Zakázka číslo: 2014-002594-RPa
Akustická studie Prostorová akustika
UPOL – objekt CMTF, aula 2.05 Univerzitní 22 Olomouc
Zpracováno v období: březen 2014
ATELIER DEK
TISKAŘSKÁ 10 PRAHA 10 TEL 234 054 284-5 FAX 234 054 291
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
Obsah 1. VŠEOBECNĚ.........................................................................................................3 1.1. Předmět ....................................................................................................................................3 1.2. Úkol ..........................................................................................................................................3 1.3. Objednatel.................................................................................................................................3 1.4. Zpracovatel ...............................................................................................................................3 1.5. Vypracoval.................................................................................................................................3 1.6. Kontroloval................................................................................................................................3 1.7. Zpracováno v období.................................................................................................................3
2. PODKLADY...........................................................................................................4 3. SITUACE...............................................................................................................4 4. POŽADAVKY.........................................................................................................5 5. NÁVRH AKUSTICKÝCH ÚPRAV..........................................................................6 5.1. Výpočtový model.......................................................................................................................6 5.2. Návrh úprav...............................................................................................................................6 5.3. Výpočet.....................................................................................................................................7 5.4. Posouzení.................................................................................................................................8
6. ZÁVĚR...................................................................................................................8
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 2/8
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
1. VŠEOBECNĚ 1.1.
Předmět
UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
1.2.
Úkol
Akustická studie
1.3.
Objednatel
Univerzita Palackého v Olomouci, CMTF Univerzitní 22 Olomouc 771 11
1.4.
Zpracovatel
kontaktní osoba: Mgr. Ivan Drábek Tel.: +420 728 142 575 mail:
[email protected]
DEKPROJEKT s.r.o. Tiskařská 10/257 budova TTC TECHKOM CENTRUM 108 00, Praha 10 tel.: +420 234 054 284-5 fax.: +420 234 054 291
IČO: 27 64 24 11 DIČ: CZ 27 64 24 11 bankovní spojení: 35-7899980247/0100 KB Praha 9
Zapsáno v obchodním rejstříku, vedeném Městským soudem v Praze oddíl C., vložka 120996
1.5.
Vypracoval
Ing. Roman Pavelka
1.6.
Kontroloval
Ing. Pavel Štajnrt
1.7.
Zpracováno v období
Březen 2014
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 3/8
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
2. PODKLADY [1] Objednávka ze dne 28.2.2014 [2] Projektová dokumentace „UPOL – Rekonstrukce části objektu CMTF Univerzitní 22 a Na Hradě 5, Olomouc – část A: Objekt Univerzitní 22“ Ing. Michaela Wlasáková, BP projekt s.r.o., 01/2014 [3] Stavební fyzika 10 – Akustika stavebních konstrukcí – Doc. Ing. Jiří Čechura, Csc. [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] Stavební fyzika I – Urbanistická, stavební a prostorová akustika – Prof. Ing. Jiří Vaverka DrSc., VUTIUM 1998. [7] ČSN EN 12354-6 (73 0512) Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech [8] ČSN EN ISO 11654 (73 0528) Akustika – Absorbéry zvuku používané v budovách – Hodnocení zvukové pohltivosti Pozn.: U předpisů a norem platí poslední znění včetně novelizací a změn vydaných k datu zpracování studie
3. SITUACE Jedná se o vnitřní prostor auly č. 2.05 v objektu Univerzitní 22 v Olomouci. Objednatelem je požadováno posouzení vnitřního prostoru z hlediska prostorové akustiky a návrh akustických úprav vedoucích ke splnění požadavků dle ČSN 73 0527
Obr. /1/ 3D model auly
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 4/8
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
4. POŽADAVKY ČSN 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: Optimální doba dozvuku T0 prostoru daného účelu se stanoví pro objem prostoru. Číselně vyjádřené hodnoty optimální doby dozvuku v sekundách se týkají prostoru v obsazeném stavu a vztahují se ke kmitočtu 1000 Hz. Hodnota optimální doby dozvuku pro aulu s vnitřním objemem do 6000 m3 se určí z následujícího vztahu: T0 = 0,3424*log(V) – 0,185 [s] kde V [m3] je objem posuzovaného prostoru. Hodnota optimální doby dozvuku pro posuzovaný prostor je uvedena v následující tabulce. Objem [m3] 700
Místnost Posluchárna 2.05
Optimální doba dozvuku [s] 0,79
Tab. /1/ Optimální doba dozvuku
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 f (Hz) oktávového pásma Účel prostoru Posluchárna 2.05
Meze
125
250
500
1000
2000
4000
T/T0
T
T/T0
T
T/T0
T
T/T0
T
T/T0
T
T/T0
T
horní
1,2
0,95
1,2
0,95
1,2
0,95
1,2
0,95
1,2
0,95
1,2
0,95
dolní
0,65
0,51
0,8
0,63
0,8
0,63
0,8
0,63
0,8
0,63
0,65
0,51
Tab. /2/ Rozmezí T/T0
Obr. /2/ Přípustné rozmezí poměru dob dozvuku T/To obsazeného prostoru určeného k přednesu řeči v závislosti na středním kmitočtu oktávového pásma
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 5/8
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
5. NÁVRH AKUSTICKÝCH ÚPRAV Návrh úprav bude proveden souborem několika dílčích opatření, přičemž bude sledován vliv jednotlivých úprav. Následně bude navržen ideální soubor opatření vedoucích ke splnění požadavků ČSN 73 0527.
