Концертные залы с естественной акустикой
Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Кафедра общей и строительной физики
Методические указания
Исходные данные: назначение зала и его вместимость.
Проектирование формы зала, оценка распределения первых отражений
Ограничение максимальной яркости точечных источников и минимального угла защиты до допустимых значений. Соотношение между мгновенными значениями максимальной и минимальной яркости источника света не должно превышать нормированные значения. Максимальная мгновенная яркость ≤ 1, 8 Минимальная яркость.
Гигротермический комфорт Благодаря проектированию и достижению гигротермального комфорта функциональных блоков - общественных аудиторий, мы стремимся обеспечить нормальное глобальное потепление как в зимнем, так и в летнем режиме. Это делается одновременно с обеспечением качества воздуха в помещении с использованием соответствующих средств вентиляции и кондиционирования.
и подготовка исходных данных для компьютерного расчета времени реверберации зала
1. Определить объем зала по заданной вместимости.
2. Определить характерные размеры зала.
3. Учитывая назначение и вместимость зала, выбрать размеры сцены (эстрады), оркестровой ямы и балконов (при их наличии).
4. Подобрать приблизительные очертания внутренних поверхностей зала (профили потолка, стен, пола, балкона), вычертить план и разрез зала в масштабе 1:100 или 1:200.
Температура окружающей среды, в зависимости от назначения. Относительная влажность воздуха. Разность вертикального воздушного зазора между головкой и лодыжкой. Среднее удельное сопротивление тепловой передаче замков зала. Избегайте наращивания воды из почвы, внутри запирающих элементов.
Уровень производительности для функциональных блоков, залов. Современные концерты, Концерты Современные концерты. Устойчивость к воздухопроницаемости запирающих элементов в соответствии с сопротивлением, необходимым для передачи тепла и скорости ветра.
5. Разместить зрительские места.
6. Путем построения лучевых эскизов уточнить очертания внутренних поверхностей.
7. Выбрать 5 расчетных точек для определения времени запаздывания и ослабления первых отражений по отношению к прямому звуку. Точки выбираются на оси зала. Первая точка выбирается на расстоянии 8 м от источника звука, последняя – на последнем ряду партера или балкона.
Глобальный коэффициент обращения тройной изоляции. Максимальный уровень шума, допускаемый в помещении, при отсутствии каких-либо строительных работ. Максимальный уровень воздушного или ударного шума, исходящий из помещений, прилегающих к залу. Конкретный объем комнаты. Максимальный уровень шума, испускаемый установками и агрегатами.
Уровень производительности является переменным, в зависимости от реверберации, необходимой для комнаты. Чтобы обеспечить хорошую аудиторию в залах, следуют следующие параметры. Значение пространственных коэффициентов однородности звука в помещении. Процент артикуляции комнаты. Скорость диффузии звука в помещении. Энергетический баланс музыкальных инструментов.
8. На разрезе и плане для каждой расчетной точки, используя метод мнимого источника, построить геометрические отражения, измерить расстояния, пройденные прямым и отраженным звуком, и заполнить табл. 6. По этим данным расчет времени запаздывания и ослабления геометрических отражений для выбранных точек выполняется на компьютере с использованием программы ACUST.
Наклон пола, так что из любой точки комнаты обеспечивается хорошая аудитория, устраняя маскирующие эффекты среди зрителей. Пригодность акустический разработки и реализации инженерных сооружений, включая функциональные единицы - прослушивание зал общественности, обеспечит достаточную способность надежности использовать звук. Следует заметить, что в течение жизни комнат они не станут непригодными для использования, для которых они были разработаны. Для этого необходимо условие, что действия и влияния окружающей среды вероятно, чтобы оказывать на здания и его использования необходимо учитывать при расчете, так что они не представляют никакой опасности для элементов портативными и непереносимой оборудования.
9. Уточнить объем зала и площади внутренних поверхностей, вычислить перечисленные ниже величины и выписать полученные исходные данные для компьютерного расчета времени реверберации зала в следующем виде:
вместимость зала, чел.
площадь потолка, м2
площадь пола, м2
суммарная площадь четырех стен, м2
суммарная площадь внутренних поверхностей, м2
Кроме того, вибрация снаружи или изнутри здания, пользователи не должны мешать функционального блока или привести к повреждению отделки элементов в течение разумного периода времени. Динамические под действием стандартизованных групп. Обеспечение нормального поведения запирающих элементов - дверей, окон, оконных и дверных окон - вибрации из-за наружных действий.
