Thiết kế chống ồn bên ngoài cho công trình khán phòng ca vũ kịch 900 chỗ có mặt bằng: Công trình xây dựng trên khu đất 50m x 50m. Công trình có một mặt giáp đường còn 3 mặt còn lại giáp nhà ở, do đó nguồn ồn chỉ xuất phát từ một phía đó là từ đường vào, ba mặt còn lại được xem như có độ ồn bằng 0. Mặt đường có chiều rộng 30m, chỉ giới xây dựng 20m, khoảng lùi công trình 20m, mật độ xe trên đuờng 200 xegiờ.
Trang 1THIẾT KẾ TRANG ÂM CHO NHa hat
A Thiết Kế Chống Ồn Ngoài Công Trình :
1 Các thông số :
Thiết kế chống ồn bên ngoài cho công trình khán phòng ca vũ kịch 900
chỗ có mặt bằng :
- Công trình xây dựng trên khu đất 50m × 50m Công trình có một mặt giáp
đường còn 3 mặt còn lại giáp nhà ở do đó nguồn ồn chỉ xuất phát từ một
phía đó là từ đường vào, ba mặt còn lại được xem như có độ ồn bằng 0
- Mặt đường có chiều rộng 30m , chỉ giới xây dựng 20m, khoảng lùi công trình 20m, mật độ xe trên đường - 200 xe/h
- Mức ồn cho phép tại cửa sổ ngoài cùng của công trình (cửa sổ cao 1,2m) là
55 (dB_A) Độ ẩm trung bình ta lấy - 70%
2 Mức ồn của đường phố :
Trang 2- Xét điểm A cách tim đường 7,5m , cao lên 1,2m ta làm được bảng khảo
sát và tính toán như sau :
- Mức ồn trung bình (chia ra cho 12 h ): = = 74,27 (dB_A)
- Hiệu chỉnh độ dốc đường : Không cóhiệu chỉnh
- Hiệu chỉnh cho độ rộng đường : Không cóhiệu chỉnh
Vậy độ ồn của đường phố đo tại điểm A là : LA = 74,27 (dB_A)
3 Kiểm tra mức ồn và làm giảm mức ồn tại cửa sổ ngoài công trình ( cao 1,2m) :
- Xét với nguồn ồn do đường phố gây ra , ta xem nguồn ồn là nguồn dãy
- Với các số liệu
Mật độ xe ở trên đường là N = 200xe/h , Vận tốc trung bình của các xe trên đường là V TB = 42,5 km/h
Khoảng cách từ điểm A đến cửa sổ ngoài công trình là
r n = 32,5 m Nền phía trước công trình
được trồng loại cỏ xanh có hệ số K n = 1,1
Giả thiết không khí hút âm không đáng kể (bỏ qua không tính toán)
Ta có : S = 1000 × = 1000 × = 212,5 (m)
Nhận thấy : rn = 32,5 m < S/2 = 106,25 m nên áp dụng công thức giảm ồn (cho nguồn dãy)
Ln 58.36 (dB_A) > mức ồn cho phép là 55 (dB_A) Vậy ta phải có phương pháp làm giảm độ ồn ngoài nhà cho công trình.(từ chỉ giới xây dựng cho đến mép công trình )
Trang 3- Ta dùng cây xanh hút âm để tiếp tục giảm ồn cho công trình.
