Přístavba ZŠ Nučice JP/02. Akustická studie. Zpracováno v období: březen - květen Zakázka číslo:

Transkript

1 Zakázka číslo: JP/02 Akustická studie Přístavba ZŠ Nučice Zpracováno v období: březen - květen 2015 DEKPROJEKT s.r.o. BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, PRAHA 10, TEL.: , FAX: IČO: , DIČ: CZ

2 1. VŠEOBECNĚ 1.1. Předmět akustické studie: Přístavba ZŠ, Nučice 1.2. Úkol akustické studie: Studie prostorové akustiky 1.3. Zadavatel akustické studie: ATELIER SAEM, s.r.o. Na Mlejnku 1012/6 Kontaktní osoba: Praha 4 Ing. arch. Lukáš Bezecný IČO: Tel.: Zpracovatel akustické studie: DEKPROJEKT s.r.o. Tiskařská 10/257 IČO: budova TTC DIČ: CZ TECHKOM CENTRUM Praha 10 bankovní spojení: tel.: fax: KB Praha / Vypracoval: Ing. Jan Pešta 1.6. Kontroloval: Ing. Lenka. Vacková, Ing. Tomáš Kupsa 1.7. Zpracováno v období: březen - květen PODKLADY [1] Dokumentace dodaná objednatelem [2] Stavební fyzika 1 Urbanistická, stavební a prostorová akustika Prof. Ing. Jiří Vaverka DrSc., Ing. Václav Kozel, Ing. Libor Ládyš, RNDr. Miloš Liberko, Doc., Ing. Josef Chybík CSc. - Vysoké učení technické v Brně Nakladatelství VUTIUM 1998 [3] Stavební fyzika 10 Akustika stavebních konstrukcí Doc. Ing. Jiří Čechura CSc. - České vysoké učení technické v Praze Vydavatelství ČVUT 1999 [4] ČSN ( ) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Všeobecné zásady [5] ČSN ( ) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Prostory pro kulturní účely Prostory ve školách Prostory pro veřejné účely [6] ČSN EN Stavební akustika Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech [7] Doba dozvuku staveb pro sport a tělovýchovu, Autor: Ing. Jiří Nováček, Ph.D., Bc. Jan Kaňka, Stavební fakulta, ČVUT v Praze, Zdroj: Pozn.: Jsou myšleny normy a předpisy v aktuálním znění (včetně změn platných ke dni zpracování protokolu). Strana 2 / 6

3 3. OBJEKT Předmětem akustické studie je přístavba základní školy v Nučicích. V přístavbě jsou navrženy celkem 2 učebny základní školy a herna mateřské školy společně s dalšími místnostmi. Pro posouzení doby dozvuku je ve spolupráci s objednatelem vybrána učebna D.15 (se světlíkem). Úkolem studie prostorové akustiky je návrh akusticky pohltivých obkladů a výpočtové posouzení doby dozvuku v učebně vzhledem k požadavku ČSN PROSTOROVÁ AKUSTIKA 4.1. Požadavky ČSN ( ) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Prostory pro kulturní účely Prostory ve školách Prostory pro veřejné účely a ČSN ( ) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Všeobecné zásady: Požadavky a doporučení na optimální dobu dozvuku ve vzdělávacích zařízeních, stavbách pro kulturní, školské a veřejné účely stanovuje norma ČSN Obecná doporučení pro volbu vhodného tvaru prostoru vzhledem k akustické kvalitě interiéru jsou uvedeny v normě ČSN V normě ČSN je doporučeno, že žádný z rozměrů prostoru by neměl být celistvým násobkem jiného prostoru. Optimální doba dozvuku T 0 obsazeného prostoru daného účelu se stanoví pro objem prostoru k němuž se dospěje na základě počtu osob a doporučeného objemu připadajícího na jednu osobu. Číselně vyjádřené hodnoty optimální doby dozvuku v sekundách se vztahují ke kmitočtu 1000 Hz. V daném případě se jedná o učebnu do 250 m 3. Pro místnosti v mateřské škole není číselný požadavek na dobu dozvuku stanoven. Hodnota optimální doby dozvuku pro posuzovanou učebnu je následující: Prostor Objem (orientačně) Optimální doba dozvuku [s] Učebna a posluchárna do 250 m 3 0,7 Místnost pro hry v mateřských školách a školních družinách m 3 širokopásmový obklad stropu Tab. /1/ Optimální doba dozvuku dle ČSN výňatek Posuzovaný prostor se hodnotí v obsazeném stavu. Kapacita prostoru není stanovena. Dle informace od objednatele je uvažováno s obsazeností osobami. Doba dozvuku se vypočítá podle ČSN pro oktávová pásma se středními kmitočty od 125 Hz do Hz. Kmitočtový průběh vypočítané doby dozvuku T se ve vztahu k optimální době dozvuku prověřuje pomocí kmitočtové závislosti přípustného rozmezí. Hodnoty přípustného rozmezí pro jednotlivá oktávová pásma jsou uvedeny v následující tabulce. Určení Meze Střední kmitočet oktávového pásma f [Hz] Řeč Horní 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 Dolní 0,65 0,80 0,80 0,80 0,80 0,65 Tab. /2/ Rozmezí T/T 0 v prostorech určených k přednesu řeči Strana 3 / 6

