AKUSTICKÉ CENTRUM. Akustická studie AKUSTICKÉ CENTRUM 2015

Transkript

1 Název zakázky: Tělocvična ZŠ Dolní Břežany Na Vršku Dolní Břežany Návrh úprav prostorové akustiky tělocvičny Zakázka č.: /3 Zadavatel: VPÚ DECO Praha a.s. Podbabská 1014/ Praha 6 Obsah dokumentace: Akustická studie Datum: Únor 2015 AKUSTICKÉ CENTRUM 2015 Bělohorská 131, , Praha 6, Tel.: , , Fax.: fleischman@akustickecentrum.cz, IČ: , DIČ: CZ

2 Název zakázky: Tělocvična ZŠ Dolní Břežany Na Vršku Dolní Břežany Návrh úprav prostorové akustiky tělocvičny Zodpovědný pracovník: Spolupráce: Ing. Robert Fleischman kolektiv Akustického centra AKUSTICKÉ CENTRUM je autorizovaná laboratoř Státním zdravotním ústavem (č. A ze dne ) k výkonu autorizovaného měření hluku dle zákona č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Výsledky obsažené v dokumentaci jsou duševním vlastnictvím AKUSTICKÉHO CENTRA s.r.o. Jejich veřejná publikace a další využití nad rámec původního smluvního určení nebo předání třetí osobě je vázáno na souhlas zpracovatele.

3 3 Obsah 1 Úvod Výchozí údaje Podklady Použitá literatura Základní charakteristiky prostoru Normativní požadavky a doporučení Návrh akustických úprav Závěr... 11

4 4 1 Úvod Tato studie byla vypracována na základě objednávky firmy VPÚ DECO Praha a. s. za účelem návrhu prostorově akustických úprav tělocvičny v objektu ZŠ v Dolních Břežanech. Studie v souladu s objednávkou obsahuje: stanovení prostorově akustických požadavků na tělocvičnu dle příslušných norem a doporučení, návrh prostorově akustických úprav tělocvičny. 2 Výchozí údaje 2.1 Podklady Výkresová dokumentace tělocvičny, zpracovatel VPÚ DECO Praha a.s., 2/2015 Informace poskytnuté zpracovatelem dokumentace - VPÚ DECO Praha a.s. 2.2 Použitá literatura ČSN Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Všeobecné zásady, únor ČSN Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Prostory pro kulturní účely Prostory ve školách Prostory pro veřejné účely, březen Kolmer F., Kyncl J. Prostorová akustika, SNTL, Praha, M. Krňák Akustické obklady, VÚZORT. J. Vaverka a kol. - Stavební fyzika 1 urbanistická, stavební a prostorová akustika, VUTIUM, Brno Databáze firmy Akustické centrum

5 5 2.3 Základní charakteristiky prostoru Popis prostoru: Tělocvična bude součástí areálu základní školy. Tělocvična bude umístěna na hranici zastavěného území. Ze západu navazuje na základní školu a vilovou čtvrť. Východním směrem je volná, nezastavěná plocha polí. Tělocvična by měla sloužit hlavně po potřebu základní školy. Z tohoto důvodu je škola s tělocvičnou propojena spojovacím krčkem. Základem tvaru pláště tělocvičny je elipsoid. Výška haly k podhledu v místě svislé osy je 9,65 m. Centrem tělocvičny je sportovní plocha o rozměrech 42 x 24 metru, dělitelná příčně na tři části stahovací roletou. Každá z třetin má velikost pro volejbalový kurt. Plocha je obestavěná po delších stranách dvoupodlažními hmotami, kratší strany jsou volné. Na straně bližší škole jsou v přízemí šatny pro žáky a sportovce s hygienickým zázemím. V patře jsou kabinety učitelů, šatna rozhodčích a strojovny technických zařízení. Na straně se vstupem diváků je tribuna pro 250 osob, pod kterou je umístěno zázemí bufetu, WC návštěvníků a nářaďovny. Důležitým prvkem je eliptická chodba po obvodu haly, která dispozici propojuje a funguje jako tréninková dráha s délkou 160 metrů. Konstrukce tribuny, šaten, hygienických zařízení, zázemí pro učitele a technologické prostory jsou navrženy z monolitického betonu. Veškerá schodiště jsou navržena z prefabrikovaných betonových panelů. Nášlapnou vrstvu na podlaze tělocvičny tvoří vrstvené PVC (např. Taraflex, Gerflor apod.). Podhled i stěnový obklad mají být dle zadání vybudovány z laťovaného zvukově pohltivého obkladu. Stejným typem obkladu má být pokryta i stěna pod tribunou a stěna šaten a hygienického zázemí přiléhající ke sportovní ploše. Základní rozměrové charakteristiky prostoru: půdorysná plocha m 2 celková povrchová plocha m 2 objem m 3