Обеспечение нормального поведения разделителей - внутренних стен - вибрации из-за действий во внешней среде. Уровень вибростойкости. Обеспечение нормального поведения сепараторов - вибрации из-за внешних воздействий. Требование пользователя: Объявление потребности пользователя в том, что здание будет построено.
суммарный внутренний объем, м3
площадь пола, не занятого зрителями, м2
площадь проема сцены (для залов со сценической коробкой) , м2
площадь занавеса, м2 (если есть)
площадь оркестровой ямы, м2 (если есть)
площадь остекления, м2 (если есть)
Расчет времени реверберации
Техническое состояние: качественное выражение атрибутов здания в целом, функциональных блоков или различных компонентов, которые они должны выполнить для удовлетворения потребностей пользователей, с учетом различных агентов, действующих на конструкции.
Критерий эффективности. Характеристика, которая должна учитываться при согласовании условий работы в количествах, называемых «Уровни эффективности», на которые оценивается выполнение технического состояния. Производительность: реальное свойство, характеризующее поведение продукта в отношении его области использования; продукт может быть, в целом, любой частью или строительным элементом конструкции.
Расчет выполняется на компьютере с использованием программы ACUST. Расчет времени реверберации проводится для пустого зала и для зала, заполненного на 70 %. Время реверберации зала рассчитывается для шести частот: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц. Значения оптимального (рекомендуемого) времени реверберации для залов различного назначения и объема заложены в программу и используются для сопоставления с расчетными значениями.
Компонент: продукт, выполненный как отдельный блок, предназначенный для встраивания в здание для выполнения одной или нескольких конкретных функций. Подсистема построения: часть здания, которая выполняет одну или несколько функций, необходимых для удовлетворения требований пользователя.
Параметры для проектирования и проверки общественных аудиторий. Расчет максимально допустимого тока при постоянной проводке. Расчет спроса на тепло. Обычные температуры внутренних вычислений. Меры пожарной безопасности. Параметры для общественных аудиторий. Измерение уровня шума и изоляции.
Материалы для отделки внутренних поверхностей зала, тип кресел, занавеса и т. п. выбираются непосредственно при расчете на компьютере. Коэффициенты звукопоглощения различных материалов заложены в программу и при вводе выбранных материалов появляются на экране компьютера.
От общей площади потолка..gif" width="85" height="25"> – площадь звукопоглощающих материалов на потолке.
Я рад, что в Вильнюсе с этого момента будет новый, современный, средний концертный зал, и он не находится в самом центре города, как обычно, но в Шнипишкесе, в жилом районе. Мы хотели, чтобы зал предоставил новые возможности как для зрителей, так и для исполнителей.
По его словам, основным приоритетом родительской стратегии венской страховой группы является культура, поэтому филиал в Литве последовательно продолжает свое намеренное направление. Хорошая акустика была приоритетной. Зал строился на два с половиной года. Разработчики были настроены не только сосредоточиться на популярной музыке, но и на организации высококлассных культурных мероприятий. Была выбрана опция для планирования акустических решений зала, что позволило бы слушать как классическую музыку, исполняемую оркестром, так и хороший концерт поп-музыки.
Вид звукопоглощающих материалов на стенах и потолке и их площади определяются подбором при расчете на компьютере. При первоначальном расчете принять = 0 и = 0.
В результате расчета на экран компьютера выводятся значения требуемой эквивалентной площади звукопоглощения и рекомендуемого времени реверберации для рассматриваемого типа зала (заполненного на 70 %) для указанных выше частот, а также расчетные значения эквивалентной площади звукопоглощения и времени реверберации, соответствующие выбранным отделочным материалам.
Для концертов можно будет использовать не только сам зал, но и лобби. Мраморное лобби было также готово к концертам, и здесь звучит камерная музыка классической музыки. Вам удалось получить действительно чистый звук, а не слышать эхо, играющее в зале. С мелодией или голосом одного инструмента слышен ясный и ясный звук.
