Zakázka číslo: 2014-002594-RPa Prostorová akustika UPOL objekt CMTF, aula 2.05 Univerzitní 22 Olomouc Zpracováno v období: březen 2014 ATELIER DEK TISKAŘSKÁ 10 PRAHA 10 TEL 234 054 284-5 FAX 234 054 291
Obsah 1. VŠEOBECNĚ...3 1.1. Předmět...3 1.2. Úkol...3 1.3. Objednatel...3 1.4. Zpracovatel...3 1.5. Vypracoval...3 1.6. Kontroloval...3 1.7. Zpracováno v období...3 2. PODKLADY...4 3. SITUACE...4 4. POŽADAVKY...5 5. NÁVRH AKUSTICKÝCH ÚPRAV...6 5.1. Výpočtový model...6 5.2. Návrh úprav...6 5.3. Výpočet...7 5.4. Posouzení...8 6. ZÁVĚR...8 UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 2/8
1. VŠEOBECNĚ 1.1. Předmět UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc 1.2. Úkol 1.3. Objednatel Univerzita Palackého v Olomouci, CMTF Univerzitní 22 Olomouc 771 11 kontaktní osoba: Mgr. Ivan Drábek Tel.: +420 728 142 575 mail: ivan.drabek@upol.cz 1.4. Zpracovatel DEKPROJEKT s.r.o. Tiskařská 10/257 budova TTC TECHKOM CENTRUM 108 00, Praha 10 tel.: +420 234 054 284-5 fax.: +420 234 054 291 1.5. Vypracoval Ing. Roman Pavelka IČO: 27 64 24 11 DIČ: CZ 27 64 24 11 bankovní spojení: 35-7899980247/0100 KB Praha 9 Zapsáno v obchodním rejstříku, vedeném Městským soudem v Praze oddíl C., vložka 120996 1.6. Kontroloval Ing. Pavel Štajnrt 1.7. Zpracováno v období Březen 2014 UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 3/8
2. PODKLADY [1] Objednávka ze dne 28.2.2014 [2] Projektová dokumentace UPOL Rekonstrukce části objektu CMTF Univerzitní 22 a Na Hradě 5, Olomouc část A: Objekt Univerzitní 22 Ing. Michaela Wlasáková, BP projekt s.r.o., 01/2014 [3] Stavební fyzika 10 Akustika stavebních konstrukcí Doc. Ing. Jiří Čechura, Csc. [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] Stavební fyzika I Urbanistická, stavební a prostorová akustika Prof. Ing. Jiří Vaverka DrSc., VUTIUM 1998. [7] ČSN EN 12354-6 (73 0512) Stavební akustika Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech [8] ČSN EN ISO 11654 (73 0528) Akustika Absorbéry zvuku používané v budovách Hodnocení zvukové pohltivosti Pozn.: U předpisů a norem platí poslední znění včetně novelizací a změn vydaných k datu zpracování studie 3. SITUACE Jedná se o vnitřní prostor auly č. 2.05 v objektu Univerzitní 22 v Olomouci. Objednatelem je požadováno posouzení vnitřního prostoru z hlediska prostorové akustiky a návrh akustických úprav vedoucích ke splnění požadavků dle ČSN 73 0527 Obr. /1/ 3D model auly UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 4/8
4. POŽADAVKY ČSN 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: Optimální doba dozvuku T 0 prostoru daného účelu se stanoví pro objem prostoru. Číselně vyjádřené hodnoty optimální doby dozvuku v sekundách se týkají prostoru v obsazeném stavu a vztahují se ke kmitočtu 1000 Hz. Hodnota optimální doby dozvuku pro aulu s vnitřním objemem do 6000 m 3 se určí z následujícího vztahu: kde V [m 3 ] je objem posuzovaného prostoru. T 0 = 0,3424*log(V) 0,185 [s] Hodnota optimální doby dozvuku pro posuzovaný prostor je uvedena v následující tabulce. Místnost Objem [m 3 ] Optimální doba dozvuku [s] Posluchárna 2.05 700 0,79 Tab. /1/ Optimální doba dozvuku 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. Účel prostoru Posluchárna 2.05 Střední kmitočet f (Hz) oktávového pásma Meze 125 250 500 1000 2000 4000 T/T 0 T T/T 0 T T/T 0 T T/T 0 T T/T 0 T T/T 0 T horní 1,2 0,95 1,2 0,95 1,2 0,95 1,2 0,95 1,2 0,95 1,2 0,95 dolní 0,65 0,51 0,8 0,63 0,8 0,63 0,8 0,63 0,8 0,63 0,65 0,51 Tab. /2/ Rozmezí T/T 0 Obr. /2/ Přípustné rozmezí poměru dob dozvuku T/T o obsazeného prostoru určeného k přednesu řeči v závislosti na středním kmitočtu oktávového pásma UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 5/8
