SLIDE BÀI GIẢNG_Nguồn ồn

CHƯƠNG V

NGUỒN ỒN, LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG
CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ CÁCH XỬ LÝ

VH

1


A - NGUỒN ỒN - TÁC HẠI CỦA TIẾNG ỒN
I - NGUỒN ỒN - TÍNH CHẤT CỦA TIẾNG ỒN
1 - Mức ồn và cảm giác chủ quan
Ngưỡng nghe
Ngưỡng chói

Io = 10 –
I
= 1

12

W/m2 ;
W/m2 ;

P0 = 2.10 –
P
= 2.10

5

N/m2
N/m2

Ø Trong môi trường tiếng ồn khoảng 80dB con người cảm thấy khó
chịu, nếu cao hơn sẽ thương tổn đến thính giác, mất khả năng tập
trung hoạt động, làm việc, nghiên cứu...
Ø Phản ứng của con người đối với tiếng ồn phụ thuộc vào tính chất
vật lý của tiếng ồn, đồng thời do cảm giác tâm lý của con người,
thời gian hoàn cảnh tác động...
Ø Cùng một âm nhưng thời gian khác nhau, hoàn cảnh khác nhau, địa
điểm khác nhau...sẽ gây những cảm giác khác nhau.

VH

2


2 - Tính chất của tiếng ồn
Thành phần tần số của tiếng ồn: quy định tính chất của tiếng ồn.
Sự phụ thuộc vào tần số gọi là đặc tính tần số của tiếng ồn. Phân
tiếng ồn thành những loại sau:
•
•
•

Tiếng ồn thấp, tần số đến 300 Hz
Tiếng ồn trung bình, tần số 300 - 800 Hz
Tiếng ồn cao, tần số lớn hơn 800 Hz

Tiếng ồn phức tạp là tổ hợp nhiều âm đơn, tần số khác nhau, có

thể phân tích thành một âm cơ bản và những âm đơn, Những âm đơn
này bao phủ quanh âm cơ bản, tần số cao hơn âm cơ bản.
Một tiếng ồn nghe rất cao, trong thành phần tần số của nó, âm tần
số cao chiếm đa số và quyết định mức áp suất âm của tiếng ồn đó.
Tính chất tiếng ồn khác nhau cách xử lý cũng khác nhau.

VH

3


II - TIÊU CHUẨN MỨC ỒN CHO PHÉP
1 - Nguồn ồn và mức ồn tính tốn
Mức ồn tính tốn là mức ồn bên ngồi nhà có xu hướng xâm nhập vào
phòng. Khi thiết kế ngăn cách tiếng ồn cần xác định vị trí của nguồn
ồn, đo đạc điều tra thống kê số liệu để xác định mức ồn tính tốn.
Nguồn ồn ngoài nhà chủ yếu do các phương tiện vận tải, người qua
lại, các phân xưởng sản xuất nhỏ lan truyền tới.
2 - Mức ồn cho phép
Là mức ồn đã cải thiện tới mức con người có thể chịu đựng được dễ
dàng, là mức ồn không ảnh hưởng tới mục đích sử dụng của phịng.
Mức ồn cho phép xác định trên cơ sở kết quả đo đạc và điều tra thực
tế.
① Trong phịng khán giả: phơng ồn 40 - 45dB
② Trên đường phố: phông ồn 60 - 70dB
(tổng hợp nhiều loại tiếng ồn cơ bản khác nhau gọi là phông ồn)
Mức ồn cho phép xác định trên 2 căn cứ:
① Yêu cầu vệ sinh, đảm bảo cho con người có đủ điều kiện yên
tĩnh tốt nhất để làm việc, nghỉ ngơi. Yêu cầu này đòi hỏi
mức ồn nhỏ.