Зал полон сил, когда играет полный оркестр или группа. Исполнители оценивают новое пространство. В Вильнюсе после закрытия Дворца спорта был дефицит комнат такого размера, который мог содержать до 4 тысяч. зрители. Между тем дворец спорта Вильнюса разместил подходящее количество людей. Приятно видеть зал, который был адаптирован для концерта, такого размера и размера, - сказал известный литовский певец Андрюс Мамонтовас. Он положительно оценил качество мелодии звонка. «Вы чувствуете, что думаете о акустике, звуковых резонансах, отражениях», - прокомментировал он акустику комнаты.
Отличие расчетного времени реверберации зала от рекомендуемого на всех частотах не должно превышать 10 %. Если указанное требование не выполняется, необходимо повторить расчет, изменив отделочные материалы или соотношения площадей, обрабатываемых ими. При этом следует руководствоваться следующими соображениями:
для увеличения времени реверберации на определенной частоте необходимо уменьшить звукопоглощение, т. е. заменить один или несколько отделочных материалов на другие, имеющие меньшие значения коэффициента звукопоглощения на рассматриваемой частоте;
По его мнению, зрители должны любить это место. Дополнительная информация о зале. Почти везде сцена выглядит хорошо, в комнате очень ограниченные просмотры. В соответствии с потребностями организаторов мероприятия, места могут быть созданы на партере.
Вход запланирован таким образом, чтобы плавно распространять потоки зрителей. На первом этаже есть гардероб, на втором этаже есть просторный вестибюль и два бара. Третий, нижний уровень, меньший бар будет зарезервирован для закрытых партий. Большое количество туалетных шкафов установлено таким образом, что с интервалами нет очередей. Рядом с вестибюлем в зале, где постоянно работает Музей музыкальных инструментов, есть галерея. Эта коллекция является одной из крупнейших в странах Балтии и содержит более 60 различных инструментов.
для уменьшения времени реверберации необходимо выбрать материалы с более высокими значениями коэффициента звукопоглощения или дополнительно ввести один или несколько специальных звукопоглощающих материалов.
Расчет повторяется до тех пор, пока не будет достигнуто допустимое отклонение расчетного времени реверберации зала, заполненного на 70 %, от рекомендуемого. Желательно, чтобы различие в значениях времени реверберации пустого зала и зала, заполненного слушателями, было незначительным.
1. Архитектурная физика/Под ред. . – М.: Стройиздат, 1997. – 448 с.
2. Архитектурно-строительная акустика. – М.: Высш. шк., 1980. – 184 с.
3. Алексеев С. П . Акустика зрелищных и концертных залов. – М.: Знание, 1969. – 48 с.
4. Кнудсен В. О . Архитектурная акустика/ Под ред. , ; Пер. с англ. – М.: КомКнига, 2007. – 520 с.
5. Пособие по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости. – М.: Стройиздат, 1972. – 46 с.
Введение……………………………………………………………………………
Воздушный объем и пропорции зала…………………………………………….
Оптимальная форма зала в плане………………………………………………...
Профиль пола………………………………………………………………………
Правильное распределение отраженного звука ………………………………
Оптимальное очертание ограждающих поверхностей………………………….
Предотвращение концентрации отраженного звука……………………………
Формирование диффузного звукового поля……………………………………..
Расчет времени реверберации зала ………………………………………….
Звукопоглощающая отделка зала………………………………………………...
Особенности проектирования залов различного назначения…………………..
Порядок выполнения работы……………………………………………………..
АКУСТИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЛА
Составители:
Редактор
Корректор
Компьютерная верстка
Подписано к печати 26.01.2007. Формат 60´84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 1000. Заказ. «С» .
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
Несколько лет назад, сравнивая опубликованные данные различных акустических исследований, автор пришел к двум заключениям: во-первых, практически все акустические дефекты залов обусловлены отражением звука; во-вторых, расположение отражающих поверхностей вблизи источника звука улучшает условия как для речи, так и для музыки. Заключения эти отнюдь не противоречивы, так как звуки, отраженные от поверхностей, расположенных вблизи источника, приходят почти сразу после прямого звука и поэтому полезны; отражения же, приходящие позднее, вредны. Оба эти заключения логически (хотя и неожиданно) подсказаны исследованием открытых театров, в которых отраженные звуки практически отсутствуют. Такие театры обычно имеют хорошую акустику, особенно если их сцена оборудована отражающими поверхностями. Исходя из подобных соображений, можно сформулировать два правила, следование которым необходимо для достижения идеальной акустики закрытого зала:
Сцена должна быть оборудована отражающими поверхностями, позволяющими исполнителям «слышать самих себя».
