Архитектурно-строительная акустика лекция 1 n n

Архитектурно-строительная акустика лекция № 1

n n Перед проектировщиком стоят две противоположные задачи: первая – созданий условий для наилучшего восприятия речи и музыки, вторая – всемерное подавление шума. Ведущая роль в решении этих задач принадлежит архитекторам, которые должны иметь представление о физических и физиологических характеристиках звука и шума, закономерностях их распространения на территориях и в помещениях, а также об имеющихся по этим вопросам нормативных документах.

Задачи строительной акустики: 1) Расчет требуемой звукоизоляции наружных и внутренних ограждающих конструкций зданий и сооружений в зависимости от уровней действующего шума: n n n расчет и проектирование звукоизоляции стен, перегородок в здании от воздушного шума; расчет и проектирование звукоизоляции междуэтажных перекрытий от воздушного и ударного шумов; расчет и проектирование конструкции оконных блоков в зависимости от уровня транспортного шума вблизи проектируемого или существующего здания;

Задачи строительной акустики: 2) расчет снижения шума и вибрации от вентиляционных, насосных и других агрегатов и проектирование средств защиты (глушители шума, звукопоглощающие облицовки, кожухи, виброизоляторы и т. п. );

Задачи архитектурной акустики: 3) архитектурно-акустическое проектирование залов различного назначения (залы театров и кинотеатров, теле- и радиостудии, студии звукозаписи, помещения для установки домашних кинотеатров).

Нормирование шума 1. Нормативные документы: n n СНи. П 23 -03 -2003. ЗАЩИТА ОТ ШУМА СП 23 -103 -2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. n СНи. П 2. 07. 01 -89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений n СН 2. 2. 4/2. 1. 8. 562 -96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» n Сан. Пи. Н 2. 2. 1/2. 1. 1. 567— 96 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» n Справочное пособие к СНи. П 2. 08. 02 -89 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕАТРОВ» n Руководство по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости / НИИ строительной физики Госстроя СССР – 2 -е изд. , -М. : Стройиздат, 1981. – 47 с.

Основные акустические понятия и определения. n Звук – это колебательное движение, которое, начинаясь от первоначального толчка, проявляется в форме периодического изменение давления, распространяющегося во всякой материальной среде, в частности, в воздухе.

n n Звук хаpактеpизуется: а) с физиологической стоpоны - уpовнем гpомкости, тембpом и высотой; б) с физической стоpоны - частотой и энеpгией звуковых колебаний, т. е. звуковым давлением и интенсивностью.

- Звуковая волна – это волна давления. - Акустические колебания вызываются движением частиц упругой среды около положения равновесия. - Наиболее простая форма колебаний – синусоидальная. Где: А – амплитуда смещения; ω – круговая частота, рад/с; φ – фазовый угол, рад; T – период колебания, с; t – текущее время, с; f – частота колебаний, Гц. При этом , ω = 2π/ T= 2π f

n n n Частотный диапазон звука, звука воспринимаемого ухом, находится между 20 Гц и 20 КГц с небольшими отклонениями в ту или другую сторону в зависимости от индивидуального слуха и возраста человека. Ультразвук – акустические колебания с частотой > 20000 Гц Инфразвук – акустические колебания с частотой < 20 Гц.

Длина звуковой волны – это расстояние, которое звук проходит за время Т со скоростью с: λ = с Т = с/f, м n Скорость звука зависит от среды распространения: - в воздухе при нормальном давлении и t = 20°С – с = 343 м/с; - в пресной воде – с = 1430 м/с; - в железе – с = 5850 м/с. n

Свойства звуковых волн: n Интерференция – явление усиления или ослабления колебаний от нескольких источников ( или отражений). Результирующее колебание в любой точке среды является суммой колебаний.

n 1. Колебания имеют одинаковую частоту и проходят в одной фазе = 0 n 2. Колебания одинаковой частоты приходят в противофазе φ = π

n 3. То же, что 2, но с одинаковой амплитудой n 4. То же, что 2, но не совпадают по фазе

Дифракция звука – это способность звуковых волн огибать при распространении препятствия (слышно за углом, через отверстия и т. п. ). n Дифракция особенно сильно проявляется, если размеры препятствия сравнимы или меньше длины звуковой волны. Для иллюстрации этого явления удобно рассмотреть прохождение звука через щель.

n Звуковое поле - это область пpостpанства, в котоpой pаспpостpаняются звуковые волны. В каждой точке звукового поля давление и скоpость движения частиц воздуха изменяется во вpемени.

Диффузность звукового поля. n n В закрытом помещении звуковые волны, отражаясь от его поверхностей, движутся по различным направлениям. В результате в помещении создается сложное звуковое поле, одной из важнейших характеристик которого является диффузность. В диффузном звуковом поле во всех его точках усредненный во времени УЗД и поток приходящей по любому направлению звуковой энергии постоянны. Такое поле является идеальным случаем, не осуществляющимся полностью в помещениях, но для достижения хорошей акустики следует делать все, чтобы приблизиться к нему.

Реверберация. n В закрытом помещении, после прекращения звучания, звук исчезает не сразу: звуковые волны продолжают многократно отражаться от поверхностей помещения, теряя при каждом отражении часть своей энергии, в следствии чего УЗД в воздушном объеме помещения постепенно спадает. Такой процесс спадания УЗД называется реверберацией

По установившейся традиции для количественной оценки реверберации, характеризующей гулкость помещения, принято время реверберации Т. n Эта величина представляет собой время, в течении которого уровень звукового давления ( после выключения источника ) спадает на 60 д. Б. При этом в помещении предполагается достаточно диффузное звуковое поле.

Шум n Под шумом подразумеваются всякого рода звуки, мешающие восприятию полезного сигнала и нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие раздражающее или вредное действие на организм человека.

Уровни шума: n n n L = 40 -80 д. Б оказывают вредное воздействие на нервную систему человека, L = 80 -90 д. Б приводят к ухудшению слуха и профессиональным заболеваниям, L = 120 -140 д. Б - к физическому повреждению органа слуха.

Все шумы, проникающие внутрь помещения Внешние Внутренние - трансп-ные потоки на ул. и дор. , -ж/д, водный и возд-й транспорт, -пром. и энерго предприятия, -внутриквартальные источники шума Бытовые (в процессе ж. д. людей воздушный Челов. голос, музыка Инженерное оборудование Ударный Ходьба, передвижение мебели, удары