Thiết kế, tính toán ánh sáng, thông gió tự nhiên trong nhà ở thiết kế âm học phòng hòa nhạc 1200 chỗ ngồi

Khu đất có hướng chính là hướng Tây Nam, với hai mặt tiền hướng Tây và hướng Nam, đón được nhiều gió tự nhiên.. Mặt tiền hướng chính Tây đón nắng buổi chiều góc chếch nên vẫn đảm bảo khô

Bài tập lớn Môn học: VẬT LÝ KIẾN TRÚC

GVHD: NGUYỄN MINH SƠN NHÓM THỰC HIỆN:

VÕ KIỀU PHƯƠNG TRÂN-21140088 NHIÊU GIA HY- 21140016

Họ tên sinh viên thực hiện đề tài:

1 Võ Kiều Phương Trân - 21140088

2 Nhiêu Gia Hy - 21140026

ĐIỂM:

NHẬN XÉT CỦA GV:

GV ký tên

I ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TP.HCM

+ Miền Nam nước ta có đặc điểm của kiểu khí hậu nhiệt đới cận xích đạo Nhiệt độ trung bình hàng năm ở Nam Bộ từ 25°C đến 35°C, + Miền Nam thường có 2 mùa: mùa mưa và mùa khô Mùa mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10.Mùa khô sẽ bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình 27,55°C

+ Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10 Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam

+ Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể

+ Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80%

và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%

II THÔNG GIÓ

1 Phân tích khu đất

• Vị trí: Đường 60, An Phú Quận 2, Tp HCM

Khu đất có hướng chính là hướng Tây Nam, với hai mặt tiền hướng Tây và hướng Nam, đón được nhiều gió tự nhiên Mặt tiền hướng chính Tây đón nắng buổi chiều góc chếch nên vẫn đảm bảo không quá bị ảnh hưởng vào những thời điểm nắng gắt Với diện tích khu đất 600 m2 khu đất được thiết

kế với nhiều khoảng xanh, thoáng đãng, giúp cho căn nhà tận dụng được những lợi thế tự nhiên từ hướng khu đất và khắc phục những nhược điểm chưa thuận lợi

=> Từ đặc điểm khu đất đến giải pháp thiết kế

- Khu đất có mặt tiền hướng Tây và Nam, ưu tiên mở cửa chính ra hướng Nam, nơi có gió tốt và mặt tiền thoáng đãng nhất Hướng Tây ưu tiên làm sân vườn và trở thành vị trí cho những khu chức năng ít bị ảnh hưởng như garage

- Đặt vị trí mở cửa thích hợp để đảm bảo thông gió cho toàn bộ khu chức năng thường sử dụng, và đầy đủ ánh sáng cho công trình, nhằm tạo sự thoải mái khi sử dụng và tiết kiệm năng lượng

2 Bố trí cửa lấy gió hợp lý đảm bảo sự dịch chuyển của các dòng không khí trong công trình

- Do đặc điểm khí hậu, hoa gió thành phố Hồ Chí Mình, công trình có khả năng tiếp cận 2 loại gió chính là gió Tây Nam và gió Đông Bắc

- Với lợi thế mặt tiền đón gió, khi thiết kế ưu tiên khối công trình và mở nhiều cửa sổ ở mặt tiền Bên trong nhà chọn vị trí cửa phù hợp, đảm bảo

áp lực khí động đủ để thông gió ở những khu chức năng cần thiết

+ Mặt bằng tầng 1

+ Mặt bằng tầng 2

Vậy cửa có kích thước(5,5 x1.8)m

Kiểm tra hệ số chiếu sáng bằng biểu đồ danhiluk

Biểu đồ danhilukI dành cho mặt cắt, biểu đồ 2 dành cho mặt bằng

Theo biểu đồ Danhiluk I

e1= 1 ô=0,1

Theo biểu đồ Danhiluk II

e2= 61 ô=0,61

➔ với etc=3, cửa sổ đạt yêu cầu

2 Chiếu sáng nhân tạo trang trí cho một phòng

Chiếu sáng nhân tạo trang trí phòng khách:

Diện tích S=39,5m2

a Tổng lượng ánh sáng khả kiến cần thiết

Eyc cho phòng khách ≥ 300 lux

 Lấy Eyc=300lux

S(phòng)xEyc= 39,5x300=11850 lumen

b Công suất đèn cần để chiếu sáng

Hiệu suất đèn= quang thông/hiệu suất đèn= 450/5=90 (lumen/W)

( lấy hiệu suất đèn led G5 )

Tổng lượng ánh sáng khả kiến/hiệu suất của đèn = 18500÷ 90 ≈ 131,6(W) Tổng số đèn cần dùng: Tổng công suất cần/ công suất 1 bóng đèn=

131,6/5≈ 25 bóng

 Chọn đèn chùm thả , bóng đèn loại đèn led công suất 5W

3 Các biện pháp xử lý bức xạ mặt trời đến công trình ở hướng Tây

Hướng tây là hướng đón nắng lúc mặt trời lặn, vì vậy công trình ở hướng tây thường bị ảnh hưởng bởi bức xạ nhiệt từ mặt trời, từ đó sinh ra những giải

pháp để giải quyết, chống nóng cho công trình kiến trúc Đảm bảo sự thoải mái trong sử dụng, bảo vệ tuổi thọ công trình