② Khả năng kinh tế và kỹ thuật cho phép, vật liệu và kết cấu
cách âm có thể có đuọc nhằm thỗ mãn tối đa hợp lý yêu cầu.
VH

4


3 - Tiêu chuẩn đánh giá tiếng ồn
a)

Phân loại nguồn ồn và tiếng ồn

Theo thời gian tác dụng: thường gặp 3 loại tiếng ồn
① Tiếng ồn liên tục: sinh ra suốt ngày đêm, mức thay đổi theo
thời gian không quan 5dB (tiếng ồn quạt gió...)
② Tiếng ồn gián đoạn: xuất hiện từng thời gian đứt quãng
③ Tiếng ồn thay đổi: mức thay đổi lớn hơn 5dB (tiếng ồn
phương tiện vận tải...)
Theo vị trí nguồn ồn: nguồn ồn trong nhà, ngồi nhà...
Theo nguồn gốc phát sinh và phương thức lan truyền.
• Tiếng ồn khơng khí: khơng khí lan truyền tiếng ồn
• Tiếng ồn va chạm: vật rắn va chạm phát sinh tiếng ồn
• Tiếng ồn rung động: kết cấu rung động truyền tải tiếng ồn.

VH

5


b) Tiêu chuẩn đánh giá mức gây nhiễu

Mức độ gây nhiễu độ rõ nghe âm diễn đạt định nghĩa
mức ồn, tính bằng mức áp suất âm trung bình dB của
tiếng ồn trong phạm vi 3 ốc ta:
600 - 1200; 1200 - 2400 và 2400 - 4800 Hz.

Đường cong đánh giá tiếng ồn NR

Các đường cong đánh giá mức độ gây nhiễu của
tiếng ồn:
Đường NR ( Noise Rating ), đường NCA ( Noise
Criferion Alfernate ), đường NC ( Noise
criterion ), đường PNC ( Preferred Noise
Criterion ).
VH

Mức nhiễu nghe thoải mái NC

6


B - LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG KHÔNG GIAN QUY HOẠCH VÀ NGUYÊN LÝ NGĂN
CÁCH

I - PHƯƠNG THỨC LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG KHÔNG GIAN QUY HOẠCH
Phương thức lan truyền tiếng ồn khác nhau, phương pháp ngăn cách
khác nhau. Trong kỹ thuật chống ồn thường gặp 2 phương thức lan
truyền.
1 - Khơng khí lan truyền tiếng ồn (tiếng ồn khơng khí)
Có 2 trường hợp:

① Sóng âm trực tiếp lan truyền:
Sóng âm trực tiếp lan trun trong mơi trường khơng khí (lan truyền
trực tiếp) VD: sóng âm lan truyền ở ngồi trừoi quang đãng hoặc lan
truyền từ phòng này sang phòng khác qua khe hở của kết cấu bao che.

VH

7


② Dao động lan truyền tiếng ồn (dao động truyền âm)
Sóng âm lan truyền trong khơng
khí, khi tới trên kết cấu ngăn
cách, gây trên bề mặt kết cấu một
áp lực, cưỡng bức kết cấu dao
động và bức xạ dao đông này ở
phía bên kia của kết cấu, kết quả
sóng âm truyền qua kết cấu tiếp
túc lan truyền đi.

2 - Va chạm lan truyền tiếng ồn (tiếng ồn va
chạm)
Tiếng ồn do vật rắn trực tiếp va chạm với nhau
hoặc máy móc rung động trên kết cấu nhà cửa gây
ra, tiếng rung động trong một phòng, qua nền
truyền sang phòng bên cạnh, tiếng giày tiếng
guốc đi trên sàn truyền xuống phòng dưới...

