Zobraz hlavičku ZNALECKÝ ÚSTAV, AKREDITOVANÁ ZKUŠEBNÍ LABORATOŘ, Projekty, posudky, dozory, výzkum, publikace, školení

Doba dozvuku v tělocvičně s použitím programu ODEON a klasických metod výpočtu

2018
Ing. Lenka Peštová
Společnost DEKPROJEKT s.r.o. je od roku 2018 oficiálním distributorem výpočtového programu ODEON, který slouží pro simulaci prostorové akustiky budov. Program používá metodu obrazového zdroje v kombinaci se sledováním paprsků. S programem lze navrhovat a posuzovat:
  • koncertní a operní sály, divadla, kostely
  • otevřené kanceláře, foyery, restaurace, hudební studia
  • železniční stanice, letištní terminály
V následujícím článku budeme demonstrovat některé výhody programu ODEON v porovnání s běžně dostupnými statistickými metodami výpočtu na modelovém příkladu výpočtu doby dozvuku.

Doba dozvuku

Doba dozvuku T [s] je závazný parametr prostorové akustiky v místnostech škol (ČSN 73 0527, Vyhláška 410/2005 Sb.) a doporučený ve stavbách pro kulturní a veřejné účely. Jedná se o časový interval, za který dojde k poklesu vyvolané hladiny akustického tlaku o 60 dB. V prostorách se stanovenou dobou dozvuku je nutné již ve fázi projektu počítat s realizací akustických obkladů. Stanovení rozsahu a vhodného typu obkladů je součástí návrhu prostorové akustiky a výpočtu doby dozvuku. Pro hodnocení doby dozvuku je možné mimo základní výpočty (např. dle Eyringova vztahu) možné použít normový postup uvedený v ČSN EN 12354-6 nebo použít specializovaný 3D software. ČSN EN 12354-6 uvádí vedle základního výpočtového vztahu i postup pro prostory s nepravidelným rozložením pohltivosti, který je uvedený v příloze D normy.

Zjednodušený výpočet podle ČSN EN 12354-6 přílohy D

Výpočet podle ČSN EN 12354-6 přílohy D je příkladem metody, kde je doba dozvuku stanovena na základě efektivní pohltivé plochy v závislosti na kmitočtu a rozměrech prostoru. Tento výpočet je primárně určený pro prostory s nerovnoměrně rozloženou pohltivostí tzn. prostory kde je pohltivý obklad například pouze v ploše stropu. Výpočtem dle ČSN EN 12354-6 přílohy D lze zohlednit velikosti ploch, pohltivost povrchů a částečně rozmístění materiálů v prostoru, nelze však uvažovat s přesnou geometrií prostoru, pro výpočet je nutné provést zjednodušení na pravidelný tvar.

Přesný výpočet s programem ODEON

Oproti tomu výpočet v programu ODEON umožňuje přesné zadání tvaru prostoru, podrobné členění a to včetně detailů. Model prostoru lze do výpočtového programu importovat z jiného grafického programu. Podporovány jsou formáty: DXF, 3DS ze softwaru CAD (AutoCAD®, Microstation®, 3DS max, IntelliCAD®, SketchUP a Rhino). Import je výraznou výhodou hlavně při posuzování složitějších prostor – divadelní a koncertní sály, sportovní haly apod.

Příklad výpočtu pro klasickou tělocvičnu

S použitím různých výpočtových metod a měření in situ jsme provedli posouzení klasické tělocvičny (obr. 1 a 2). Tělocvična je půdorysných rozměrů 30 m x 18 m se světlou výškou 7,5 m. Celkový objem je 4 050 m3. Pro tělocvičnu takového objektu má být dle ČSN 73 0527 doba dozvuku v rozmezí 1,23 s až 1,85 s. Stěny tělocvičny jsou zděné s omítkou bez akusticky pohltivých úprav. V horní části podélných stěn jsou prosklené plochy oken. Nášlapnou vrstvu podlahy tvoří dřevěné palubky. V celé ploše stropní konstrukce je realizován akusticky pohltivý obklad. Jedná se o minerální kazety tloušťky 35 mm svěšené 200 mm pod konstrukci stropu absorpční třídy A.
pohled do tělocvičny pohled do tělocvičny
Obr. 01 – Pohled do tělocvičny Obr. 02 – Pohled do tělocvičny

