Épületakusztika ÉPÜLETFIZIKA. Horváth Tamás. építész, egyetemi tanársegéd Széchenyi István Egyetem, Győr Építészeti és Épületszerkezettani Tanszék

ÉPÜLETFIZIKA

Épületakusztika Horváth Tamás építész, egyetemi tanársegéd Széchenyi István Egyetem, Győr Építészeti és Épületszerkezettani Tanszék

2016.04.12.

1

Hangjelenségek, zajok, zajvédelem

ÉPÜLETFIZIKA

• Minden emberi tevékenység hangjelenségeket eredményez • Külső zajforrások

• Zaj • Zavaró hatású hangjelenség • Nagysága miatt

• Ipari és kommunális létesítmények

• Frekvencia karakterisztikája miatt

• Közlekedés valamennyi válfaja

• Időbeli tulajdonságai miatt

• Szórakoztató és sportlétesítmények

• Kiváltott szubjektív hatások miatt

• Belső zajforrások

• Káros élettani hatású hangjelenség

• Helyiségek rendeltetésszerű használata

• Rövidtávú, vagy végleges halláskárosodás

• Épületgépészeti berendezések

• Szervi elváltozások

• Idegrendszeri elváltozások

• Zajvédelem eszközei: számszerűsített épületakusztikai előírások • Kötelező előírások • Környezeti zajhatárérték

megengedhető maximum

• Épületen belüli zajhatárérték

megengedhető maximum

• Nem kötelező előírások • Hangszigetelési előírások

minimális minőség

2016.04.12.

2

Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.

Hangszigetelési képesség vizsgálata

ÉPÜLETFIZIKA 2016.04.12.

3

Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai – Épületek akusztikai tervezésének alapjai

Környezeti zajhatárértékek

ÉPÜLETFIZIKA

Közlekedési zaj határértékei

Ipari és kommunális Üdülő-, lakóépületek létesítményektől és intézmények származó környezeti közötti forgalomtól zaj határértékei elzárt területeken

(új telepítésű, vagy megváltozott terület-felhasználású területeken) Gyűjtő és főforgalmi utak, vasúti mellékvonalak mentén, repterek közelében

Lakóutcákban és átmenő forgalom nélküli utakon

Mértékadó „A” hangnyomásszint maximuma: L AM[dBA] Területi funkció

(a védendő épület homlokzati síkja előtt 2 m-rel)

06-22 h

22-06 h

06-22 h

22-06 h

06-22 h

22-06 h

06-22 h

22-06 h

Üdülő- és gyógyterület, védett természeti terület

55

45

50

40

45

35

45

35

Lakóterület és intézményi terület laza beépítéssel

60

50

55

45

50

40

50

40

Lakóterület és intézményi terület tömör beépítéssel

65

55

60

50

55

45

55

45

Iparterület lakóépületekkel és intézményekkel

65

55

65

55

60

50

60

50

2016.04.12.

4


Budapest by Night


5

Budapest és vonzáskörzete stratégiai zajtérkép, részlet (Léjjel, közúti zaj) EnviroPlus Kft. IMMI 6.1 – 2007.

Pécs by Night


6

Pécs város stratégiai zajtérképe, részlet (Léjjel, közúti zaj) EnviroPlus Kft. IMMI 6.1 – 2007.

Győr zajtérképe


7

http://www.infogyor.hu/external/uploaded_images/517a4e34d75a1.jpg http://innovacio.gyor.hu/cikk/strategiai_zajterkep.html

Győr zajtérképe


8

http://innovacio.gyor.hu/cikk/strategiai_zajterkep.html

Épületen belüli zajhatárértékek

ÉPÜLETFIZIKA

Mértékadó „A” hangnyomásszint maximuma: L AM[dBA] 06-22 h

22-06 h

Kórtermek és betegszobák kórházakban, szanatóriumokban

35

30

Kezelő- és műtőhelyiségek kórházakban

35

35

Helyiség megnevezése

Tantermek, előadó- és foglalkoztató helyiségek bölcsődékben, óvodákban, oktatási intézményekben, ülés- és tárgyalótermek, olvasótermek, tanári szobák

