Épületakusztika Horváth Tamás építész, egyetemi tanársegéd Széchenyi István Egyetem, Győr Építészeti és Épületszerkezettani Tanszék 1
Hangjelenségek, zajok, zajvédelem Minden emberi tevékenység hangjelenségeket eredményez Külső zajforrások Ipari és kommunális létesítmények Közlekedés valamennyi válfaja Szórakoztató és sportlétesítmények Belső zajforrások Helyiségek rendeltetésszerű használata Épületgépészeti berendezések Zaj Zavaró hatású hangjelenség Nagysága miatt Frekvencia karakterisztikája miatt Időbeli tulajdonságai miatt Kiváltott szubjektív hatások miatt Káros élettani hatású hangjelenség Rövidtávú, vagy végleges halláskárosodás Szervi elváltozások Idegrendszeri elváltozások Zajvédelem eszközei: számszerűsített épületakusztikai előírások Kötelező előírások Környezeti zajhatárérték megengedhető maximum Épületen belüli zajhatárérték megengedhető maximum Nem kötelező előírások Hangszigetelési előírások minimális minőség 2 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Hangszigetelési képesség vizsgálata 3 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Környezeti zajhatárértékek Területi funkció Üdülő- és gyógyterület, védett természeti terület Lakóterület és intézményi terület laza beépítéssel Lakóterület és intézményi terület tömör beépítéssel Iparterület lakóépületekkel és intézményekkel Közlekedési zaj határértékei (új telepítésű, vagy megváltozott terület-felhasználású területeken) Gyűjtő és főforgalmi utak, vasúti mellékvonalak mentén, repterek közelében Lakóutcákban és átmenő forgalom nélküli utakon Üdülő-, lakóépületek és intézmények közötti forgalomtól elzárt területeken Mértékadó A hangnyomásszint maximuma: L AM [dba] (a védendő épület homlokzati síkja előtt 2 m-rel) Ipari és kommunális létesítményektől származó környezeti zaj határértékei 06-22 h 22-06 h 06-22 h 22-06 h 06-22 h 22-06 h 06-22 h 22-06 h 55 45 50 40 45 35 45 35 60 50 55 45 50 40 50 40 65 55 60 50 55 45 55 45 65 55 65 55 60 50 60 50 4 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Budapest by Night 5 Budapest és vonzáskörzete stratégiai zajtérkép, részlet (L éjjel, közúti zaj) EnviroPlus Kft. IMMI 6.1 2007.
Pécs by Night 6 Pécs város stratégiai zajtérképe, részlet (L éjjel, közúti zaj) EnviroPlus Kft. IMMI 6.1 2007.
Győr zajtérképe 7 http://www.infogyor.hu/external/uploaded_images/517a4e34d75a1.jpg http://innovacio.gyor.hu/cikk/strategiai_zajterkep.html
Győr zajtérképe 8 http://innovacio.gyor.hu/cikk/strategiai_zajterkep.html
Épületen belüli zajhatárértékek Helyiség megnevezése Kórtermek és betegszobák kórházakban, szanatóriumokban Mértékadó A hangnyomásszint maximuma: L AM [dba] 06-22 h 22-06 h 35 30 Kezelő- és műtőhelyiségek kórházakban 35 35 Tantermek, előadó- és foglalkoztató helyiségek bölcsődékben, óvodákban, oktatási intézményekben, ülés- és tárgyalótermek, olvasótermek, tanári szobák 40 40 Lakószoba lakásban 40 30 Lakószobák lakásokban, szociális otthonokban, közösségi üdülőkben 45 35 Éttermek, eszpresszók 55 55 Üzletek, szolgáltató létesítmények helyiségei 60 60 A helyiségekben kialakuló zaj összetevői lehetnek: Külső, közlekedési zaj, csukott ablakoknál Épületgépészeti berendezések