
- •А.Н. Шихов, д.А. Шихов Архитектурная и строительная физика
- •Глава 1. Строительная климатология
- •Глава 2. Строительная теплотехника
- •Глава 3. Архитектурная и строительная светотехника
- •Глава 4. Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.9. Архитектурная акустика
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 Строительная климатология
- •1.1. Связь между климатом и архитектурой зданий
- •1.2. Климатические факторы и их роль при проектировании зданий и сооружений
- •1.3 Климатическое районирование
- •1.4. Архитектурно-климатические основы проектирования зданий
- •1.5. Архитектурный анализ климатических условий погоды
- •Глава 2 Строительная теплотехника
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Виды теплообмена
- •2.3. Теплопередача через ограждения
- •2.4. Сопротивление теплопередачи через однослойные и многослойные ограждающие конструкции, выполненные из однородных слоев
- •2.5. Расчет температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.6. Графический метод определения температуры внутри многослойной ограждающей конструкции (метод Фокина-Власова)
- •2.7. Влияние расположения конструктивных слоев на распределение температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.8. Методика проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9. Исходные данные для проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9.1. Параметры внутреннего воздуха помещений
- •2.9.2. Наружные климатические условия
- •2.9.3. Расчетные характеристики строительных материалов и конструкций
- •2.9.4. Расчет отапливаемых площадей и объемов здания
- •2.10. Определение нормируемого (требуемого) сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.11. Расчет общего или приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.12. Конструктивное решение наружных ограждающих конструкций
- •2.13. Определение санитарно-гигиенических показателей тепловой защиты зданий
- •2.14. Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление зданий
- •2.15. Влажность воздуха и конденсация влаги в ограждениях
- •2.15.1 Расчет ограждающих конструкций на конденсацию водяного пара
- •2.15.2. Графо-аналитический метод определения зоны конденсации внутри многослойной ограждающей конструкции
- •2.15.3. Паропроницаемость и защита от переувлажнения ограждающих конструкций
- •2.16. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
- •2.17. Теплоустойчивость ограждающих конструкций
- •2.17.1. Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года
- •2.17.2. Теплоусвоение поверхности полов
- •2.18. Повышение теплозащитных свойств существующих зданий
- •2.19. Энергетический паспорт здания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 111 Архитектурная и строительная светотехника
- •3.1. Основные понятия, величины и единицы измерения
- •3.2. Световой климат
- •3.3. Количественные и качественные характеристики освещения
- •3.4. Естественное освещение зданий
- •3.5. Естественное и искусственное освещение зданий
- •3.6. Выбор систем естественного освещения помещений и световых проемов
- •3.7. Нормирование естественного освещения
- •3.8. Проектирование естественного освещения
- •3.8.1. Определение площади световых проемов жилых и общественных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.8.2. Расчет площади световых проемов производственных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.9. Проверочный расчет естественного освещения помещений
- •3.9.1. Последовательность проведения проверочного расчета при боковом освещении производственных зданий
- •3.9.2. Расчет естественного освещения производственных помещений при верхнем и комбинированном расположении светопроемов
- •3.9.3. Проверочный расчет естественного освещения при боковом размещении световых проемов в жилых и общественных зданиях
- •3.9.4. Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий
- •3.10. Расчет времени использования естественного освещения в помещениях
- •3.11. Совмещенное освещение зданий
- •3.13. Нормирование и проектирование искусственного освещения помещений
- •3.14. Архитектурная светотехника
- •3.14.1. Нормирование и проектирование освещения городов
- •Проектирование освещения архитектурных ансамблей
- •3.15. Светоцветовой режим помещений и городской застройки
- •3.16. Инсоляция и защита помещений от солнечных лучей
- •3.17. Солнцезащита и светорегулирование в зданиях
- •3.18. Экономическая эффективность использования инсоляции и солнцезащиты
- •Глава 4 Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.1. Общие понятия о звуке и его свойствах
- •4.2. Источники шума и их шумовые характеристики
- •4.3. Нормирование шума и звукоизоляция ограждений
- •4.4. Распространение шума в зданиях
- •4.5. Звукоизоляция помещений от воздушного и ударного шума
- •4.5.1. Определение индекса изоляции воздушного шума для вертикальных однослойных плоских ограждающих конструкций сплошного сечения
- •Границ 1/3 - октавных полос
- •4.5.2. Определение индекса изоляции воздушного шума для каркасно-обшивных перегородок
- •4.5.3. Определение индекса изоляции воздушного шума для междуэтажных перекрытий
- •Расчет междуэтажных перекрытий на ударное воздействие шума
- •4.6. Измерение звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций в акустических камерах
- •Мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию помещений
- •Защита от шума селитебных территорий городов и населенных пунктов
- •4.9. Архитектурная акустика
- •4.9.1. Оценка акустических качеств залов
- •Экспериментальные способы проверки акустических качеств залов
- •4.10. Общие принципы акустического проектирования залов
- •4.11. Специфические особенности акустического проектирования залов различного функционального назначения
- •4. 12. Видимость и обозреваемость в зрелищных сооружениях
- •Общие принципы проектирования беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.12.2. Обеспечение беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.13. Расчет беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •Контрольные вопросы
- •Основные термины и определения
- •Примеры расчетов звукоизоляции ограждающих конструкций (примеры взяты из сп 23-103-03)
- •Примеры расчета по беспрепятственной видимости и акустике зрительных залов
- •Примеры светотехнического расчета гражданских и промышленных зданий
- •Примеры из области архитектурного освещения зданий
- •Примеры расчета продолжительности инсоляции зданий
4. 12. Видимость и обозреваемость в зрелищных сооружениях
Многие общественные здания включают зальные помещения большой вместимости, в которых основной функцией людей является зрительное восприятие. К таким помещениям относятся различные аудитории, театральные, спортивные и иные залы с трибунами для зрителей. Условия зрительного восприятия и видимости определяют геометрические параметры (длину, ширину, высоту) и форму таких помещений, а также форму специальных устройств для размещения зрителей (трибун, амфитеатров).
