Расчётно-графическая работа № 1

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ работа № 1

По курсу

"Архитектурная физика"

 

Раздел:

"архитектурная акустика"

тема:

"Проектирование акустики зрительного зала ………………………………………………………………".

(указать назначение зала и количество мест)

 

 

 

                              Работу выполнил: студент Мазуркевич В. В.,

                                                                              гр. 258, III курс, АФ

                                                      Преподаватель: ассистент Лукьянова Ю.А.

 

 

Самара 2015 г.

 

1 Исходные данные:

1. Назначение помещения: Зал многоцелевого назначения с эстрадой и экраном

2. Вместимость (N) N = 650мест

3. Вид кресел – полумягкие 0,45 х 0,4 м. (ширина х глубина)

4. Расстояние между спинками кресел 0,9 м.

5. Удельная площадь (а) а = 0,9 м²/чел.

6. Площадь зрительного зала (S_n) S_n = а · N = 585 м².

7. Удельный объём (b) b = 7 м³/чел.

8. Объём зрительного зала (V) V = b · N = 4550 м³.

9. Предельно допустимая длина зрительного зала (L _доп - длина от задней стены до зана­веса или экрана) L _доп = 34 м.

10. Ширина зала: B = S / L _доп = 17,2 м, по условию → 2> 1,98 > 1.

11. Высота зала: H = V / S_n = 4550/585=7.8 м, по условию → 2 (3)> 2,5 > 1.

12. Портал эстрады нет (ширина х глубина)

13. Размер эстрады _ х _ х _ м. (ширина х глубина х высота)

14. Превышение эстрады над уровнем пола первого ряда 1 м.

15. Входы в зал 4 шт.

16. Выходы из зала 4 шт.

17. Расстояние эстрады до спи­нок кре­сел пер­вого ряда 1.4 м.

18. Ширина широкого, обычного экрана 7 м.

19. Высота широкого, обычного экрана 5 м.

20. Сила звука от источника L _о = 90 дБ (музыка)                                                                                                   

21. Уровень шумового фона L _ш = 40 дБ (от публики и шумов, проникающих извне)

 

2. размещение зрительских мест из усло­вий види­мости

 

Задаётся ориентировочный план и разрез зрительного зала в соответствии с выбран­ными параметрами (рисунки 1 и 2 → приложение 3, ст. 33-34).

Цель: 1. Раз­местить зрительские места в зале из условий видимости.

           2. Рассмотреть, необходим ли балкон для того, чтобы обеспечить вместимость заданных посадочных мест (_____ мест).

 

2.1 Форма плана зала и расположение зрителей в направле­нии ширины зала

Форма зрительного зала, эстрады (или сцены), рас­по­ложение зрителей в направле­нии ширины зала, размеры и располо­жение проходов, входов и выходов выбираются в соответствии с норма­тив­ными ре­ко­мендациями [1, п.1, ст. 6-26; п.2.1, ст. 26-30; п.2.3, ст. 38-45].

Пространственное построение мест для зрителей

Размещение зрительских мест по отношению к эстраде (или сцене, экрану) в драмте­атре (или концертном зале, кинотеатре, конференц-зале и т.д.) опреде­ляется усло­виями опти­маль­ной видимости и диктуется нормативными рас­стоя­ниями глаз зрителя от красной линии (или экрана), горизон­таль­ными (в го­ри­зонтальной плоскости) и вертикальными уг­лами (в вертикальной плоскости) его обо­зрения [1, п.2.2, ст. 30-38].

Устройство балкона

Проводится проверка количества мест в выбранные габариты зритель­ного зала драмтеатра (или концертного зала, конференц-зала и т.д.), по которой по­лу­ченное количество мест совпадает (или не совпадает) с заданием (_____ мест), по­этому уст­рой­ства балкона не потребуется (или необ­ходимо преду­смотреть устройство бал­кона).

Размеры и форма бал­кона опре­деляют ис­ходя из нормативных требований [1, п. 2.4, ст. 45-48].

 

Основным итогом этого раздела должны стать предварительные чертежи зритель­ного зала: Рисунок 1 - План зрительного зала М 1:100 (150) и Рисунок 2 - Про­дольный разрез зрительного зала М 1:100 (150) (рисунки 3.1, 3.2, 3.5 приложения 3, ст. 33-34, 37).