40

Lakószoba lakásban

A helyiségekben kialakuló zaj összetevői lehetnek: Külső, közlekedési zaj, csukott ablakoknál

40

Épületgépészeti berendezések zaja

40

30

Helyiségben folyó tevékenység zaja

Lakószobák lakásokban, szociális otthonokban, közösségi üdülőkben

45

35

Éttermek, eszpresszók

55

55

Üzletek, szolgáltató létesítmények helyiségei

60

60

Szomszédos helyiségekből áthallatszó zajok

2016.04.12.

9


Épületen belüli zajhatárértékek

ÉPÜLETFIZIKA

Munkahely megnevezése

Egyenértékű „A” hangnyomásszi nt maximuma: L Aeq[dBA]

A helyiségekben kialakuló zaj összetevői lehetnek:

Bármely munkahelyen, halláskárosodás elkerülésére

85

Számítógépterem, konyhaüzem

75

Nagyobb figyelmet igénylő fizikai munkahely, leíró iroda, laboratórium gépi zajforrásokkal, vezérlőterem , tömeges ügyfélforgalom helyiségei

70

Külső, közlekedési zaj, csukott ablakoknál

Kevésbé igényes irodai munkahely, laboratórium gépi zajforrások nélkül, művezetői helyiség, zajvédő fülke

65

Épületgépészeti berendezések zaja

Közepes igényű iroda, 3-5 fő részére, gépi zajforrásokkal, rajzterem

60

Helyiségben folyó tevékenység zaja

Igényes irodai munkahely fokozott szellemi munka végzésére gépi zajforrásokkal

55

Fokozottan igényes irodai munkahely, l-2 fő részére, gépi zajforrások nélkül, fokozott szellemi munka végzésére

Szomszédos helyiségekből áthallatszó zajok

50

2016.04.12.

10


Homlokzati szerkezetek hangszigetelése

ÉPÜLETFIZIKA

• Konkrét előírás a szerkezetekre vonatkozóan nincs, de: • Kötöttek a külső (közlekedési) zaj határértékei és • A megengedett belső zajterhelés is

• Szükséges hangszigetelés meghatározása: 𝑆ℎ +𝐾 +2 𝐴 𝑅𝑤𝑒𝑟 : Súlyozott léghanggátlási szám követelmény, helyszín hatása nélkül 𝑅′𝑤𝑒𝑟 : Súlyozott léghanggátlási szám, helyszíni körülmények között 𝐿𝐴𝐾 : a közlekedési zaj mértékadó „A” hangnyomásszintje 𝐿𝐴𝐻 : a helyiségre vonatkozó zajhatárérték 𝑆ℎ : homlokzati felület, a belső térből nézve 𝐴: a helyiség egyenértékű hangelnyelési felülete

𝑅𝑤𝑒𝑟 = 𝑅′𝑤𝑒𝑟 + 2 = 𝐿𝐴𝐾 − 𝐿𝐴𝐻 + 10 log

• • • • • •

• 10 m2 szoba méretű helyiségre • 25 m2 nagyobb helyiségre • 0,3*V becsült érték

• 𝐾: korrekciós tényező • 5,0 dB közúti és vasúti közlekedés esetén • 6,5 dB légi közlekedés esetén 2016.04.12.

11


Épületen belüli hangszigetelési követelmények

ÉPÜLETFIZIKA

• Nem kötelező érvényű előírások • Épületszerkezetek minimális hangszigetelési minőségét írják elő • Vagy termékjellemzőkben • Vagy helyszíni szituációkra vonatkozóan

• Alaprajzi elrendezésre vonatkozó megkötések, tervezési elvek • Például: Lakószoba mellé, alá, fölé ne tegyünk • Liftgépházat, liftaknát, szemétledobó aknát • Szomszédos lakás fürdőszobáját, konyháját

2016.04.12.