5.1.
Výpočtový model
V následující tabulce jsou uvedeny uvažované konstrukce v posuzovaném prostoru Popis konstrukce
Pohledový materiál
Plocha [m2]
Podlaha
Dřevěná skládaná na těžké podlaze
109,7
Stěnový obklad do výše 2 m
Dřevěný obklad
61,8
Stropní podhled
Zalamovaná konstrukce - SDK
127,5
Obvodové stěny
Omítka
186,5
Prosklení (okenní výplně)
Sklo
28,0
Vstupní dveře
Dřevo
6,38
Tab. /3/ Pohledové konstrukce v tělocvičně
5.2.
Návrh úprav
Do posuzovaného prostoru navrhujeme provedení 75% plochy zalamovaného stropního podhledu z akusticky pohltivých velkoformátových SDK desek RIGIPS RIGITON RL 8 – 15 - 20 super. Podhled bude svěšen pod plochou stropu a bude na něm umístěn pohlcovač z minerálních vláken tl. 50 mm (např. Isover Akustic SSP2). Plocha zvukopohltivého podhledu bude v celkové ploše stropu rovnoměrně rozložena. Dále bude proveden obklad zadní stěny nad dřevěným obložením. Obklad bude proveden z akusticky pohltivých velkoformátových SDK desek RIGIPS RIGITON RL 8 – 15 -20 super a bude předsazen před stěnou z plných SDK desek kryjících šachtu pro vedení vzduchu o 200 mm. Ve této vzduchové dutině bude umístěn pohlcovač z minerálních vláken tl. 50 mm (např. Isover Akustic SSP2). Celková plocha obkladu bude 26,5 m2. Akustické parametry perforovaných desek jsou uvedeny v tab. 4. Hodnoty činitele pohltivosti byly převzaty od výrobce (pro výšku svěšení 200 mm) Při realizaci akustického podhledu a obkladu je nutné postupovat dle technologických předpisů výrobce. Doba dozvuku ve větších prostorech může být ovlivňována energií zvuku v rovině rovnoběžně s rovinou pohlcovače (rovina stropu). Tento vliv je výrazný zejména v případě odrazivých povrchů stěn. Tento jev se nazývá třepotavá ozvěna a k jeho eliminaci je nutné použít akusticky pohltivý obklad na jednu nebo více na sebe kolmých stěn prostoru. To je také jeden z důvodů proč je do prostoru navržen stěnový obklad RIGIPS. V následující tabulce jsou uvedeny činitele pohltivosti jednotlivých pohledových materiálů. Hodnoty činitelů pohltivosti pro jednotlivé materiály byly převzaty z [3,6,7]. Pro materiály, pro něž nebyly činitelé pohltivosti k dispozici, jsou tyto hodnoty stanoveny odborným odhadem, případně výpočtem.
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 6/8
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
Střední kmitočet f (Hz) oktávového pásma
Pohledový materiál
125
250
500
1000
2000
4000
Prosklené výplně
0,12
0,08
0,05
0,04
0,03
0,02
Omítka
0,03
0,03
0,03
0,04
0,05
0,08
Podlaha
0,02
0,03
0,04
0,05
0,05
0,06
Dřevo (dveře)
0,14
0,10
0,08
0,08
0,08
0,08
Dřevěný obklad
0,12
0,10
0,06
0,05
0,05
0,06
SDK podhled – plné desky
0,11
0,13
0,05
0,02
0,02
0,03
RIGIPS RIGITON RL 8-15-20 super
0,60
0,85
0,80
0,65
0,45
0,30
Obsazené křeslo – 83 ks *
0,25
0,30
0,40
0,45
0,45
0,40
Neobsazené křeslo – 21 ks *
0,15
0,20
0,20
0,25
0,30
0,30
Tab. /4/ Průběh činitele pohltivosti v oktávových pásmech * výpočtový předpoklad je 80% zaplněnost posluchárny
5.3.