zaja Helyiségben folyó tevékenység zaja Szomszédos helyiségekből áthallatszó zajok 9 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Épületen belüli zajhatárértékek Munkahely megnevezése Egyenértékű A hangnyomásszi nt maximuma: L Aeq [dba] Bármely munkahelyen, halláskárosodás elkerülésére 85 Számítógépterem, konyhaüzem 75 Nagyobb figyelmet igénylő fizikai munkahely, leíró iroda, laboratórium gépi zajforrásokkal, vezérlőterem, tömeges ügyfélforgalom helyiségei Kevésbé igényes irodai munkahely, laboratórium gépi zajforrások nélkül, művezetői helyiség, zajvédő fülke Közepes igényű iroda, 3-5 fő részére, gépi zajforrásokkal, rajzterem Igényes irodai munkahely fokozott szellemi munka végzésére gépi zajforrásokkal Fokozottan igényes irodai munkahely, l-2 fő részére, gépi zajforrások nélkül, fokozott szellemi munka végzésére 70 65 60 55 50 A helyiségekben kialakuló zaj összetevői lehetnek: Külső, közlekedési zaj, csukott ablakoknál Épületgépészeti berendezések zaja Helyiségben folyó tevékenység zaja Szomszédos helyiségekből áthallatszó zajok 10 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Homlokzati szerkezetek hangszigetelése Konkrét előírás a szerkezetekre vonatkozóan nincs, de: Kötöttek a külső (közlekedési) zaj határértékei és A megengedett belső zajterhelés is Szükséges hangszigetelés meghatározása: R wer = R wer + 2 = L AK L AH + 10 log S h A + K + 2 R wer : Súlyozott léghanggátlási szám követelmény, helyszín hatása nélkül R wer : Súlyozott léghanggátlási szám, helyszíni körülmények között L AK : a közlekedési zaj mértékadó A hangnyomásszintje L AH : a helyiségre vonatkozó zajhatárérték S h : homlokzati felület, a belső térből nézve A: a helyiség egyenértékű hangelnyelési felülete 10 m 2 szoba méretű helyiségre 25 m 2 nagyobb helyiségre 0,3*V becsült érték K: korrekciós tényező 5,0 db közúti és vasúti közlekedés esetén 6,5 db légi közlekedés esetén 11 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Épületen belüli hangszigetelési követelmények Nem kötelező érvényű előírások Épületszerkezetek minimális hangszigetelési minőségét írják elő Vagy termékjellemzőkben Vagy helyszíni szituációkra vonatkozóan Alaprajzi elrendezésre vonatkozó megkötések, tervezési elvek Például: Lakószoba mellé, alá, fölé ne tegyünk Liftgépházat, liftaknát, szemétledobó aknát Szomszédos lakás fürdőszobáját, konyháját 12 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Többlakásos lakóépületek szerkezetei Lakás - lakás Lakás között Lakás helyiségei - közös használatú terek (pince, padlás, közlekedő, lépcsőház) Lakás között Lakáson belül Szomszédos helyiségek, zajt sugárzó szerkezetek azonos eltérő szinten R w [db] R w [db] L nw [db] lakószobája és másik lakás bármely helyisége 52 52 (55) 55 (53) előszobája, konyhája, fürdőszobája, WC-je, kamrája és másik lakás hasonló helyiségei 52 47 (52) 58 bármely helyisége és padlástér, pince, tároló 52 (lab) 52 (lab) 55 bármely helyisége és lépcsőház, zárt közlekedő folyosó, nyitott átjáró lakószobája és lépcsőházi lépcsőkar, pihenő, terasz, folyosó egyéb helyisége és lépcsőházi lépcsőkar, pihenő, terasz, folyosó bejárati ajtaja közös terület és