Отраженный звук в зрительном зале должен быть ослаблен до степени, сравнимой с условиями в открытых театрах.
Существует неправильное представление о том, что отражение звука необходимо для создания достаточной громкости в зале. Можно показать, увеличение уровня интенсивности звука, обусловленное отражениями, следующими за первыми полезными отражениями (т. е. для отражений, возникающих между 0,05 сек. и 1,3 сек. после возникновения звука), составляет лишь 4 децибела. Это увеличение почти незаметно.
Для более обширных помещений это увеличение несколько значительнее, однако надо заметить, что требуемая громкость в больших залах обычно достигается при помощи системы звукоусиления. Таким образом, оказывается, что только первые несколько отражений звука полезны, а более поздние, вредные отражения не способствуют, как это предполагалось раньше, повышению громкости звука.
Далее, рассмотрение целого ряда различных опубликованных материалов показывает, что все акустические недостатки залов практически можно приписать отраженному звуку (эхо, чрезмерная реверберация, интерференция, резонанс и неправильная, искаженная передача артикуляции)
Небольшие концертные залы. Удачной иллюстрацией предлагаемой теории может служить один из ранних опытов автора. При исследовании оптимальных условий для музыки в закрытом помещении выяснилось, что музыканты предпочитают играть, находясь в реверберирующем пространстве, слушатели же предпочитают «глухое» окружающее пространство.
Прежде всего, для получения оптимальной реверберации в помещении объемом около 190 м3 по стенам был расположен звукопоглощающий материал, как это показано на рис. 42. Затем была прослушана игра квартета (три скрипки и виолончель), расположившегося в одном из концов помещения. Как музыканты, так и слушатели остались недовольны музыкальным эффектом. Когда же поглощающий материал постепенно переносился со стен вблизи музыкантов в часть помещения, занятую слушателями, то музыкальное впечатление как у самих музыкантов, так и у слушателей стало улучшаться и, наконец, стало «идеальным» (рис. 43). Отражающие стены позволили музыкантам «слышать
Рисунок 42. Экспериментальное помещение, оборудованное поглотителем, создающим нормальные оптимальные условия для реверберации-. Оно оказалось, однако, неудовлетворительным для
музыкантов.
самих себя», тогда как другая часть помещения представляла «глухое» пространство, подобное пространству открытых театров (рис. 44). Нужно заметить, что в этом случае окружающие музыкантов стены не были параллельны, и таким образом собственные колебания и резонанс были ослаблены.
Исполнители и слушатели в реверберирующем помещении. В другом опыте, давшем аналогичные результаты, изучалась игра оркестра в сильно реверберирующем помещении объемом в 3 400 м3.
Рисунок. 43. Поглотители, изображенные на рис. 42, перенесены на противоположный конец помещения. Благодаря освобождению реверберирующего пространства, получены, по оценке музыкантов, прекрасные условия для исполнения.
Количество звукопоглощающих материалов, установленных в помещении, постепенно увеличивалось, и музыканты и ряд наблюдателей высказывали свое мнение о достигаемом акустическом эффекте. Рисунок 45 показывает, что музыканты предпочитали большее время реверберации (2 секунды), а слушатели - меньшее (1 секунда), что также подтверждает высказанную выше теорию.
Звуковой отражатель в большом помещении. Третий опыт был поставлен в большом (объемом свыше 50 000 м31 спортивном зале (рис. 4б). В середине
зала над эстрадой для музыкантов был горизонтально подвешен звуковой отражатель размером 3,66 X 4,27 м. При помощи системы тросов и блоков отражатель
Рисунок 44. Фотография противоположного конца того же помещения с поглотителями, делающими этот конец «мертвым» для звука. По оценке наблюдателей, акустические условия весьма хороши.
можно было поднимать и опускать. По мере опускания отражателя последовательно на расстояние 3,6, 3,0, 2,5 и 2,1 м над музыкантами акустические условия соответственно улучшались. Музыканты заявляли: «легче играть», «звуки более естественны», «чем ниже отражатель, тем лучше», «звуки мягче». Слушатели, расположенные в различных частях зала, находили, что по мере опускания отражателя музыка становится более «разборчивой» и за ней легче следить Даже из отдаленных от эстрады пунктов.