VH

8


II - QUY HOẠCH MẶT BẰNG VÀ CHỐNG ỒN
Để đảm bảo kinh tế và đạt hiệu quả cao về chống ồn, biện pháp
chống ồn phải được bắt đầu ngay từ tổ chức quy hoạch chung bằng
cách phân chia thành phố ra các khu vực cách biệt nhau theo mức độ
ồn ào và yên tĩnh: khu CN, Công cộng dịch vụ, dân cư, bệnh viện,
trường học...
Theo mức độ ồn, có thể phân chia thành phố ra 4 khu vực:
①
②
③
④

Khu CN: mức cường độ ≥ 80dB là nơi đặt những xí nghiệp và
đường phô ồn ào nhộn nhịp nhất.
Khu Công cộng và dịch vụ, mức cường độ ồn ≥ 70dB: do mật
độ di chuyển, đi lại cao và người đi bộ mua bán.
Khu dân cư, tương đối yên tĩnh, mức cường độ khoảng 60dB.
Khu vực n tĩnh: gồm những cơng trình bệnh viện, phòng
phát thanh, thư viện...mức cường độ ồn ≤ 50dB.

VH

9


Trong tổng mặt bằng đô thị,
căn cứ vào số liệu khí tượng,

xác định hướng gió chủ đạo
của các mùa trong năm, bố trí
khu CN sản xuất ở cuối hướng
gió đối với nhà ở. Chiều rộng
vùng cách ly giữa 2 khu vực
xác định theo yêu cầu vệ
sinh, đảm bảo mức cường độ ồn
trong giới hạn cho phép.
Những phương thức lan truyền tiếng ồn trong không gian các khu đô
thị:
Tiếng ồn lan truyền trong không gian tự do qua những bề mặt có lớp
phủ khác nhau, lan truyền qua những khối cây xanh lấp đầy khoảng
trống. Lan truyền qua các vật chắn: nhà cửa, bờ đê, tường chắn,
chướng ngại... Chướng ngại khác nhau tạo nên mức giảm độ ồn khác
nhau, phương pháp tính tốn cũng khác nhau.

VH

10


III - ĐỘ GIẢM MỨC ỒN LAN TRUYỀN TRONG KHÔNG GIAN QUY HOẠCH
Lan truyền tiếng ồn trong không gian quy hoạch là một trường hợp
đặc biệt của định luật vật lý về sự lan truyền sóng âm. Trong lớp
khí quyển trên mặt đất, sự lan truyền sóng âm phụ thuộc vào một
loạt những nhân tố chung và riêng. Nhân tố chung là mơi trường
khơng khí, nhân tố riêng là sự tồn tại các cơng trình, cây cỏ,
chướng ngại:

Ln

=

L1

–

( A1

+ A2

+ A3

+ A4

+ A5

+ ... )

Ln: mức áp suất âm (hoặc mức âm) tại điểm bảo vệ cách nguồn n mét.
L1: mức áp suất âm (hoặc mức âm) đã biết, đo tại vị trí cách nguồn
một khoảng cách cho trước.
A1 ÷ A5: độ giảm mức ồn

VH

11


Độ giảm mức ồn lan truyền qua cây xanh

Cây xanh lấp đầy khoảng trống

A

B

C

L1

L2

D

r1

rn

Được nhân thêm hệ số Kz kể đến tác dụng hút âm của cây xanh:
§ Cây xanh trồng xen kẽ, vịm lá rậm, có cây thấp trồng xung quanh Kz =
1,5
§ Cây xanh mang tính chất cơng viên, vịm lá trung bình có cây thấp
trồng xung quanh Kz = 1,2

VH

12


C - LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ NGUYÊN TẮC XỬ

LÝ
I - PHƯƠNG THỨC LAN TRUYỀN ÂM QUA KẾT CẤU NGĂN CÁCH
Có 2 phịng, phịng 1 gây ồn trong đó đặt nguồn ồn, tiếng ồn truyền
sang phòng II theo phương thức sau:
1 - Lan truyền âm khơng khí
Lan truyền âm trực tiếp: tiếng ồn lan truyền qua lỗ trống sang
phòng II từ phòng I.
Lan truyền âm dao động: sóng âm từ nguồn, bức xạ vào khơng khí tới
kết cấu ngăn cách, kích thích kết cấu dao dộng uốn cong, như vậy
kết cấu dao động trở thành nguồn âm mới, bức xạ vào phịngII những
sóng âm có tần số xấp xỉ tần số uốn cong.
2 - Lan truyền âm va chạm
Những rung động của nguồn biến thành những chấn động lan truyền
trong kết cấu và bức xạ vào phòng II. Đối với những tiếng ồn lan
truyền trực tiếp qua khe hở, qua lỗ trống trên kết cấu, biện pháp
là bịt kín các khe hở, lỗ trống.