 (В выбранной форме плана с заданными габаритами размечаются: зритель­ские места; эс­трада, сцена, экран и оркестровая яма; проходы; входы и выходы; балкон. Расставляются общие размеры зала, а также размеры всех остальных элементов. Наносятся горизонтальные углы оп­тимальной ви­димости. В общих габаритах разреза зала размечаются: эстрада, сцена, экран и оркестровая яма. Рас­ставляются общие размеры зала, а также размеры всех остальных эле­ментов. Нано­сятся вертикаль­ные углы оптимальной видимо­сти)

 

 

3. проектирование профиля поля из ус­ловия беспре­пятственной видимости

 

Важнейшим условием видимости в зрительных залах является беспрепят­ственный обзор по­верх­ности эстрады (или сцены, экрана) с любого зритель­ского места.

Для этого полу зри­тельного зала (и балкона) задается зна­чительный уклон, тем самым обеспечивается превышение слушателей последующего ряда над слу­шате­лями предыдущего [1, п.3, ст. 48-54].

Параметры, необходимые для построения уклона пола зала, принима­ются в зависимости от нормативных требований:

F –фокусная точка наблюдения зрителей, м;                           F = ……..м;

Д –расстояние от передней границы эстрады (или авансцены, экрана) до спинки первого ряда кресел (п. 17 исходных дан­ных), м;            Д = ……..м;

d –рас­стояние между спинками кре­сел(п. 4 исходных данных), м;

                                                                                                          d = …….м;

h –средняя высота от пола до уровня глаз сидящего человека, м;

                                                                                                          h = …….м;

с – расстояние между уровнем глаз зрителя и верх­ней точкой его головы, не­по­средственно над которой проходит луч зрения сидящего сзади зрителя или пре­выше­ние выше среднего расстояния от уровня глаз че­ловека до верха головы, см;                                                                    с = …….см.

Беспрепятственная видимость в зрительном зале драмтеатра (или кон­цертного зала, конференц-зала и т.д.) достигается при размещении зри­тель­ских мест попрямолинейному (или кри­волинейному, ломаному)виду поверх­но­сти пола, понижающемуся к эстраде (или сцене, эк­рану)(рисунок 2 → рисунки 3.2 и 3.5 приложения 3, ст. 34 и 37).

Линия уклона пола определяется графическим (или графоана­лити­че­ским)ме­тодом [1, прил. 3.2, ст. 123-130].

На разрезе (рисунок 2 → рисунки 3.2 и 3.5 приложения 3, ст. 34 и 37) из ус­ловий нормальной видимости:

- определяется профиль пола зрительного зала и высота размещения ря­дов зрительных мест с учётом вертикального угла оптимальной видимости (с сохра­не­нием всех линий по­строения);

- раз­мещается балкон со своим уклоном пола с учётом вертикального угла оптималь­ной видимо­сти (по нормам размещения балконов над зри­тельными мес­тами).

- расставляются все необходимые размеры для построения профиля пола, а также раз­меры от­дельных подступёнков амфитеатра и общая высота подъёма пола, размеры балкона.

Вывод:

Например:

Вариант 1. Суммарный уровень силы звука во всех расчётных точках, взя­тых на протя­жении зала примерно одинаков и превышает уровень мешающего шума в данном зрительном зале как минимум на 10 дБ, т.е. выпол­ня­ется условие L_{min доп} ≥ 50 дБ, что обеспечивает хорошую слы­ши­мость даже в наиболее отда­лён­ных местах от сцены.

Это значит, что уровень отра­жённого звука по всему залу – удовлетвори­тельный и введение дополнительных отражающих звук плоскостей необя­за­тельно. Значит форма потолка и стен зала выбраны верно.

Кроме того, необходимо описать, что происходит в зале.

Например: В глубине зала за счёт большого количества отражённых звуковых волн звук несколько громче, чем в районе точки В, поэтому рациональ­нее сделать проход не за последним рядом, а в этой зоне. Расположение мест первых рядов обусловлено зоной хорошей видимости (не менее угла 45º к плоскости экрана), у входных дверей площадь, свободная от кресел увеличена из практических соображений. И т.д…………………………………………………………..

Вариант 2. Суммарный уровень силы звука в расчётных точках, взятых на протяжении всего зала распределён по залу не достаточно равно­мерно и в неко­то­рых точках Г и Д меньше минимально до­пус­тимого уровня силы звука на месте слушателя, т.е. условие L_{min доп} ≥ 50 дБ не выполняется.

