ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ И ЕЁ ОФОРМЛЕНИЮ

В процессе изучения раздела "Архитектурная акустика" дисциплины "Архитектурная физика" студенты выполняют расчетно-графическую работу, целью которой является приобретение практических навыков по проектированию зрительных залов с точки зрения архитектурной акустики. Работа выполняется на основе задания, содержащего сведения о назначении зрительного зала и его вместимости. Задание выдается преподавателем каждому студенту индивидуально.

В работе необходимо выполнить проектирование зрительного зала с естественной акустикой: разработать объемно-планировочное решение; построить профиль пола зала; произвести анализ распространения звука в зале геометрическим методом; выполнить расчеты времени реверберации и критерия разборчивости речи; подобрать звукопоглощающую отделку внутренних поверхностей зала. В результате выполненных расчетов необходимо сделать выводы об акустическом комфорте зала, дать рекомендации по защите зала от внешних шумов.

Работа оформляется в виде пояснительной записки и графической части. Оформление расчетно-графической работы должно соответствовать требованиям СТП ТГТУ 07-97.

Пояснительная записка к работе должна содержать исходные данные, все необходимые расчеты, выводы и рекомендации к объемно-планировочному решению зрительного зала. Графическая часть работы состоит из 1 листа формата А2 и содержит следующие чертежи: план и разрез зала с построением первых отражений, указанием расчетных точек и объемно-планировочных элементов; перспективное изображение интерьера зала; графики изменения времени реверберации в зависимости от заполнения зала слушателями, от частоты; график критерия разборчивости речи.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ФОРМЫ ЗАЛА

Хорошие акустические качества зрительных залов зависят от правильного решения целого ряда архитектурных и инженерных задач, к которым относятся:

- соблюдение требуемого удельного объема (воздушного объема на одного слушателя), что обеспечивает соответствующее назначению зала время реверберации в нем;

- обеспечение всех зрителей достаточной звуковой энергией за счет выбора рациональной формы ограждающих поверхностей зала;

- создание диффузного звукового поля, исключающего образование таких звуковых эффектов как "театральное" эхо, фокусировка звука и др.;

- обеспечение надежной звукоизоляции зала как от внешних, так и от внутренних шумов.

В каждом зрительном зале согласно положениям СП 51.13330.2011 "Защита от шума" [1] должны быть выдержаны основные требования к его объемно-планировочному решению, дифференцированные в зависимости от конкретного назначения зала следующим образом:

#G0удельный воздушный объем на одно зрительское место V уд должен составлять, м3:
в залах драматических театров, аудиториях и в конференц-залах	4-5;
в залах музыкально-драматических театров (оперетта)	5-7;
в залах театров оперы и балета	6-8;
в концертных залах камерной музыки	6-8;
в концертных залах симфонической музыки	8-10;
в залах для хоровых и органных концертов	10-12;
в многоцелевых залах	4-6;
концертных залах современной эстрадной музыки (киноконцертных залах)	4-6;
максимальная длина залов L доп должна составлять, м:
в залах драматических театров, аудиториях и конференц-залах	24-25;
в театрах оперетты	28-29;
в театрах оперы и балета	30-32;
в концертных залах камерной музыки	20-22;
в концертных залах симфонической музыки, хоровых и органных концертов	42-46;
в многоцелевых залах, не имеющих сценической коробки	27-28;
в многоцелевых залах со сценической коробкой (от задней стены до занавеса);	24-26;
в концертных залах современной эстрадной музыки	48-50.

Для получения достаточной диффузности звукового поля следует правильно выбрать форму и пропорции зала.

Основные размеры и пропорции зала должны выбираться из следующих условий:

L ≤ L _доп; B = S _п/ L; H = V / S _п; 1< L / B <2; 1< B / H <2, (1)

где L - длина зала по его центральной оси, м; L _доп - предельно допустимая длина зала, м; B и H - соответственно средние ширина и высота зала, м; V - общий воздушный объем зала, м³; S _п - площадь пола зала, м².

Зная вместимость и назначение проектируемого зала, можно определить предварительный объем зала по формуле:

V = V _уд× n, (м³), (2)

где V _уд - удельный воздушный объем на одно зрительское место, м³/чел; n - вместимость зрительного зала, чел. При наличии у зала сценической коробки общий объем его назначается без учета объема сцены.

Для определения основных габаритных размеров можно задаться предварительной длиной зала L согласно его назначению и, воспользовавшись соотношениями (1), определить среднюю ширину B и высоту помещения H.

Далее необходимо принять форму зала в соответствии с его назначением, вместимостью и наличием различных планировочных элементов, влияющих на изменение размеров помещения и размещение зрителей по отношению к сценической площадке (оркестровая яма, балконы, осветительные ложи и т.п.).