6 6 3 Normativní požadavky a doporučení Požadované akustické kvality uzavřených prostorů se dosáhne volbou vhodných typů akustických prvků, nalezením jejich optimálního množství (výměr) a příhodným rozmístěním těchto výměr na stěnách a na stropě místnosti. Hlavní kritérium pro výběr prvků a stanovení jejich potřebného množství představuje kmitočtový průběh doby dozvuku dané místnosti, tedy hodnoty doby dozvuku v jednotlivých oktávových pásmech 125 Hz až 4 khz, resp. 250 Hz až 2 khz. Normativní požadavky na akustické řešení prostorů ve školách jsou uvedeny v normách ČSN a ČSN Optimální doba dozvuku Norma ČSN udává optimální hodnotu doby dozvuku To při kmitočtu 1 khz (resp. 500 Hz) v závislosti na účelu a případně též objemu prostoru. Je v ní uvedeno i normované toleranční pásmo kmitočtového průběhu doby dozvuku T/To pro jednotlivé typy prostorů. Pro tělocvičny je optimální doba dozvuku v normě ČSN stanovena následujícími vztahy: T0 = 0,3961 log V + 0,023 (vztah platí pro rozsah objemů V = 500 až m 3 ) T0 = 1,0366 log V 2,204 (vztah platí pro rozsah objemů V = až m 3 ) Pokud tedy uvažujeme prostor tělocvičny ke zvukově pohltivému podhledu (V = cca m 3 ), vychází pro oktávové pásmo 1 khz optimální doba dozvuku To = 2,14 s. Z důvodu zajištění nízké hladiny hluku ze zdrojů umístěných uvnitř prostoru (hluk z činností provozovaných uvnitř tělocvičny, hluk z VZT výdechů apod.) doporučujeme snížit tuto dobu dozvuku na Topt = 2,0 s. Na rozdíl od jiných školních prostorů (běžných učeben a poslucháren) se v tělocvičně vyhodnocuje doba dozvuku v neobsazeném stavu. Toleranční pásmo kmitočtového průběhu doby dozvuku pro prostory tělocvičny a sportovní haly je uvedeno v následujícím grafu.

7 7 normovaná doba dozvuku T/T 0 [-] 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, střední kmitočet oktávového pásma f [Hz] Obr. 1: Toleranční pásmo kmitočtového průběhu doby dozvuku pro tělocvičny a sportovní haly 4 Návrh akustických úprav Podhled i obklad stěn mají být dle zadání v celé ploše vybudovány z laťovaného zvukově pohltivého obkladu. Latě z dřevěného masívu 60/40 mm (výška šířka) budou uloženy na podkladním roštu na výšku. Mezera mezi jednotlivými latěmi bude 40 mm. Na základě výpočtů doby dozvuku byla stanovena následující skladba zvukově pohltivých obkladů stěn a stropu tělocvičny. Stěny tělocvičny Stěny haly od podlahy do výšky mm budou pokryty akustickým obkladem dvou typů (obklad typu I a obklad typu II). Jednotlivé typy obkladů budou pravidelně prostřídány ve svislých pásech šířky mm.

8 8 Obklad typu I skladba obkladu s maximem zvukové pohltivosti v oblasti nízkých kmitočtů (popis od licové strany): latě z dřevěného masívu 60/40 mm (výška šířka), vzd. mezera mezi latěmi 40 mm zvukově průzvučná tkanina DTD deska tl. 12 mm připevněná bez mezery za latěmi podkladní rošt hloubky 80 mm z dřevěných hranolů, mezi nimiž je v celé ploše umístěna minerální vlna (např. Isover AKU 6) tl. 60 mm balená v tenké mikrotenové PE fólii nosná konstrukce haly tělocvičny Celková plocha obkladu I je cca 385 m 2. Obklad typu II skladba obkladu s maximem zvukové pohltivosti v oblasti středních kmitočtů (popis od licové strany): latě z dřevěného masívu 60/40 mm (výška šířka), vzd. mezera mezi latěmi 40 mm zvukově průzvučná tkanina podkladní rošt hloubky 80 mm z dřevěných hranolů, mezi nimiž je v celé ploše umístěna minerální vlna (např. Isover AKU 6) tl. 60 mm balená v tenké mikrotenové PE fólii DTD deska tl. 12 mm připevněná na podkladním roštu nosná konstrukce haly tělocvičny Celková plocha obkladu II je cca 385 m 2. V prostoru u sportovní plochy se nacházejí planparalelní stěny čela tribuny a zázemí tělocvičny, mezi nimiž lze očekávat značnou tendenci ke vzniku třepotavé ozvěny. Proto je nutno alespoň jednu z těchto planparalelních stěn (doporučujeme rozlehlejší stěnu zázemí) ošetřit zvukově pohltivým obkladem.