В данном зале только до15 ряда слышимость бу­дет удов­ле­творять условию L_{min доп} ≥ 50 дБ_, за счёт прямого и отра­жён­ного звука. Это зна­чит, что уровень отра­жённого звука по всему залу – неудов­ле­твори­тельный, хотя отклонения и не превышают 10%. Воз­можно, это является след­ствием того, что не учтены все отраже­ния.

 Так как акустической площади потолка не хватает, то для уве­личения силы отражённого звука требуется осуществить дополнительные мероприятия:

1. Вве­сти дополнительные отражающие плоскости на продольных стенах зала.

2. Уменьшить глубину зала путем сооружения балкона и бельэтажа;

3. Снизить шумовой фон хотя бы на 5 дБ.

4. В дальнейшем применять в отделке зала материалы с более низким коэффициентом зву­копогло­щения.

Основным итогом этого раздела должны стать окончательные чер­тежи зритель­ного зала: Рисунок 3 - План зрительного зала М 1:100 (150) и Рисунок 4 - Про­дольный разрез зрительного зала М 1:100 (150) (рисунки 3.3, 3.4, 3.6 приложения 3, ст. 35-37).

На плане и разрезе должны быть построены отражающие плоскости, проведены па­даю­щие и отражённые звуковые лучи, указан источник звука, расставлены общие размеры зала, а также размеры всех остальных элементов.

Требования к звукоизоляции зрительного зала

 

Изоляция зрительного зала от наружных и внутренних шумов является важным фактором. Если вопросы звукоизоляции зала не решены, то в самом безупречном с архитектурно-акустической точки зрения зале хорошая слыши­мость будет невозможной.

Средний уровень проникающих внешних шумов в пустом зале не должен быть более 30-35 дБ. 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 внимание на элементы с относительно небольшой звукоизоляцией (окна, двери);

- использовать шумоглушение окружающих зал помещений (коридоров, фойе, холлов и т.п.) посредством устройства звукопоглотителей на потолках и стенах, настилания ковровых дорожек в проходах и устройства тяжёлых пор­тьер на окнах фойе;

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

7. об­щий Вывод: (пример)

По полученным результатам делается общий вывод, в котором необходимо ука­зать, какие требования были предъявлены к залу, описать полученную форму зала, дать акустическую оценку зала.

Например:

Форма зала выбрана, исходя из следующих требований:

1. Обеспечить меньшие по­тери звука за счёт экранирования впереди сидя­щими зрите­лями, а также из усло­вий видимости с помощью подъёма пола зала.

2. Получить возможно большую диффузность звукового поля.

3. Обеспечить основные места в партере и на балконе достаточно интен­сив­ным прямым зву­ком и малозапаздывающими ранними отраже­ниями (чтобы разность хода отражённого и прямого звуков со­став­ляла не больше 10 м или 17 м).

Описать полученную форму зрительного зала! Например:

Над сценой (порталом, партером) участок потолка сделан наклонно для рав­но­мерного распределения первых отражений. Для этих же целей ши­рина на­чальной части зала сужается до ширины сцены.

Форма потолка и боковых стен выбрана таким образом, чтобы в первую часть зала посту­пали первые отражения даже при перемещении источ­ника звука. Если бы эти поверхности были плоскими, то первые отраже­ния могли бы поступать лишь во вторую половину зала.

На разрезе показан скос потолка над последними рядами зала. Он необхо­дим для отра­жения звука к последним рядам. Кроме того, уменьшается опасность неблаго­приятного от­ражения от угла между потолком и зад­ней стеной на аван­сцену.

Для повышения диффузности звукового поля и ослабления возможного пор­хающего эха боко­вые стены предусматриваются непараллельными, угол составляет 7,5º.

Предусмотрена полукруглая форма задней стены. При большом радиусе кривизны (81 м) эта по­верх­ность не будет фокусировать звук в зале.

В силу того, что были выбраны сложные скошенные профили стен и потолка, не воз­никает самого грубого акустического дефекта – эха.

Дать акустическую оценку зала! Например:

При акустической оценке зала необходимо знать время реверберации, когда звук уменьшается до нижнего предела порога слышимости, после которого чело­веческое ухо уже не воспринимает звук.  

В данном случае для средних частот расчётное время реверберации отлича­ется от оптимального не более чем на 10%.

