Phan 2 am thanh

MỤC LỤC              Phần 1: Môi trƣờng Nhiệt - Ẩm Chương 1: Khí hậu ngồi nhà vi khí hậu cơng trình kiến trúc Chương 2: Truyền nhiệt ổn định Chương 3: Truyền nhiệt dao động Chương 4: Truyền ẩm Chương 5: Thiết kế che nắng Chương 6: Thơng gió tự nhiên Phần : Mơi trƣờng Âm Chương 1: Các khái niệm âm Chương 2: Âm học phịng thính giả Chương 3: Âm học đô thị Phần 3: Môi trƣờng Ánh sáng Chương 1: Các khái niệm Chương 2: Chiếu sáng tự nhiên Chương Chiếu sáng nhân tạo Chương 4: Chiếu sáng công cộng đô thị PHẦN MÔI TRƢỜNG ÂM THANH Chƣơng 1: Các khái niệm âm Chƣơng 2: Âm học phòng thính giả Chƣơng 3: Âm học thị CHƢƠNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ÂM THANH 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH 1.1.1 Sóng âm a) Khái niệm: • Âm sóng dao động xuất mơi trường vật chất: khí, lỏng, rắn (gọi chung môi trường đàn hồi) chịu lực kích thích • Những lực kích thích nguồn âm (dây đàn, màng trống, tiếng nói, …) • Sóng dao động gọi sóng âm, mơi trường có sóng âm lan truyền gọi trƣờng âm Sóng âm Trường âm 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.1 Sóng âm (tiếp) b) Phân loại sóng âm:  Theo phƣơng dao động: Sóng dọc: phần tử dao động dọc theo phương truyền sóng Sóng ngang: phần tử dao động vng góc với phương truyền sóng  Theo mặt dạng sóng: Sóng cầu: mặt sóng mặt cầu (nguồn điểm tạo sóng cầu) Sóng phẳng: mặt sóng mặt phẳng Sóng trụ: mặt sóng mặt trụ Sóng uốn Sóng dọc Sóng ngang Sóng uốn 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.1 Sóng âm (tiếp) c) Các đặc trƣng vật lý sóng âm: • Tần số âm : f (Hz), • Bƣớc sóng : λ (m), • Chu kỳ dao động : T (s), • Biên độ dao động : A, • Vận tốc âm : c (m/s), Vận tốc âm khơng khí: c = 340 m/s t = 14 oC Phụ thuộc vào nhiệt độ (t, oC): c = 331,5 + 0,61 x t  ,m/s Công thức liên hệ: λ = c / f = c.T Vận tốc số môi trường 21ºC (m/s) 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.2 Công suất, cƣờng độ, áp suất mật độ lƣợng âm: a) Công suất âm: P (W) : lượng âm nguồn âm xạ giây Máy bay phản lực Máy tán đinh khí nén, mơ-tơ tăng tốc Quạt điện hướng trục 50kW Dàn nhạc (giao hưởng) lớn Máy trộn thức ăn, máy xay cà-fê Đàm thoại thông thường 10 kW (104 W) 1W 0,1 W (10-1 W) 0,01 W (10-2 W) 0,001 W (10-3 W) 0,00001 W (10-5 W) b) Cƣờng độ âm: I (W/m2) : Số lượng trung bình qua đơn vị diện tích vng góc với phương truyền âm giây c) Mật độ lƣợng âm: E (J/m3) lượng âm chứa đơn vị thể tích mơi trường s d) Áp suất âm: p (N/m2 hay Pa) : áp suất dư (áp suất có thêm so với khí tĩnh) có mơi trường âm • pmax : áp suất cực đại phq2 = pmax2 /2 • phq : áp suất hiệu I = pmax2/2ρ0c0 • ρ0c0 = 415 kg/m s : trở âm không khí 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.3 Mức âm (dB - Đề xi ben): • Âm tai ngƣời cảm nhận đƣợc có cƣờng độ áp suất thay đổi phạm vi rộng Ngưỡng nghe: I0 = 10-12 W/m2 p0 = 2.10-5 Pa Ngưỡng đau: I = W/m2 p = 2.10 Pa • Weber Fechner : Cảm