Под видимостью понимается возможность полного или частичного наблюдения объекта, т.е. такое взаимное расположение наблюдателя и объекта, при котором лучи зрения от глаз наблюдателя беспрепятственно проходят ко всем точкам или к части наблюдаемого объекта.
Общие принципы проектирования беспрепятственной видимости в зрительных залах
Одним из условий проектирования зрительных мест в таких помещениях является обеспечение зрителям нормальной видимости сцены, арены и т.п. и происходящего на них действия.
Для обеспечения беспрепятственного и неискаженного зрительного восприятия такие помещения должны отвечать следующим требованиям:
- в помещениях не должно быть внутренних опор, расположенных между зрителями и объектами восприятия. Для исключения внутренних опор помещения перекрываются большепролетными балками, фермами, пространственными конструкциями;
- зрительские места должны располагаться таким образом, чтобы впереди сидящие зрители не загораживали собой объект восприятия. Для этого уровень пола, где располагаются зрительские места, постепенно поднимается по мере удаления от объекта восприятия.
Видимость со всех зрительных мест является важнейшей задачей, решаемой при проектировании помещений и зданий массового пользования.
В зависимости от специфики зрелищных сооружений массового пользования теория и метод расчета видимости при построении зрительных мест не меняются. Однако принципы, которыми руководствуются при проектировании зрительного пространства, а также нормативы видимости для различных зрительных залов (театр, кинотеатр или стадион) значительно отличаются друг от друга.
К числу факторов, от которых зависит видимость в зрительных залах, относятся: объемно-пространственная структура интерьера сооружения и его частей (сцена и зал, арена и трибуны); условия освещенности (естественное или искусственное), яркость освещения объекта; угол зрения, под которым наблюдатель видит объект, удаление наблюдателя от объекта наблюдения и величина последнего;. а также физиологические законы зрения и другие обстоятельства.
Благоприятная для зрителей видимость достигается соблюдением следующих факторов:
- оптимальное зрительное удаление от объекта наблюдения;
- предельно допустимые горизонтальный и вертикальный углы обозрения;
- беспрепятственная видимость наблюдения;
- отсутствие преград на пути зрительного луча от наблюдаемой точки к глазу зрителя.
Размеры помещения должны быть ограничены возможностью различать существенные детали объекта восприятия. Так, в аудитории существенной деталью может быть штрих мела на доске, на хоккейной площадке — шайба, на театральной сцене — черты лица актера.
Зрительное удаление влияет на расположение зрительных мест в плане и зависит от функционального назначения зрительных залов.
Для кинотеатров предельная длина зала не должна быть более 42 м, так как при большем размере нарушается синхронное восприятие зрителем звука и изображения на экране - звук запаздывает.
Для драматических и оперных театров удаление последних рядов от рампы сцены обычно колеблется в пределах от 24 м (для залов на 600 чел.) до 35 м (для залов более 1200 чел.).
Для театров и особенно кинотеатров наряду с предельным удалением зрителя большое значение для качества восприятия имеет минимальное расстояние зрителя от предмета наблюдения, так как близко сидящий от сцены зритель (порядка 2-3 м) не в состоянии окинуть одним взглядом, без поворота головы, всю картину происходящего на сцене (экране) действия. Это связано с тем, что человек двумя глазами способен охватить около 40% горизонтальной плоскости и около 20% - вертикальной плоскости. В связи с этим наблюдаемая картина фиксируется глазами в виде отдельных фрагментов, а общая композиция утрачивает целостность.
Для стадионов с обширной ареной этот фактор не имеет значения.
Кроме предельного удаления на качество зрительного восприятия значительное воздействие оказывает также тот факт - под каким горизонтальным и вертикальным углом зритель воспринимает действие на сцене, эстраде или арене.
Границы горизонтальных углов, создающих оптимальную видимость, могут быть получены графически отрезками прямых, проведённых через крайние точки задних декораций и через грань сцены (рис. 4.45, а). При этом построении получается горизонтальный угол, называемый оптическим углом зала. За пределами зрительных лучей размещать зрительные места не рекомендуется, так как видимость ограничена только частью сцены.
В залах для исполнения эстрадных номеров (рис. 4.45, б) оптический угол может достигать до 150о, что позволяет уменьшить длину (глубину) зала за счёт увеличения его ширины. Вертикальный угол на точку в середине красной линии сцены на высоте 1,5 м от пола не должен превышать для средних мест зала 25о, а для боковых - 35о.
Рис. 4.45. Схемы построения горизонтальных углов видимости в зрительных залах: а- оперных и драматических; б - с эстрадой; в — цирков
Для цирков (рис. 4.45, в) оптический угол может достигать 310-315о с расположением зрительных мест почти по полным окружностям. Вертикальный угол, образованный лучом зрения самого верхнего зрителя к ближайшему краю барьера арены не должен быть более 30о. Предельное удаление зрителей от центра арены рекомендуется 40-45 м.