5.3 Определение общей расчётной эквивалентной площади зву­копоглоще­ния

м², (7)

где Σα_i·S_i – сумма произведений коэффициентов звукопоглощения α_i отдель­ных поверх­но­стей на их площади, м²;

ΣА – сумма эквивалентных площадей звукопоглощения зрителями и крес­лами (таблица 7.4 приложения 7, ст. 54), м²;

α_доб – средний ко­эффициент добавочного звукопоглощения, учитываю­щий звукопогло­ти­тели, факти­чески существующие в залах (осве­титель­ная арма­тура; воздушные полости, со­единён­ные с ос­нов­ным объё­мом зала; щели и трещины; вен­тиляцион­ные решётки и др.) — α_доб на частоте 125 Гц — 0,08÷0,09 и на частотах 500-2000 Гц — 0,04÷0,05. В зависимо­сти от конкретных данных, обуслов­ливаю­щих сте­пень звуко­поглощения, при­веденные значе­ния мо­гут увели­чи­ваться на 30% (при большой степени вы­ражения ус­ловий - мно­го­числен­ные щели и отвер­стия на внутренних поверх­ностях зала, гибкие эле­менты — аба­журы, панели све­тиль­ни­ков и т.п.) и умень­шаться на 30% (при ма­лой степени вы­ра­жения ус­ловий);

125 Гц → α_доб =…..; 500, 2000 Гц → α_доб =…...;

S_общ – общая площадь ограничивающих поверхностей зала, м².

Предварительно намечаются материалы для отделки зала (таблица 7.3 приложения 7, ст. 49-54). Все данные сводятся в таблицу:

Таблица 3.

№ п/п	Внутренняя поверхность материала и отделка (указать материал отделки)	Si, м2	Эквивалентная площадь звукопоглощения Аi, м2, на час­тотах, Гц
			125 Гц			500 Гц		2000 Гц
			αi	αi·Si		αi	αi·Si	αi	αi·Si
1	Потолок
2	Продольные (боковые) стены
3	Поперечная задняя стена
44	Поперечная передняя стена: ΣSi	……	—		—	—	—	—	—
	а) портал сцены (или эстрады)
	б) проём сцены (или эстрады)
	в) портьера
	г) стена за экраном
	д) киноэкран
5	Двери (Н = 2,2÷2,5 м)
66	Пол в зале: ΣSi	……	—		—	—	—	—	—
	а) пол в зале, не занятый зрителями (про­дольные и поперечные проходы)
	б) пол авансцены
	в) пол эстрады
	г) пол балкона, не занятый зрителями
7	Оркестровая яма - внутренние поверх­ности
8	Остекление
…	……………..
ΣSi		……	—		—	—	—	—	—
Расчётная эквивалентная площадь звукопо­глощения Ар = ∑αi·Si, м2		—	—		……	—	……..	—	…….

или

№ п/п	Внутренняя поверхность материала и отделка (указать материал отделки)	Si, м2	Эквивалентная площадь звукопоглощения Аi, м2, на час­тотах, Гц
			125 Гц			500 Гц		2000 Гц
			αi	αi·Si		αi	αi·Si	αi	αi·Si
1	Потолок: ΣSi		—		—	—	—	—	—
	а) в центре потолка (звукоотражатель)
	б) по периметру потолка (звукопоглоти­тель)
22	Продольные (боковые) стены: ΣSi		—		—	—	—	—	—
	а) верх стены (звукопоглотитель)
	б) низ стены (звукоотражатель)
33	Поперечная задняя стена: ΣSi		—		—	—	—	—	—
	а) верх стены (звукопоглотитель)
	б) низ стены (звукоотражатель)
44	Поперечная передняя стена: ΣSi		—		—	—	—	—	—
	а) портал сцены (эстрады)
	б) проём сцены (эстрады)
	в) портьера
	г) стена за экраном (звукопоглотитель)
	д) киноэкран
5	и т.д.
ΣSi		……	—		—	—	—	—	—
Расчётная эквивалентная площадь звукопо­глощения Ар = ∑αi·Si, м2		—	—		……	—	……..	—	…….