előszoba 27 (32) bejárati ajtaja közös terület és lakóelőtér, lakószoba 37 52 (lab) 52 (lab) többszintes lakás szintjei között 47 55 ajtó nélküli válaszfalakra 37 előszoba és szoba közötti ajtó 20 (lab) 55 58 13 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Középületek szerkezetei Funkcionális kapcsolat Három csillagos, vagy jobb szálloda, gyógyszálló Két csillagos, vagy gyengébb szálloda, gyógyszálló Kórház, szanatórium, rendelő, szociá-lis és diákotthon Oktatási intézmények Szomszédos helyiségek, zajt sugárzó szerkezetek azonos eltérő szinten R w [db] R w [db] L nw [db] Vendégszobák, betegszobák 48 52 55 Fal szobák és közös használatú terek között Ajtó szobák és közös használatú terek között 45 (lab) 35 (lab) Vendégszobák, betegszobák 45 52 55 Fal szobák és közös használatú terek között Ajtó szobák és közös használatú terek között 45 (lab) 35 (lab) Vendégszobák, betegszobák 42 52 55 Fal szobák és közös használatú terek között Ajtó szobák és közös használatú terek között 45 (lab) 30 (lab) Azonosan hangos tantermek 47 52 55 Eltérően hangos tantermek 55 55 46 Tanterem folyosó felöli fala Tanterem folyosóra nyíló ajtaja Tanterem lépcsőházzal szomszédos fala 47 (lab) 32 (lab) 52 (lab) 14 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Többlakásos épület akusztikai követelményei Helyszínrajzi vázlat I. vizsgált épület; II. szomszédos lakóépület; III. szomszédos ipari vagy szolgáltató épület; 1. üzemi zaj; 2. épületgépészeti zaj; 3. közlekedési zaj; L MÜ zajhatárérték üzemi zajra a vizsgált épület környezetében; L MÜ2 zajhatárérték üzemi zajra a II. épület környezetében; L MK zajhatárérték közlekedési zajra; 15 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Többlakásos épület akusztikai követelményei R w8 és R w9 A kávézó és az üzlethelyiség eredő homlokzati hanggátlásának követelménye, a teljes homlokzat eredője, a külső zaj elleni védelem és/vagy a zajkibocsátás miatt. Zajadatoktól függő érték. L MBK és L MBÜ A kávézó és az üzlethelyiség közönségforgalmi területére vonatkozó zajhatárérték, a közlekedési eredetű zajra és a helyiséghez tartozó gépészeti zajra külön-külön az 8/2002. (III. 22.) KöM- EüM együttes rendelet alapján. 55 db és 60 db. Földszinti alaprajz 01 kávézó; 02 raktár; 03 üzlethelyiség; 04 lépcsőház 16 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Többlakásos épület akusztikai követelményei R w1 és R w4 Lakások közötti fal súlyozott léghanggátlási szám követelménye, MSZ 04-601-3:1988 szerint, a helyszínen. 52 db. R w2 Helyszíni eredő súlyozott léghanggátlási követelmény a lakószoba homlokzatára. Zajadatoktól függő érték. R w3 A lakásbejárati ajtó termékjellemzője, súlyozott laboratóriumi léghanggátlási szám MSZ szerint. 27 db, de ajánlott 32 db. R w5 Lakás lakószobája és lépcsőház, folyosó, padlástér közötti fal termékjellemzője, súlyozott laboratóriumi léghanggátlási szám MSZ szerint. 52 db. R w6 Lakások közötti födém súlyozott léghanggátlási követelménye, MSZ szerint, a helyszínen. 