой формы, не имеет пазух и объемных осветительных приборов), поэтому добавочное звукопоглощение уменьшаем на 50% (Sобщ × 0,5 = 594 × 0,5 =297 м2).
8. Суммируем значения звукопоглощения поверхностями помещения, зрителями и креслами, а также добавочное звукопоглощение. В результате получили эквивалентное звукопоглощение Аобщ на трех частотах.
9. Определяем средний коэффициент звукопоглощения αср = Аобщ/Sобщ, а также функцию среднего коэффициента звукопоглощения φ (αср) = - ln (1-αср) для всех трех частот.
10. Вычисляем время реверберации помещения по формуле Эйринга на трех частотах.
11. Определенное расчетное время реверберации Т сравнивается с оптимальным временем реверберации Топт, учитывая его допускаемые отклонения (±10%). Результаты расчета времени реверберации и сравнения его с оптимальным временем реверберации представляются в виде графика.
3. Определение времени реверберации помещения конференц-зала
№ |
Наименование поверхностей |
Площадь S, м2 |
Значения α и α×S, м2, на частотах, Гц | |||||
125 |
500 |
2000 | ||||||
α |
α·S |
α |
α·S |
α |
α·S | |||
1 |
Потолок - Armstrong Casa |
216 |
0,23 |
49,68 |
0,44 |
95,04 |
0,50 |
108 |
2 |
Пол, не занятый креслами - паркет |
126 |
0,04 |
5,04 |
0,07 |
8,82 |
0,06 |
7,56 |
3 |
Стены (без учета оконных и дверных проемов) - ГВЛ |
233,73 |
0,02 |
4,67 |
0,06 |
14,02 |
0,05 |
11,69 |
4 |
Окна (3 шт) |
13,23 |
0,3 |
3,97 |
0,15 |
1,98 |
0,06 |
0,79 |
5 |
Двери деревянные (2 шт) |
5,04 |
0,03 |
0,15 |
0,05 |
0,25 |
0,04 |
0,2 |
Sобщ (м2) |
594 | |||||||
Звукопоглощение поверхностями помещения |
63,5 |
120,1 |
128,2 | |||||
6 |
Зрители в кресле (70%) |
126 чел. |
0,25 |
31,5 |
0,4 |
50,4 |
0,45 |
56,7 |
7 |
Пустые кресла (30%) |
54 шт. |
0,08 |
4,32 |
0,12 |
6,48 |
0,1 |
5,4 |
Звукопоглощение зрителями и креслами |
35,8 |
56,9 |
62,1 | |||||
Добавочное звукопоглощение (уменьшенное на 50%: 594/2 = 297 м2) |
297 |
0,09 |
26,7 |
0,05 |
14,9 |
0,04 |
11,9 | |
Эквивалентное звукопоглощение Аобщ |
126 |
191,9 |
202,2 | |||||
αср = Аобщ/Sобщ |
0,21 |
0,32 |
0,34 | |||||
φ (αср) = - ln (1-αср) |
0,24 |
0,39 |
0,42 | |||||
, с |
1,04 |
0,64 |
0,59 | |||||
Оптимальное время реверберации Топт, с |
1,03 |
0,86 |
0,86 | |||||
Верхняя граница допускаемых отклонений от Топт, с |
1,13 |
0,95 |
0,95 | |||||
Нижняя граница допускаемых отклонений от Топт, с |
0,93 |
0,77 |
0,77 |