-Ta trồng ở mặt nền trước công trình 3 lớp cây xanh ( Z = 3 ), mỗi lớp có bề dày B = 3m, các lớp cách nhau một khoảng A = 3m Hệ số hút âm của cây xanh là = 0.17 (loại rừng lá rậm )
- Aùp dụng công thức giảm ồn khi có lớp cây xanh hút âm là :
Ln = LA – – 1,5 Z – Bm
Ln = 52,33 < mức ồn cho phép là 55 (dB_A) (đạt)
- Vậy ta dùng cây xanh chống ồn cho công trình theo các thông số như trên
B Thiết Kế Trang Âm
1 Tỉ lệ và thể tích phòng :
- Thể loại công trình : khán phòng ca vũ kịch
Trang 4- Quy mô : 900 chỗ
- Chỉ tiêu thể tích mỗi người N = 6,5 m3
- Thể tích khán phòng V = 900 6.5 = 5850 (m3)
- Từ thể tích trên ta chia ra ba chiều của khán phòng theo tỉ lệ 1 : 1,62 : 2,62 ( tỉ lệ vàng)được các chiều của phòng lần lượt là 11m , 18m , và 29m
2 Hình dáng phòng :
- Với quy mô 900 chỗ ta chia khán đài ra làm 2 phần :
+ Phần dưới trệt : 750 chỗ : 600 6,5 = 4875 (m3) + Phần trên ban công : 150 chỗ : 300 6.5 = 975 (m3)
- Và chọn hình tối ưu nhất cho khán phòng như hình vẽ
Trang 53 Mặt cắt phòng (tầm nhìn):
- Thiết kế độ dốc khán phòng :
- Khán phòng trên hình vẽ mặt cắt gồm 4 nhóm ghế 1,2,3,4 với 4 độ dốc khác nhau nhằm đảm bảo khán giả có thể nhìn thấy điểm nhìn bất lợi trên sân khấu ( trên sân khấu cách mép 1m )
Hai hàng ghế chẵn và lẻ so le nhau như hình vẽ
Mặt phẳng sân khấu chứa có chiều cao cách mắt khán giả ở hàng ghế đầu tiên của khu 1 một khoảng b = 0,08m
- Khoảng cách giữa hai hàng ghế : 0,8m
- Chiều cao người ngồi trên ghế : 1,2m
- Chiều cao từ tia nhìn đến mắt người ngồi trước : 0,13m
Khoảng cách từ hàng ghế đầu khu 1 đến điểm nhìn bất lợi là a = 4,6m
Đối với nhóm ghế 1 ta có : Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là 0,13m
Chiều dài hàng ghế là x1 = 4,8m
Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến cote hàng ghế cuối là y1 =
= 0,78m
Độ dốc của khu ghế là : i1 = = = 16,25 %
Đối với nhóm ghế 2 ta có : Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là 0,16m
Chiều dài hàng ghế là x2 = 5,6m
Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến cote hàng ghế cuối là y2 =
= 1,12m
Độ dốc của khu ghế là : i2 = = = 20 %
Đối với khu ghế 3 ta có : Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là 0,2m
Chiều dài hàng ghế là x3 = 4,8m
Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến cote hàng ghế cuối là
yC = = 1, 2m
Độ dốc của khu ghế là : i3 = = 25 %
Trang 6Đối với nhóm ghế 4 ta có : Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là 0,28m
Chiều dài hàng ghế là x4 = 4,8m
Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến cote hàng ghế cuối là y2 =
= 1,68m
Độ dốc của khu ghế là : i4 = = = 35 %
Trang 74 Mặt cắt và mặt bằng phòng ( cảm thụ và phản xạ âm ):
Các mặt phản xạ âm và hấp thu âm trên trần và tường được bố trí như hình vẽ
Đảm bảo các khoảng L < 17m để không xảy ra hiện tượng âm dội
Trang 85 Đánh giá và điều chỉnh thiết kế thông qua các chỉ tiêu âm học :
- Thời gian âm vang tối ưu của các tần số :
Trang 9Với f = 500 Hz , Ta áp dụng công thức tính thời gian âm vang tối ưu :
= K × lgV (s) Công trình nhà biểu diễn kịch nói có hệ số mục đích sử dụng của phòng: K = 0,41
Thể tích phòng : V = 5850 m3
= 0,41 × lg 5850 1,545 (s)
Với các tần số f khác, thời gian âm vang xác định theo công thức : =
R ×
Tra bảng 5-1 về hệ số ta có :
R = 1,4 cho tần số f = 125 Hz và R = 1 cho tần số f = 2000 Hz
= 1,4 × 1,545 = 2,163 (s)
= 1 × 1,545 = 1,545 (s)
- Tính hệ số hấp thu âm trung bình của các tần số :
Phòng có diện tích các bề mặt như sau :
Sân khấu : 2 Smặt bên + Ssàn + Strần + Smặt sau = 2 × 42 + 63 + 21 + 67 = 235
m2
Tường 2 bên mặt trước miệng sân khấu : S = 69 m2