52 db. Emeleti alaprajz 1. szoba; 2. étkező; 3. nappali; 4. előtér; 5. fürdő; 6. kamra; 7. konyha; ef emeletközi födém; pb1 éd pb2 padlóburkolatok; p lépcsőpihenő; lk lépcsőkar; h homlokzati fal; léf lépcsőházi fal; lf lakáselválasztó fal; bf belső válaszfal; a ablak; ba belső ajtó; la lakásbejárati ajtó 17 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Többlakásos épület akusztikai követelményei L MB Zajhatárérték a lakás lakóhelyiségeiben a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM rendelet alapján, közlekedési zajra és a szomszédos lakások vízellátási berendezéseinek zajára: Nappal: 40 db, Éjszaka: 30 db. A kávézó zajára 5 db-lel szigorúbb. Nappal: 35 db, Éjszaka: 25 db. A lakás konyhájában: Nappal és éjszaka is: 45 db. L nw1 Lakások közötti födémre helyszíni, súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény MSZ 04-601-3:1988 szerint. 55 db. L nw2 Lakás lakóhelyisége és lépcsőkar, folyosó, közlekedő, pihenő stb. között a helyszíni, súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény MSZ szerint. 55 db. Emeleti alaprajz 1. szoba; 2. étkező; 3. nappali; 4. előtér; 5. fürdő; 6. kamra; 7. konyha; ef emeletközi födém; pb1 éd pb2 padlóburkolatok; p lépcsőpihenő; lk lépcsőkar; h homlokzati fal; léf lépcsőházi fal; lf lakáselválasztó fal; bf belső válaszfal; a ablak; ba belső ajtó; la lakásbejárati ajtó 18 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Többlakásos épület akusztikai követelményei R üf A kávézó, üzlethelyiség és kiszolgálóhelyiségek, valamint a lakás helyiségei közötti födém helyszíni súlyozott léghanggátlási szám követelménye, MSZ 04-601-3:1988 szerint. A követelmény az alsó helyiség használati zajától függ. R w6 Lakások közötti födém súlyozott léghanggátlási szám követelménye, MSZ 04-601-3:1988 szerint, a helyszínen. 52 db. R w2 Helyszíni eredő súlyozott léghanggátlási követelmény a lakószoba homlokzatára. Zajadatoktól függő érték. R w9 Az üzlethelyiség eredő homlokzati hanggátlásának követelménye, a teljes homlokzat eredője, a külső zaj elleni védelem és/vagy a zajkibocsátás miatt. Zajadatoktól függő érték. L nw1 Lakások közötti födémre a súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény, MSZ 04-601-3:1988 szerint, a helyszínen. 55 db. L nw3 Lakás lakóhelyisége és lépcsőkar, folyosó, közlekedő, pihenő stb. között a helyszíni, súlyozott szabványos lépéshangnyomásszint követelmény, MSZ 04-601-3:1988 szerint. 55 db. Metszet 001 pince; 02 raktár; 03 üzlethelyiség; 3 lakás 19 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Falazat anyagának megválasztása Fajlagos tömeg m =ρd [kg/m 2 ] Gyakorlati anyagjellemző. Adott vastagságú (d) anyag vagy szerkezet 1 m 2 -ének tömege (m ). 20 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Válaszfalak hangszigetelése Rigips rendszerek: 1 - gipszkarton lemez 2 - szálas szig. anyag 3 - bordaváz 4 dilatáció, légrés 21 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Válaszfal és padlószerkezet viszonya 22 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Padlószerkezetek alaptípusai 1 úsztatott tömeg 2 úsztató tömeg 3 peremszigetelés 4 hajlékony fa lemez (pl. szalagparketta) 5 rugalmas filc 6 szőnyeg, habhátoldalas PVC 7 lokális rugó 8 nyersfödém felső síkja 9 falsík 23 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata
Padlószerkezetek helyes kialakítása 1 Födémsík, 2 Falsík, 3 Vakolat, 4 Úsztató rugó, 5 Peremszigetelés, 6 Technológiai szigetelés, 7 Cementesztrich úsztatott réteg, 8 Ragasztó, 9 Mozaikparketta, 10 Székléc, 11 Csőhüvely, 13 Ásványgyapot, 14 Födémen átvezetett cső, 15 Tartósan rugalmas tömítés, 16 Takaró tárcsa, 17 Kiegyenlítő réteg, 18 Szőnyegpadló, 19 Szegélyléc, 20 Ágyazó habarcs, 21 Kerámialap, 22 Csempe, 23 PVC padlóburkolat, 24 PVC falszegély, 25 Habgumi zsinór 24 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata
Vízellátási szerelvények elhelyezése A kiemelt határolószerkezetekre célszerű a vízellátási szerelvényeket elhelyezni a lakószobák szerelvényzaj elleni védelme szempontjából. 25 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének alapjai
Felvonó független aknában fent vízszintes metszet, alaprajz lent függőleges metszet 1 akna masszív fala 2 az épülethez tartozó fal 3 üres vagy hangelnyelő anyaggal kitöltött légtér 4 kabin 5 akna ajtó 6 födémszerkezet 7 testhangszigetelés 26 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata
Lépcső úszópadlóval és úszó lépcsőfokokkal 27 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata
Lépcső úszópadlóval és úsztatott lépcsőkarral 28 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata
Hangvisszaverődés, -elnyelés, -kisugárzás ρ Szilárd test / épülethatároló szerkezet felületéhez érve a hang teljesítményének W be Egy α részét a szerkezet elnyeli W α Egy ρ része visszaverődik W ρ Egy ε részét a szerkezet a túlsó oldalon kibocsátja Hangelnyelési tényező: Ha α = 0, akkor ideális hangvisszaverő, Ha α = 1, akkor ideális hangelnyelő szerkezet. ε W be =W α +W ρ +W ε 1=α+ρ+ε W be =αw be +ρw be +εw be W ε Egyenértékű hangelnyelési felület: Több típusú felület esetén: A = αs A e = a i S i 29 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben
Hangelnyelési tényezők Anyag Hangelnyelési tényezők az oktávsávok középfrekvenciái (Hz) szerint 125 250 500 1000 2000 4000 Beton, vakolt tégla 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 Téglafal vakolat nélkül 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 Kemény padlóburkolat (pl. PVC, parketta) nehéz födémszerkezeten 0,02 0,03 0,04 0,05 0,05 0,06 Lágy padlóburkolat, < 5 mm, nehéz födémszerkezeten 0,02 0,03 0,06 0,15 0,30 0,40 Lágy padlóburkolat, > 10 mm, nehéz födémszerkezeten 0,04 0,08 0,15 0,30 0,45 0,55 Fa padlóburkolat, parketta, párnafákon 0,12 0,10 0,06 0,05 0,05 0,06 Ablak, üveghomlokzat 0,12 0,08 0,05 0,04 0,03 0,02 Ajtó (fa) 0,14 0,10 0,08 0,08 0,08 0,08 Hálós függöny, 0-200 mm-rel kemény felület előtt 0,05 0,04 0,03 0,02 0,02 0,02 Nagyméretű nyílások (legkisebb méret > 1 m) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 50%-ban nyitott felületű szellőzőrács 0,30 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 30 Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben MSZ EN 12354-6:2004, B. melléklet
Hangelnyelő falburkolatok Perforált furnérlemez üveghab lemezen Perforált, mart farostlemez Fagyapot lemez Gipszréteg, kőzetgyapoton Fémhuzal szövet, filcréteggel 31 Eckard Mommertz, Müller-BBM: Akustik und Schallschutz. Detail Edition, 2008.
