Zakázka číslo:
2015-003966-JP/01
Akustická studie
Půdní vestavba ZŠ Nučice
Zpracováno v období: březen - duben 2015 DEKPROJEKT s.r.o. | BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 | IČO: 27642411, DIČ: CZ699000797
DEKPROJEKT s.r.o. č zakázky: 2015-003966-JP/01
1. VŠEOBECNĚ 1.1. Předmět akustické studie:
Půdní vestavba ZŠ, Nučice
1.2. Úkol akustické studie:
Studie prostorové akustiky
1.3. Zadavatel akustické studie:
ATELIER SAEM, s.r.o. Na Mlejnku 1012/6 147 00 Praha 4 IČO: 26391376
1.4. Zpracovatel akustické studie:
Kontaktní osoba: Ing. arch. Lukáš Bezecný Tel.: +420 777 991 541
DEKPROJEKT s.r.o. Tiskařská 10/257 budova TTC TECHKOM CENTRUM 108 00 Praha 10 tel.: 234 054 284-5 fax: 234 054 291
IČO: 27 64 24 11 DIČ: CZ 699000797 bankovní spojení: KB Praha 9 35-7899980247/0100
1.5. Vypracoval:
Ing. Jan Pešta
1.6. Kontroloval:
Ing. Lenka. Vacková, Ing. Tomáš Kupsa
1.7. Zpracováno v období:
březen - duben 2015
2. PODKLADY [1] Dokumentace dodaná objednatelem [2] Stavební fyzika 1 – Urbanistická, stavební a prostorová akustika – Prof. Ing. Jiří Vaverka DrSc., Ing. Václav Kozel, Ing. Libor Ládyš, RNDr. Miloš Liberko, Doc., Ing. Josef Chybík CSc. Vysoké učení technické v Brně – Nakladatelství VUTIUM 1998 [3] Stavební fyzika 10 – Akustika stavebních konstrukcí – Doc. Ing. Jiří Čechura CSc. - České vysoké učení technické v Praze – Vydavatelství ČVUT 1999 [4] ČSN 73 0525 (73 0525) Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – Všeobecné zásady [5] ČSN 73 0527 (73 0527) Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – Prostory pro kulturní účely – Prostory ve školách – Prostory pro veřejné účely [6] ČSN EN 12354-6 Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech [7] Doba dozvuku staveb pro sport a tělovýchovu, Autor: Ing. Jiří Nováček, Ph.D., Bc. Jan Kaňka, Stavební fakulta, ČVUT v Praze, Zdroj: http://stavba.tzb-info.cz/akustika-staveb/9450-dobadozvuku-staveb-pro-sport-a-telovychovu Pozn.: Jsou myšleny normy a předpisy v aktuálním znění (včetně změn platných ke dni zpracování protokolu).
DEKPROJEKT s.r.o. | BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 | IČO: 27642411, DIČ: CZ 699000797
Strana 2 / 6
DEKPROJEKT s.r.o. č zakázky: 2015-003966-JP/01
3. OBJEKT Předmětem akustické studie je půdní vestavba základní školy v Nučicích. Ve vestavbě jsou navrženy celkem 3 učebny společně s dalšími místnostmi. Pro posouzení doby dozvuku jsou ve spolupráci s objednatelem vybrána učebna 4.07. Úkolem studie prostorové akustiky je návrh akusticky pohltivých obkladů a výpočtové posouzení doby dozvuku v učebně vzhledem k požadavku ČSN 73 0527.