5. NÁVRH AKUSTICKÝCH ÚPRAV Návrh úprav bude proveden souborem několika dílčích opatření, přičemž bude sledován vliv jednotlivých úprav. Následně bude navržen ideální soubor opatření vedoucích ke splnění požadavků ČSN 73 0527. 5.1. Výpočtový model V následující tabulce jsou uvedeny uvažované konstrukce v posuzovaném prostoru Popis konstrukce Pohledový materiál Plocha [m 2 ] Podlaha Dřevěná skládaná na těžké podlaze 109,7 Stěnový obklad do výše 2 m Dřevěný obklad 61,8 Stropní podhled Zalamovaná konstrukce - SDK 127,5 Obvodové stěny Omítka 186,5 Prosklení (okenní výplně) Sklo 28,0 Vstupní dveře Dřevo 6,38 Tab. /3/ Pohledové konstrukce v tělocvičně 5.2. Návrh úprav Do posuzovaného prostoru navrhujeme provedení 75% plochy zalamovaného stropního podhledu z akusticky pohltivých velkoformátových SDK desek RIGIPS RIGITON RL 8 15-20 super. Podhled bude svěšen pod plochou stropu a bude na něm umístěn pohlcovač z minerálních vláken tl. 50 mm (např. Isover Akustic SSP2). Plocha zvukopohltivého podhledu bude v celkové ploše stropu rovnoměrně rozložena. Dále bude proveden obklad zadní stěny nad dřevěným obložením. Obklad bude proveden z akusticky pohltivých velkoformátových SDK desek RIGIPS RIGITON RL 8 15-20 super a bude předsazen před stěnou z plných SDK desek kryjících šachtu pro vedení vzduchu o 200 mm. Ve této vzduchové dutině bude umístěn pohlcovač z minerálních vláken tl. 50 mm (např. Isover Akustic SSP2). Celková plocha obkladu bude 26,5 m 2. Akustické parametry perforovaných desek jsou uvedeny v tab. 4. Hodnoty činitele pohltivosti byly převzaty od výrobce (pro výšku svěšení 200 mm) Při realizaci akustického podhledu a obkladu je nutné postupovat dle technologických předpisů výrobce. Doba dozvuku ve větších prostorech může být ovlivňována energií zvuku v rovině rovnoběžně s rovinou pohlcovače (rovina stropu). Tento vliv je výrazný zejména v případě odrazivých povrchů stěn. Tento jev se nazývá třepotavá ozvěna a k jeho eliminaci je nutné použít akusticky pohltivý obklad na jednu nebo více na sebe kolmých stěn prostoru. To je také jeden z důvodů proč je do prostoru navržen stěnový obklad RIGIPS. V následující tabulce jsou uvedeny činitele pohltivosti jednotlivých pohledových materiálů. Hodnoty činitelů pohltivosti pro jednotlivé materiály byly převzaty z [3,6,7]. Pro materiály, pro něž nebyly činitelé pohltivosti k dispozici, jsou tyto hodnoty stanoveny odborným odhadem, případně výpočtem. UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 6/8
Pohledový materiál Střední kmitočet f (Hz) oktávového pásma 125 250 500 1000 2000 4000 Prosklené výplně 0,12 0,08 0,05 0,04 0,03 0,02 Omítka 0,03 0,03 0,03 0,04 0,05 0,08 Podlaha 0,02 0,03 0,04 0,05 0,05 0,06 Dřevo (dveře) 0,14 0,10 0,08 0,08 0,08 0,08 Dřevěný obklad 0,12 0,10 0,06 0,05 0,05 0,06 SDK podhled plné desky 0,11 0,13 0,05 0,02 0,02 0,03 RIGIPS RIGITON RL 8-15-20 super 0,60 0,85 0,80 0,65 0,45 0,30 Obsazené křeslo 83 ks * 0,25 0,30 0,40 0,45 0,45 0,40 Neobsazené křeslo 21 ks * 0,15 0,20 0,20 0,25 0,30 0,30 * výpočtový předpoklad je 80% zaplněnost posluchárny 5.3. Výpočet Tab. /4/ Průběh činitele pohltivosti v oktávových pásmech Výpočet doby dozvuku podle metodiky ČSN 73 0525 zohledňuje pouze velikost ploch materiálů a jejich pohltivost a je proveden pro obsazený stav posluchárny. Do výpočtu nelze zahrnout tvar prostoru ani řešení všech detailů. Při výpočtu je uvažováno s difuzním zvukovým polem. Při měření reálného stavu prostoru a při jeho užívání není většinou dosaženo