Для низко­частотных звуков показатель расчётного времени реверберации значи­тельно отличается от оптимального более чем на 10%, поэтому на поверхностях, от ко­торых к слушателям не попадают первые отражения с ма­лым запаздыванием, необхо­димо использование отделочных ма­териалов с боль­шим коэффициен­том звукопоглоще­ния.

Для высокочастотных звуков требуется снижение площади звукопоглощаю­щей поверхности, т.е. применение материалов и конструкций с меньшим коэффи­циентом звукопоглощения (располагаются вблизи сцены).

Уровень звука распределён достаточно равномерно, разница между пер­выми и по­следними рядами составляет 5 дБ (максимум для речи 8 дБ, для му­зыки 6 дБ). Для того, чтобы была обеспечена лучшая диффузность звука необходимо ввести дополнительные наклонные плос­кости (боковых стен зала, близ сцены).

 

 

Используемая литература:

 

1. Акустическое проектирование зрительных залов: учебное пособие / Н.Д. Потиенко; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. - Самара, 2008. – 127 с.: ил.

2. Архитектур­ная фи­зика: учеб. для вузов: спец. «Архитек­тура» / В.К. Лицке­вич, Л.И. Макриненко и др.; под ред. Н.В. Оболен­ского. – М.: Стройиздат, 2003. – 448 с.: ил.

3. Ковригин С.Д., Крышов С.П. Архитектурно-строительная акустика. – М.: Выс­шая школа, 1986.

 

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ работа № 1

По курсу

"Архитектурная физика"

 

Раздел:

"архитектурная акустика"

тема:

"Проектирование акустики зрительного зала ………………………………………………………………".

(указать назначение зала и количество мест)

 

 

 

                              Работу выполнил: студент Мазуркевич В. В.,

                                                                              гр. 258, III курс, АФ

                                                      Преподаватель: ассистент Лукьянова Ю.А.

 

 

Самара 2015 г.

 

1 Исходные данные:

1. Назначение помещения: Зал многоцелевого назначения с эстрадой и экраном

2. Вместимость (N) N = 650мест

3. Вид кресел – полумягкие 0,45 х 0,4 м. (ширина х глубина)

4. Расстояние между спинками кресел 0,9 м.

5. Удельная площадь (а) а = 0,9 м²/чел.

6. Площадь зрительного зала (S_n) S_n = а · N = 585 м².

7. Удельный объём (b) b = 7 м³/чел.

8. Объём зрительного зала (V) V = b · N = 4550 м³.

9. Предельно допустимая длина зрительного зала (L _доп - длина от задней стены до зана­веса или экрана) L _доп = 34 м.

10. Ширина зала: B = S / L _доп = 17,2 м, по условию → 2> 1,98 > 1.

11. Высота зала: H = V / S_n = 4550/585=7.8 м, по условию → 2 (3)> 2,5 > 1.

12. Портал эстрады нет (ширина х глубина)

13. Размер эстрады _ х _ х _ м. (ширина х глубина х высота)

14. Превышение эстрады над уровнем пола первого ряда 1 м.

15. Входы в зал 4 шт.

16. Выходы из зала 4 шт.

17. Расстояние эстрады до спи­нок кре­сел пер­вого ряда 1.4 м.

18. Ширина широкого, обычного экрана 7 м.

19. Высота широкого, обычного экрана 5 м.

20. Сила звука от источника L _о = 90 дБ (музыка)                                                                                                   

21. Уровень шумового фона L _ш = 40 дБ (от публики и шумов, проникающих извне)

 

2. размещение зрительских мест из усло­вий види­мости

 

Задаётся ориентировочный план и разрез зрительного зала в соответствии с выбран­ными параметрами (рисунки 1 и 2 → приложение 3, ст. 33-34).

Цель: 1. Раз­местить зрительские места в зале из условий видимости.

           2. Рассмотреть, необходим ли балкон для того, чтобы обеспечить вместимость заданных посадочных мест (_____ мест).

 

2.1 Форма плана зала и расположение зрителей в направле­нии ширины зала

Форма зрительного зала, эстрады (или сцены), рас­по­ложение зрителей в направле­нии ширины зала, размеры и располо­жение проходов, входов и выходов выбираются в соответствии с норма­тив­ными ре­ко­мендациями [1, п.1, ст. 6-26; п.2.1, ст. 26-30; п.2.3, ст. 38-45].