Прямоугольная форма в плане с плоским горизонтальным потолком допустима только для небольших лекционных залов вместимостью до 200 человек. Во всех других случаях оптимальной формой плана является трапециевидная с углом раскрытия 10-12°. Наличие параллельных плоских поверхностей несет опасность появления "порхающего эха", криволинейных вогнутых - фокусирования звука.

Зрительские места размещают в плане с учетом требований эвакуации при чрезвычайных ситуациях. При этом назначают общую ширину эвакуационных проходов в зависимости от вместимости 0,6м на 100 человек. Минимальная ширина одного эвакуационного прохода проектируется не менее 1,2м.

Ширину кресел (между осями подлокотников), согласно рекомендациям [2], следует принимать не менее 0,52 м, глубину—не более 0,45 м. Ширину стульев и скамей следует принимать не менее 0,45 м, глубину — соответственно 0,4 и 0,35 м.

Расстояние между спинками кресел (глубину ряда) сле­дует предусматривать не менее 0,9 м, а между спинками стульев и скамей — соответственно не менее 0,85 и 0,8 м [2].

Количество непрерывно установленных мест в ряду следует принимать: при одностороннем выходе из ряда — не более 26, при двустороннем — не более 50; для аудиторий и конференц-залов при глубине ряда 0,85м и менее при одностороннем выходе - не более 12, при двустороннем - не более 25.

Расстояние между передней границей эстрады (сцены, авансцены или барьера оркестровой ямы), а также барьером бал­кона, яруса, амфитеатра и спинками сидений первого ряда зрительских мест следует принимать не менее 1,5 м, а в зрительных залах вместимостью до 300 мест – не менее 1,2 м.

Положение первого ряда мест определяют:

- для аудиторий и конференц-залов в пределах 1,1-2,5м от края эстрады;

- для кинотеатров не ближе 0,84Ш (Ш - ширина экрана) при широкоэкранном и 0,6Ш - при широкоформатном экране. Высота нижней грани киноэкрана над уровнем пола принимается 1,8-2,0м. Параметры киноэкрана следует принимать по прил.Е [3].

Высоту уровня планшета эстрады (сцены, авансцены) над уров­нем пола первого ряда зрительских мест следует предусматривать не более 1 м, а в зрительных залах вместимостью до 500 мест — не более 0,8 м (с горизонтальным полом— 1,1 м) [2].

При вместимости зала более 600 человек часть зрителей (не менее 25% от общего количества) размещают на балконах или в ложах. Этим достигается снижение объема зала, уменьшение его длины и расчленение стен, что способствует хорошей акустике. Высоту от уровня пола зрительного зала до выступающих конструкций вышерасположенных балконов или ярусов с количеством рядов до трех следует принимать не менее 2,1 м, при большем количестве рядов - не менее 3,0 м. Высота барьера балкона или яруса должна быть не менее 0,8 м [2].

В залах театров опера и балета, музыкально-драматических театров, многоцелевых залах необходимо предусмотреть наличие оркестровой ямы с полом ниже уровня зрительного зала. Симфонические оркестры в концертном варианте размещаются, как правило, непосредственно на сцене, эстраде или подъемно-опускной площадке в верхнем (на уровне сцены) положении.

Размеры помещения оркестра (оркестровой ямы) в залах с колосниковой сценой следует принимать по табл. 1. Площадь на 1 музыканта следует принимать не менее 1,3 кв.м.

Таблица 1 Рекомендуемые размеры помещения оркестровой ямы#G1

#G0   Наименование показателей	Размеры помещения, в зависимости от типа оркестра, м
оперно- балетный	музыкально- драматичес- кий	прочие
Ширина помещения по оси зала, (не менее) Ширина проема (не менее) Высота помещения от пола до уровня планшета сцены (авансцены)	4,5-6,0 4,5   2,4-2,8	3,0-5,0 2,0-3,5   2,1-2,4	2,5 1,7   1,9

Окончательный выбор размеров и пропорций зала может корректироваться на основании результатов акустического расчета.

Для выполнения дальнейших расчетов необходимо определить точку наблюдения и расчетную точку звучания.

За точку наблюдения принимают:

- для аудиторий, конференц-залов - центр нижнего края классной доски;

- для кинотеатров - центр нижнего края киноэкрана;

- для всех остальных залов - точка на сцене или эстраде по ее центральной оси на расстоянии 1-2м от переднего края авансцены на линии портала.

Расчетная точка звучания в залах различного типа располагается:

- для аудиторий, конференц-залов - возле кафедры на высоте 1,6м от уровня пола эстрады;

- для кинотеатров - за экраном на высоте 1,6м от уровня пола эстрады;

- для всех остальных рассматриваемых залов - над точкой наблюдения на высоте 1,6м.