Tải bản đầy đủ (.pdf) (21 trang)

THIẾT KẾ CHỐNG ỒN VÀ TRANG ÂM PHÒNG HÒA TẤU QUY MÔ 820 CHỖ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.34 MB, 21 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN ÂM HỌC KIẾN TRÚC

BÀI TẬP LỚN:

THIẾT KẾ CHỐNG ỒN VÀ TRANG ÂM
PHỊNG HỊA TẤU QUY MƠ 820 CHỖ

GVHD: DIÊU HOÀI DŨNG
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRANG
MSSV: 18510101367
LỚP: KT2021C4

Tp.HCM, ngày 25 tháng 4 năm 2021


 m họ c kiến trú c
A. THIẾT KẾ CHỐNG ỒN:
Vị trí và thơng số xây dựng: Đường bằng phẳng khơng dốc, chỉ giới xây dựng 20m, cơng
trình cách tim đường tối thiểu 33m (r n =33 ¿
Các thông số yêu cầu: Mức ồn cho phép theo tiêu chuẩn (TCVN 5949-1998 về mức ồn tối
đa tại khu vực xen lẫn với khu vực hành chính):
‾ Từ 6h đến 18h : 60dB-A
‾ Từ 18h đến 22h: 55dB-A
Khảo sát hiện trạng tiếng ồn:
Giờ đo

8-9

9-10


10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

2000

1500

1000

900

900


700

900

900

1500

1000

900

1500

74,5

74

73

72,5

72,5

72

72,5

72,5


74

73

72,5

74

15%

15%

20%

30%

20%

15%

30%

25%

10%

10%

20%


20%

Hiệu
chỉnh

-0,38

-0,38

0

+0,77

0

-0,38

+0,77

+0,38

-0,77

-0,77

0

0

Xe nhẹ


20%

15%

20%

30%

20%

15%

30%

25%

15%

15%

20%

20%

Hiệu
chỉnh

+1


+0,5

+1

+2

+1

+0,5

+2

+1,5

+0,5

+0,5

+1

+1

Vận
tốc

30

40

50


50

50

40

50

50

40

30

40

40

Hiệu
chỉnh

-1,43

0

+1,43

+1,43


+1,43

0

+1,43

+1,43

0

-1,43

0

0

Mức
ồn

73,69

74,12

75,43

76,7

74,93

72,12


76,7

75,81

73,73

71,3

73,5

75

Cường
độ xe
Mức
ồn
tương
đương
Xe
nặng

Hiệu chỉnh độ dốc đường: 0 dB-A
Hiệu chỉnh độ rộng đường (chỉ giới xây dựng 20m): +1 dB-A
 Xét trong khung giờ từ 8h đến 18h:
Mức ồn trung bình tại con đường
L 73,69+74,12+75,43+76,7+ 74,93+72,12+76,7+75,81+73,73+71,3
1=

Vận tốc trung bình

V tb 1=

10

+1=75,453(dB −A )

30+40+50+50+ 50+40+50+50+ 40+30
=43(km/h)
10

Mật độ xe trên đường:
SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

2


 m họ c kiến trú c
N 1=

2000+1500+1000+900+ 900+700+900+ 900+1500+1000
=1130( xe / h)
10
S1=1000 ×

V tb 1
43
=1000×
=38,05( m)
N1
1130


Vì S1 > 20m nên coi nguồn ồn như nguồn dãy.
Độ giảm mức ồn lan truyền tới bề mặt cơng trình: r n >

S1
38,05
( 33 > 2 )
2

∆ L1=L1− LN 1=15 × lg ( S1 ×r n ) −33,39=13,09( dB− A)
LN 1=L1−∆ L1=75,453−13,09=62,363 (dB−A)
Vì LN 1 > 60 (dB-A) nên không đạt tiêu chuẩn
Độ chênh lệch của mức ồn tại bề mặt cơng trình so với tiêu chuẩn:
∆ 1=LN 1−60=62,363−60=2,363(dB− A)

 Xét trong khung giờ từ 18h đến 20h
Mức ồn trung bình tại con đường:
73,5+75
L 2=
+ 1=75,25(dB− A)
2
Vận tốc trung bình:
40+ 40
V tb 2=
=40 (km/h)
2
Mật độ xe trung bình:
900+1500
N 2=
=1200

2
V
40
S2=1000 × tb 2 =1000×
=33,33( m)
N2
1200
Vì S2 > 20m nên coi nguồn ồn như nguồn dãy.
S
33,33
Độ giảm mức ồn lan truyền tới bề mặt công trình: r n > 2 (33 >
)
2
2
∆ L2=L2 −LN 2 =15× lg ( S2 ×r n) −33,39=12,23 (dB−A)