giác âm tai người tỷ lệ với lôgarit lượng âm >>> Mức âm : đơn vị đánh giá âm theo thang lôgarit (cơ số 10) tỷ số áp suất cƣờng độ âm cần đo với áp suất cƣờng độ âm lấy làm chuẩn so sánh ( I0 ;P0 ) • Mức cƣờng độ âm: I I LI  lg ( B)  LI  10  lg (dB) I0 I0 Mức áp suất âm: p p LP  lg ( B)  LP  20  lg (dB) p0 p0 B (Ben) = 10 dB (dexiBen) *) Chú ý: Mức cường độ âm Mức áp suất âm âm gọi chung mức âm (LI = Lp) 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.3 Mức âm (dB - Đề xi ben) (tiếp) Mức âm số nguồn thƣờng gặp: - Vườn n tĩnh : 20 ÷ 30 dB - Tiếng nói thầm xì xào (cách 1m) : 35 dB - Nói to : 60 ÷ 70 dB - Phịng hịa nhạc disco : 100 dB Quan hệ Cường độ, áp suất mức âm 1.1 BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ÂM THANH (cont) 1.1.3 Mức âm (dB - Đề xi ben) (tiếp) 3.5 TÍNH TỐN LAN TRUYỀN TIẾNG ỒN GIAO THƠNG TRONG ĐÔ THỊ 3.5.3 Lan truyền tiếng ồn qua dải xanh Độ giảm mức âm thêm dải xanh gây (ký hiệu Lcx) xác định theo công thức: Lcx = 1,5Z +   Bi Z – số dải xanh; Bi – bề rộng dải xanh, m;  - hệ số hút ẩm xanh Khả hút ẩm xanh, dB/m Tần số âm, Hz Trung binh tần số 200 – 400 400 - 800 800 - 1600 1600 - 3200 3200 - 6400 0,05 0,05 – 0,07 0,08 – 0,1 0,11 – 0,15 0,17 – 0,2 0,12 – 0,17 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông a Về quy hoạch Phân vùng quy hoạch xây dựng thành phố theo mức ồn cho phù hợp Tại CHLB Đức : Thành phố chia thành vùng xây dựng vùng xây dựng: • Vùng Vùng cơng nghiệp o Mức ồn 75 dBA, 90 dBA o Bố trí nhà máy, xí nghiệp, tuyến đường giao thông vận tải với cường độ cao, đường tàu hỏa o Khơng bố trí nhà ( ngoại trừ nhà cho cơng nhân) • Vùng Trung tâm cơng cộng thương nghiệp o Mức ồn tới 75 dBA o Bố trí đường phố có cường độ vận tải cao, đường lại tấp nập o Các cơng trình phục vụ cơng cộng cửa hàng, nhà hàng, rạp chiếu bóng • Vùng Vùng nhà o Là vùng tương đối yên tĩnh, mức ồn cho phép 60 dBA (Pháp cho phép 65 dBA) o Bố trí đường giao thơng vận tải nhẹ • Vùng Vùng yên tĩnh o Vùng yên tĩnh, mức ồn khơng vượt q 50 dBA o Bố trí cơng trình cần yên tĩnh cao thư viện, viện nghiên cứu, trường học, nhà trẻ, đài phát thanh, truyền hình… VÍ DỤ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thơng (tiếp) Ví dụ: Các khu thị xây dựng Hà Nội xây dựng cạnh trục giao thơng Khu thị Đặng Xá nằm gần tuyến quốc lộ 5; Khu thị Trung n Trung Hồ - Nhân Chính gần tuyến đường Láng - Hồ Lạc; Khu thị Hạ Đình gần tuyến quốc lộ Một số khu đô thị tiếp giáp đến tuyến đường chính: Khu tái định cư tập trung Huyện Từ Liêm; Khu đô thị Đông Nam đường Trần Duy Hưng Các khu đô thị thường khơng có đường kết nối riêng gây an tồn giao thơng nhiễm mơi trường khơng khí tiếng ồn VÍ DỤ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông (tiếp)  Khu đô thị Xuân Phương, Từ Liêm, Hà Nội 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thơng (tiếp) • Khi quy hoạch tổng mặt khu, tiểu khu, cần phân vùng xây dựng hợp lý • Có biện pháp cách ly vùng có mức ồn cao với vùng dân cư vùng yên tĩnh (gọi dải cách ly) • Bố trí cơng trình thành nhiều dải: o Dải 1: Kề cận nguồn ồn gara, nhà kho, bến xe o Dải 2: Bố trí cơng trình có mức ồn cho phép lớn TB cơng trình phục vụ, cửa hàng o Dải 3: Nhà o Dải 4: Các cơng trình cần n tĩnh cao phịng đọc, thư viện, viện nghiên cứu, trường học • Hướng gió có ảnh hưởng lớn đến lan truyền tiếng ồn, lan truyền theo gió, tiếng ồn nhanh bị tổn thất (Giải pháp khu cơng nghiệp cuối hướng gió nhằm giảm nhiễm mơi trường khơng khí tiếng ồn) 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông (tiếp) b Về giao thơng • Quy hoạch gắn liền với quy hoạch hệ thống giao thông Nhiều nước, đường tàu hỏa tiếp cận khu vực trung tâm QH giao thông hợp lý, giải pháp chống ồn hiệu quả, không ảnh hưởng tới khu dân cư (ngay ban đêm) Bộ Môi trƣờng cảnh quan đô thị Pháp Chia tuyến giao thông thành cấp: • Đường liên vận: Đường nối vùng lớn nước, có vận tốc dịng xe cao 80 – 100 km/h • Đường huyết mạch: Đường nối vùng thành phố, có cường độ dịng xe cao vận tốc 60 – 80 km/h • Đường mạng lưới: Phục vụ giao thơng nội vùng, có vận tốc nhỏ 40 đến 60 km/h • Đường nhỏ: Kết nối khu dân cư khu cơng cộng khác, có vận tốc yếu từ 20 – 40 km/h Chia đƣờng phố thành nhóm theo mức ồn: • Nhóm đường ồn ào: đường liên vận, đường huyết mạch số đường mạng lưới Chia làm mức: • o Mức 1: Đường gây tác hại lớn tiếng ồn (đường liên vận, tuyến huyết mạch có cường độ dịng xe cao, vận tốc lớn, thành phần xe nặng nhiều) o Mức 2: Đường gây tác hại tiếng ( đường huyết mạch khác (không thuộc mức 1), số tuyến đường mạng lưới (dành cho xe buýt có cường độ 350 xe/ngày) Nhóm đƣờng khơng ồn đường mạng lưới khác đường nhỏ 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông (tiếp) • Sự phân loại tuyến đường theo mức ồn sở để: – Đề quy định xây dựng – Cấp phép xây dựng – Yêu cầu cách âm cho nhà cửa • Giải pháp quy hoạch có ảnh hưởng khơng đến mơi trường tiếng ồn ngơi nhà mà cịn ảnh hưởng đến mơi trường tiếng ồn chung tồn khu xây dựng, sân trong… 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông (tiếp) c Về Kiến trúc Giải pháp tổ hợp khơng gian bên ngơi nhà có ảnh hưởng đến điều kiện tiện nghi âm Các giải pháp : • Phịng sinh hoạt (ngủ, làm việc, ) bố trí vào phía khu nhà, Phịng phụ (cầu thang, bếp, kho, vệ sinh…) bố trí hướng đường phố • Các nguồn âm nhà (cầu thang, vệ sinh, bếp, ống rác,…) nên bố trí tập trung phía xa phịng ngủ • Có thể bố trí phịng ồn (bếp, phịng khách…) để ngăn cách phòng ngủ phòng ồn 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.1 Biện pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông (tiếp) Khi thiết kế cơng trình có thể: • Lợi dụng khối phụ làm chắn tiếng ồn cho cơng trình • Nhơ tầng dƣới nhiều phía đƣờng giao thơng để che chắn tiếng ồn cho tầng 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.2 Giải pháp kỹ thuật: a Cây xanh: *) Tác dụng: • Là biện pháp có hiệu kinh tế • Cịn có tác dụng cải tạo khí hậu, chống bụi nhiễm mơi trường • Cây xanh trồng thành nhiều dải có tác dụng chống tiếng ồn tốt dải liên tục • Thực nghiệm cho thấy, 1015m dải xanh, hạ thấp tiếng ồn xảy mạnh • Bề rộng dải xanh khơng nên 5m 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.2 Giải pháp kỹ thuật: (tiếp) Phƣơng pháp thiết kế: Một dải xanh chống tiếng ồn trồng kỹ thuật, khi: • Đứng cuối dải khơng nhìn thấy “khoảng sáng” ( âm học khoảng sáng hành lang lan truyền tiếng ồn) • Đầu cuối dải có hàng rào thấp kín để che phần thân (dƣới tán cây) 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.2 Giải pháp kỹ thuật: (tiếp) Hiệu giảm tiếng ồn dải xanh: TT Chiều rộng dải (m) Cấu trúc dải Mức ồn hạ thấp (dBA) 10 -14 Một dải cây, trồng kiểu cờ, có hàng rào 4-5 14 -20 Một dải cây, trồng kiểu cờ, có hàng rào 5-8 20 -30 Hai dải cây, cách - 5m, trồng kiểu ô cờ, có hàng rào -10 25 - 30 Hai ba dải cây, cách 3m, trồng kiểu cờ, có hàng rào 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.2 Giải pháp kỹ thuật: (tiếp) b Tƣờng chắn • Tƣờng chắn tiếng ồn: Cơng trình, bờ đất, vách đất, phối hợp bờ tường cao 0,5 -1m với vách đất • Với đường cao tốc đường liên vận (có mức ồn cao) sử dụng tường bê tông cốt thép, tường gạch, mặt phía tường giao thơng sử dụng vật liệu hút âm trồng thêm xanh, hoa • Các đường giao thông kiểu ray treo, cáp treo đặt cầu cạn có tác dụng chống ồn giống đường có tường chắn có vùng “bóng âm” • Với đường mạng lưới sử dụng giải pháp làm giảm tốc độ, nhờ giảm mức ồn dịng xe • Sử dụng nhà tầng mang tính chất phục vụ cửa hàng, nhà hàng ăn uống, giải khát…làm tường chắn tiếng ồn 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.2 Giải pháp kỹ thuật: (tiếp) • • Tường chắn tiếng ồn đặt gần nguồn ồn có hiệu cao Một số kiểu tường chắn tiếng ồn (kết hợp với tạo cảnh quan đường phố, giảm bớt cảm giác nặng nề, đồng điệu): 3.6 CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG TIẾNG ỒN TRONG THÀNH PHỐ 3.6.2 Giải pháp kỹ thuật: (tiếp) Hiệu tƣờng chắn: • Tường đất cao 0,5 – 1m hai bên đường giảm – dBA • Các ụ đất cao 8m giảm tới 15 18 dBA • Các tường bê tông, nhà làm tường chắn tùy theo độ cao chiều dài hạ thấp tiếng ồn tới 20 – 30 dBA ... L1 +2 biết: L1 = 90 dB, L2 = 80 dB I1 = 10(90/10- 12) = 10-3 = 0,001 I2 = 10(80/10- 12) = 10-4 = 0,0001 => I1 + I2 = 0,0011 W/m2 => L1 +2 = 10.lg(0,0011/10- 12) = 10.lg(11.108) = 10.9,04 = 90,4 dB L2... Dải 1 /2 ốcta: f2/f1= 21 /2 = 1,41, • Dải 1/3 ốcta: f2/f1= 21 /3 = 1 ,26 ; (dùng tính tốn cách âm kết cấu nhà) - Tên dải gọi theo trị số trung bình dải: ftb = (f1 f2 )1 /2 1.3 ĐO ÂM THANH (Cont) 1.3.4... Ống bán khuyên; Ốc tai; 1 .2 TAI NGƢỜI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẢM THỤ ÂM THANH (Cont) 1 .2. 2 Phạm vi nghe âm tai ngƣời Phạm vi nghe âm: 20 Hz – 20 .000Hz Ngưỡng nghe 20 Hz Hạ âm Pham vi nhạy cảm tai 1000 Hz