12


Többlakásos lakóépületek szerkezetei

ÉPÜLETFIZIKA

Szomszédos helyiségek, zajt sugárzó szerkezetek Lakás - lakás Lakás … között

Lakás helyiségei közös használatú terek (pince, padlás, közlekedő, lépcsőház) Lakás … között

azonos R’w[dB]

R’w[dB]

L’nw[dB]

lakószobája és másik lakás bármely helyisége

52

52 (55)

55 (53)

előszobája, konyhája, fürdőszobája, WC-je, kamrája és másik lakás hasonló helyiségei

52

47 (52)

58

bármely helyisége és padlástér, pince, tároló

52 (lab)

52 (lab)

55

bármely helyisége és lépcsőház, zárt közlekedő folyosó, nyitott átjáró

52 (lab)

52 (lab)

lakószobája és lépcsőházi lépcsőkar, pihenő, terasz, folyosó

55

egyéb helyisége és lépcsőházi lépcsőkar, pihenő, terasz, folyosó

58

bejárati ajtaja közös terület és előszoba bejárati ajtaja közös terület és lakóelőtér, lakószoba

27 (32) 37

többszintes lakás szintjei között Lakáson belül

eltérő szinten

ajtó nélküli válaszfalakra előszoba és szoba közötti ajtó

47 37 20 (lab)

2016.04.12.

13


55

Középületek szerkezetei

ÉPÜLETFIZIKA

Funkcionális kapcsolat Három csillagos, vagy jobb szálloda, gyógyszálló Két csillagos, vagy gyengébb szálloda, gyógyszálló Kórház, szanatórium, rendelő, szociá-lis és diákotthon

Oktatási intézmények

Szomszédos helyiségek, zajt sugárzó szerkezetek Vendégszobák, betegszobák

azonos R’w[dB]

R’w[dB]

L’nw[dB]

48

52

55

52

55

52

55

Fal szobák és közös használatú terek között

45 (lab)

Ajtó szobák és közös használatú terek között

35 (lab)

Vendégszobák, betegszobák

45


45 (lab)


35 (lab)

Vendégszobák, betegszobák

eltérő szinten

42


45 (lab)


30 (lab)

Azonosan hangos tantermek

47

52

55

Eltérően hangos tantermek

55

55

46

Tanterem folyosó felöli fala

47 (lab)

Tanterem folyosóra nyíló ajtaja

32 (lab)

Tanterem lépcsőházzal szomszédos fala

52 (lab)

2016.04.12.

14


Többlakásos épület akusztikai követelményei

ÉPÜLETFIZIKA

Helyszínrajzi vázlat I. vizsgált épület; II. szomszédos lakóépület; III. szomszédos ipari vagy szolgáltató épület; 1. üzemi zaj; 2. épületgépészeti zaj; 3. közlekedési zaj; LMÜ zajhatárérték üzemi zajra a vizsgált épület környezetében; LMÜ2 zajhatárérték üzemi zajra a II. épület környezetében; LMK zajhatárérték közlekedési zajra;

2016.04.12.

15



ÉPÜLETFIZIKA

R’w8 és R’w9 A kávézó és az üzlethelyiség eredő homlokzati hanggátlásának követelménye, a teljes homlokzat eredője, a külső zaj elleni védelem és/vagy a zajkibocsátás miatt. Zajadatoktól függő érték. LMBK és LMBÜ A kávézó és az üzlethelyiség közönségforgalmi területére vonatkozó zajhatárérték, a közlekedési eredetű zajra és a helyiséghez tartozó gépészeti zajra külön-külön az 8/2002. (III. 22.) KöMEüM együttes rendelet alapján. 55 dB és 60 dB.

Földszinti alaprajz 01 kávézó; 02 raktár; 03 üzlethelyiség; 04 lépcsőház

2016.04.12.