LN 2=L2−∆ L2 =75,25−12,23=63,02(dB− A)
Vì LN 2 > 55 (dB-A) nên khơng đạt tiêu chuẩn
Độ chênh lệch của mức ồn tại bề mặt cơng trình so với tiêu chuẩn:
∆ 2=LN 2−55=63,02−55=8,02(dB− A)

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

3


 m họ c kiến trú c
Lựa chọn mức ồn L2 trong khung giờ 18h-20h (mức ồn cho phép 55dB-A) để khảo sát tìm
giải pháp chống ồn cho cơng trình.
Giải pháp đề ra là vừa tăng khoảng lùi cơng trình so với tim đường, vừa kết hợp trồng cây

xanh: bố trí ở mặt trước cơng trình 2 lớp cây xanh tán lá rậm có bề dày 6m, mỗi lớp cách nhau
3,5m (như hình vẽ)

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

4


 m họ c kiến trú c

Khi đó ta có: r 'n >

S2
33,33
(42,5 > 2 ¿
2

LN =L2−¿
= 75,25−¿ 15 ×lg (33,33 × 42,5 ) +33,39−1,5× 2−0,35 ×12

= 54,17(dB-A)
Vì LN < 55 (dB-A) nên thỏa mãn yêu cầu chống ồn cho cơng trình.
Vậy ta dùng giải pháp chồng ồn với những thông số như trên.
B. THIẾT KẾ TRANG ÂM
I.
XÁC ĐỊNH SƠ BỘ THỂ TÍCH, CHIỀU CAO TRUNG BÌNH:
‾ Thể loại cơng trình: khán phịng hịa tấu
‾ Quy mơ: N = 820 người
‾ Chỉ tiêu thể tích phịng theo đầu người: v= 6m3/người
‾ Chỉ tiêu diện tích sàn theo đầu người: s = 0,85m2/người

 Sơ bộ xác định thể tích khán phịng: V sb = v × N= 6 x 820= 4920 (m3)
 Sơ bộ xác định diện tích sàn : Ssb = s × N= 0,85 x 820=697 (m2)
V
 Chiều cao trung bình : H tb= =7(m)
S
II.
THIẾT KẾ HÌNH DÁNG KHÁN PHỊNG:
1. Thiết kế mặt bằng:
Chọn mặt bằng khán đài có dạng hình lục giác (như hình vẽ) với tổng diện tích sàn Ss =789 m2
( cộng thêm 15% so với diện tích sơ bộ cho hành lang,đường đi),thỏa mãn 1 người chiếm diện
khoảng 0,85 m2.
Khi đó ta có thể tích khán phịng trung bình là V= Ss x H tb = 789 x 7= 5523 (m3)
Với quy mô 820 chỗ, ta chia khu vực khán đài thành 9 khu vực nhỏ (khơng có ban cơng):


Khu vực 1 và 3: 2 x 69 = 138 (chỗ)

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

5


 m họ c kiến trú c






Khu vực 4 và 6: 2 x 80 = 160(chỗ)

Khu vực 7 và 9: 2 x 54 = 108 (chỗ)
Khu vực 2: 108 (chỗ)
Khu vực 5: 144 (chỗ)
Khu vực 8: 162 (chỗ)

Các dữ liệu tính tốn:





+
+


Khoảng cách giữa hai hàng ghế: 0,95m
Điểm nhìn cách mép sân khấu: 1,5m
Khoảng cách từ hàng ghế xa nhất đến điểm nhìn: 30m
Khoảng cách từ hàng ghế đầu đến điểm nhìn: 5,1m
Bố trí 4 lối đi:
2 lối đi giữa rộng 1,2m
2 lối đi hai bên (sát tường) rộng 1,5m
Khoảng cách từ hàng ghế cuối tới tường phía sau: 2m

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

6


 m họ c kiến trú c


2.

Thiết kế mặt cắt khán phòng:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

7


 m họ c kiến trú c

Chiều cao tầm mắt của người ngồi trên ghế: 1,1m
Độ vượt tia nhìn của người ngồi sau so với người ngồi trước: 0,12m
Độ cao mặt sân khấu: 1,05m
III.
TÍNH THỜI GIAN ÂM VANG, CHỌN VẬT LIỆU TRANG ÂM:
1. Tính thời gian âm vang tối ưu:
Tính toán ở tần số 125Hz, 500Hz và 2000Hz
Đối với tần số 500Hz: ( phịng hịa tấu K=0,41)

T 500 =K × lg V =0,41× lg 5523 ≈ 1,53(s )
Đối với tần số 125Hz: ( R125 =1,4 ¿

T TƯ
125=R 125 ×T 500 =1,4 ×1,53=2,142(s )
Đối với tần số 2000Hz: ( R2000 =1 ¿





T 2000=R 2000 × T 500 =1 ×1,53=1,53( s)

