VH 1 CHƯƠNG V NGUỒN ỒN, LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ CÁCH XỬ LÝ VH 2 I NGUỒN ỒN TÍNH CHẤT CỦA TIẾNG ỒN 1 Mức ồn và cảm giác chủ quan Ngưỡng nghe Io = 10 – 12 Wm2 ; P0 = 2 10 – 5. NGUỒN ỒN, LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ CÁCH XỬ LÝ NGUỒN ỒN, LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ CÁCH XỬ LÝ
CHƯƠNG V NGUỒN ỒN, LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN TRONG CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC VÀ CÁCH XỬ LÝ VH A - NGUỒN ỒN - TÁC HẠI CỦA TIẾNG ỒN I - NGUỒN ỒN - TÍNH CHẤT CỦA TIẾNG ỒN - Mức ồn cảm giác chủ quan Ngưỡng nghe Ngưỡng chói Io = 10 – I = 12 W/m2 ; W/m2 ; P0 = 2.10 – P = 2.10 N/m2 N/m2 Ø Trong môi trường tiếng ồn khoảng 80dB người cảm thấy khó chịu, cao thương tổn đến thính giác, khả tập trung hoạt động, làm việc, nghiên cứu Ø Phản ứng người tiếng ồn phụ thuộc vào tính chất vật lý tiếng ồn, đồng thời cảm giác tâm lý người, thời gian hoàn cảnh tác động Ø Cùng âm thời gian khác nhau, hoàn cảnh khác nhau, địa điểm khác gây cảm giác khác VH 2 - Tính chất tiếng ồn Thành phần tần số tiếng ồn: quy định tính chất tiếng ồn Sự phụ thuộc vào tần số gọi đặc tính tần số tiếng ồn Phân tiếng ồn thành 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 800 Hz Tiếng ồn phức tạp tổ hợp nhiều âm đơn, tần số khác nhau, phân tích thành âm âm đơn, Những âm đơn bao phủ quanh âm bản, tần số cao âm Một tiếng ồn nghe cao, thành phần tần số nó, âm tần số cao chiếm đa số định mức áp suất âm tiếng ồn Tính chất tiếng ồn khác cách xử lý khác VH II - TIÊU CHUẨN MỨC ỒN CHO PHÉP - Nguồn ồn mức ồn tính tốn Mức ồn tính tốn mức ồn bên ngồi nhà có xu hướng xâm nhập vào phịng Khi thiết kế ngăn cách tiếng ồn cần xác định vị trí nguồn ồn, đo đạc điều tra thống kê số liệu để xác định mức ồn tính tốn Nguồn ồn nhà chủ yếu phương tiện vận tải, người qua lại, phân xưởng sản xuất nhỏ lan truyền tới - Mức ồn cho phép Là mức ồn cải thiện tới mức người chịu đựng dễ dàng, mức ồn không ảnh hưởng tới mục đích sử dụng phịng Mức ồn cho phép xác định sở kết đo đạc điều tra thực tế ① Trong phòng khán giả: phông ồn 40 - 45dB ② Trên đường phố: phông ồn 60 - 70dB (tổng hợp nhiều loại tiếng ồn khác gọi phông ồn) Mức ồn cho phép xác định cứ: ① Yêu cầu vệ sinh, đảm bảo cho người có đủ điều kiện yên tĩnh tốt để làm việc, nghỉ ngơi Yêu cầu đòi hỏi mức ồn nhỏ ② Khả kinh tế kỹ thuật cho phép, vật liệu kết cấu cách âm có đuọc nhằm thoã mãn tối đa hợp lý yêu cầu VH - Tiêu chuẩn đánh giá tiếng ồn a) Phân loại nguồn ồn tiếng ồn Theo thời gian tác dụng: thường gặp loại tiếng ồn ① Tiếng ồn liên tục: sinh suốt ngày đêm, mức thay đổi theo thời gian không quan 5dB (tiếng ồn quạt gió ) ② Tiếng ồn gián đoạn: xuất thời gian đứt quãng ③ Tiếng ồn thay đổi: mức thay đổi lớn 5dB (tiếng ồn phương tiện vận tải ) Theo vị trí nguồn ồn: nguồn ồn nhà, nhà Theo nguồn gốc phát sinh 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 b) Tiêu chuẩn đánh giá mức gây nhiễu Mức độ gây nhiễu độ rõ nghe âm diễn đạt định nghĩa mức ồn, tính mức áp suất âm trung bình dB tiếng ồn phạm vi ốc ta: 600 - 1200; 1200 - 2400 2400 - 4800 Hz Đường cong đánh giá tiếng ồn NR Các đường cong đánh giá mức độ gây nhiễu 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 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 Trong kỹ thuật chống ồn thường gặp phương thức lan truyền - Khơng khí lan truyền tiếng ồn (tiếng ồn khơng khí) Có trường hợp: ① Sóng âm trực tiếp lan truyền: Sóng âm trực tiếp lan trun mơi trường khơng khí (lan truyền trực tiếp) VD: sóng âm lan truyền ngồi trừoi quang đãng lan truyền từ phòng sang phòng khác