Расчет акустики

Основные факторы, влияющие на исправление акустических условий. Важнейшими элементами исправления акустических условий помещения являются, во — первых, устранение эхо и концентрации звуковых волн, ведущих к неравномерному распределению звука в зале, и, во-вторых, уменьшение времени реверберации. Равномерное распределение звука обусловливается соответственным выбором формы помещения и его отражающих поверхностей. Уменьшение времени реверберации достигается обычно установкой звукопоглощающих материалов; другие методы будут разобраны далее.

Факторы, снижающие время реверберации

Согласно уравнению Сабина T=0.162 V/αS, время реверберации определяется объемом помещения V и общим поглощением αS; числовой множитель 0,162 отвечает условию снижения уровня интенсивности первоначального звука на 60 децибел. Рассмотрим методы уменьшения времени реверберации. В качестве примера возьмем помещение объемом в 5 750 м3 при общей величине поглощения 116 сэбин. Время реверберации равно 8 сек. (0,162 × 5 750/116=8). Пусть требуется снизить время реверберации до 2 сек. Как этого добиться?

Уменьшение объема

Для того чтобы уменьшить время реверберации с 8 до 2 сек., достаточно уменьшить объем в том же отношении с 5750 м3 до 1440 м3. Ясно, что такое решение вопроса нереально: оно требует или уменьшения всех измерений помещения или, например, четырехкратного уменьшения высоты потолка при сохранении площади пола.

Увеличение величины общего поглощения

Это реальное решение вопроса. Для четырехкратного уменьшения времени реверберации необходимо увеличить общее поглощение также в четыре раза, с 116 до 464 сэбин; иначе говоря, для этого требуется добавить поглощающие материалы с общим поглощением 348 сэбин. Эти материалы можно было бы установить на стенах и потолке. Если, например, поверхность, подлежащая облицовке звукопоглощающим материалом, равна 700 м2, то коэффициент поглощения применяемого материала должен равняться 0,50 (348/700 =0,50). Такого рода материалы имеются в достаточном количестве. Можно было бы использовать материалы с другим коэффициентом поглощения, изменив соответственно обрабатываемую ими площадь.

Читайте так же:  Распространение звука

Степень точности, требуемая при расчетах

При расчетах исправления акустических свойств помещений допустимо известное отклонение от точных данных. Так, например, допускается отклонение на 5%, а иногда даже на 10% от табличного времени оптимальной реверберации. Если принять округление до 5%, то это означает, что при расчете объем и поверхность помещения также могут рассчитываться с тем же округлением до 5%, если только погрешности не складываются.

Пусть для рассмотренного выше помещения оптимальное время реверберации задается как 2±0,1 сек., т. е. с возможным отклонением на 5%. С той же точностью объем можно задать как 57504±290 м3. Это означает, что нет необходимости подсчитывать все мелкие элементы объема, как, например, ниши, оконные и дверные проемы и т. п. Точно так же и общее поглощение может быть принято равным 464±23 сэбина, что дает допустимое отклонение на 23 сэбина. Нужно учитывать, впрочем, что значения коэффициента поглощения а известны с ошибкой, доходящей для некоторых материалов до 10%. В таких случаях площадь соответственных поверхностей должна быть определена точнее, с ошибкой менее 5%. Следует обращать внимание на то, чтобы принятые отклонения от заданных величин не складывались. Например, для объема помещения, равного 6040 м3 (т. е. 5750+290), и для величины общего поглощения 441 сэбин (т. е. 464—23) время реверберации составит 2,22 сек., что уже дает отклонение на 11%. Отсюда ясно, что допущенные отклонения должны компенсировать друг друга. Так, если взять объем 6040 м3 и поглощение 487 сэбин или объем 5460 м3 и поглощение 441 сэбин, то t сохранит первоначальное значение. Эти простые примеры могут быть полезны и для более подробных расчетов.

Эскизы в малом масштабе

До начала расчета полезно иметь на руках эскиз помещения, вычерченный в малом масштабе по синькам архитектурного проекта. На рис. 87 показан такой эскиз для концертного зала в масштабе около 1: 500. При составлении такого эскиза нет необходимости в точном соблюдении масштаба; должны быть представлены план и разрез помещения с указанием всех отступлений стен от прямолинейности и с нанесением размеров, существенных для акустических расчетов.

Читайте так же:  Оборудование сцены

Примеры

а) Поглощение звука металлическими и стеклянными поверхностями весьма невелико (в рассмотренном там примере оно составляет в общей сложности 1,5 сэбина, т. е. менее 3% общего поглощения в 52,6 сэбина). Поэтому вычислять его нет необходимости.

б)Коэффициенты поглощения дерева и штукатурки примерно одинаковы (в среднем 0,03). Поэтому оштукатуренная стена с деревянной облицовкой и дверьми может рассматриваться как однородная поверхность.

в)Так как коэффициенты поглощения штукатурки и стекла одного порядка (0,033 и 0,027), а площадь окон обычно мала по сравнению с площадью стены, то при вычислении поглощения стены можно принять средний коэффициент для всей площади равным 0,033, не вычисляя отдельно поглощения окон.

г) Рассмотрим балкон, укрепленный на задней стене зала; на балкон ведет лестница. Можно не вычислять отдельно площадь подступенек лестницы, но включить ее в площадь задней стены, считая, что коэффициенты

Рисунок 87.  Эскиз концертного зала (план и разрез). Подобные наброски удобны для подсчета площади и объема зала.

поглощения обоих объектов практически одинаковы. Из тех же соображений площадь самих ступенек можно включить в площадь пола.

Эти простые примеры показывают область применения приближенных методов расчета на практике. Заметим, что начинающие обычно слишком углубляются в детали, в то же время нередко упуская существенные пункты.

Поглощение, требуемое для создания оптимальных условий, было, как мы видели, равно 286 сэбинам. Можно считать, что объем помещения вычислен правильно (прямоугольные объемы вычисляются просто); следовательно, можно допустить ошибку в 5% в оценке поглощения, т. е. ошибку в 14,3 сэбина. Это составляет 27% от общего поглощения пустого зала. Этот пример показывает, что хотя вычисления не должны проводиться небрежно, не следует заниматься и скрупулезными подсчетами.

Оцените статью
Архитектурная энциклопедия
Adblock
detector