4 4.2. Výpočtový model DEKPROJEKT s.r.o. Výpočet doby dozvuku byl proveden dle ČSN EN Stavební akustika Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech a dle Eyringova vztahu: T = 0,16 * [V/(-S * ln (1- α) + 4mV] kde: V objem [m 3 ] S plocha povrchů [m 2 ] α činitel zvukové pohltivosti [-] m činitel útlumu ve vzduchu [np/m] Výpočet doby dozvuku podle uvedené metodiky zohledňuje pouze velikost ploch materiálů a jejich teoretické vlastnosti. Do výpočtu nelze přesně zahrnout tvar prostoru ani řešení všech detailů. Při výpočtu je uvažováno s dokonale difuzním zvukovým polem, které není reálně dosažitelné. Výpočtová metodika proto slouží pouze jako pomůcka pro návrh akustických úprav pro zlepšení prostorové akustiky prostoru. Vypočtené hodnoty doby dozvuku se tedy mohou od hodnot reálně naměřených mírně lišit. Hodnoty činitele útlumu ve vzduchu byly uvažovány následující: Kmitočet f [Hz] Činitel útlumu ve vzduchu [np/m] 0,0001 0,0003 0,0006 0,0010 0,0019 0,0058 Tab. /3/ Činitel útlumu zvuku ve vzduchu Ekvivalentní pohltivá plocha osob v místnosti uvažovaná ve výpočtu je uvedena v následující tabulce. Kmitočet f [Hz] Děti ve třídě s odrazivým vybavením 0,10 0,20 0,25 0,35 0,40 0,40 Tab. /4/ Ekvivalentní pohltivá plocha osob 4.3. Návrh obkladů Na základě předběžných výpočtů a konzultace s objednatelem je navrženo použití akustického obkladu NOVATOP ACOUSTIC ve variantě 1.1 Profil Suzanna v tloušťce 69 mm a s následující skladbou: vzduchová vrstva 50 mm Steico Therm SD 21 mm SWP s perforací 19 mm Výrobcem je pro tuto konfiguraci deklarován činitel zvukové pohltivosti s následujícím průběhem. Obr. /1/ Kmitočtový průběh činitele zvukové pohltivosti použitého obkladu Strana 4 / 6

