8 Расчет ожидаемого времени реверберации

Частотная характеристика (ЧХ) ожидаемого времени реверберации на частотах 125, 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц рассчитывается по формуле Эйринга при заполнении зала зрителями на 75%:

, (8.1)

где – воздушный объем помещения, м³; – общая площадь всех ограждающих поверхностей помещений, м³; – функция (приложение Б):

, (8.2)

где – средний коэффициент звукопоглощения КЗП в помещении:

, (8.3)

где – эквивалентная площадь звукопоглощения, м²; – общая площадь ограждений помещения м²; – коэффициент затухания звука в воздухе:

- для частоты 1000 Гц = 0,0004;

- для частоты 2000 Гц = 0,0025;

- для частоты 4000 Гц = 0,0060.

Для более низких частот поглощением звука в воздухе пренебрегают в связи с его незначительностью.

Эквивалентное звукопоглощение в помещении , м², в формуле (8.3) рассчитывается таким образом:

, (8.4)

где – КЗП поверхности -го ограждения (приложение А) площадью , м²; – эквивалентная площадь звукопоглощения j-го штучного элемента интерьера (зрителя в кресле, свободного кресла, единицы мебели и т.п.), м² (Приложение А); – число j-х элементов ; – коэффициент добавочного звукопоглощения неучитываемыми щелями, решетками, отверстиями, гибкими элементами светильников и т.п. По данным [2] принимается от 0,09 на = 125 Гц до 0,05 на = 500 Гц и выше. В помещениях, где сильно выражены условия, вызывающие добавочное звукопоглощение, следует увеличить эти значения на 30%. Если эти условия выражены слабо – уменьшить на 30%.

Обычно для залов многоцелевого назначения средней вместимости (от 100 до 1000 слушателей) принимается 0,06 на = 125 Гц до 0,04 на = 500 Гц и выше [8]. По рекомендации [6] средние для спортзалов, в том числе для залов бассейнов, могут быть приняты 0,03 = 125 Гц до 0,01 на = 500 Гц и выше.

9 Подбор и размещение звукопоглотителей

Подбор требуемых звукопоглотителей, обеспечивающих оптимум реверберации, выполняется расчетным анализом и регулированием итерационными методами (последовательными приближениями) архитектурных решений с целью максимального приближения ожидаемого расчетного времени реверберации к ЧХО.

По методике, изложенной в разделе 8, рассчитывается ЧХ ожидаемого времени реверберации. Если полученные значения выходят за пределы ЧХО, то определяются требуемые значения среднего коэффициента звукопоглощения, удовлетворяющие предельным значениям оптимума , с:

. (9.1)

Определяется величина дополнительного звукопоглощения , м², которое необходимо обеспечить в помещении:

. (9.2)

Выбираются звукопоглощающие материалы или конструкции, обладающие наибольшими КЗП на тех частотах, на которых расчетное время реверберации наиболее отличается от оптимального.

Определяется площадь, которую необходимо покрыть выбранным материалом:

, (9.3)

где - КЗП выбранного звукопоглотителя.

Рассчитывается ЧХ скорректированного времени реверберации и сравнивается с оптимальной. При несоответствии производится дополнительная корректировка.

Обычно корректировке подлежат составляющие первого слагаемого формулы (8.4), так как второе и третье, как и объем помещения, чаще всего диктуются его функциональным назначением.

Дополнительные звукопоглотители необходимо располагать вне зон полезных ранних отражений равномерно по всем ограждениям помещения. Концентрация звукопоглотителей на одной из поверхностей, например, на потолке, не даст ожидаемого результата.

Участки ограждений, дающие полезные первые отражения к слушателям, определяются методом мнимого источника путем построения геометрических отражений от потолка и стен при возможных положениях источника звука. На рис. 9.1 показано построение такого участка на плоском наклонном потолке. Здесь и - проекции источника; и - проекции мнимого источника. Источник звука находится на эстраде в боковом положении, при котором искомый участок потолка (при учете также симметричного положения источника ) принимает наибольшие размеры. Участок партера, занятый слушателями, в плане заштрихован. Проведя из мнимого источника лучи к вершинам этого участка, находим вертикальные проекции , , , точек пересечения этих лучей с потолком; после этого на горизонтальных проекциях лучей получаем горизонтальные проекции , , , тех же точек. Таким образом, многоугольник с горизонтальной проекцией является искомым участком потолка, дающим первые отражения звука к слушателям.

Учитывая также симметричное положение источника , получим в плане общий участок потолка , от которого могут попадать к слушателям первые отражения при этих двух положениях источника. Участок для обеспечения отражений от его краев должен быть увеличен по контуру добавлением полосы шириной 0,5 м. Оставшийся, заштрихованный в плане участок потолка может использоваться для размещения звукопоглощающих материалов. Часть потолка, находящаяся над эстрадой, оставлена без отделки звукопоглотителями, так как окружающие эстраду поверхности следует делать малопоглощающими (это существенно и для того, чтобы ранние отражения приходили к самим исполнителям).

На рис. 9.2 аналогичным образом найден участок плоской боковой стены, дающий первые отражения к слушателям. Здесь , - горизонтальная и вертикальная проекции источника, а и - проекции мнимого источника. Теми же приемами, что и для потолка, находим в вертикальной проекции участок боковой стены , , , , дающий первые отражения к слушателям. На заштрихованном участке в верхней части стены можно размещать звукопоглощающие материалы. В части стены около пола размещение звукопоглотителя нецелесообразно из-за возможности его повреждения. Значительная часть стены около эстрады (как и часть потолка на рис. 9.1) оставлена без отделки звукопоглотителем.

На задней стене звукопоглотители следует размещать в тех случаях, когда от нее поступают к слушателям сильно запаздывающие отражения. Если же (что более рационально) примыкание потолка к задней стене выполнено таким образом, что она дает раннее отражение к слушателям, то ее не следует отделывать звукопоглощающими материалами.

Поверхности над и под балконами не следует отделывать звукопоглощающими материалами.

Рисунок 9.1 – Нахождение участка потолка, пригодного для размещения звукопоглощающих материалов

Рисунок 9.2 - Нахождение участка стены, пригодного для размещения звукопоглощающих материалов