Výpočet
Výpočet doby dozvuku podle metodiky ČSN 73 0525 zohledňuje pouze velikost ploch materiálů a jejich pohltivost a je proveden pro obsazený stav posluchárny. Do výpočtu nelze zahrnout tvar prostoru ani řešení všech detailů. Při výpočtu je uvažováno s difuzním zvukovým polem. Při měření reálného stavu prostoru a při jeho užívání není většinou dosaženo ideálního difuzního zvukového pole. Výpočtová metodika proto slouží pouze jako pomůcka pro návrh akustických úprav pro zlepšení prostorové akustiky místnosti. Splnění současných požadavků na dobu dozvuku ve všech oktávových pásmech může být v některých prostorech obtížné. Pro optimalizaci doby dozvuku ve všech hodnocených oktávových pásmech je vhodné při realizaci akustických opatření průběžně sledovat jejich účinnost měřením a případně návrh v průběhu realizace doplnit. Výpočet byl proveden dle ČSN 73 0525 podle Eyringova vzorce: T = 0,163 * V/A [s] Kde:
T … doba dozvuku uzavřeného prostoru [s] V … objem uzavřeného prostoru [m3] A … ekvivalentní plocha pohlcování [m2] určená dle A = αE S + 4mV [m2] αE = -ln(1-α) [-] α = 1/S * Σ Si αi [-] αE … Eyringův činitel zvukové pohltivosti [-] S … celková vnitřní plocha [m2] α … střední činitel vzduchové pohltivosti [-] Si … dílčí plocha vnitřního povrchu [m2] s činitelem pohltivosti αi [-] m … činitel útlumu ve vzduchu [np/m]
Hodnoty činitele útlumu ve vzduchu byly uvažovány následující (pro relativní vlhkost vnitřního vzduchu 70%): Kmitočet f [Hz]
125
250
500
1000
2000
4000
Činitel útlumu ve vzduchu [np/m]
0,0
0,0
0,0
0,0012
0,0024
0,0079
Tab. /5/ Činitel útlumu ve vzduchu
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 7/8
DEKPROJEKT s.r.o. Zakázka č.: 2014-002594-RPa
Parametr
Znač.
Jedn. 2
Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma 125
250
500
1000
2000
4000
ΣSi .αi
m
119,53
Střední činitel pohltivost
α
-
0,23
0,3
0,29
0,27
0,23
0,19
Střední Eyringův činitel pohltivosti
αE
-
0,26
0,35
0,35
0,31
0,26
0,22
TE
s
0,84
0,62
0,64
0,69
0,82
0,85
Celková pohltivost prostoru
Doba dozvuku v oktávových pásmech
154,47 151,78 139,46 117,33 101,36
Tab. /6/ Výpočet doby dozvuku
Kontrolní měření doby dozvuku v aule doporučujeme provést po dokončení realizace stropního podhledu a obkladu zadní stěny. Podle výsledků měření je možné provést výpočtovou optimalizaci a navrhnout případně doplňující lokální zvukopohltivé obklady boční stěny, která je v současnosti navržena bez zvukopohltivých úprav. Ze zkušenosti lze říci, že předpokládaná doba dozvuku v pohltivých prostorech je o něco vyšší než doba dozvuku získaná výpočtem.
5.4.
Posouzení
V následující tabulce je provedeno posouzení doby dozvuku pro posluchárnu dle ČSN 73 0527. Parametr
Znač.
Jedn.
TE
Horní mez Dolní mez
Doba dozvuku v oktávových pásmech Požadované rozmezí hodnot doby dozvuku
Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma 125
250
500
1000
2000
4000
s
0,84
0,62
0,64
0,69
0,82
0,85
TE,N
s
0,95
0,95
0,95
0,95
0,95
0,95
TE,N
s
0,51
0,63
0,63
0,63
0,63
0,51
+
x
+
+
+
+
Hodnocení
Tab. /7/ Posouzení doby dozvuku
Pozn.: + … Vyhovuje požadavku, X … Nevyhovuje požadavku
Z výsledků v tab.7. je zřejmé, že posuzovaný prostor výpočtově splňuje požadavek na optimální dobu dozvuku s výjimkou frekvenčního pásma 250 Hz, kde došlo k minimální výpočtové odchylce. Ze zkušenosti lze říci, že změřená doba dozvuku v pohltivých prostorech je o něco vyšší než doba dozvuku získaná výpočtem.
6. ZÁVĚR Výpočtová doba dozvuku posuzované posluchárny 2.05 splňuje požadavky ČSN 73 0527. Kontrolní měření doby dozvuku doporučujeme provést po realizaci stropního podhledu a obkladu zadní stěny. Na základě měření může být provedena optimalizace doby dozvuku v posluchárně pomocí dodatečného návrhu obkladu boční stěny. Pro splnění požadavků ČSN 73 0527 je rozhodující měření. V Olomouci dne 10.3.2013
za DEKPROJEKT s.r.o. Ing. Roman Pavelka Tel.: +420 733 168 007 e-mail:
[email protected]
Akustická studie UPOL – objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc
strana 8/8
