Строительная акустика

Строительная акустика, научная дисциплина, изучающая вопросы защиты помещений, зданий и территорий населённых мест от шума архитектурно-планировочными и строительно-акустическими (конструктивными) методами. Строительную акустику рассматривают и как отрасль прикладной акустики, и как раздел строительной физики.

К архитектурно-планировочным методам строительной акустики относятся: рациональные (с точки зрения защиты от шума) объёмно-планировочные решения зданий и помещений; удаление источников шума от защищаемых объектов; оптимальная планировка микрорайонов, жилых районов, а также территорий промышленных предприятий. Строительно-акустические методы включают применение конструкций и устройств, обеспечивающих эффективное снижение уровня шума, они тесно связаны с проблемой снижения шума от технологического, санитарно-технического и инженерного оборудования, средств транспорта, механизированного инструмента и бытовых приборов (во многих случаях борьба с шумом прежде всего целесообразна непосредственно в источнике его возникновения).

Строительная акустика как самостоятельная научная область возникла в начале 30-х гг. 20 в. и получила интенсивное развитие с 50-х гг. в связи со значительным ростом числа и мощности источников шума внутри зданий (инженерное и санитарно-техническое оборудование, радиоприёмники, телевизоры, магнитофоны, бытовые электрические приборы и др.) и на территориях населённых мест (средства автомобильного, воздушного и ж.-д. транспорта), а также в связи с расширением масштабов применения индустриальных облегчённых ограждающих конструкций, обладающих сравнительно низкой звукоизолирующей способностью.

Строительная акустика базируется на теоретических положениях общей акустики, в ней используются экспериментальные методы исследований в лабораторных и натурных условиях (например, метод моделирования при исследовании звукоизолирующей способности ограждающих конструкций и изучении распространения шума в помещениях, инженерных коммуникациях, а также на территориях городской застройки).

Архитектурная акустика

Архитектурная акустика, акустика помещений, область акустики, изучающая распространение звуковых волн в помещении, отражение и поглощение их поверхностями, влияние отражённых волн на слышимость речи и музыки. Целью исследований служит создание приёмов проектирования залов (театральных, концертных, лекционных, радиостудий и т. п.) с заранее предусмотренными хорошими условиями слышимости.

В закрытых помещениях более или менее значительного объёма слушатель воспринимает, кроме прямого звука, ещё и ряд его запаздывающих повторений, обусловленных отражениями от ограничивающих поверхностей и быстро следующих друг за другом. Вследствие поглощения звуковой энергии при каждом отражении и в процессе её распространения эти повторения ослабляются тем сильнее, чем больше их запаздывание относительно прямого звука. После выключения источника звука количество отражённой энергии в помещении убывает до тех пор, пока она не будет поглощена; это постепенное затухание звука называется реверберацией. Продолжительность реверберации является важнейшим фактором, определяющим акустическое качество залов. При чрезмерно медленном затухании звучание речи и музыки оказывается недостаточно чётким, при короткой реверберации речь звучит слишком глухо, а музыкальные звучания утрачивают слитность и выразительность. Даже при оптимальной реверберации на акустическую оценку зала влияют распределения времён прихода ранних, более интенсивных отражений, а также и направления, по которым они достигают слушателя. Наиболее благоприятные условия различны не только для речи и музыки, но и для музыкальных произведений различного характера (камерная, эстрадная, симфоническая музыка). Поэтому акустическое проектирование концертных залов (выбор формы, размещение слушателей, обработка ограничивающих поверхностей рассеивающими и поглощающими конструкциями, применение подвесных отражателей и т.д.) нередко требует компромиссных решений. В залах большой вместимости условия слышимости могут быть улучшены применением электроакустических систем усиления и искусственной реверберации; выдающимся примером электроакустически оснащенного зала универсального назначения (конгрессы, концерты, опера, звуковой кинопоказ) может служить большой (6000 мест) зал Дворца съездов в Московском Кремле.

Прежде в состав архитектурной акустики включали вопросы изоляции помещений от проникающих извне звуков; теперь эти проблемы выделились в самостоятельную область - строительную акустику. Методами архитектурной акустики пользуются также в технике борьбы с шумом в помещениях.

В архитектурной акустике различают более строгую волновую теорию и менее строгую, но более удобную для технических расчётов геометрическую, в которой направление распространения и границы основной части потока звуковой энергии, переносимой падающими на препятствие или отражёнными звуковыми волнами, изображают прямыми лучами. Геометрические представления тем более правомерны, чем меньше длина звуковой волны по сравнению с размерами препятствия.

Современная акустика ведёт начало от работ американского учёного У. Сэбина, показавшего в последнем десятилетии 19 в., что в замкнутом помещении последовательные многократные и при этом постепенно ослабевающие отражения сливаются в плавно затухающий гул, сопровождающий каждый излученный звук (т. н. реверберация), причём скорость затухания является существенным показателем условий слышимости. Примеры применения акустических знаний в строительстве находят в открытых театрах Древней Греции и Рима.

Акустические испытания помещений основаны на электрических измерениях звукового сигнала, принимаемого в помещении микрофоном, и заключаются в определении равномерности распределения звука в пространстве и в исследовании затухания отзвука во времени. Наряду с испытаниями залов в натуре всё большее распространение находят испытания малых моделей, что позволяет своевременно избежать ошибок при проектировании новых залов и находить способы исправления дефектов уже существующих.

Управление акустическими условиями в помещении осуществляется путём установки отражающих щитов и регулирования количества звукопоглощающих материалов, размещаемых на поверхностях. Теория звукопоглощения и методы его измерения также относятся к акустике. Всё больше распространяется применение электроакустической аппаратуры для звукоусиления и для создания искусственной реверберации. Электроакустическими способами имитации отзвука помещения пользуются также в лабораторной практике.

Издания по теме статьи

Звукоизоляция и защита от шума

Профессиональная отделка помещений

ИС "Малоэтажное строительство" + Платформа "Строительство. Версия Econom"

Ознакомиться с изданиями из категории «Справочники архитектора, проектировщика, строителя»