[ Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Московский архитектурный институт
(государственная академия)»
А.Д. Чебанов
Приближенная оценка времени
реверберации для залов различного
функционального назначения
Учебно-методические указания
Москва
МАРХИ
2012
3
УДК 534.2 ББК 38.113 Ч 34 Чебанов А.Д.
Приближенная оценка времени реверберации для залов различного функционального назначения: учебно-методические указания / А.Д. Чебанов.—М.: МАРХИ, 2012. — 36 с.
Учебно-методические указания по разделу «Архитектурная акустика» дисциплины «Архитектурная физика» составлены на основе требований действующих СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». Они предназначены для выполнения курсовых расчетнографических работ (РГР) (5-й курс по ФГОС-2 и 4-й курс по ФГОС-3) или раздела дипломного проекта специалиста, бакалавра или магистра. Индивидуальные задания с исходными расчетными параметрами на РГР выдаются или согласовываются (по данным студента) преподавателем, а в составе дипломного проекта предопределяются принятыми объемно-планировочными решениями. Выполнение РГР или раздела дипломного проекта сопровождается консультациями преподавателей кафедры «Архитектурная физика».
Учебно-методические указания являются актуализированным дополнением к главе «Архитектурная акустика» в учебнике «Архитектурная физика» при подготовке к зачету (ФГОС-2) и экзамену (ФГОС-3), а также вариативным дополнением к учебно-методическим указаниям к курсовой расчетно-графической работе: Климухин А.А., Киселева Е.Г.
«Проектирование акустики зрительных залов» (2011г).
© МАРХИ, © Чебанов А.Д.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРОСТЫЕ ФОРМУЛЫ БЫСТРОЙ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРАЦИИ ДЛЯ РЕЧЕВЫХ И МУЗЫКАЛЬНЫХ ЗАЛОВ СРЕДНЕЙ
ВМЕСТИМОСТИ………………………………………………………..... 1. Выбор оптимального числа зрителей …………………………………... 2. Выбор оптимального значения объема………………………………….. 3. Определение рациональных геометрических пропорций………..……. 4. Определение среднего времени запаздывания…………………………. 5. Оптимальное время реверберации………………………………….…… 6. Оценка степени диффузности в зале……………………………………. 7. Оценка разборчивости речи…………………………………..………… 8. Расчет времени реверберации проектируемого зала……………….…. ПРИМЕР I. Акустическое проектирование зала драмтеатра на зрителей……………………………………………………………….…. ПРИМЕР II. Акустическое проектирование зала театра оперетты на 1200 зрителей…………………………………………………………. ЛИТЕРАТУРА….…………………………………………………………….ПРОСТЫЕ ФОРМУЛЫ БЫСТРОЙ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРА ЦИИ ДЛЯ РЕЧЕВЫХ И МУЗЫКАЛЬНЫХ ЗАЛОВ СРЕДНЕЙ
ВМЕСТИМОСТИ
Практика предварительной оценки акустики речевых и музыкальных залов средней вместимости (курсовое и дипломное проектирование, профессиональное проектирование) зачастую требует использования простых наглядных зависимостей параметров акустического качества от геометрических и конструктивных параметров проектируемых залов.К таким параметрам акустического качества относятся следующие величины:
1) Выбор оптимального числа зрителей в зависимости от функционального назначения зала и его объема.
2) Выбор оптимального значения объема в зависимости от функционального назначения зала и числа зрителей.
3) Определение рациональных геометрических пропорций зала в зависимости от его объема и функционального назначения.
4) Определение среднего времени запаздывания первых полезных звуковых отражений при выбранных пропорциях зала.
5) Нахождение приближенного оптимального значения времени реверберации для залов различного назначения.
6) Оценка степени диффузности звукового поля и уровня звукового давления для залов различного функционального назначения.
7) Оценка разборчивости речевого сигнала для залов различного функционального назначения.
1. Выбор оптимального числа зрителей.
Для речевого зала (аудитория, конференцзал, драматический театр) при заданном объеме V оптимальное число зрителей равно:
Для музыкального зала (камерный, оперетты, оперы и балета, симфонический):
N м = 2,5V 2/3, чел., где V – объем музыкального зала, м3.
Допустимая погрешность при определении требуемого числа зрителей не должна превышать 10%.
2. Выбор оптимального значения объема.
Для речевого зала (аудитория, конференцзал, драматический театр) при заданном числе зрителей N p из формулы (1.1) оптимальное значение объема равно:
(2.1) Для музыкального зала (камерный, оперетты, оперы и балета, симфонический):
(2.2) В частном, довольно распространенном случае, когда число зрителей речевого и музыкального зала равны 1000 чел, получим соотношение:
(2.3) Допустимые погрешности при определении требуемых объемов не должны превышать 10%.
3. Определение рациональных геометрических пропорций.
Средняя длина свободного пробега звуковых волн в залах примерно равна средней высоте зала:
(3.1) S – суммарная площадь ограждающих поверхностей зала, м2.
(3.2) Теория и практика проектирования речевых залов указывает на желательность формирования геометрических пропорций зала на основе формантного речевого «золотого сечения»:
Из соотношения (3.3) для любого объема V можно получить масштабный параметр Х р :
Х р = 0,3218 V1/3, м, а затем и геометрические параметры (3.4) речевого зала:
(3.5) (3.6) (3.7) Суммарная площадь внутренних ограждающих поверхностей речевого зала с учетом соотношения (3.2) есть:
(3.8) Теория и практика проектирования музыкальных залов указывают на желательность формирования геометрических пропорций зала на основе формантного музыкального «золотого сечения»:
Из соотношения (3.9) для любого объема V можно получить масштабный параметр Х м :
Х м = 0,2027 V1/3, м, а затем и геометрические параметры музыкального зала:
(3.10) (3.11) (3.12) Суммарная площадь внутренних ограждающих поверхностей музыкального зала с учетом соотношения (3.2) есть:
(3.13) Следует отметить, что как формантное речевое «золотое сечение» Н:В:L = 2:3:5, так и формантное музыкальное «золотое сечение» - Н:В:L = 3:5:8 являются необходимыми, но недостаточными требованиями при формировании рациональных геометрических пропорций залов.
Достаточными требованиями, очевидно, являются макро- и микроформообразующие структуры планов и разрезов залов, обеспечивающие равномерное распределение отраженных и рассеянных звуковых волн по всему объему зала. Теория и практика акустического проектирования указывают на то, что для оптимального восприятия речевого и, особенно, музыкального сигнала равномерное распределение боковых отражений имеет преимущество перед верхними (потолочными) по всему объему зала. Это приводит к усилению бинаурального эффекта слухового восприятия речевого и музыкального сигнала, придавая ему большую легкость, пластичность и теплоту тембра.
Принцип формообразующей трансформации параллелепипедного объема зала с учетом формантного речевого и музыкального «золотого сечения» может быть, предположительно, использован в следующем виде:
а) Простые залы: аудитории, конференцзалы, кинотеатры – число макроструктурных отражающих элементов в плане и разрезе зала - 35;
б) Речевые и средние музыкальные залы: драмтеатры, камерные залы, киноконцертные залы, музыкальные залы (оперы, оперетты) - число макроструктурных отражающих элементов в плане и разрезе зала - 58;
в) Музыкальные залы: консерватории, филармонии, залы симфонической и органной музыки - число макроструктурных отражающих элементов в плане и разрезе зала - 812.
При этом средняя длина макроструктурных потолочных отражающих
«