16



ÉPÜLETFIZIKA

R’w1 és R’w4 Lakások közötti fal súlyozott léghanggátlási szám követelménye, MSZ 04-601-3:1988 szerint, a helyszínen. 52 dB. R’w2 Helyszíni eredő súlyozott léghanggátlási követelmény a lakószoba homlokzatára. Zajadatoktól függő érték. Rw3 A lakásbejárati ajtó termékjellemzője, súlyozott laboratóriumi léghanggátlási szám MSZ szerint. 27 dB, de ajánlott 32 dB. Rw5 Lakás lakószobája és lépcsőház, folyosó, padlástér közötti fal termékjellemzője, súlyozott laboratóriumi léghanggátlási szám MSZ szerint. 52 dB. R’w6 Lakások közötti födém súlyozott léghanggátlási követelménye, MSZ szerint, a helyszínen. 52 dB.

Emeleti alaprajz 1. szoba; 2. étkező; 3. nappali; 4. előtér; 5. fürdő; 6. kamra; 7. konyha; ef emeletközi födém; pb1 éd pb2 padlóburkolatok; p lépcsőpihenő; lk lépcsőkar; h homlokzati fal; léf lépcsőházi fal; lf lakáselválasztó fal; bf belső válaszfal; a ablak; ba belső ajtó; la lakásbejárati ajtó

2016.04.12.

17



ÉPÜLETFIZIKA

L’MB Zajhatárérték a lakás lakóhelyiségeiben a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM rendelet alapján, közlekedési zajra és a szomszédos lakások vízellátási berendezéseinek zajára: Nappal: 40 dB, Éjszaka: 30 dB. A kávézó zajára 5 dB-lel szigorúbb. Nappal: 35 dB, Éjszaka: 25 dB. A lakás konyhájában: Nappal és éjszaka is: 45 dB.

L’nw1 Lakások közötti födémre helyszíni, súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény MSZ 04-601-3:1988 szerint. ≤ 55 dB. L’nw2 Lakás lakóhelyisége és lépcsőkar, folyosó, közlekedő, pihenő stb. között a helyszíni, súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény MSZ szerint. ≤ 55 dB.

Emeleti alaprajz 1. szoba; 2. étkező; 3. nappali; 4. előtér; 5. fürdő; 6. kamra; 7. konyha; ef emeletközi födém; pb1 éd pb2 padlóburkolatok; p lépcsőpihenő; lk lépcsőkar; h homlokzati fal; léf lépcsőházi fal; lf lakáselválasztó fal; bf belső válaszfal; a ablak; ba belső ajtó; la lakásbejárati ajtó

2016.04.12.

18



ÉPÜLETFIZIKA

R’üf A kávézó, üzlethelyiség és kiszolgálóhelyiségek, valamint a lakás helyiségei közötti födém helyszíni súlyozott léghanggátlási szám követelménye, MSZ 04-601-3:1988 szerint. A követelmény az alsó helyiség használati zajától függ. R’w6 Lakások közötti födém súlyozott léghanggátlási szám követelménye, MSZ 04-601-3:1988 szerint, a helyszínen. ≤ 52 dB. R’w2 Helyszíni eredő súlyozott léghanggátlási követelmény a lakószoba homlokzatára. Zajadatoktól függő érték. R’w9 Az üzlethelyiség eredő homlokzati hanggátlásának követelménye, a teljes homlokzat eredője, a külső zaj elleni védelem és/vagy a zajkibocsátás miatt. Zajadatoktól függő érték. L’nw1 Lakások közötti födémre a súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény, MSZ 04-601-3:1988 szerint, a helyszínen. ≤ 55 dB. L’nw3 Lakás lakóhelyisége és lépcsőkar, folyosó, közlekedő, pihenő stb. között a helyszíni, súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény, MSZ 04-601-3:1988 szerint. ≤ 55 dB.

Metszet 001 pince; 02 raktár; 03 üzlethelyiség; 3 lakás

2016.04.12.

19


Falazat anyagának megválasztása

ÉPÜLETFIZIKA Fajlagos tömeg m’’=ρd [kg/m2] Gyakorlati anyagjellemző. Adott vastagságú (d) anyag vagy szerkezet 1 m2-ének tömege (m’’).