4. PROSTOROVÁ AKUSTIKA 4.1. Požadavky ČSN 73 0527 (73 0527) Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – Prostory pro kulturní účely – Prostory ve školách – Prostory pro veřejné účely a ČSN 73 0525 (73 0525) – Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – Všeobecné zásady: Požadavky a doporučení na optimální dobu dozvuku ve vzdělávacích zařízeních, stavbách pro kulturní, školské a veřejné účely stanovuje norma ČSN 73 0527. Obecná doporučení pro volbu vhodného tvaru prostoru vzhledem k akustické kvalitě interiéru jsou uvedeny v normě ČSN 73 0525. V normě ČSN 73 0525 je doporučeno, že žádný z rozměrů prostoru by neměl být celistvým násobkem jiného prostoru. Vzhledem k tomu, že se jedná o posouzení rekonstruovaného prostoru, nejsou rozměry prostoru předmětem posouzení. Optimální doba dozvuku T0 obsazeného prostoru daného účelu se stanoví pro objem prostoru k němuž se dospěje na základě počtu osob a doporučeného objemu připadajícího na jednu osobu. Číselně vyjádřené hodnoty optimální doby dozvuku v sekundách se vztahují ke kmitočtu 1000 Hz. V daném případě se jedná o učebnu do 250 m3. Hodnota optimální doby dozvuku pro posuzovanou učebnu je následující: Prostor
Objem (orientačně)
Optimální doba dozvuku [s]
Učebna a posluchárna
do 250 m3
0,7
Tab. /1/ Optimální doba dozvuku dle ČSN 73 0527 - výňatek
Posuzovaný prostor se hodnotí v obsazeném stavu. Kapacita prostoru není stanovena. Dle informace od objednatele je uvažováno s obsazeností 15 – 30 osobami. Doba dozvuku se vypočítá podle ČSN 73 0525 pro oktávová pásma se středními kmitočty od 125 Hz do 4 000 Hz. Kmitočtový průběh vypočítané doby dozvuku T se ve vztahu k optimální době dozvuku prověřuje pomocí kmitočtové závislosti přípustného rozmezí. Hodnoty přípustného rozmezí pro jednotlivá oktávová pásma jsou uvedeny v následující tabulce. Střední kmitočet oktávového pásma f [Hz] Určení
Řeč
Meze
125
250
500
1000
2000
4000
Horní
1,20
1,20
1,20
1,20
1,20
1,20
Dolní
0,65
0,80
0,80
0,80
0,80
0,65
Tab. /2/ Rozmezí T/T0 v prostorech určených k přednesu řeči
4.2. Výpočtový model Výpočet doby dozvuku byl proveden dle ČSN EN 12354-6 – Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech a dle Eyringova vztahu: T = 0,16 * [V/(-S * ln (1-͵α) + 4mV] 3 kde: V … objem [m ] DEKPROJEKT s.r.o. | BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 | IČO: 27642411, DIČ: CZ 699000797
Strana 3 / 6
DEKPROJEKT s.r.o. č zakázky: 2015-003966-JP/01
S … plocha povrchů [m2] α … činitel zvukové pohltivosti [-] m … činitel útlumu ve vzduchu [np/m] Výpočet doby dozvuku podle uvedené metodiky zohledňuje pouze velikost ploch materiálů a jejich teoretické vlastnosti. Do výpočtu nelze přesně zahrnout tvar prostoru ani řešení všech detailů. Při výpočtu je uvažováno s dokonale difuzním zvukovým polem, které není reálně dosažitelné. Výpočtová metodika proto slouží pouze jako pomůcka pro návrh akustických úprav pro zlepšení prostorové akustiky prostoru. Vypočtené hodnoty doby dozvuku se tedy mohou od hodnot reálně naměřených mírně lišit. Hodnoty činitele útlumu ve vzduchu byly uvažovány následující: Kmitočet f [Hz]
125
250
500
1000
2000
4000
Činitel útlumu ve vzduchu [np/m]
0,0001
0,0003
0,0006
0,0010
0,0019
0,0058
Tab. /3/ Činitel útlumu zvuku ve vzduchu
Ekvivalentní pohltivá plocha osob v místnosti uvažovaná ve výpočtu je uvedena v následující tabulce. Kmitočet f [Hz]
125
250
500
1000
2000
4000
Děti ve třídě s odrazivým vybavením
0,10
0,20
0,25
0,35
0,40
0,40
Tab. /4/ Ekvivalentní pohltivá plocha osob
4.3. Návrh obkladů Na základě předběžných výpočtů a konzultace s objednatelem je navrženo použití akustického obkladu NOVATOP ACOUSTIC ve variantě 1.1 Profil Suzanna v tloušťce 69 mm a s následující skladbou: • •
vzduchová vrstva 50 mm ◦ Steico Therm SD 21 mm SWP s perforací 19 mm
Výrobcem je pro tuto konfiguraci deklarován činitel zvukové pohltivosti s průběhem uvedeným v následujícím grafu.