Tường 2 bên : 2 Stường bên = 2 × 261 = 522 m2
Tường sau lưng khán giả : S = 58 m3
Sàn : S = 817 m2
Trần : S = 921 m2
Tổng diện tích các bề mặt giới hạn phòng là : S = 2622 m2
Hệ số hấp thu âm trung bình :
Với f = 500 Hz : từ phương trình Ering
= = 1 – = 1 – = 0,206
Với f = 125 Hz : từ phương trình Ering
= = 1 – = 1 – = 0,152
Với f = 2000 Hz : từ phương trình Ering
Trong đó : m = 0,0065 là hệ số hút âm của không khí ở điều kiện nhiệt độ 200C và độ ẩm 70%
= 1 – e-0,173 = 0,159
Trang 10- Tính tổng lượng hút âm yêu cầu của các tần số :
= S × = 2622 × 0,152 = 398,544 m2
= S × = 2622 × 0,206 = 504,132 m2
= S × = 2622 × 0,159 = 416,898 m2
- Xác định lượng hút âm thay đổi :
Trong phòng biểu diễn kịch nói, sử dụng ghế dựa bằng gỗ dán Tra phụ lục ta tìm được các giá trị f
Đối tượng hút âm Hệ số hút âm f
Ghế dựa đệm da
mềm ( ) Người ngồi trên đệm
da ( )
0,18 0,24
0,28 0,32
0,28 0,43
Khi có 70% lượng khán giả yêu cầu có mặt:
: = 70%N + 30%N = 70%900.0,24 + 30%900.0.18 = 199,8
: = 70%N + 30%N = 70%900.0,32 + 30%900.0.28 = 277,2
: = 70%N + 30%N = 70%900.0,43 + 30%900.0.28 = 346,5
Xác định lượng hút âm cố định
-LƯỢNG HÚT ÂM \ TẦN
SỐ
6 Chọn và bố trí vật liệu hút âm :
Cân cứ vào các giá trị , ta chọn và bố trí vật liệu hút âm Cho phép sai số 10% Kết quả lựa chọn vật liệu hút âm được lập thành bảng sau :
Trang 11mặt hút
âm
(m 2 )
Sàn sân
6 3.78
Trần sân
9 1.89
Tường 2 bên
3 2.52
Tường sau
2 1.34
Trần phản
2 9.42
Trần hấp
thu âm trên sườn gỗ cáchTấm rơm ép đóng
tường 5cm
451 0.37 166
87 0.36 162.36 0.04 18.04
Mặt trước
Tường bên
4 0.02 10.44 0.03 15.66
Tường phía
sau khán
giả
Tường gạch trát
7 4.06
8 0.03 4.08
9 1.89
A cđ tổng hợp
5 Kiểm tra sai số :
- Kiểm tra lượng hút âm cố định :
= 7,817% < 10% ( thỏa mãn )
= -5,927% < -10% ( thỏa mãn )
= -3,789% < -10% ( thỏa mãn )
Sai số trong phạm vi cho phép Vậy vật liệu và kết cấu hút âm bố trí như bảng trên thì đạt yêu cầu về tổng lượng hút âm cần có trong phòng
- Kiểm tra thời gian âm vang :
Trang 12f = 125 hz : = 214.28 + 199,8 = 414,08 m2
f = 2000 hz : = 67.73 + 346,5 = 414,23 m2
hệ số hút âm trung bình với tần số 70 % khán giả :
Thời gian âm vang theo phương trình Ering:
Sai số về thời gian âm vang :
- = -4,3 % < -10% ( thỏa mãn )
- = 9,2 % < 10% ( thỏa mãn )
- = 5.5% < 10% ( thỏa mãn )
Trang 13- Kiểm tra độ đồng đều của trường âm trong phòng :
Mức âm yêu cầu cho phòng khán giả : 60_ 80 dB
Độ ồn cho phép : 40 dB
Chọn mức âm yêu cầu tại điểm C giữa phòng là 70 dB
Kiểm tra độ đồng đều của trường âm tại các điểm tiêu biểu 1, 2, 3, 4, 5 như trên hình vẽ
Ta có :
r1 = = 6,101 m
r2 = = 19,561 m
r3 = = 30,579 m
r4 = = 30,579 m
r5 = = 30,288 m
Ta áp dụng công thức : LP = 10.lgW + 10.lg + 120 dB
Trang 14Với Q = 1 do nguồn là nguồn điểm bức xạ sóng cầu , R = =
= 603,489 Xét tại điểm 2 có = 70 dB
10.lgW + 10.lg + 120 = 70 dB
lg W = - 2,834
W = 10-3,049 = 1465 10-6 (watt)
Với nguồn có công suất W như trên, ta tìm mức áp suất âm tại các điểm A, B,
D, E :
= 10.lg1465 10-6 + 10.lg + 120 = 70,1 dB
= 10.lg1465 10-6 + 10.lg + 120 = 69,947 dB
= 10.lg1465 10-6 + 10.lg + 120 = 69,947 dB
= 10.lg1465 10-6 + 10.lg + 120 = 70,07 dB
Ta thấy mức áp suất âm tại các điểm chênh lệch nhau rất bé nên lượng âm trong phòng đều nhau
- Kiểm tra độ rõ :
Độ rõ âm tiết : PA = 96.Ks Kl Kr Kn (%)
Tra bảng Ta có các hệ số K : Ks = 1 là hệ số giảm độ rõ do hình dáng phòng
Kl = 1 là hệ số giảm độ rõ do mức âm trong phòng
Kr = 0,96 là hệ số giảm độ rõ do thời gian âm vang
Kn = 0,85 là hệ số giảm độ rõ do mức ồn trong phòng
PA = 96.1 1 0,96 0,85 = 78,34 (%) Đạt yêu cầu về độ rõ