Süketszoba 32 http://www.pto.hu/wp-content/uploads/2013/06/suketszoba_hangelnyeles_30.jpg
Akusztikus anyagjellemzők Az épületszerkezetek akusztikai tulajdonságai függnek Alkalmazott anyagoktól Összeépítés módjától Építőanyagok jelentős része porózus Rezgésbe hozott anyag Rezgésbe hozott levegő Anyagválasztáshoz hasznos fizikai jellemzők Levegő tartalommal kapcsolatos tulajdonságok Porozitás Áramlási ellenállás Átlagsűrűség Anyaggal kapcsolatos tulajdonságok Dinamikai rugalmasság 33 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Porozitás Pórusosság: A pórustérfogat és a teljes térfogat aránya V por /V telj Nyílt és zárt pórusosság, példák: Szálas hőszigetelő anyag Levegő a szálak között súrlódva áramolhat Nyílt cellás műanyag hab A levegő a rugalmas falú buborékok között súrlódva áramolhat Zárt cellás műanyag hab A teljes felületű tapadás miatt nincs lehetőség légáramlásra Nyílt cellás gázszilikát falazó elem A levegő az elemi cellák között áramolhat 34 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Dinamikai rugalmassági modulus Hooke-törvény: σ = Eε szilárd halmazállapotú, rugalmas testek húzó, vagy nyomó igénybevételekor a testben ébredő eredő feszültség és σ a test fajlagos nyúlása között ε anyagfüggő összefüggés van E Az arányossági tényező a statikus rugalmassági modulus Ha a testben ébredő feszültséget rezgés hozza létre, akkor a feszültség és az alakváltozás is rezgés jellegű lesz, tehát az eredő feszültség és alakváltozás egy nyugalmi pont körül ingadozik A dinamikai rugalmassági modulus a feszültség rezgés amplitúdójának és a rezgésből keletkező alakváltozás amplitúdója közötti arányossági tényező σ d = E d ε d 35 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
feszültség Dinamikai rugalmassági modulus Az eredő feszültség és alakváltozás egy nyugalmi pont körül ingadozik alakváltozás Dinamikai merevség s =E d /d [N/m 3 ] Rugalmas lemezek közötti rétegek jellemzésére (úsztató réteg) Zárt légrés jellemzésére (E lev =1,1 10 5 ) 36 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Hangforrások és hangterek Pontszerű hangforrás homogén térben Pl.: álló, kisméretű hangforrások, gépek, hangsugárzók A tér minden irányába azonos (W f ) hangteljesítményt sugároz A hangforrás körül az azonos hangnyomású helyek (r sugarú) gömbfelületen helyezkednek el Az (r sugarú) gömbfelületen mérhető hangintenzitás: I r = W f 4r 2 π Vonalszerű hangforrás homogén térben Pl.: a közúti, vasúti közlekedés zaja A vonal mentén azonos (W f ) hangteljesítményt sugároz A hangforrás körül az azonos hangnyomású helyek (r sugarú) hengerfelületen helyezkednek el Az (r sugarú) hengerfelületen mérhető hangintenzitás: I r = W f 2rπl 37 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Hangforrások és hangterek Elrendezési vázlat Pontszerű hangforrás helye Szabad térben / tér közepén Talajon / padló közepén Azonos hangosságú helyek Gömb felületen Félgömb felületen I r =W f /S, ahol S 4r 2 π 2r 2 π Vonalmenti hangforrás helye Szabad térben / tér közepén Talajon / padlón Azonos hangosságú helyek Henger paláston Félhenger paláston I r =W f /S, ahol S 2rπl rπl Talaj-fal / padló-fal tövében Negyedgömb felületen r 2 π Talaj-fal / padló-fal élben Negyedhenger paláston 1/2rπl Sarokban Nyolcadgömb felületen 1/2r 2 π - - - 38 P. Nagy József: A hangszigetelés elmélete és gyakorlata Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Diffúz hangtér Idealizált modell! A modell kisebb kubusos hangterekre alkalmazható (200 m 3 -ig) Működése: Zárt térben hangforrás működik A megfigyelési pontba a tér minden irányából érkezik hangteljesítmény A hangforrás irányából, direkte elenyésző Többszörös visszaverődések útján, közvetve A visszavert hangteljesítmények vektoriális eredője 0 lesz A hangteljesítmény teljes egészében a határoló felületeken nyelődik el Diffúz térben elvileg nem tapasztalható helyfüggés, kivéve a hangforrás és a határoló felületek környezetét jelentős 39 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. http://www.ecophon.com/globalassets/old-structure/07.illustrations---descriptive/room-acousticcomfort/grazing_sound_field.jpg