Biểu đồ:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

8


 m họ c kiến trú c
2. Tính hệ số hấp thu âm trung bình của các tần số:
Tổng diện tích các bề mặt phản xạ và hấp thụ âm trong hội trường:
‾ Diện tích hai tường bên: 500m2
‾ Diện tích tường sau lưng khán giả: 128 m2
‾ Diện tích sàn: 789 m2
‾ Diện tích trần: 812 m2
‾ Diện tích cửa đi: 32 m2
Tổng diện tích giới hạn các bề mặt phịng (khơng tính diện tích phần sân khấu): S = 2261 m2
Phương trình ERING:
Đối với tần số f≤ 500 Hz :
0,16 ×V
T TƯ
f =
−S × ln (1−a f ¿ )(s) ¿
Đối với tần số f≥ 2000 Hz :(m=0,0025)
0,16× V

Tf =
−S × ln (1−a f ¿ )+ 4 mV ( s) ¿

Xác định tổng lượng hút âm yêu cầu theo từng tần số:
yc
2
A f =a f × S(m )
Thay giá trị vào các cơng thức trên ta được bảng tính sau:






Hệ số hút âm

T 125

T 500

T 2000

af

0,17

0,23

0,2

A fyc

384,37


520,03

452,2

3. Xác định lượng hút âm thay đổi:
Trong phòng hội trường, sử dụng ghế đệm da mềm,ta xác định được hệ số hút âm như bảng
sau:
Đối tượng hút âm N
Người ngồi trên ghế

Hệ số hút âm α f
125Hz

500Hz

2000Hz

0,25

0,4

0,45

Ghế dựa đệm da mềm
0,18
0,28
0,3
Ta xác định được Atđ của các tần số 125Hz, 500Hz, 2000Hz đối với trường hợp có 70% khán
giả tương ứng với 574 người và 30% ghế trống:


SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

9


 m họ c kiến trú c
Đối tượng
hút âm N

Số lượng
đối tượng
N

125Hz
α

500Hz

α xN

α

2000Hz

α xN

α

α xN


Người+ghế
574
0,25
143,5
0,4
229,6
0,45
258,3
(70%)
Ghế trống
246
0,18
44,28
0,28
68,88
0,3
73,8
(30%)
Tổng cộng
820
187,78
298,48
332,1
4. xác định lượng hút âm cố định khi có 70% khán giả:
Đối với tần số 125Hz:
125
yc
125
2

Acđ = A125 − A tđ =384,37−187,78=196,59(m )
Đối với tần số 500Hz:
500
yc
500
2
Acđ = A500 − A tđ =520,03−298,48=221,55(m )
Đối với tần số 2000Hz:
2000
yc
2000
2
Acđ = A2000 − Atđ =452,2−332,1=120,1(m )
5. Chọn và bố trí vật liệu hút âm:
Căn cứ vào giá trị Acđ , 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:
Các bề mặt
hút âm
Trần phản
xạ
Trần hút âm
Sàn
Vật liệu tạo
khuếch tán
tường
Tường bảo
vệ hai bên
phịng

Tường bên

trên tường
bảo vệ

Vật liệu &
Diện tích
kết cấu hút
¿ ¿)
âm

125Hz

500Hz

2000Hz

α

α×S

α

α×S

α

α×S

396

0,01


3,96

0,01

3,96

0,02

7,92

416

0,029

12,064

0,032

13,312

0,05

20,8

789

0,01

7,89


0,01

7,89

0,02

15,78

130,08

0,1

13,08

0,1

13,08

0,08

10,41

Trát vữa
xù xì lớn

130,08

0,035


4,5528

0,031

4,032

0,023

2,99

Gỗ dán 3
lớp, trên
sườn gỗ
cách
khoảng
50cm nhét
bơng
8kg/cm2

369,92

0, 37

136,87

0,293

108,39

0,108


39,95

Sơn nước
Trát vữa
sơn xù xì
Bê tơng
nhẵn
Gỗ cơng
nghiệp có
hệ số hút
âm thấp

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

10


 m họ c kiến trú c

Tườn sau
lưng khán
giả

Cửa đi
Lối đi

Gỗ dán 3
lớp đục lỗ
5mm.

Nhét bơng
mặt
ngồi ,q
t sơn xù xì
Cửa mặt
bọc da
Lót thảm
cao su

128

0,04

5,12

0.33

42,24

0,05

6,4

32

0,1

3,2

0,11


3,52

0,09

2,88

318

0,04

12,72

0,08

25,44

0,03

9,54

Acđ Tổng cộng

199,46

221,864

6.
a.