ideálního difuzního zvukového pole. Výpočtová metodika proto slouží pouze jako pomůcka pro návrh akustických úprav pro zlepšení prostorové akustiky místnosti. Splnění současných požadavků na dobu dozvuku ve všech oktávových pásmech může být v některých prostorech obtížné. Pro optimalizaci doby dozvuku ve všech hodnocených oktávových pásmech je vhodné při realizaci akustických opatření průběžně sledovat jejich účinnost měřením a případně návrh v průběhu realizace doplnit. Výpočet byl proveden dle ČSN 73 0525 podle Eyringova vzorce: Kde: T = 0,163 * V/A [s] T doba dozvuku uzavřeného prostoru [s] V objem uzavřeného prostoru [m 3 ] A ekvivalentní plocha pohlcování [m 2 ] určená dle A = α E S + 4mV [m 2 ] α E = -ln(1-α) [-] α = 1/S * Σ S i α i [-] α E Eyringův činitel zvukové pohltivosti [-] S celková vnitřní plocha [m 2 ] α střední činitel vzduchové pohltivosti [-] S i dílčí plocha vnitřního povrchu [m 2 ] s činitelem pohltivosti α i [-] m činitel útlumu ve vzduchu [np/m] Hodnoty činitele útlumu ve vzduchu byly uvažovány následující (pro relativní vlhkost vnitřního vzduchu 70%): Kmitočet f [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Činitel útlumu ve vzduchu [np/m] 0,0 0,0 0,0 0,0012 0,0024 0,0079 Tab. /5/ Činitel útlumu ve vzduchu UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 7/8
Parametr Znač. Jedn. Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma 125 250 500 1000 2000 4000 Celková pohltivost prostoru ΣS i.α i m 2 119,53 154,47 151,78 139,46 117,33 101,36 Střední činitel pohltivost α - 0,23 0,3 0,29 0,27 0,23 0,19 Střední Eyringův činitel pohltivosti α E - 0,26 0,35 0,35 0,31 0,26 0,22 Doba dozvuku v oktávových pásmech T E s 0,84 0,62 0,64 0,69 0,82 0,85 Tab. /6/ Výpočet doby dozvuku Kontrolní měření doby dozvuku v aule doporučujeme provést po dokončení realizace stropního podhledu a obkladu zadní stěny. Podle výsledků měření je možné provést výpočtovou optimalizaci a navrhnout případně doplňující lokální zvukopohltivé obklady boční stěny, která je v současnosti navržena bez zvukopohltivých úprav. Ze zkušenosti lze říci, že předpokládaná doba dozvuku v pohltivých prostorech je o něco vyšší než doba dozvuku získaná výpočtem. 5.4. Posouzení V následující tabulce je provedeno posouzení doby dozvuku pro posluchárnu dle ČSN 73 0527. Parametr Znač. Jedn. Střední kmitočet f [Hz] oktávového pásma 125 250 500 1000 2000 4000 Doba dozvuku v oktávových pásmech T E s 0,84 0,62 0,64 0,69 0,82 0,85 Požadované rozmezí hodnot doby dozvuku Horní mez TE,N s 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 Dolní mez T E,N s 0,51 0,63 0,63 0,63 0,63 0,51 Hodnocení + x + + + + Tab. /7/ Posouzení doby dozvuku Pozn.: + Vyhovuje požadavku, X Nevyhovuje požadavku Z výsledků v tab.7. je zřejmé, že posuzovaný prostor výpočtově splňuje požadavek na optimální dobu dozvuku s výjimkou frekvenčního pásma 250 Hz, kde došlo k minimální výpočtové odchylce. Ze zkušenosti lze říci, že změřená doba dozvuku v pohltivých prostorech je o něco vyšší než doba dozvuku získaná výpočtem. 6. ZÁVĚR Výpočtová doba dozvuku posuzované posluchárny 2.05 splňuje požadavky ČSN 73 0527. Kontrolní měření doby dozvuku doporučujeme provést po realizaci stropního podhledu a obkladu zadní stěny. Na základě měření může být provedena optimalizace doby dozvuku v posluchárně pomocí dodatečného návrhu obkladu boční stěny. Pro splnění požadavků ČSN 73 0527 je rozhodující měření. V Olomouci dne 10.3.2013 za DEKPROJEKT s.r.o. Ing. Roman Pavelka Tel.: +420 733 168 007 e-mail: roman.pavelka@dek-cz.com UPOL objekt CMTF, aula 2.05, Univerzitní 22, Olomouc strana 8/8