2016.04.12.

20


Válaszfalak hangszigetelése

ÉPÜLETFIZIKA Rigips rendszerek: 1 - gipszkarton lemez 2 - szálas szig. anyag 3 - bordaváz 4 – dilatáció, légrés 2016.04.12.

21


Válaszfal és padlószerkezet viszonya


22


Padlószerkezetek alaptípusai

ÉPÜLETFIZIKA

1 úsztatott tömeg 2 úsztató tömeg 3 peremszigetelés 4 hajlékony fa lemez (pl. szalagparketta) 5 rugalmas filc 6 szőnyeg, habhátoldalas PVC 7 lokális rugó 8 nyersfödém felső síkja 9 falsík

2016.04.12.

23

P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata

Padlószerkezetek helyes kialakítása

ÉPÜLETFIZIKA

1 Födémsík, 2 Falsík, 3 Vakolat, 4 Úsztató rugó, 5 Peremszigetelés, 6 Technológiai szigetelés, 7 Cementesztrich úsztatott réteg, 8 Ragasztó, 9 Mozaikparketta, 10 Székléc, 11 Csőhüvely, 13 Ásványgyapot, 14 Födémen átvezetett cső, 15 Tartósan rugalmas tömítés, 16 Takaró tárcsa, 17 Kiegyenlítő réteg, 18 Szőnyegpadló, 19 Szegélyléc, 20 Ágyazó habarcs, 21 Kerámialap, 22 Csempe, 23 PVC padlóburkolat, 24 PVC falszegély, 25 Habgumi zsinór

2016.04.12.

24


Vízellátási szerelvények elhelyezése

ÉPÜLETFIZIKA

A kiemelt határolószerkezetekre célszerű a vízellátási szerelvényeket elhelyezni a lakószobák szerelvényzaj elleni védelme szempontjából.

2016.04.12.

25


Felvonó független aknában

ÉPÜLETFIZIKA

fent vízszintes metszet, alaprajz lent függőleges metszet

1

akna masszív fala

2

az épülethez tartozó fal

3

üres vagy hangelnyelő anyaggal kitöltött légtér

4

kabin

5

akna ajtó

6

födémszerkezet

7

testhangszigetelés

2016.04.12.

26


Lépcső úszópadlóval és úszó lépcsőfokokkal


27


Lépcső úszópadlóval és úsztatott lépcsőkarral


28


Hangvisszaverődés, -elnyelés, -kisugárzás

ÉPÜLETFIZIKA

• Szilárd test / épülethatároló szerkezet felületéhez érve a hang teljesítményének 𝑊𝑏𝑒 • Egy 𝛼 részét a szerkezet elnyeli • Egy 𝜌 része visszaverődik

𝑊𝛼 𝑊𝜌

• Egy 𝜀 részét a szerkezet a túlsó oldalon kibocsátja

𝑊𝜀

• Hangelnyelési tényező: • Ha 𝛼 = 0, akkor ideális hangvisszaverő, • Ha 𝛼 = 1, akkor ideális hangelnyelő szerkezet.

ρ

ε

𝑊𝑏𝑒 =𝑊𝛼 +𝑊𝜌 +𝑊𝜀 1=𝛼+𝜌+𝜀 𝑊𝑏𝑒 =𝛼𝑊𝑏𝑒 +𝜌𝑊𝑏𝑒 +𝜀𝑊𝑏𝑒

• Egyenértékű hangelnyelési felület: • Több típusú felület esetén: 2016.04.12.