где: S_i – площади поверхностей образующих зал, м²;

А_i - эквивалентная площадь звукопоглощающих поверхностей, м²;

α_i - ко­эффициент звукопоглощения соответствующих поверхностей на частотах 125 Гц, 500 Гц, 2000 Гц (таблица 7.3 приложения 7, ст. 49-54).

Площадь пола, не занятая зрителями:

S_{не зан. зрит.} = S_о.п. - ΣS_{зр.мест}, м²,

где S_о.п. – площадь пола зрительного зала без сцены или эстрады, м²;

ΣS_{зр.мест} – площадь всех мест, занимаемых креслами, м²;

ΣS_{зр.мест} = N · S_зр., м²,

где N – вместимость зрительного зала, чел.;

S_зр. – площадь одного места, занимаемого полумягким или мягким крес­лом, м²;

S_зр. = глубина ряда · ширина кресла, м².

В табличной форме определяются сумма эквивалентных площадей звуко­поглощения зрителями и крес­лами и добавочное звукопо­глощение:

Таблица 4.

Зрители, кресла	Число n	Значение А (таблица 7.4 приложения 7, ст. 54) и эквивалентной площади зву­копоглощения А∙n, м2, на частотах, Гц
		125 Гц		500 Гц		2000 Гц
		А	А ∙ n	А	А ∙ n	А	А ∙ n
Зритель в мягком или полумягком кресле (70 % от об­щего числа мест)	…..чел
Свободные места – 30%, мягкие (или полу­мягкие)……………….(указать с какой обивкой)	….. шт
ΣА = А ∙ n		—	….	—	…..	—	…..

Таблица 5.

Показатели звукопо­глощения	Sобщ, м2	Эквивалентная площадь звукопоглощения, м2, на час­тотах, Гц
		125 Гц		500 Гц		2000 Гц
		αдоб	αдоб · Sобщ	αдоб	αдоб · Sобщ	αдоб	αдоб · Sобщ
Добавочное звукопо­глощение

После предварительных расчётов вычисляется :

125 Гц → = ……+……+……=…….м²;

500 Гц → =…….+…….+……..=…….м²;

2000 Гц → =…….+…….+……..=…….м².

Чтобы обеспечить оптимальное время реверберации в зрительном зале, нахо­дим добавочную площадь звукового поглощения – А_доб, которая не должна превышать 10% от А_общ^тр: , м², (8)

125 Гц → А_доб =…… – ……= ……м²;

500 Гц → А_доб =…… – ……=…….м²;

2000 Гц → А_доб =…… – ……=…….м².

Условия:

1. Если > , а А_доб не превышает 10 % от на всех часто­тах, то из­лиш­него звукопоглощения не происходит и звукопоглощающая от­делка со­от­ветст­вует норме. Можно вести дальнейший расчёт времени ре­верберации при получен­ном значении .

2. Если > , а А_доб превышает 10% от _, то на поверхно­стях зала необхо­димо комбинировать звукопо­глотители.

3. Если < , а А_доб имеет отрицательные значения, это гово­рит о чрезмерном по­глощении звука, что может при­вести к значительному уменьше­нию расчётного времени ре­верберации (осо­бенно на частоте 2000Гц), необхо­димо увеличить площади отделочных мате­риа­лов, обладающих низким звукопо­глощением высоких частот за счёт уменьшения площадей материалов с большим звукопоглощением высоких частот.

Расчет ведётся до тех пор, пока не совпадёт условие! В РГР остаются окончательные варианты таблиц 3, 4 и 5.

5.4 Определение расчётного времени реверберации

Для проверки акустических качеств помещения вычисляется время ре­вербе­рации Т_р (в секундах)_. Оно возрастает с увеличением объёма по­меще­ния и с уменьше­нием значения общего поглощения помещения.