qua khe hở kết cấu bao che VH ② Dao động lan truyền tiếng ồn (dao động truyền âm) Sóng âm lan truyền khơng khí, tới kết cấu ngăn cách, gây bề mặt kết cấu áp lực, cưỡng kết cấu dao động xạ dao đơng phía bên kết cấu, kết sóng âm truyền qua kết cấu tiếp túc lan truyền - Va chạm lan truyền tiếng ồn (tiếng ồn va chạm) Tiếng ồn vật rắn trực tiếp va chạm với máy móc rung động kết cấu nhà cửa gây ra, tiếng rung động phòng, qua truyền sang phòng bên cạnh, tiếng giày tiếng guốc sàn truyền xuống phòng VH II - QUY HOẠCH MẶT BẰNG VÀ CHỐNG ỒN Để đảm bảo kinh tế đạt hiệu cao chống ồn, biện pháp chống ồn phải bắt đầu từ tổ chức quy hoạch chung cách phân chia thành phố khu vực cách biệt theo mức độ ồn yên tĩnh: khu CN, Công cộng dịch vụ, dân cư, bệnh viện, trường học Theo mức độ ồn, phân chia thành phố khu vực: ① ② ③ ④ Khu CN: mức cường độ ≥ 80dB nơi đặt xí nghiệp đường phô ồn nhộn nhịp Khu Công cộng dịch vụ, mức cường độ ồn ≥ 70dB: mật độ di chuyển, lại cao người mua bán Khu dân cư, tương đối yên tĩnh, mức cường độ khoảng 60dB Khu vực yên tĩnh: gồm cơng trình bệnh viện, phịng phát thanh, thư viện mức cường độ ồn ≤ 50dB VH Trong tổng mặt đô thị, vào số liệu khí tượng, xác định hướng gió chủ đạo mùa năm, bố trí khu CN sản xuất cuối hướng gió nhà Chiều rộng vùng cách ly khu vực xác định theo yêu cầu vệ sinh, đảm bảo mức cường độ ồn giới hạn cho phép Những phương thức lan truyền tiếng ồn không gian khu đô thị: Tiếng ồn lan truyền không gian tự qua bề mặt có lớp phủ khác nhau, lan truyền qua khối xanh lấp đầy khoảng trống Lan truyền qua vật chắn: nhà cửa, bờ đê, tường chắn, chướng ngại Chướng ngại khác tạo nên mức giảm độ ồn khác nhau, phương pháp tính tốn khác VH 10 III - ĐỘ GIẢM MỨC ỒN LAN TRUYỀN TRONG KHÔNG GIAN QUY HOẠCH Lan truyền tiếng ồn không gian quy hoạch trường hợp đặc biệt định luật vật lý lan truyền sóng âm Trong lớp khí mặt đất, lan truyền sóng âm phụ thuộc vào loạt nhân tố chung riêng Nhân tố chung môi trường khơng khí, nhân tố riêng tồn cơng trình, cỏ, chướng ngại: Ln = L1 – ( A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + ) Ln: mức áp suất âm (hoặc mức âm) điểm bảo vệ cách nguồn n mét L1: mức áp suất âm (hoặc mức âm) biết, đo vị trí cách nguồn khoảng cách cho trước A1 ÷ A5: độ giảm mức ồn VH 11 Độ giảm mức ồn lan truyền qua 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 xanh: § Cây xanh trồng xen kẽ, vịm rậm, có thấp trồng xung quanh Kz = 1,5 § Cây xanh mang tính chất cơng viên, vịm trung bình có 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 phịng, phịng gây ồn đặt nguồn ồn, tiếng ồn truyền sang phòng II theo phương thức sau: - Lan truyền âm khơng khí Lan truyền âm trực tiếp: tiếng ồn lan truyền qua lỗ trống sang phòng II từ phịng I Lan truyền âm dao động: sóng âm từ nguồn, xạ vào khơng khí tới kết cấu ngăn cách, kích thích kết cấu dao dộng uốn cong, kết cấu dao động trở thành nguồn âm mới, xạ vào phịngII sóng âm có tần số xấp xỉ tần số uốn cong - Lan truyền âm va chạm Những rung động nguồn biến thành chấn động lan truyền kết cấu xạ vào phòng II Đối với tiếng ồn lan truyền trực tiếp qua khe hở, qua lỗ trống kết cấu, biện pháp bịt kín khe hở, lỗ trống VH 13 Lan truyền âm va chạm xảy kết cấu có vật rung động vật rắn va chạm vào kết cấu Kết cấu đặc chắc, cứng, khả lan truyền âm va chạm mạnh Khả ngăn cách tiếng ồn kết cấu không giống âm tần số khác Quy định khả cách âm kết cấu phạm vi ốc ta với 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 - Lựa chọn địa điểm xây dựng hợp lý Bao gồm nội dung sau: Ø Tương quan 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 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 