CÁC GIẢ THIẾT BAN ĐẦU:- Yêu cầu: Thiết kế chống ồn và trang âm cho công trình khán phòng hòa tấu, sức chứa 1335 chỗ.. THIẾT KẾ CHỐNG ỒN BÊN NGOÀI CÔNG TRÌNH: 1.. THIẾT KẾ TRANG ÂM BÊN TR
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM
MSSV: 14510204348 GVHD: Thầy DIÊU HOÀI DŨNG STT: 89
Trang 2A CÁC GIẢ THIẾT BAN ĐẦU:
- Yêu cầu: Thiết kế chống ồn và trang âm cho công trình khán phòng hòa tấu, sức chứa 1335 chỗ
- Vị trí: Trong thành phố; gần khu dân cư, khách sạn, nhà nghỉ, cơ quan hành chính
- Mặt đường rộng 30m
- Chỉ giới xây dựng : (15 + 89/4) = 37.25 m
- Khoảng lùi công trình : 7.25 m
- Mức ồn cho phép tại cửa sổ ngoài công trình (cao 1.2 m) là 55 (dB-A)
- Độ ẩm trung bình: 70%
(* Các kết quả tính toán được so sánh dựa trên TCVN 5949-1998)
B THIẾT KẾ CHỐNG ỒN BÊN NGOÀI CÔNG TRÌNH:
1 Tính toán mức ồn giao thông:
- Xét một điểm A cách tim đường: 7.5 m; cao độ: 1.2 m Ta có bảng thống kê như sau:
Trang 32 Kiểm tra độ ồn và giải pháp giảm độ ồn tại cửa sổ ngoài công trình( cao 1.2m):
* Khoảng lùi công trình: 7.25 m
* Khoảng cách từ tim đường đến công trình là: rn = 37.25 m
* Khoảng sân phía trước công trình trồng cỏ: Kn = 1.1 m
N 1 = 1000 x 113043 = 38.05 m > 20 m ⇒ Nguồn được xem là nguồn dãy
+ Ta có: rn = 37.25 m > S1/2 = 38.05/2 = 19.02 m, nên ta áp dụng công thức giảm ồn:
Trang 4N 2 = 1000 120040 = 33.33 m > 20 m ⇒ Nguồn được xem là nguồn dãy
+ Ta có: rn = 37.25 m > S2/2 = 33.33/2 = 16.66 m, nên ta áp dụng công thức giảm ồn:
∆Ln2 = 15 x lg(S2xrn) – 33.39 = 15 x lg(33.33x37.25) – 33.39 = 13.02 (dB – A)
+ Vậy độ ồn tại công trình theo tính toán là:
Ln2= LA2 – Kn.∆Ln2 = 74.25 – 1.1 x 13.02 = 59.93 (dB – A) > 55 (dB – A) : mức ồn cho phép
⇒ Cần có biện pháp chống ồn.
b Thiết kế chống ồn với giải pháp trồng cây trước công trình:
- Từ tính toán trên ta có mức độ ồn cần phải giảm là: ∆L = 59.93 – 55 = 4.93 (dB – A)
- Dùng cây xanh giảm ồn: ∆Ln3 = 1.5 x Z + β.ΣB = 4.93 (dB – A)
- Giả sử số lớp cây Z = 2; chọn hệ số hút âm của cây là β = 0.35 ( cây trồng dày đăc tán rậm)
⇒ ΣB = 4.93−1.5 X 2
0.35 = 5.51 m ⇒ có thể chọn mỗi lớp cây dày 2.8 m
- Thử lại: với Z = 2 ; B = 2.8 m ⇒ΣB = 5.6 ; β = 0.35, ta được: : ∆Ln3 = 4.96 > 4.93 (dB – A) (thỏa)
- Hình vẽ phương án:
Trang 5C THIẾT KẾ TRANG ÂM BÊN TRONG KHÁN PHÒNG:
1 Xác định thể tích và tỷ lệ phòng:
- Thể loại: Khán phòng hòa tấu
- Phòng âm nhạc, ca vũ có chỉ tiêu thể tích mỗi chỗ ngồi là: V = 6 m3/người
- Sức chứa phòng hòa tấu là: N = 1335 người
⇒ Ta có sơ bộ thể tích phòng là: Vsb = v x N = 6 x 1335 = 8010 m3
- Lại có : Vsb = N x Sn x Htb ; với Sn = 0.8 m2 ⇒ Htb = 7.5 m
- Chọn các kích thước phòng gần đúng theo tỷ lệ hài hòa : 1 : 2 : 3.1
⇒ Ta có các thông số kích thước phòng là : Cao x rộng x dài ≈ 11 x 22 x 34⇒ V = 8228m3
2 Thiết kế hình dáng phòng:
a Thiết kế mặt bằng:
- Dựa trên 5 chỉ tiêu cho thiết kế khán phòng ⇒ chọn mặt bằng khán phòng dạng rẽ quạt ( thuận lợi hơn cho tầm nhìn)
- Khoảng cách từ nguồn âm (định hướng) đến vị trí xa nhất: 30m ( khán phòng tương đối lớn)
- Với quy mô khán phòng là 1335 chỗ ngồi, có thể chia khán đài thành 2 khu:
+ Tầng trệt: 1080 chỗ ⇒ V1 = 1080 x 6 = 6480 m3
+ Ban công:256 chỗ ⇒ V2 = 256 x 6 = 1536 m3
- Dữ liệu tính toán:
+ Khoảng cách giữa 2 hàng ghế: 0.8 m
+ Chiều cao của người ngồi trên ghế: 1.2m
+ Chiều cao từ tia nhìn đến mắt người ngối trước: 0.165m
+ Điểm nhìn bất lợi cách mép sân khấu: 1.5m
+ Sân khấu chứa điểm nhìn bất lợi cách mắt khán giả ở hàng ghế đầu tiên của khu A một khoảng
b = 0.08 m
+ Khoảng cách từ hàng ghế đầu đến điểm nhìn bất lợi là: 4.5 m
- Thiết kế khán phòng nhìn trên mặt cắt gồm 3 khu ghế A ; B ; C
Trang 7b Thiết kế mặt cắt khán phòng:
+ Thiết kế khán phòng nhìn trên mặt cắt gồm 3 khu ghế A ; B ; C với 3 độ dốc khác nhau ( nhằm đảm bảo khán giả có thể nhìn thấy điểm nhìn bất lợi trên sân khấu)
+ Bố trí 2 hàng ghế gần nhau thì so le nhau
MẶT BẰNG TRỆT
MẶT BẰNG LẦU (BAN CÔNG)
C
Trang 8- Thiết kế độ dốc khu A ( tầng trệt) :
+ Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là: 0.165 m
+ Khu A gồm 17 dãy ghế; Ta có chiều dài hết thảy dãy ghế khu A là: XA = 17 x 0.9 = 15.3 m
⇒ Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến hàng ghế cuối khu A là: YA = 15.3 X 0.165
0.9 = 2.81 m
+ Vậy độ dốc của khu ghế A là: iA = (YA/ XA)% = 2.81
13.6 % ≈ 20.6 %
- Thiết kế độ dốc khu B ( tầng trệt) :
+ Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là: 0.185 m
+ Khu B gồm 8 dãy ghế; Ta có chiều dài hết thảy dãy ghế khu B là: XB= 8 x 0.9 = 7.2 m
⇒ Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến hàng ghế cuối khu B là: YB = 7.2X 0.185
0.9 = 1.48 m
+ Vậy độ dốc của khu ghế B là: iB= (YB/ XB)% = 1.48
7.2 % ≈ 20.56 %
- Thiết kế độ dốc khu C ( trên ban công) :
+ Chiều cao mắt người ngồi sau đến mắt người ngồi trước là: 0.285 m
+ Khu C gồm 5 dãy ghế; Ta có chiều dài hết thảy dãy ghế khu B là: XC= 5 x 0.9 = 4.5 m
2800 1480
Trang 9+ Theo tiêu chuẩn thiết kế phòng hòa nhạc:{ D≤ H
* H là chiều cao ở rìa cạnh dưới ban công so với sàn tầng dưới
* D = XC + d , với d là lối đi phía ngoài cùng ban công, lấy tối thiểu: 1.2m; XC = 4.5 m
⇒ D = 4.5 + 1.2 = 5.7 m; lại có D ≤ H ⇒ có thể chọn H = 6 m
* (Chú ý: ở đây giả thiết rằng vị trí người ngồi ngoài cùng ở tầng dưới trùng với vị trí người ngồi
ngoài cùng ở ban công )
⇒ Chiều cao tính từ cote hàng ghế đầu đến hàng ghế cuối khu C là: YC = 4.5 x0.285
- Các mặt phản xạ và hấp thụ âm trên tường: Hình 2.2
- Đảm bảo các khoảng ∆L ¿ 17m để tránh hiện tượng tiếng dội
2800 1480
Hình 2.1
Trang 10Chia MB khán phòng thành 9 ô (H 2.3) Lấy trọng tâm từng
ô để kiểm tra âm Do tính đối xứng nên chỉ tính 6 điểm: A;
B; C; D; E; F Ở ban công tương tự ta tính ở 2 vị trí 1 và 2