29

Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben

𝐴 = 𝛼𝑆 𝐴𝑒 =

𝑎𝑖 𝑆𝑖

Hangelnyelési tényezők

ÉPÜLETFIZIKA

Anyag

125

250

500

1000

2000

4000

Beton, vakolt tégla

0,01

0,01

0,01

0,02

0,02

0,03

Téglafal vakolat nélkül

0,02

0,02

0,03

0,04

0,05

0,07

Kemény padlóburkolat (pl. PVC, parketta) nehéz födémszerkezeten

0,02

0,03

0,04

0,05

0,05

0,06

Lágy padlóburkolat, < 5 mm, nehéz födémszerkezeten

0,02

0,03

0,06

0,15

0,30

0,40

Lágy padlóburkolat, > 10 mm, nehéz födémszerkezeten

0,04

0,08

0,15

0,30

0,45

0,55

Fa padlóburkolat, parketta, párnafákon

0,12

0,10

0,06

0,05

0,05

0,06

Ablak, üveghomlokzat

0,12

0,08

0,05

0,04

0,03

0,02

Ajtó (fa)

0,14

0,10

0,08

0,08

0,08

0,08

Hálós függöny, 0-200 mm-rel kemény felület előtt

0,05

0,04

0,03

0,02

0,02

0,02

Nagyméretű nyílások (legkisebb méret > 1 m)

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

50%-ban nyitott felületű szellőzőrács

0,30

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

2016.04.12.

30

Hangelnyelési tényezők az oktávsávok középfrekvenciái (Hz) szerint

Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben MSZ EN 12354-6:2004, B. melléklet

Hangelnyelő falburkolatok

ÉPÜLETFIZIKA

• Perforált furnérlemez üveghab lemezen

• Perforált, mart farostlemez

• Fagyapot lemez

• Gipszréteg, kőzetgyapoton

• Fémhuzal szövet, filcréteggel

2016.04.12.

31

Eckard Mommertz, Müller-BBM: Akustik und Schallschutz. Detail Edition, 2008.

Süketszoba


32

http://www.pto.hu/wp-content/uploads/2013/06/suketszoba_hangelnyeles_30.jpg

Akusztikus anyagjellemzők

ÉPÜLETFIZIKA

• Az épületszerkezetek akusztikai tulajdonságai függnek • Alkalmazott anyagoktól • Összeépítés módjától

• Építőanyagok jelentős része porózus • Rezgésbe hozott anyag • Rezgésbe hozott levegő

• Anyagválasztáshoz hasznos fizikai jellemzők • Levegő tartalommal kapcsolatos tulajdonságok • Porozitás • Áramlási ellenállás • Átlagsűrűség

• Anyaggal kapcsolatos tulajdonságok • Dinamikai rugalmasság

2016.04.12.

33


Porozitás

ÉPÜLETFIZIKA

• Pórusosság: • A pórustérfogat és a teljes térfogat aránya • Vpor/Vtelj

• Nyílt és zárt pórusosság, példák: • Szálas hőszigetelő anyag • Levegő a szálak között súrlódva áramolhat

• Nyílt cellás műanyag hab • A levegő a rugalmas falú buborékok között súrlódva áramolhat

• Zárt cellás műanyag hab • A teljes felületű tapadás miatt nincs lehetőség légáramlásra

• Nyílt cellás gázszilikát falazó elem • A levegő az elemi cellák között áramolhat

2016.04.12.

34


Dinamikai rugalmassági modulus

ÉPÜLETFIZIKA

• Hooke-törvény:

𝜎 = 𝐸𝜀

• szilárd halmazállapotú, rugalmas testek • húzó, vagy nyomó igénybevételekor • a testben ébredő eredő feszültség és

𝜎

• a test fajlagos nyúlása között

𝜀

• anyagfüggő összefüggés van

𝐸

• Az arányossági tényező a statikus rugalmassági modulus • Ha a testben ébredő feszültséget rezgés hozza létre, akkor • a feszültség és • az alakváltozás is rezgés jellegű lesz, tehát • az eredő feszültség és alakváltozás egy nyugalmi pont körül ingadozik

• A dinamikai rugalmassági modulus • a feszültség rezgés amplitúdójának és • a rezgésből keletkező alakváltozás amplitúdója • közötti arányossági tényező 2016.04.12.