móng lan truyền tới cơng trình - Định vị tổng mặt Ø Chọn vị trí cơng trình đường đỏ xây dựng, thơng thường lùi xa đường đỏ khoảng 20 - 30m Ø Lục hoá tường rào bảo vệ giảm mức gây nhiễm tiếng ồn VH 15 - Tổ chức không gian chức hợp lý Ø Trong công trình, khơng gian chức ồn n tĩnh khác Việc tổ chức hợp lý đảm bảo chất lượng sử dụng cách âm tốt, không gây nhiễu lẫn Ø Cửa cửa sổ phận có khả cách âm mong manh kết cấu bao che phân cách, cần quan tâm thiết kế III - XỬ LÝ HÚT ÂM GIẢM NHỎ TIẾNG ỒN - Trong phòng: Xử lý hút âm rút ngắn thời gian âm vang, giảm nhỏ tiếng ồn - Tiêu âm nguồn Chụp hút âm thiết bị xử lý hút âm nguồn phòng gây ồn - Phân bố vật liệu hút âm Lượng hút âm cần thiết để giảm nhỏ tiếng ồn xác định tính tốn sở bảo đảm thời gian âm vang tối ưu theo mục đích sử dụng phịng VH 16 IV - THIẾT KẾ KẾT CẤU CÁCH ÂM Tiếng ồn lan truyền theo phương thức: • • Lan truyền âm khơng khí (lan truyền âm trực tiếp lan truyền âm dao động) Lan truyền âm va chạm Cách âm khơng khí - Truyền âm trực tiếp Sóng âm trực tiếp truyền qua khe trống, cửa mở lợi dụng khơng khí truyền tải tiếng ồn, trường hợp, loại hình gây ảnh hưởng lớn - Truyền âm dao động Tiếng ồn khơng khí lan truyền tới kết cấu phân cách, tác dụng lên bề mặt kết cấu áp lực cưỡng kết cấu dao động, mặt khác kích thích phần tử khơng khí cận kết cấu dao động, theo sóng âm truyền qua kết cấu Sóng âm truyền qua mặt cửa sổ, cửa đi, kính, tường, vách theo nguyên lý VH 17 - Khả cách âm khơng khí kết cấu lớp đồng Kết cấu lớp vật liệu đồng nhất, cấu tạo nhiều lớp vật liệu không đồng gắn chặt với nhau, tác dụng sóng âm, lớp kết cấu dao động pha Lớp kết cấu nhiều lớp không đồng nhất, tác dụng sóng âm, lớp kết cấu dao động khác pha Những giả thiết tính tốn ² Kết cấu phân cách phẳng liên kết khớp theo chu vi, biên khơng có chuyển vị ngang quay tự ² Kết cấu lớn vô hạn, khối lượng phân bố liên tục bề mặt nó, tạo thành hệ thống vơ hạn dao động điều hồ ứng với vơ hạn tần số dao động riêng ² Sóng âm tới kết cấu sóng phẳng, phương tới vng góc với mặt kết cấu Sóng âm xun qua kết cấu sóng phẳng, tự xạ không gian VH 18 - Lượng cách âm trung bình kết cấu lớp đồng tiếng ồn khơng khí Từ phân tích ta có nhận xét sau: • • Kết cấu nặng cách âm tốt kết cấu nhẹ khó dao động tác dụng sóng âm Âm trầm xuyên qua kết cấu dễ âm cao, hầu hết tần số dao động riêng kết cấu tương đối thấp, bước sóng uốn cong tương đối lớn phù hợp với âm trầm VH 19 Cách âm va chạm - Phương thức lan truyền âm va chạm Tiếng ồn va chạm sàn thiết bị khí rung động mặt sàn gây Theo phương thức va chạm gây chấn động sàn, chia thành loại sau: ² Va chạm nhẹ: tiếng giày, tiếng guốc lại mặt sàn gây chấn động cục phát tiếng ồn, lan truyền kết cấu ² Va chạm mạnh: gây chấn động toàn kết cấu, phương thức lan truyền tiếng ồn nghiêm trọng, thường máy móc động gây ² Trong kết cấu, tiếng ồn va chạm lan truyền theo phương Một phương tiếng ồn theo chấn động xạ âm xuống phòng dưới, phương lan truyền theo chấn động nội kết cấu, cuối xạ vào phòng tầng Có nghe tiếng va chạm từ xa truyền tới Do kết cấu khơng liên tục ngăn cách có hiệu lan truyền tiếng ồn va chạm VH 20 - Giải pháp xử lý ² Sử dụng kết cấu không liên tục, cách ly chấn động nguồn ² Xử lý cách âm va chạm đồng thời với xử lý cách âm khơng khí tính vật liệu yêu cầu khác (đối với cách âm không khí khối lượng lớn khả cách âm cao, với cách âm va chạm, kết cấu đặc chắc, chấn động nhang, cường độ cao) ² Sử dụng vật liệu mềm, đàn hồi đặt bề mặt va chạm ² Ngoài va chạm trực tiếp mặt sàn cịn có chấn động truyền qua đất, móng xâm nhập vào cơng trình, phương thức lan truyền giải pháp xử lý khác VH 21