VH

13


Lan truyền âm va chạm xảy ra khi trên kết cấu có vật rung động hoặc
vật rắn va chạm vào kết cấu. Kết cấu càng đặc chắc, càng cứng, khả
năng lan truyền âm va chạm càng mạnh. Khả năng ngăn cách tiếng ồn của
kết cấu không giống nhau đối với âm tần số khác nhau.
Quy định khả năng cách âm của kết cấu trong phạm vi 6 ốc ta với 6 tần
số trung bình

Quãng tần

số
Tần số
trung bình
(Hz)

75– 150 150–300

100

200

300
600

–

400

VH

600–1200

800

1200–
2400

1600

2400–

4800

3200

14


II - NGUYÊN TẮC XỬ LÝ GIẢM NHỎ TIẾNG ỒN TRONG CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC
1 -

Lựa chọn địa điểm xây dựng hợp lý

Bao gồm những nội dung sau:
Ø Tương quan giữa địa điểm xây dựng với xí nghiệp lớn, sân bay,
đường xe lửa, ga tàu lửa, xe điện, xa lộ mật độ vận chuyển lớn...
Ø Những trục đường lớn trong đô thị, trung tâm hoạt động công cộng,
khu thương mại mua bán tấp nập...ngồi tiếng ồn va chạm cịn tiếng
ồn rung động nền móng lan truyền tới cơng trình.

2 - Định vị tổng mặt bằng
Ø Chọn vị trí cơng trình trong đường
đỏ xây dựng, thông thường lùi xa
đường đỏ khoảng 20 - 30m.
Ø Lục hoá và tường rào bảo vệ giảm
mức gây nhiễm của tiếng ồn.

VH

15

3 - Tổ chức không gian chức năng hợp lý
Ø Trong một cơng trình, các khơng gian chức năng ồn ào và yên tĩnh
khác nhau. Việc tổ chức hợp lý sẽ đảm bảo chất lượng sử dụng và
cách âm tốt, không gây nhiễu lẫn nhau.
Ø Cửa đi và cửa sổ là 2 bộ phận có khả năng cách âm khá mong manh
của kết cấu bao che và phân cách, cần quan tâm khi thiết kế.
III - XỬ LÝ HÚT ÂM GIẢM NHỎ TIẾNG ỒN
1 - Trong phòng:
Xử lý hút âm rút ngắn thời gian âm vang, giảm nhỏ tiếng ồn
2 - Tiêu âm tại nguồn
Chụp hút âm là thiết bị xử lý hút âm tại nguồn trong phòng gây ồn
3 - Phân bố vật liệu hút âm
Lượng hút âm cần thiết để giảm nhỏ tiếng ồn xác định bằng tính toán
trên cơ sở bảo đảm thời gian âm vang tối ưu theo mục đích sử dụng của
phịng.

VH

16


IV - THIẾT KẾ KẾT CẤU CÁCH ÂM
Tiếng ồn lan truyền theo 2 phương thức:
•
•

Lan truyền âm khơng khí (lan truyền âm trực tiếp và lan truyền
âm dao động)
Lan truyền âm va chạm

Cách âm khơng khí
1 - Truyền âm trực tiếp
Sóng âm trực tiếp truyền qua khe trống, cửa mở..lợi dụng khơng khí
truyền tải tiếng ồn, trong mọi trường hợp, mọi loại hình đều gây
ảnh hưởng rất lớn.
2 - Truyền âm dao động
Tiếng ồn khơng khí lan truyền tới kết cấu phân cách, tác dụng lên
bề mặt kết cấu một áp lực cưỡng bức kết cấu dao động, mặt khác
kích thích các phần tử khơng khí cận kết cấu dao động, theo đó
sóng âm truyền qua kết cấu. Sóng âm truyền qua mặt cửa sổ, cửa đi,
kính, tường, vách theo nguyên lý này.

