Zakázka číslo: 2015-009942-JP Akustická studie Učebna ve 3.NP ZŠ Nučice Zpracováno v období: červen 2015 DEKPROJEKT s.r.o. BUDOVA TTC, TISKAŘSKÁ 10/257, 108 00 PRAHA 10, TEL.: 234 054 284-5, FAX: 234 054 291 IČO: 27642411, DIČ: CZ699000797
1. VŠEOBECNĚ 1.1. Předmět akustické studie: Učebna ve 3.NP 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: 147 00 Praha 4 Ing. arch. Lukáš Bezecný IČO: 26391376 Tel.: +420 777 991 541 1.4. Zpracovatel akustické studie: DEKPROJEKT s.r.o. Tiskařská 10/257 IČO: 27 64 24 11 budova TTC DIČ: CZ 699000797 TECHKOM CENTRUM 108 00 Praha 10 bankovní spojení: tel.: 234 054 284-5 fax: 234 054 291 KB Praha 9 35-7899980247/0100 1.5. Vypracoval: Ing. Jan Pešta 1.6. Kontroloval: Ing. Lenka. Vacková, Ing. Tomáš Kupsa 1.7. Zpracováno v období: červen 2015 2. 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 73 0525 (73 0525) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Všeobecné zásady [5] ČSN 73 0527 (73 0527) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Prostory pro kulturní účely Prostory ve školách Prostory pro veřejné účely [6] ČSN EN 12354-6 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: http://stavba.tzb-info.cz/akustika-staveb/9450-dobadozvuku-staveb-pro-sport-a-telovychovu Pozn.: Jsou myšleny normy a předpisy v aktuálním znění (včetně změn platných ke dni zpracování protokolu). Strana 2 / 6
3. OBJEKT Předmětem akustické studie jsou stavební úpravy ve 3.NP základní školy v Nučicích. Ve 3.NP jsou celkem 3 učebny společně s dalšími místnostmi. Pro posouzení doby dozvuku je ve spolupráci s objednatelem vybrána učebna 3.06. Úkolem studie prostorové akustiky je návrh akusticky pohltivých obkladů a výpočtové posouzení doby dozvuku v učebně vzhledem k požadavku ČSN 73 0527. 4. PROSTOROVÁ AKUSTIKA 4.1. Požadavky ČSN 73 0527 (73 0527) Akustika Projektování v oboru prostorové akustiky Prostory pro kulturní účely Prostory ve školách Prostory pro veřejné účely a ČSN 73 0525 (73 0525) 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 73 0527. Obecná doporučení pro volbu vhodného tvaru prostoru vzhledem k akustické kvalitě interiéru jsou uvedeny v normě ČSN 73 0525. V normě ČSN 73 0525 je doporučeno, že žádný z rozměrů prostoru by neměl být celistvým násobkem jiného prostoru. Vzhledem k tomu, že se jedná o posouzení rekonstruovaného prostoru, nejsou rozměry prostoru předmětem posouzení. 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. 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 Tab. /1/ Optimální doba dozvuku dle ČSN 73 0527 - výňatek Posuzovaný prostor se hodnotí v obsazeném stavu. Kapacita prostoru není stanovena. Dle informace od objednatele je uvažováno s obsazeností 15 30 osobami. Doba dozvuku se vypočítá podle ČSN 73 0525 pro oktávová pásma se středními kmitočty od 125 Hz do 4 000 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 Řeč Střední kmitočet oktávového pásma f [Hz] Meze 125 250 500 1000 2000 4000 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 4.2. Výpočtový model Výpočet doby dozvuku byl proveden dle ČSN EN 12354-6 Stavební akustika Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech a dle Eyringova vztahu: Strana 3 / 6
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] 125 250 500 1000 2000 4000 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] 125 250 500 1000 2000 4000 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 Rigips Gyptone BIG Quattro 46 s odsazením 200 mm na plochu stropní konstrukce a současně na část zadní stěny o výšce 1,8 m (měřeno od spodního líce podhledu) s odsazením 50 mm. Obklady jsou uvažovány bez vložené minerální izolace. Uvažované činitele zvukové pohltivosti obkladu jsou uvedeny v následující tabulce. Kmitočet f [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Rigips Gyptone BIG Quattro 46, svěšení 200 mm Rigips Gyptone BIG Quattro 46, svěšení 50 mm 0,60 0,60 0,55 0,45 0,40 0,40 0,20 0,45 0,60 0,50 0,45 0,40 Tab. /5/ Kmitočtový průběh činitele zvukové pohltivosti použitého obkladu U ostatních učeben je uvažováno se shodným řešením, tj. obložení celé plochy stropní konstrukce a obložení části zadní stěny z pohledu mluvčího. Při projektování a realizaci je nutné posoudit i případné další požadavky (požární odolnost, tepelněvlhkostní vlastnosti skladby střechy, mechanickou odolnost apod.). Strana 4 / 6
4.4. Výpočtové posouzení DEKPROJEKT s.r.o. Výpočet je proveden pro učebnu 3.06 ve 3.NP. 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 3.06 Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma 125 250 500 1000 2000 4000 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 12354-6 1,17 1,01 0,79 0,81 0,78 0,67 Eyring 0,72 0,63 0,61 0,67 0,69 0,65 Tab. /6/ Vypočtené hodnoty doby dozvuku Z tabulky je zřejmé, že vypočtené hodnoty doby dozvuku dle ČSN EN 12354-6 jsou v požadovaném rozmezí v oblasti středních a vysokých kmitočtů, 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 12354-6 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 s požadovaným rozmezím. 1,4 1,2 1 0,8 0,6 Horní mez ČSN EN 12354-6 T dle Eyring Dolní mez 0,4 0,2 0 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz Obr. /1/ Grafické porovnání vypočtené doby dozvuku s požadovaným rozmezím 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 jsou stavební úpravy ve 3.NP základní školy v Nučicích. Ve 3.NP jsou celkem 3 učebny společně s dalšími místnostmi. Ve studii je navržen akustický obklad na strop učeben v kombinaci s obložením části zadní stěny z pohledu mluvčího pro dosažení požadované doby dozvuku dle ČSN 73 0527. Pro 1 vytipovanou učebnu je provedeno výpočtové hodnocení doby Strana 5 / 6
dozvuku vůči normovým požadavkům. 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. V Praze dne 16.6.2015 za DEKPROJEKT s.r.o. Ing. Jan Pešta +420 739 388 182 jan.pesta@dek-cz.com Strana 6 / 6