Сначала находим средний расчётный коэффициент звукопо­гло­ще­ния α_ср^р для трёх частот 125, 500 и 2000 Гц:

, (9)

где – общая расчётная или фактическая расчётная эквива­лент­ная пло­щадь звукопоглощения, м²;

S_общ – общая площадь ограничивающих поверхностей, м².

125 Гц → =………..=……;

500 Гц → =….........=……;

2000 Гц → =………..=……

При больших значениях среднего расчётного коэффи­циента звуко­поглоще­ния, т.е. когда α_ср^р > 0,2 и объёме зала до 10000 м³ расчёт времени ревербе­ра­ции производим по формуле Эй­ринга:

, сек. (10)

где – функция среднего коэффициента звукопоглощения, которая опре­де­ляется по найденным зна­чениям (таблица 7.2 приложения 7, ст. 47 или рисунок 7.1 приложения 7, ст. 48):

125 Гц → =….. → =…..;

500 Гц → =…. → =….;

2000 Гц → =…. → =….

При небольших значениях среднего расчётного коэффи­циента звуко­погло­щения, т.е. когда α_ср < 0,2 и объёме зала до 10000 м³ расчёт времени ревербера­ции производим по более простому виду - фор­муле Сэбина:

, сек. (11)

Полученные в резуль­тате расчёта значения вре­мени реверберации (ок­руг­лён­ные с точностью до 0,05 с) сравниваем с оптимальным временем Т_опт для данного типа зала:

125 Гц → Т_р = …… Т_опт = ……

500 Гц → Т_р = …… Т_опт = ……

2000 Гц → Т_р = …… Т_опт =……

• Расчётное время реверберации должно совпадать с оптимальным Т_р = Т_опт.

• Допускаемые отклонения от оптимального времени могут составлять ± 10% → Т_р = Т_опт ± 10% в области частот 500-1000 Гц. В октавной полосе 125 Гц допуска­ется, а в зрительных залах театров оперы и балета целесо­образно, увеличение времени реверберации до 20%, но не более.

По полученным результатам делается вывод, в котором необходимо ука­зать:

1. Выполняется ли условие для эквивалентных площадей звукопоглощения или нет, и если нет, то, что нужно делать.

2. Отклоняются ли значения расчётного времени реверберации для трёх частот от их опти­мальных значений.

3. Какой звукопоглотитель был применен для того, чтобы выполнилось условие для эквивалентных площадей и расчётное время реверберации соответствовало оптимальному.

Например: Вывод:

Вариант 1. Так как А_общ^тр > А_общ^р, а А_доб не превышает 10 % от А_общ^тр на всех частотах, то излишнего звукопоглощения не происходит. Рас­чёт­ные значе­ния времени реверберации в результате применения, резонансного звукопоглотителя на торцевых сторонах криволинейных выступов стен и потолка, и пористого материала на стенах, вполне удовлетво­ри­тельны, так как от­клоня­ются от оп­тимальных менее чем на 10% на всех частотах, что создает благоприятные условия для слушателей. Отражаю­щие и звукопоглощающие мате­риалы внутренних плос­костей подобраны правильно.

Расчётное время реверберации будет точно равно оп­тимальному значению в том случае, если к А_общ^р добавить А_доб. Для достижения нужного времени ре­верберации можно заменить некото­рые материалы на более зву­копо­глощающие, например – по­рис­тые погло­тители на откосе (для снижения вре­мени реверберации).

В кинотеатре качество звучания определяется не только архитектурным решением зала, но и качеством применяемой электроакустической аппаратуры, которая может нормально работать при малом времени реверберации.

Вариант 2. Так как А_общ^тр > А_общ^р, а А_доб превышает 10 % от А_общ^тр_, то необ­ходимо ставить (комбинировать) звукопо­глотители.

Расчёт времени реверберации показал, что для низких час­тот расчётное время реверберации совпадает с опти­мальным, а для средних и высоких час­тот, как видно по гра­фику, расчётное время ревербе­рации находится выше опти­маль­ной кривой более чем на 10%.