Sau đây là những biện pháp hữu ích thường được sử dụng để giải quyết vấn

lên công trình mà vẫn đảm bảo thẫm mỹ như sơn cách nhiệt

• Xây tường dày 2 lớp: với độ dày tường cùng khoảng không khí bên

trong, nhiệt độ bên ngoài khó có thể xâm nhập vào không gian sống

• Thiết kế khoảng không xanh: lựa chọn loại cây phù hợp, dãy cây xanh với độ dày ≥ 15~30𝑚, làm giảm nhiệt độ không khí, tăng độ ẩm

4 Vẽ chiếu nắng cho công trình ( xuân, thu phân, hạ, đông chí

a.Chiếu nắng ngày xuân-thu phân

Nắng 7 giờ Nắng 9 giờ

Nắng 11 giờ Nắng 13 giờ

Nắng 11 giờ Nắng 13 giờ

Nắng 17 giờ Nhận xét:

Sáng sớm nắng dịu nhẹ, tăng dần khi về trưa chiều Hướng đông là hướng đó nắng nhiều nhất, cần chọn kết cấu che nắng phù hợp

+ Buổi chiều, cường độ bức xạ Mặt Trời giảm, tia nắng yếu và mát vào 17 giờ

Tường phía Tây nóng ( nhất là khoảng 13 giờ đến 15 giờ ) , sau 15 giờ nhiệt

+ Độ cao sàn sân khấu 1m

+Tiền đài sân khấu: 1,2 m

+ khoảng cách sân khấu hàng ghế đẩu

Góc mở trên mặt bằng γ < 30° Góc mở I lấy theo hình

1 Góc nhìn của khán giả

ngồi giữa

hang ghế đầu

α ≤ 30° Góc nhìn lấy theo hình 1 Góc nhìn của khán giả

ngồi giữa

hang ghế cuối

β ≥ 110° Góc mở I lấy

Chiều rộng lối đi dọc: 1200mm

Chiều rộng lối đi ngang: 1600mm

Bố trí ghế ngồi

Khu a: 480ghế ngồi ( 12 hàng ghế)

Khu b: 720 ghế ngồi ( 15 hàng ghế)

Thiết kế các bề mặt phản xạ và hấp thụ âm:

▪ Thiết kế tấm tường phản xạ và hấp thụ âm:

Các mặt phản xạ âm và hấp thụ âm trên tường được bố trí

− Các tấm phản xạ âm ở 2 bên tường dọc có tác dụng phản xạ âm, tăng cường

độ rõ và độ âm vang để âm thanh đến tai khán thính giả được hay hơn Trường

âm phản xạ đảm bảo phục vụ tất cả các chỗ ngồi trong khán phòng và hướng

về cuối phòng, nơi khán giả nhận được ít âm trực tiếp

− Các tấm hút âm ở đầu phòng để hạn chế hiện tượng âm lặp có thể xảy ra với các hàng ghế đầu

− Các tấm hút âm ở cuối phòng để ngăn không cho tiếng dội xuất hiện trong

phòng

+Hai hàng ghế chẵn lẻ so le nhau như hình vẽ

+ Mặt phẳng sân khấu chứa có chiều cao cách mắt khan giả ở hang đầu tiên của khu

từ phía sau khán phòng

Thiết kế âm học theo thời gian âm vang

Thể loại kịch → K = 0.41→ TTƯ500 = 𝐾 × lg V = 0.41 × lg 9000 = 1.62s

Ta tính được thời gian âm vang của thầng số khác :

− Với các tần số f khác , thời gian âm vang xác định theo công thức :

Diện tích m2

125 500 200

 S.  S.  S. Sàn sân khấu Sàn lát gỗ ván 164 0.05 8,2 0,05 8,2 0,06 9,84 Trần sân khấu Tấm vật liệu ép dày 160,72

0,1 16,07

2 0,15

24,10

8 0,05 8,036 Tường 2 bên

sân khấu

0,18 28,8 0,19 30,4 0,12 19,2 Tường sau sân

khấu

Trát nha cóc nhỏ quét sơn

131,2

0,04 5,248 0,03 3,936 0,05 6,56 Tường mặt

trước miệng

sân khấu

Tường gách trát vữa quét sơn

190,4

0,01 1,904 0,01 1,904 0,02 3,808 Trần phản âm Bê tông quét sơn 894

0,04 35,76 0,06 53,64 0,04 35,76 Trần hút thụ âm Bông thủy tinh có

γ= 75-85 kg/m3 bọc trong vải thủy tinh, dày 50mm, đặt cách trần 50mm

khan giả

Tấm sợi gỗ cứng 192

0,5 96 0,08 15,36 0,04 7,68 Sàn lối đi Trải thảm cao su 362,84

0,24

0,28 0,32

0,28 0,43

Khi có 70% lượng khan giả yêu cầu có mặt

A125 : A125 = 70%N a2 + 30%N a1=70%.1200.0,24 +30%.1200.0,18=266.4 thay đổi tđ

A500 : A500 = 369,6

thay đổi tđ

A2000 : A2000= 462

thay đổi tđ

▪ Kiểm tra thời gian âm vang :

hệ số hút âm trung bình với tần số 70 % khán giả

Phòng với hình dạng đã chọn và bố trí vật liệu âm trong phòng tương đối

tốt, qua kiểm tra ta thấy:

- Trường âm trong phòng tương đối đồng đều

- Mức áp suất âm trong phòng khá đều

Qua đó công trình phòng hòa nhạc 900 chỗ đáp ứng được những yêu cầu

thiết kế trang âm