5 V učebně D.15 je navržen pohltivý obklad na plochu sníženého stropního podhledu a dále obě boční stěny od výšky 1,5 m nad podlahou (s ohledem na snížení rizika mechanického poškození). Uvažovaná plocha podhledu je cca 19 m 2, uvažovaná plocha stěnového obkladu pak cca 39 m 2. Navržené plochy jsou znázorněny na následujícím obrázku. Obr. /2/ Vyznačení pohltivých ploch učebna D.15 Ve druhé učebně (D.16) je předpokládána instalace shodného pohltivého obkladu na celou plochu stropu a na zadní stěnu od výšky 1,5 m nad podlahou. V učebně MŠ (místnost E.06) je předpokládáno provedení obkladu Cetris Akustic na stěnu s dveřmi do zázemí učebny. Obklad bude proveden na celou plochu stěny mimo dveře nebo případně s minimálním odsazením od podlahy pro omezení rizika mechanického poškození okopem. Předpokládaná plocha obkladu je cca 38 m 2. Desky budou provedeny na roštu s odsazením od podkladu minimálně 90 mm, z toho 50 mm bude tvořit vložená izolace z minerálních vláken. Dalšího zvýšení pohltivosti v učebně bude dosaženo kobercem položeným na cca 2/3 plochy místnosti Výpočtové posouzení V přístavbě je výpočet proveden pro půdorysně menší učebnu s prosklenou zadní stěnou. V následující tabulce jsou uvedeny vypočtené hodnoty doby dozvuku pro popsané úpravy a obsazenost 30 dětmi. Parametr Požadované rozmezí hodnot doby dozvuku T [s] Vypočtená doba dozvuku Učebna v přístavbě Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma Horní mez 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 Dolní mez 0,46 0,56 0,56 0,56 0,56 0,46 ČSN EN ,97 0,87 0,86 0,78 0,69 0,61 Eyring 0,76 0,67 0,68 0,68 0,63 0,60 Tab. /5/ Vypočtené hodnoty doby dozvuku Z tabulky je zřejmé, že vypočtené hodnoty doby dozvuku dle ČSN EN jsou v požadovaném rozmezí v horní polovině hodnoceného rozsahu, na nízkých kmitočtech jsou hodnoty vyšší než horní hranice požadovaného rozmezí. Vypočtené hodnoty metodou dle Eyringa jsou v požadovaném rozmezí hodnot. Výpočtová metoda dle ČSN EN poskytuje pro nízké kmitočty hodnoty často nadhodnocené oproti výsledkům měření (viz [7]), uvedený stav lze tedy považovat za předběžně vyhovující. Na následujícím obrázku je uvedeno grafické porovnání vypočtených hodnot Strana 5 / 6

6 s požadovaným rozmezím. 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Horní mez ČSN EN T dle Eyring Dolní mez 0,3 0,2 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz Obr. /3/ Grafické porovnání vypočtené doby dozvuku s požadovaným rozmezím učebna D.15 Návrh vychází z teoretických výpočtů a hodnot měřených v laboratorním prostředí, které nahrazují reálný stav pouze s omezenou přesností. Skutečný stav akustiky prostoru se proto od výpočtových modelů může mírně lišit. Pro doladění akustiky místnosti doporučujeme počítat s jistou rozpočtovou rezervou na případné doladění prostorové akustiky učeben ve výši cca 15 %. 5. ZÁVĚR Předmětem akustické studie je přístavba základní školy v Nučicích. Pro posouzení doby dozvuku byla ve spolupráci s objednatelem vybrána učebna s převýšeným světlíkem. Ve studii je navržen akustický obklad na strop a stěny učeben pro dosažení požadované doby dozvuku dle ČSN Návrh vychází z teoretických výpočtů, které nahrazují reálný stav pouze s omezenou přesností. Z tohoto důvodu doporučujeme provést navržené úpravy v nejprve vždy v 1 typické učebně a měřením ověřit reálnou dobu dozvuku pro navrhované řešení. Dále byly navrženy pohltivé obklady do třídy mateřské školy, zde není stanoven číselný požadavek na dobu dozvuku, účelem obkladů je zejména zvýšení pohltivosti prostoru pro jeho částečné zatlumení a zlepšení akustického prostředí. V Praze dne za DEKPROJEKT s.r.o. Ing. Jan Pešta jan.pesta@dek-cz.com Strana 6 / 6