35


𝜎𝑑 = 𝐸𝑑𝜀𝑑

Dinamikai rugalmassági modulus feszültség

ÉPÜLETFIZIKA

• Az eredő feszültség és alakváltozás egy nyugalmi pont körül ingadozik

alakváltozás

• Dinamikai merevség • Rugalmas lemezek közötti rétegek jellemzésére

s’’=Ed/d [N/m3] (úsztató réteg)

• Zárt légrés jellemzésére 2016.04.12.

36


(Elev=1,1∙105)

Hangforrások és hangterek

ÉPÜLETFIZIKA

• Pontszerű hangforrás homogén térben •

Pl.: álló, kisméretű hangforrások, gépek, hangsugárzók

• A tér minden irányába azonos (Wf) hangteljesítményt sugároz • A hangforrás körül az azonos hangnyomású helyek (r sugarú) gömbfelületen helyezkednek el • Az (r sugarú) gömbfelületen mérhető hangintenzitás:

𝑊𝑓 𝐼𝑟 = 2 4𝑟 𝜋 • Vonalszerű hangforrás homogén térben •

Pl.: a közúti, vasúti közlekedés zaja

• A vonal mentén azonos (Wf) hangteljesítményt sugároz • A hangforrás körül az azonos hangnyomású helyek (r sugarú) hengerfelületen helyezkednek el

• Az (r sugarú) hengerfelületen mérhető hangintenzitás:

𝐼𝑟 =

𝑊𝑓 2𝑟𝜋𝑙

2016.04.12.

37

P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.

Hangforrások és hangterek

ÉPÜLETFIZIKA

Elrendezési vázlat

Pontszerű hangforrás helye

Azonos hangosságú helyek

Ir=Wf/S, ahol S

Vonalmenti hangforrás helye

Azonos hangosságú helyek

Ir=Wf/S, ahol S

Szabad térben / tér közepén

Gömb felületen

4r2π

Szabad térben / tér közepén

Henger paláston

2rπl

Talajon / padló közepén

Félgömb felületen

2r2π

Talajon / padlón

Félhenger paláston

rπl

Talaj-fal / padló-fal tövében

Negyedgömb felületen

r2π

Talaj-fal / padló-fal élben

Negyedhenger paláston

1/2rπl

Sarokban

Nyolcadgömb felületen

1/2r2π

-

-

-

2016.04.12.

38

P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.

Diffúz hangtér

ÉPÜLETFIZIKA

• Idealizált modell! • A modell kisebb kubusos hangterekre alkalmazható (200 m3-ig) • Működése: • Zárt térben hangforrás működik • A megfigyelési pontba a tér minden irányából érkezik hangteljesítmény • A hangforrás irányából, direkte

elenyésző

• Többszörös visszaverődések útján, közvetve jelentős

• A visszavert hangteljesítmények vektoriális eredője 0 lesz • A hangteljesítmény teljes egészében a határoló felületeken nyelődik el • Diffúz térben elvileg nem tapasztalható helyfüggés, kivéve a hangforrás és a határoló felületek környezetét 2016.04.12.

39

Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. http://www.ecophon.com/globalassets/old-structure/07.illustrations---descriptive/room-acousticcomfort/grazing_sound_field.jpg

Diffúz hangtér

ÉPÜLETFIZIKA

• Egy diffúz tér hangviszonyai: A térben teljesítmény egyensúly alakul ki. 𝐴

• 𝐿𝑊 = 𝐿𝑃 + 𝐿𝑊𝑒𝑙 = 𝐿𝑃 + 10𝑙𝑔 4

• 𝐿𝑊 hangforrás akusztikai teljesítmény szintje • 𝐿𝑃 helyiség átlagos hangnyomásszintje • 𝐿𝑊𝑒𝑙 a határoló szerkezeteken elnyelődő hangteljesítményszint

• 𝐴

• 𝐴=

LWel

• 𝑆𝑖

LP

LW

a helyiség egyenértékű hangelnyelési felülete

𝑆𝑖 𝛼𝑖 +

𝐴𝑗

az egyes határoló szerkezetek felülete

• 𝛼𝑖 az egyes szerkezetek hangelnyelési tényezője • 𝐴𝑗 egyes berendezési tárgyak egyenértékű hangelnyelési felülete

2016.04.12.

