Акустический расчет помещения

АРХИТЕКТУРНАЯ ФИЗИКА

(акустика, светотехника, климатология)

Учебно-методическое пособие по выполнению контрольной работы для студентов направления подготовки 07.03.03  «Дизайн архитектурной среды», профиль «Проектирование городской среды» очной формы обучения

 

 

Астрахань

2016

 

 

 

 

Составитель старший преподаватель      

                    (занимаемая должность,

                   ученая степень и ученое звание)

 

Рецензент:    доцент, к.т.н. _______                

                  (занимаемая должность,

                   ученая степень и ученое звание)

 

Учебно-методическое пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Системы автоматизированного проектирования и моделирования» ГАОУ АО ВО «АГАСУ»

 

Протокол № 11 от «26» июня 2016 г.

 

 

Зав.кафедрой

 

 

Согласовано с УМУ ГАОУ АО ВО «АГАСУ»

«26»  июня 20 16 г.

 

Специалист УМУ

Учебно-методическое пособие утверждено и рекомендовано к публикации на заседании методической комиссии направления «Дизайн архитектурной среды», профиль «Проектирование городской среды»   ГАОУ АО ВО «АГАСУ»

 

Протокол №1 от «29» августа 2016г.

 

Председатель МКН «Дизайн архитектурной среды», профиль «Проектирование городской среды»

 

© Соболева В.В.

© ГАОУ АО ВО «АГАСУ»

Содержание

 

Введение. 4

1.  ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ.. 5

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ.. 7

2. АКУСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОМЕЩЕНИЯ.. 10

2.1 Краткие теоретические сведения. 10

2.2 Исходные данные для выполнения расчетного задания №1. 14

3. РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ.. 20

3.1 Краткие теоретические сведения. 20

3.2 Исходные данные для выполнения расчетного задания №2. 25

3.3 Пример выполнения расчетного задания №2. 28

4. РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ.. 30

4.1 Краткие теоретические сведения. 30

4.2 Исходные данные для выполнения расчетного задания №3. 32

4.3 Пример выполнения расчетного задания №3. 34

5. СОСТАВЛЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА.. 36

5.1 Краткие теоретические сведения. 36

5.2 Исходные данные для выполнения задания №4. 38

5.3. Примерный план составления климатического паспорта. 39

литература.. 40

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 42

 

Введение

Архитектурная физика изучает теоретические основы и практические методы формирования архитектуры под воздействием солнечного и искусственного света, цвета, тепла, движения воздуха и звука, а также природу их восприятия человеком с оценкой социологических, гигиенических и экономических факторов. Эта наука является фундаментом, на котором базируются важнейшие положения основных строительных документов – СНиП, СП и ГОСТ, регламентирующих комфортность, плотность и экономичность застройки.

Климатологией называется раздел строительной физики, призванный правильно оценивать климатические факторы и учитывать их при проектировании жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений в целях создания благоприятных для человека санитарно-гигиенических и комфортных условий. В зависимости от климатических факторов определяется, например, площадь оконных проемов, термическое сопротивление наружных стен, планировка комнат в квартирах и др. Задача проектировщиков-градостроителей заключается в анализе климатических условий строительства данного объекта, выявлении нормативных требований к объекту и отражении этих требований в архитектурно-строительном проекте.

Немаловажное значение для обеспечения комфортных условий пребывания людей в здании и создания благоприятных санитарно-гигиенических условий имеют освещенность рабочих мест и устранение шума, проникающего в здания через наружные ограждающие конструкции. Эти задачи успешно решаются методами, разработанными в строительной светотехнике и строительной акустике.

Целью данного учебно-методического пособия является ознакомление студентов с основными принципами расчета естественного и искусственного освещения, а также принципами оценки природно-климатических особенностей района строительства при проектировании застройки, зданий и сооружений.

 

 

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 Изучив теоретический материал, студент по шифру зачетной книжки определяет номер своего варианта заданий (номер варианта соответствует последней цифре зачетной книжке).     

Контрольная работа оформляется в печатном виде на листах формата А4. При этом текст должен быть выполнен машинописным способом. Шрифт -Times New Roman, размер - 14; междустрочный интервал - 1; отступ абзаца - 1,25 см (в таблицах допускается применять другие параметры форматирования). Титульный лист, который является первым листом, необходимо оформить по следующему образцу:

 

Государственное автономное образовательное учреждение

Астраханской области высшего образования

«Астраханский государственный архитектурно – строительный университет»

 

Кафедра___ САПРиМ _____

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

По______ Архитектурной физике (акустика, светотехника, климатология)

                                       /Наименование дисциплины/

Студента_________ курса, специальность ______________________________

Факультет__________________ группа ________________________________

Шифр ________________ Ф.И.О. _____________________________________

Дата сдачи контрольной работы «____» __________________________20___г.