V horní části podélných stěn tělocvičny jsou instalovány vzduchotechnické rozvody pro nucené větrání prostoru a na bočních stěnách jsou instalována otopná tělesa. Tato zařízení nebyla při výpočtech zohledněna.

V grafu na obr. 03 jsou výsledky měření a výsledky výpočtů s použitím programu ODEON, s použitím metodiky dle ČSN EN 12354-6 přílohy D a s použitím vztahu dle Eyringa. Jak je z grafu patrné, jsou výsledky výpočtu s programem ODEON znatelně vyšší než výsledky obou dalších postupů. Současně je patrné, že se vypočítané hodnoty z programu ODEON více blíží naměřeným hodnotám. 3D model dokáže lépe zohlednit vliv třepotavé ozvěny („flutter echo“) než jednodušší statistické modely prostoru. Výsledky výpočtů programem ODEON jako jediné varují před podhodnocením rozsahu akustických úprav a výrazným nedodržením normového rozmezí hodnot pro optimální dobu dozvuku hodnocené tělocvičny. V posuzované tělocvičně byly použity akusticky pohltivé materiály pouze v ploše podhledu. Přesným posouzením a měřením bylo prokázáno, že by měly být částečně obloženy také stěny.

porovnání výsledků výpočtů a měření

Obr. 03 – Grafické znázornění výsledků měření a výsledků výpočtů s použitím různých výpočtových metod

 

ODEON - definice prostoru a materiálů
Obr. 04 – ODEON: zadávání geometrie prostoru a specifikace materiálů
 
ODEON - simulace šíření zvukových vln
ODEON - simulace šíření zvukových vln
 
ODEON - simulace šíření zvukových vln
Obr. 05 – ODEON: simulace šíření zvukové vlny (každý bod zvukévé vlny má určitou barvu, kterou po odrazu změní)
 

PODKLADY

[1] ČSN 73 0527 Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – Prostory pro kulturní účely – Prostory ve školách – Prostory pro veřejné účely
[2] ČSN EN 12354-6 (73 0512) Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech
[3] Vyhláška č. 410/2005 Sb. Vyhláška o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých

 

Poskytnutí Vámi zadaných osobních údajů je dobrovolné. Vámi zadané osobní údaje budeme zpracovávat výlučně pro účely uzavření smlouvy o a poskytnutí objednané služby a pro zpřístupnění obsahu našich webových stránek a nabídky produktů a služeb naší společnosti a nebudeme je, s výjimkou zhotovitele Vaší zakázky, předávat žádným třetím osobám ani předávat mimo území EU. Správcem osobních údajů je společnost DEKPROJEKT s.r.o., IČ: 27642411, se sídlem: Tiskařská 10/257, 108 28 Praha 10, zpracování osobních údajů je prováděno pro účely přímého marketingu v souladu s článkem 6 odst. 1 písm. f) nařízení GDPR. Vaše Osobní údaje budou k tomuto účelu zpracovávány po dobu neurčitou, do vznesení námitky proti zpracování v souladu s čl. 21 odst. 3 nařízení GDPR. Jako subjekt údajů máte právo na přístup k osobním údajům, na jejich opravu nebo výmaz a právo vznést námitku proti zpracování. Pokud vznesete námitku proti zpracování, Vaše údaje nebudou pro účely přímého marketingu nadále zpracovávány a nebudou Vám zasílány další nabídky a pozvánky.

Image CAPTCHA
Ochrana proti spamu.

Informace o zpracování osobních údajů