9 9 Na čelní stěně vestavby zázemí směrem ke sportovní ploše od podlahy do výšky mm bude tedy umístěn zvukově pohltivý laťovaný obklad následující skladby. Obklad typu III skladba obkladu s maximem zvukové pohltivosti v oblasti středních kmitočtů (popis od licové strany): latě z dřevěného masívu 60/40 mm (výška šířka), vzd. mezera mezi latěmi 40 mm zvukově průzvučná tkanina podkladní rošt hloubky 80 mm z dřevěných hranolů, mezi nimiž je v celé ploše umístěna minerální vlna (např. Isover AKU 6) tl. 60 mm balená v tenké mikrotenové PE fólii betonová konstrukce stěny vestavby zázemí tělocvičny Celková plocha obkladu III je cca 132 m 2. Pozn.: Na protilehlou stěnu čela tribuny může být v případě požadavku tvůrce interiéru tělocvičny umístěn obklad z dřevěných latí instalovaných přímo na betonovou stěnu či DTD desku připevněnou k betonové stěně (plocha takového obkladu by byla cca 56 m 2 ). Podhled haly tělocvičny Akustický podhled haly od výšky mm nad podlahou bude tvořen dvěma typy zvukově pohltivých podhledů (podhled typu I a podhled typu II). Jednotlivé typy podhledů budou pravidelně prostřídány v následujících periodicky se opakujících pásech: podhled typu I šířky mm, podhled typu II šířky mm, podhled typu I šířky mm, podhled typ II šířky mm atd. Podhled typu I skladba podhledu s maximem zvukové pohltivosti v oblasti nízkých kmitočtů (popis od licové spodní strany): latě z dřevěného masívu 60/40 mm (výška šířka), vzd. mezera mezi latěmi 40 mm zvukově průzvučná tkanina

10 10 DTD deska tl. 12 mm připevněná bez mezery za latěmi závěsný rošt z kovových profilů nebo dřevěných hranolů, mezi nimiž je v celé ploše umístěna minerální vlna (např. Isover AKU 10) tl. 100 mm balená v tenké mikrotenové PE fólii nosná konstrukce haly tělocvičny Celková plocha podhledu I je cca 1306 m 2. Podhled typu II skladba podhledu s maximem zvukové pohltivosti v oblasti středních kmitočtů (popis od licové spodní strany): latě z dřevěného masívu 60/40 mm (výška šířka), vzd. mezera mezi latěmi 40 mm zvukově průzvučná tkanina závěsný rošt z kovových profilů nebo dřevěných hranolů, mezi nimiž je v celé ploše umístěna minerální vlna (např. Isover AKU 10) tl. 100 mm balená v tenké mikrotenové PE fólii nosná konstrukce haly tělocvičny Celková plocha podhledu II je cca 653 m 2. Pozn.: Zde uváděné plochy akustických prvků jsou čistými výměrami zadávanými do výpočtů doby dozvuku tělocvičny (např. nezahrnují plochy světel a světlovodů umístěných v podhledu atd.). Nemohou sloužit jako podklad pro realizaci. Plochy akustických obkladů a podhledů musí být v dalších fázích projektu upřesněny! Vypočtený kmitočtový průběh doby dozvuku takto akusticky upravené tělocvičny je uveden v tab. 1 a graficky znázorněn na obr. 2 (spolu s mezemi odnormovaného tolerančního pásma). Výsledné hodnoty v jednotlivých oktávových pásmech se nacházejí uvnitř tolerančního pásma

11 11 při jeho spodní hranici. To je z hlediska útlumu hluku vznikajícího uvnitř tělocvičny při jejím provozu jednoznačně příznivé. Navržené akustické úpravy jsou tedy optimálními prostorově akustickými úpravami jak z hlediska požadavku na dodržení optimální doby dozvuku, tak i z hlediska zajištění přijatelné úrovně hluku vznikajícího uvnitř tělocvičny při jejím provozu. 4 3,5 Doba dozvuku T (s) 3 2,5 2 1,5 1 0, Kmitočet f (Hz) Obr. 2: Vypočtený kmitočtový průběh doby dozvuku tělocvičny s akustickými úpravami (meze tolerančního pásma jsou vyznačeny čárkovaně) Kmitočet f (Hz) Doba dozvuku T (s) 2,04 1,70 1,62 1,64 1,80 1,59 Tab. 1: Vypočtené hodnoty doby dozvuku tělocvičny s akustickými úpravami 5 Závěr V rámci této studie byl proveden návrh prostorově akustických úprav projektované tělocvičny ZŠ v Dolních Břežanech. Navržené akustické úpravy jsou optimálními prostorově akustickými úpravami jak z hlediska požadavku na dodržení optimální doby dozvuku, tak i z hlediska zajištění přijatelné úrovně hluku vznikajícího uvnitř tělocvičny při jejím provozu.

12 12 Akustické parametry tělocvičny závisejí na mnoha faktorech, z nichž některé nelze s dostatečnou přesností předvídat. Kromě anomálií, způsobených nízkou difuzitou, se jedná též o pohltivost stěn, podlahy, prosklených vstupů atp. Navržené akustické úpravy proto musejí být realizovány ve spolupráci s akustikem, který na základě výsledků kontrolních měření doby dozvuku upřesní výměru akustických materiálů a v krajním případně provede i jiné korekce souboru akustických úprav. Případné změny je možno konzultovat s autory této studie.