Домашний адрес____________________________________________________

__________________________________________________________________

Результаты проверки

Контрольной работы ________________________________________________

                                                       (зачтено, не зачтено)

Дата «____» ____________ 20____г.

Преподаватель _____________________________________________________

                                                  /Подпись, Ф.И.О/

 

Лист, следующий за титульным листом, является заглавным. На заглавном листе размещаются номер варианта и условия заданий.

Текст контрольной работы следует разделять на разделы и, при необходимости, подразделы. Разделы должны иметь порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами без точки и записанные с абзацного отступа. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела точка не ставится. Заголовки следует писать с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Переносы слов в заголовках не допускаются. Раздел контрольной работы следует начинать с новой страницы на листах.

В тексте должны применяться термины, обозначения и определения, установленные соответствующими стандартами, а при их отсутствии ― общепринятые в научно-технической литературе.

В формулах в качестве символов следует применять установленные обозначения. Пояснения символов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него. Формулы следует нумеровать сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Ссылки в тексте на порядковые номера формул дают в скобках. Примечания приводят в документах, если необходимы пояснения или справочные данные. Примечания следует помещать непосредственно после текстового, графического материала или в таблице, к которым относятся эти примечания, и печатать с прописной буквы с абзаца. Одно примечание не нумеруют: после слова «Примечание» ставят тире и примечание печатают с прописной буквы. Несколько примечаний нумеруют по порядку арабскими цифрами. Иллюстрации следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Иллюстрация должна иметь наименование и пояснительные данные. На иллюстрации в тексте должны быть ссылки. Слово «Рисунок» и наименование располагают под изображением.

Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Название таблицы должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Название следует помещать над таблицей. Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Слово «Таблица» указывают один раз слева над первой частью таблицы. Над другими частями пишут слева курсивом «Продолжение таблицы» с указанием номера (обозначения) таблицы.

Материал, дополняющий текст документа, допускается помещать в приложениях. Приложение оформляют как продолжение документа на последующих его листах. Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова «Приложение» и его обозначения буквами русского алфавита. Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой.

В тексте контрольной работы обязательны ссылки на используемую литературу, которые дают в квадратных скобках с указанием номера источника в библиографическом списке.

 

 

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ

Вариант	Номера заданий
1	1	11	21	Расчетное задание  №1, №2, №3, №4
2	2	12	22
3	3	13	23
4	4	14	24
5	5	15	25
6	6	16	26
7	7	17	27
8	8	18	28
9	9	19	29
0	10	20	30

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

РАЗДЕЛ 1. АКУСТИКА

Задание №1. Акустические величины: сила звука, громкость звука, тон и тембр звука, звуковой резонанс.

Задание №2. Общие принципы акустического проектирования залов.

Задание №3. Специфические особенности акустического проектирования залов различного функционального назначения.

Задание №4. Акустическая роль материалов. Реверберация.

Задание №5. Акустические недостатки закрытых помещений. Зависимость акустического благоустройства от подбора материалов.

Задание №6. Классификация шумозащитных сооружений. Комплекс требований предъявляемых к шумозащитным сооружениям

Задание №7. Защита от шума селитебных территорий городов и населенных пунктов

Задание №8. Источники шума и их шумовые характеристики.

Задание №9. Мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию помещений.

Задание №10. Экспериментальные способы проверки акустических качеств залов

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ №1. Акустический расчет помещения.

РАЗДЕЛ 2. СВЕТОТЕХНИКА

Задание №11. Основные понятия светотехники: лучистая энергия, световой поток, сила света, яркость, светимость, освещенность. Освещенность. Законы освещенности.

Задание №12. Светоцветовой режим помещений и городской застройки.

Задание №13. Учёт солнца при проектировании. Природа солнечного излучения: ультрафиолет, видимый свет, инфракрасное излучение.

Задание № 14. Понятие инсоляции. Норма инсоляции жилых квартир.

Задание №15. Определение продолжительности инсоляции и её связь с геометрией оконного проёма.

Задание №16. Выбор систем естественного освещения помещений и световых проемов.

Задание №17. Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения по энергетическим затратам

Задание №18. Источники искусственного света и осветительные приборы: классификация и основные характеристики.

Задание №19. Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий

Задание №20. Последовательность проведения проверочного расчета при боковом освещении производственных зданий.

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ № 2. Расчет естественного освещения

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ № 3. Расчет искусственного освещения

РАЗДЕЛ 3. КЛИМАТОЛОГИЯ

 

Задание №21. Основные климатические факторы и их воздействия на здания: средние значения, экстремальные значения, повторяемость, амплитуда, непрерывная продолжительность.

Задание №22. Основные климатические факторы и их воздействия на здания: влажность.