Diffúz hangtér Egy diffúz tér hangviszonyai: A térben teljesítmény egyensúly alakul ki. L W = L P + L Wel = L P + 10lg A 4 L W hangforrás akusztikai teljesítmény szintje L P helyiség átlagos hangnyomásszintje L Wel a határoló szerkezeteken elnyelődő hangteljesítményszint A a helyiség egyenértékű hangelnyelési felülete A = S i α i + A j S i az egyes határoló szerkezetek felülete L Wel L P L W α i az egyes szerkezetek hangelnyelési tényezője A j egyes berendezési tárgyak egyenértékű hangelnyelési felülete 40 Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007. http://www.ecophon.com/globalassets/old-structure/07.illustrations---descriptive/room-acoustic-comfort/sound_field_steady.jpg
Jó hangzás vs. visszhangosság t 2 t 3 A jó hangzás biztosítása geometriai szemlélettel. t 1 t=s/c t 1 < t 2 < t 3 Ha a közvetlen hang és az első hangvisszaverődés észlelése valamint a közvetlen hang és a második hangvisszaverődés észlelése között az időkülönbség kevesebb mint 50 ms (0,05 s), akkor a közvetlen hangot és a visszaverődéseket együtt és hangosabbnak halljuk, mint a közvetlen hangot. Ha az időkülönbség nagyobb, akkor a közvetlen hangot és a visszhangot külön halljuk, ami rontja a beszédértést. 41 Dr. habil. Reis Frigyes: Épületakusztika építészeknek, előadás
Utózengés 42 Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben
Utózengési idő Egy tér akusztikai dinamikája a térbeli átlagos hangnyomás milyen sebességgel követi a hangforrás hangteljesítmény-változását Jellemzője: utózengési idő Hangforrás működésének befejeztével a térbeli átlagos hangnyomásszint 60 db-es csökkenéséhez szükséges idő a b t á k l T rev alapzaj hangforrás bekapcsolása átmeneti állapot állandósult állapot hangforrás kikapcsolása lecsengési (utózengési) folyamat utózengési idő 43 Reis Frigyes: Az épületakusztika alapjai Épületek akusztikai tervezésének gyakorlata. TERC Kiadó, Bp. 2003. Reis F, Várfalvi J, Zöld A: Az épületfizika alapjai építészmérnök hallgatók számára. Műegyetemi Kiadó, Bp, 2007.
Utózengési idő megkívánt értékei 44 Eckard Mommertz, Müller-BBM: Akustik und Schallschutz. Detail Edition, 2008.
Utózengési idő megkívánt értékei Szükséges utózengési idő: T soll [s] teremrendeltetés alapján: Színház és koncertterem: 0,45 log(v)+0,07 Tárgyaló- és iroda: 0,37 log(v)-0,14 Tantermek: 0,32 log(v)-0,17 Sportcsarnokok (V<8500 m 3 ): 1,27 log(v) 2,49 (V>8500 m 3 ): 0,95 log(v) 1,74 45 DIN 18041:2004 Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben
Utózengési idő megkívánt értékei tapasztalati, megfigyelésen alapuló ún. empirikus formulák nem használhatóak nagyon nagy és nem négyszögletes terek esetén Sabine formula Wallace Clement Sabine az 1800-as évek végén V: terem térfogata [m 3 ] A: egyenértékű hangelnyelési felület [m 2 ] T 60 = 0,161V A Eyring formula T 60 = 0,161V S ln 1 α S: határoló felületek összesen [m 2 ] α: átlagos hangelnyelési tényező, felületarányokkal súlyozott átlag Kuttruff formula T 60 = 4mV: a levegő csillapítása 0,161V S ln 1 α + +4mV : átlagos és egyedi reflexiós tényezőkkel operáló tag, ρ=1-α-ε; ε=0 = ρ i ρ i ρ S i 2 egyetértésben van a szimulált eredményekkel és a valóssággal ρs 2 ρ i 2 S i 2 46 Sós Attila: Teremakusztika a doborjáni Liszt Ferenc Koncertteremben