Lần lượt kiểm tra từng vị trí:
Cự lyâmđến(mm)
Hình 2.3
Trang 16⇒Qua bảng khảo sát các điểm đặt biệt trên, ta thấy các mặt hấp thụ cũng như phản xạ âm ở tường
và trần khán phòng đã thỏa mãn các tiêu chuẩn thiết kế, không xảy ra hiện tượng tiếng dội
3 Đánh giá và điều chỉnh thiết kế thông qua các chỉ tiêu âm học:
a Tính thời gian âm vang tối ưu của các tần số:
- Với f = 500 Hz, áp dụng công thức tính thời gian âm vang tối tưu :
b Tính hệ số hập thụ âm trung bình của các tần số:
- Lấy chiều rộng cửa miệng sân khấu tối thiểu trong thiết kế phòng hòa nhạc: A = 18m
* Ta có các kích thước sân khấu như sau: ( bao gồm sân khấu phụ)
+ A = 1.5 x h ⇒h = A/1.5= 18/1.5 = 12 m ( lấy theo tiêu chuẩn sân khấu thông thường) : chiều cao cửa miệng sân khấu
+ h = 12m ⇒ H = 2h + 6 = 2x12 + 6 = 30 m ( với H là chiều cao sân khấu)
+ B = 1.5 x A = 1.5 x 18 = 27 m : Bề sâu sân khấu
+ C = 2 x A = 2 x 18 = 36 m : bề rộng sân khấu
Song trong tính toán diện tích sân khấu chỉ tính phần sàn biểu diễn:
+ Lấy bề sâu sân khấu tương đối Btt = 14 m; bể rộng Ctt = A = 14 m
⇒ + Diện tích 2 mặt bên sân khấu : 2 x Btt x h = 2 x 14 x 12 = 336m2
+ Diện tích sàn sân khấu: Btt x Ctt = 14 x 14= 196 m2
+ Diện tích tích trần sân khấu: 196 m2
+ Diện tích mặt sau: Ctt x h = 14 x 12 = 168 m2
Vậy tổng diện tích các mặt cần tính toán của sân khấu là: S1 = 336 + 196 + 196 + 168 = 896 m2
Trang 17* Tính toán tổng diện tích các mặt còn lại của khán phòng:
(Các số liệu tính toàn lấy từ bản vẽ)
+ Diện tích tường hai bên:≈ 620 m2
+ Diện tích tường sau lưng khán giả: ≈ 330 m2
+ Diện tích sàn: ≈ 832 m2
+ Diện tích trần: ≈ 780 m2
+ Diện tích ban công: ≈ 260 m2
+ Diện tích tường hai bên trước miệng sân khấu: ≈ 96 m2
Trang 18c Xác định lượng hút âm thay đổi: z
Trong khán phòng, sử dụng ghế đệm da mềm Tra bảng phụ lục ta được các giá trị ∝ f :
Đối tượng hút âm 125 Hz Hệ số hút âm 500Hz ∝ f 2000 Hz
- Căn cứ vào các giá trị Acđ , chọn và bố trí các vật liệu hút âm phù hợp, với sai số cho phép ± 10%
Bảng kết qủa lựa chọn vật liệu hút âm:
774.84 0.01 7.75 0.01 7.75 0.02 15.5
Trần hút âm Trát vữa xù xì
quét sơn trắng 387.24 0.04 15.5 0.07 27.1 0.09 34.85
Trang 1950 cm nhét bông 8kg/cm2
680.73 0.01 6.81 0.01 6.81 0.02 13.61
Tường phía sau
khán giả Tâm sợi gỗ mềm 355.16 0.22 73.74 0.34 120.8 0.041 14.56
f Kiểm tra sai số :
- Kiểm tra chất lượng hút âm cố định :
Sai số trong phạm vi cho phép Vậy vật liệu và kết cấu hút âm bố trí như bảng trên thì đạt yêu cầu
về tổng lượng hút âm cần có trong phòng
- kiểm tra thời gian âm vang :
+ Thời gian âm vang thực tế:
Trang 21D.KẾT LUẬN
Từ việc tính toán để bổ trí vật liệu và việc kiểm tra lại các giá trị tính toán sau cùng, nhìn chung việc thiết kế chống ồn và trang âm cho công trình phòng hòa tấu qui mô 1335 chỗ cơ bản đã đáp ứng được các tiêu chuẩn thiết kế chuyên môn