Задание №23. Основные климатические факторы и их воздействия на здания: температура

Задание №24. Основные климатические факторы и их воздействия на здания: ветер, осадки и снежный покров.

Задание №25. Основные климатические факторы и их воздействия на здания: солнечная радиация.

Задание №26. Оценка круга горизонта по климатическим факторам и анализ микроклимата в районе застройки

Задание №27. Климатическое районирование и архитектурные средства преобразования среды.

Задание №28. Особенности климата Дальнего Востока и учёт их при архитектурном проектировании

Задание №29. Комфортные условия и микроклимат помещений

Задание №30. Общая оценка погодных условий и выбор основного режима эксплуатации зданий.

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ № 4. Составление климатической характеристики района строительства.

Таблица 2.

№ варианта задания	Производ-ственное помещение	Размеры помещения			Количество источников шума	Источники шума	Расстояние от центра i -го источника до расчетной точки
		Дли-на a, м	Шири-на b, м	Высо-та c, м			r 1, м	r 2, м	r 3, м	r 4, м
1	Цех механической обработки деталей	20	5	5	3	1- токарный станок 1К36; 2- токарный станок 1А62; 3- штамповочный автомат АТ60	1	5	4	-
2	Штамповоч-ный цех	25	6	5	3	1- штамповочный автомат АТ60; 2- штамповочный автомат АТ60; 3- пресс К222	2	5	7	-
3	Мастерская	15	5	3	3	1- токарный станок 1К36; 2- токарный станок 1А62; 3- пресс К222	4	3	5	-
4	Конструктор-ское бюро	10	5	3	4	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung; 3- принтер DeskJet 820 Cxi; 4 - плоттер HP DesignJet 10 PS A3+	0,7	2	3	3
5	Комната программис-тов	5	3	3	4	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung;3- принтер DeskJet 820 Cxi; 4-принтер DeskJet 820 Cxi	3	0,8	1	3
6	Эксперимен-тальная лаборатория	4	5	4	3	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung;3- принтер DeskJet 820 Cxi;	3	5	3	-
7	Комната менеджеров	5	5	3	4	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung; 3- принтер DeskJet 820 Cxi; 4- ксерокс Xerox 5310	4	1	3	3
8	Бухгалтерия	5	6	4	4	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung;3- принтер DeskJet 820 Cxi; 4- ксерокс Xerox 5310	3	5	4	2
9	Научно-исследова-тельская лаборатория	4	3	3	3	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung;3- принтер DeskJet 820 Cxi	3	1	3	-
10	Читальный зал библиотеки	6	8	3	4	1- ПЭВМ Compaq; 2- ПЭВМ Samsung;3- ПЭВМ Compaq; 4- ПЭВМ Samsung	5	3	6	3

 

Таблица 3. Октавные уровни звуковой мощности L _w источников шума

 

Октавные полосы со среднегеометрическими частотами f, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
L w штамповочного автомата АТ60, дБ	98	102	102	105	101	99	92	92
L w пресса К222, дБ	106	103	102	101	102	102	98	89
L w токарного станка 1К36, дБ	96	94	95	98	93	90	90	86
L w токарного станка 1А62, дБ	84	87	90	92	91	87	82	80
L w ПЭВМ Compaq, дБ	40	59	42	42	43	41	39	36
L w ПЭВМ Samsung, дБ	56	51	39	39	42	40	33	34
L w принтера DeskJet 820 Cxi, дБ	50	59	44	45	46	40	36	35
L w плоттера HP DesignJet 10 PS A3+, дБ	60	57	50	42	47	43	41	39
L w ксерокса Xerox 5310, дБ	60	55	45	47	48	39	40	41

Таблица 4. Нормативные значения уровней шума на рабочих местах (ГОСТ 12.1.003.83)

 

Рабочее место	Уровень звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц								Уровень звука, дБА, эквивалентный уровень звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1. Помещения КБ, расчетчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, приема больных здравпунктов	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2. Помещения управлений (рабочие комнаты)	79	70	68	58	52	52	50	49	60
3a. Кабины наблюдений и дистанционного управления без речевой связи по телефону	94	87	82	78	75	73	71	70	80
3б. Кабины наблюдений и дистанционного управления с речевой связью по телефону	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4. Помещения и участки точной сборки, маш.бюро	83	74	68	63	60	57	55	54	65
5.Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, помещения для размещения шумных агрегатов вычислительных машин	94	87	82	78	75	73	71	70	80
6. Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий, рабочие места водителя и обслуживающего персонала грузового автотранспорта, тракторов и др. аналогичных машин	99	92	86	83	80	78	76	74	85

Таблица 5. Допустимые уровни звукового давления в дБ в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА для жилых и общественных зданий и их территорий по СНиП 11-12-88

 

Помещения и территории