40

Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. http://www.ecophon.com/globalassets/old-structure/07.illustrations---descriptive/room-acoustic-comfort/sound_field_steady.jpg

Jó hangzás vs. visszhangosság

ÉPÜLETFIZIKA

t3

t2

t1 t=s/c t1 < t2 < t3 • A jó hangzás biztosítása geometriai szemlélettel. • Ha a közvetlen hang és az első hangvisszaverődés észlelése valamint a közvetlen hang és a második hangvisszaverődés észlelése között az időkülönbség kevesebb mint 50 ms (0,05 s), akkor a közvetlen hangot és a visszaverődéseket együtt és hangosabbnak halljuk, mint a közvetlen hangot. • Ha az időkülönbség nagyobb, akkor a közvetlen hangot és a visszhangot külön halljuk, ami rontja a beszédértést.

2016.04.12.

41

Dr. habil. Reis Frigyes: Épületakusztika építészeknek, előadás

Utózengés


42

Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben

Utózengési idő

ÉPÜLETFIZIKA

• Egy tér akusztikai dinamikája • a térbeli átlagos hangnyomás milyen sebességgel követi a hangforrás hangteljesítmény-változását

• Jellemzője: utózengési idő • Hangforrás működésének befejeztével a térbeli átlagos hangnyomásszint 60 dB-es csökkenéséhez szükséges idő

a

alapzaj

b

hangforrás bekapcsolása

t

átmeneti állapot

á

állandósult állapot

k

hangforrás kikapcsolása

l

lecsengési (utózengési) folyamat

Trev utózengési idő

2016.04.12.

43

Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai – Épületek akusztikai tervezésének gyakorlata. TERC Kiadó, Bp. 2003. Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.

Utózengési idő megkívánt értékei


44

Eckard Mommertz, Müller-BBM: Akustik und Schallschutz. Detail Edition, 2008.


ÉPÜLETFIZIKA

Szükséges utózengési idő: Tsoll [s] teremrendeltetés alapján: Színház és koncertterem: 0,45∙log(V)+0,07 Tárgyaló- és iroda: 0,37∙log(V)-0,14 Tantermek: 0,32∙log(V)-0,17 Sportcsarnokok (V<8500 m3): 1,27∙log(V)−2,49 (V>8500 m3): 0,95∙log(V)−1,74

2016.04.12.

45

DIN 18041:2004 Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben


ÉPÜLETFIZIKA

• tapasztalati, megfigyelésen alapuló ún. empirikus formulák • nem használhatóak nagyon nagy és nem négyszögletes terek esetén

• Sabine formula

𝑇60 =

0,161𝑉 𝐴

• Wallace Clement Sabine az 1800-as évek végén

• 𝑉: terem térfogata [m3] • 𝐴: egyenértékű hangelnyelési felület [m2] 0,161𝑉 1−𝛼

• Eyring formula

𝑇60 = −𝑆 ln

• 𝑆: határoló felületek összesen [m2] • 𝛼: átlagos hangelnyelési tényező, felületarányokkal súlyozott átlag

• Kuttruff formula

0,161𝑉 +∆+4𝑚𝑉

𝑇60 = −𝑆 ln 1−𝛼

• 4𝑚𝑉: a levegő csillapítása • ∆ : átlagos és egyedi reflexiós tényezőkkel operáló tag, ρ=1-α-ε; ε=0 • egyetértésben van a szimulált eredményekkel és a valóssággal 2016.04.12.

46

Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben

∆=

𝜌𝑖 𝜌𝑖 −𝜌 𝑆𝑖2

𝜌𝑆 2 − 𝜌𝑖2 𝑆𝑖2

Épületakusztika ÉPÜLETFIZIKA. Horváth Tamás. építész, egyetemi tanársegéd Széchenyi István Egyetem, Győr Építészeti és Épületszerkezettani Tanszék

Recommend Documents