Obr. /1/ Kmitočtový průběh činitele zvukové pohltivosti použitého obkladu
DEKPROJEKT s.r.o. | BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 | IČO: 27642411, DIČ: CZ 699000797
Strana 4 / 6
DEKPROJEKT s.r.o. č zakázky: 2015-003966-JP/01
V učebně 4.07 v půdní vestavbě je navržen pohltivý obklad na (šikmý) stropní podhled v celé jeho ploše. Jedná se cca o 72 m2. Plocha pohltivých obkladů je mírně vyšší než podlahová plocha místnosti. U ostatních učeben v půdní vestavbě je uvažováno se shodným řešením, tj. obložení celé plochy stropních konstrukcí. Při projektování a realizaci je nutné posoudit i případné další požadavky (požární odolnost, tepelněvlhkostní vlastnosti skladby střechy, mechanickou odolnost apod.). 4.4. Výpočtové posouzení V půdní vestavbě je výpočet proveden pro učebnu 4.07. V následující tabulce jsou uvedeny vypočtené hodnoty doby dozvuku pro popsané úpravy a obsazenost 30 dětmi. Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma
Parametr
125
250
500
1000
2000
4000
Požadované rozmezí hodnot doby dozvuku T [s]
Horní mez
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
0,84
Dolní mez
0,46
0,56
0,56
0,56
0,56
0,46
Vypočtená doba dozvuku Učebna 4.07 v půdní vestavbě
ČSN EN 12354-6
0,77
0,83
0,78
0,77
0,70
0,63
Eyring
0,51
0,56
0,61
0,64
0,62
0,61
Tab. /5/ Vypočtené hodnoty doby dozvuku
Z tabulky je zřejmé, že vypočtené hodnoty doby dozvuku pro obě použité metodiky jsou ve všech hodnocených pásmech v požadovaném rozmezí. Na následujícím obrázku je uvedeno grafické porovnání vypočtených hodnot s požadovaným rozmezím.
1 0,9 0,8 0,7
Horní mez ČSN EN 12354-6 T dle Eyring Dolní mez
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 125 Hz
250 Hz
500 Hz
1000 Hz
2000 Hz
4000 Hz
Obr. /2/ Grafické porovnání vypočtené doby dozvuku s požadovaným rozmezím
Návrh vychází z teoretických výpočtů a hodnot měřených v laboratorním prostředí, které nahrazují reálný stav pouze s omezenou přesností. Skutečný stav akustiky prostoru se proto od výpočtových modelů může mírně lišit. Pro doladění akustiky místnosti doporučujeme počítat s jistou rozpočtovou rezervou na případné doladění prostorové akustiky učeben ve výši cca 15 %.
DEKPROJEKT s.r.o. | BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 | IČO: 27642411, DIČ: CZ 699000797
Strana 5 / 6
DEKPROJEKT s.r.o. č zakázky: 2015-003966-JP/01
5. ZÁVĚR Předmětem akustické studie je půdní vestavba základní školy v Nučicích. Ve vestavbě jsou navrženy celkem 3 učebny společně s dalšími místnostmi. Pro posouzení doby dozvuku je ve spolupráci s objednatelem vybrána učebna 4.07. Ve studii je navržen akustický obklad na strop učeben pro dosažení požadované doby dozvuku dle ČSN 73 0527. Pro 1 vytipovanou učebnu v půdní vestavbě je provedeno výpočtové hodnocení doby dozvuku vůči normovým požadavkům. Návrh vychází z teoretických výpočtů, které nahrazují reálný stav pouze s omezenou přesností. Z tohoto důvodu doporučujeme provést navržené úpravy v nejprve vždy v 1 typické učebně a měřením ověřit reálnou dobu dozvuku pro navrhované řešení. V Praze dne 28.4.2015
za DEKPROJEKT s.r.o. Ing. Jan Pešta +420 739 388 182
[email protected]
DEKPROJEKT s.r.o. | BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 | IČO: 27642411, DIČ: CZ 699000797
Strana 6 / 6