VH

17


3 - Khả năng cách âm khơng khí của kết cấu một lớp đồng nhất
Kết cấu một lớp vật liệu đồng nhất, có thể cấu tạo nhiều lớp vật
liệu khơng đồng nhất gắn chặt với nhau, dưới tác dụng của sóng âm,
các lớp kết cấu dao động cùng pha.
Lớp kết cấu nhiều lớp không đồng nhất, dưới tác dụng của sóng âm,
các lớp kết cấu dao động khác pha.
Những giả thiết khi tính tốn
² Kết cấu phân cách bằng những bản phẳng liên kết khớp theo chu
vi, biên khơng có chuyển vị ngang nhưng quay tự do được.
² Kết cấu lớn vô hạn, khối lượng phân bố đều và liên tục trên bề
mặt của nó, tạo thành một hệ thống vơ hạn những dao động điều
hồ ứng với vơ hạn tần số dao động riêng.

² Sóng âm tới trên kết cấu là sóng phẳng, phương tới vng góc
với mặt kết cấu. Sóng âm xuyên qua kết cấu cũng là sóng phẳng,
tự do bức xạ ra không gian.

VH

18


4 - Lượng cách âm trung bình của kết cấu một lớp đồng nhất
đối với tiếng ồn khơng khí
Từ những phân tích trên ta có nhận xét sau:
•
•

Kết cấu nặng cách âm tốt hơn kết cấu nhẹ vì khó dao động
dưới tác dụng của sóng âm.
Âm trầm xuyên qua kết cấu dễ hơn âm cao, vì hầu hết các
tần số dao động riêng của các kết cấu tương đối thấp,
bước sóng uốn cong tương đối lớn phù hợp với âm trầm.

VH

19


Cách âm va chạm
1 - Phương thức lan truyền âm va chạm
Tiếng ồn do va chạm trên bản sàn hoặc do thiết bị cơ khí rung
động trên mặt sàn gây ra. Theo phương thức va chạm gây chấn động

bản sàn, chia thành 2 loại như sau:
² Va chạm nhẹ: do tiếng giày, tiếng guốc đi lại trên mặt sàn
gây chấn động cục bộ phát ra tiếng ồn, lan truyền trong kết
cấu.
² Va chạm mạnh: gây chấn động toàn kết cấu, phương thức lan
truyền tiếng ồn này rất nghiêm trọng, thường do các máy móc
động cơ gây ra.
² Trong kết cấu, tiếng ồn va chạm lan truyền theo 2 phương. Một
phương tiếng ồn theo chấn động bức xạ âm xuống phòng dưới,
một phương lan truyền theo chấn động trong nội bộ kết cấu,
cuối cùng bức xạ vào các phòng cùng tầng. Có khi nghe được
tiếng va chạm từ rất xa truyền tới. Do đó khi kết cấu khơng
liên tục sẽ ngăn cách có hiệu quả nhất sự lan truyền tiếng ồn
va chạm.

VH

20


2 - Giải pháp xử lý
² Sử dụng kết cấu không liên tục, cách ly chấn động tại nguồn.
² Xử lý cách âm va chạm đồng thời với xử lý cách âm khơng khí bởi
tính năng vật liệu của 2 u cầu này khác nhau (đối với cách âm
khơng khí khối lượng càng lớn khả năng cách âm càng cao, còn
với cách âm va chạm, kết cấu càng đặc chắc, chấn động càng
nhang, cường độ càng cao)
² Sử dụng các vật liệu mềm, đàn hồi đặt trên các bề mặt va chạm
² Ngoài va chạm trực tiếp trên mặt sàn cịn có chấn động truyền
qua nền đất, móng xâm nhập vào cơng trình, mỗi phương thức lan

truyền giải pháp xử lý khác nhau.

VH

21