116,67

Kiểm tra sai số:
Kiểm tra tổng lượng hút âm cố định:
199,46−196,59
A125
× 100 %=1,46 %
cđ →
196,59
221,864−221,55
500
Acđ →
×100 %=0,14 %
221,55
116,67−120,1
2000
Acđ →
×100 %=−2,86 %
120,1
Sai số trong phạm vi cho phép. Vậy vật liệu và kết cấu hút âm bố trí như bảng trên thì đạt u
cầu về tổng lượng hút âm cần có trong phịng.
b. Kiểm tra thời gian âm vang:
 Thời gian âm vang thực tế khi có trang âm:
Với tần số 125Hz:
125
2
A125 = A125
tđ + Acđ =187,78+199,46=387,24( m )
Với tần số 500Hz:
500

2
A500 = A500
tđ + Acđ =298,48+221,864=520,344 (m )
Với tần số 2000Hz:
2000
2
A2000 = A2000
tđ + A cđ =332,1+116,67=448,77(m )
 Hệ số hút âm trung bình của các tần số (với S=2261m2):
A125 387,24
a 125=
=
=0,17
S
2261
A500 520,344
=
=0,23
S
2261
A 2000 448,77
a 2000=
=
=0,198
S
2261
a 500=

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367


11


 m họ c kiến trú c
 Thời gian âm vang theo phương trình ERING:
0,16 × V
0,16× 5523
−S × ln (1−a125 ¿ )=
¿
−2261 ×ln (1−0,17¿)≈ 2,1(s )¿
0,16 × V
tt
T 500 =
0,16 ×5523
−S × ln (1−a500 ¿ )=
¿
−2261 × ln(1−0,23¿)≈ 1,5(s )¿
tt

T 125=

0,16 ×V

tt

T 2000=

−S × ln (1−¿ a 2000 )+ 4 mV =

0,16 × 5523

¿
−2261 ×ln (1−0,23¿)+4 × 0,0025 ×5523 ¿

≈ 1,59(s)
 Sai số so với âm vang tối ưu:

2,1−2,142
× 100 %=−1,96 %
2,142
1,5−1,53
T tt500 →
×100 %=−1,96 %
1,53
tt

T 125 →

T tt2000 →

1,59−1,53
× 100 %=3,92 %
1,53

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

12


 m họ c kiến trú c


IV.
KHẢO SÁT PHẢN XẠ ÂM TRÊN MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT:
Ta chia khu vực khán đài làm 9 khu vực nhỏ và khảo sát sự phản xạ âm tại điểm bất kì thuộc 9
khu vực này.

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

13


 m họ c kiến trú c
Vì mặt bằng có tính đối xứng qua trục cố định nên tiến hành khảo sát tại 6 điểm như sau:
1. Tại điểm A thuộc khu vực số 3:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

14


 m họ c kiến trú c

2.

Tại điểm B thuộc khu vực số 2:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

15



 m họ c kiến trú c

3.

Tại điểm C thuộc khu vực số 5:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

16


 m họ c kiến trú c

4.

Tại điểm D thuộc khu vực số 6:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

17


 m họ c kiến trú c

5.

Tại điểm E thuộc khu vực số 8:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367


18


 m họ c kiến trú c

6.

Tại điểm F thuộc khu vực số 9:

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

19


 m họ c kiến trú c

MỤC LỤC
SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

20


 m họ c kiến trú c
A.

THIẾT KẾ CHỐNG ỒN:..................................................................................................................2

B.

THIẾT KẾ TRANG ÂM...................................................................................................................5

I.

XÁC ĐỊNH SƠ BỘ THỂ TÍCH, CHIỀU CAO TRUNG BÌNH:................................................5

II.

THIẾT KẾ HÌNH DÁNG KHÁN PHỊNG:............................................................................5

1.

Thiết kế mặt bằng:.....................................................................................................................5

2.

Thiết kế mặt cắt khán phịng:...................................................................................................7

III.

TÍNH THỜI GIAN ÂM VANG, CHỌN VẬT LIỆU TRANG ÂM:.......................................7

1.

Tính thời gian âm vang tối ưu:.................................................................................................7

2.

Tính hệ số hấp thu âm trung bình của các tần số:...................................................................8

3.


Xác định lượng hút âm thay đổi:..............................................................................................8

4.

xác định lượng hút âm cố định khi có 70% khán giả:.............................................................9

5.

Chọn và bố trí vật liệu hút âm:.................................................................................................9

6.

Kiểm tra sai số:........................................................................................................................10

IV.

KHẢO SÁT PHẢN XẠ ÂM TRÊN MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT:......................................11

1.

Tại điểm A thuộc khu vực số 3:..............................................................................................13

2.

Tại điểm B thuộc khu vực số 2:...............................................................................................14

3.

Tại điểm C thuộc khu vực số 5:..............................................................................................15


4.

Tại điểm D thuộc khu vực số 6:..............................................................................................16

5.

Tại điểm E thuộc khu vực số 8:...............................................................................................17

6.

Tại điểm F thuộc khu vực số 9:...............................................................................................18

SVTH: Nguyễn Ngọ c Trang/18510101367

21



×