MASTER: Patologia și reabilitarea construcțiilor [307952]

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII

MASTER: Patologia și reabilitarea construcțiilor

LUCRARE DE DISERTAȚIE

REABILTAREA ACUSTICĂ A [anonimizat]: ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

CUPRINS

Capitolul 1. Generalități

Introducere……………………………………………………………………………. 2

Sunetul și carateristicile acestuia……………………………………………………… 3

Probleme de acustică a clădirilor……………………………………………………… 11

Capitolul 2. Acustica bibliotecilor și a sălilor de studiu

2.1 Definiție.Informații și principii generale……………………………………………… 13

2.2 Fenomene ce pot afecta acustica sălilor………………………………………………. 16

2.3 Condiții și reguli de proiectare acustică………………………………………………. 21

Capitolul 3. Studiu de caz

A. Date tehnice ale sălii masurate……………………………………………………………………………. 27

B. Considerente generale privind acustica sălii: ………………………………………………………. 28

C. Etapele proiectului ………………………………………………………………………………………….. 29

1. Prezentarea aparaturii utilizate: Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement….. 30

2. Determinarea duratei de reverberatie cu aparatura ………………………………………………… 33

3. Interpretarea rezultatelor și verificarea valorilor obținute………………………………………… 42

4 Compararea valorilor obținute pentru reverberatie cu relația lui Sabine…………………….. 45

5. Determinarea nivelului de zgomot aerian cu aparatura…………………………………………… 58

6. Interpretarea rezultatelor și verificarea valorilor obtinute……………………………………….. 60

7. Propunerea unei soluții de reabilitare și verificarea valorilor dupa reablitare……………. 64

7.1.Propunerea unei soluții de reabilitare pentru a reduce durata de reverberație………….. 64

7.2.Propunerea unei soluții de reabilitare pentru peretele despărțitor………………………….. 70

Concluzii ……………………………………………………………………………………………………………….. 77

Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………………… 78

Capitolul 1. Generalități.

1.1.Introducere.

Ce este acustica…

Acustica (greceste: akuein ακουειν = a auzi) este știința sunetului. [anonimizat], propagarea, influențarea și analiza sunetului. [anonimizat].

Acustica este un termen folosit in general pentru știința sunetului. In mod obișnuit este mai mult utilizată pentru ramura specială a științei, [anonimizat], pentru a spori audierea vorbirii sau a muzicii. Ar putea fi privită și ca ramură a [anonimizat].

Acustica reprezinta un subiect care descrie toate aspectele sunetului ca atare și intră atât în categoria științei cât și a artei. Știința sunetului înglobează informații despre generarea sunetului , propagarea acestuia, respectiv recepția sau percepția sunetului. În lumea artei sunetul

joaca un rol important în cea ce privește rostirea cuvintelor, muzica sau orice fel de experiență auditorie care ne provoacă o stare de bine.

In cele mai multe cazuri acustica unei săli va fi satisfacatoare dacă se creează un echilibru perfect între materialele ce absorb sunetul și cele care reflect sunetul . Pentru a ajunge la acest echilibru trebuie neapărat luat în considerare factorul numit reverberație.

Pentru modificarea reverberației, un architect sau un inginer are posibilitatea de a utiliza două tipuri de materiale: fonoabsorbante ( materiale ce au proprietatea de a absorbi sunetul ) și fonoreflectante ( materiale ce au proprietatea de a reflecta sunetul ) pentru a imbrăca suprafețele tavanului, pereților, și a pardoselilor sălii in cauză.

Materialele precum pluta și vata minerală absorb majoritatea undelor sonore cu care intră în contact deși ele ar putea totuși absorbi sunetele cu frecvență joasă.

Materiale tari cu suprafața dură precum piatra sau metalele reflectă majoritatea sunetelor cu care intră în contact.

Acustica unei săli mari poate fi foarte diferită în momentul în care este plină fața de momenul in care sala este goală, mobilierul, scaunele, mesele sau orice alte obiecte prezente în sală reflectă sunetul spre deosebire de prezența unor personae în sală care au proprietatea de absorbi sunetul.

1.2.Sunetul și carateristicile acestuia.

Ce este sunetul…

Sunetul este senzația percepută de urechea umană, senzație rezultată din flucțuatiile de presiune ale aerului. Aceste fluctuații sunt cauzate în mod normal de anumite vibrații create de obiecte, vibrații care produc unde longitudinale în aer.

Majoritatea oamenilor au o idee vagă despre cea ce inseamna o undă. Aproape toata lumea a vazut valurile mării lovind țărmul sau undele ce radiază în apa în urma impactului unei pietre aruncate cu apa.

Undele acustice fac parte din categoria undelor elastice, aceste unde elastice apar în mediile ce posedă proprietăți de masă și de elasticitate propice propagării lor. Daca o particulă dintr-un astfel de mediu este pusă în mișcare forțele elastice prezente vor avea tendința să atragă particula pusă în mișcare la poziția ei inițială.

Termenul de particulă al unui mediu se caracterizează ca fiind un element de volum suficient de mare pentru a conține milioane de molecule pentru a putea fi considerată un fluid continuu, dar totuși suficient de mică ca variabilele acustice ca presiunea, densitatea și accelerația să poată să fie considerate constante în raport cu volumul elemtului.

Particula deplasată de la poziția ei inițială posedă inerție și prin urmare poate transfera un impuls unei particule invecinate. Acest impuls se propagă mai departe de la particulă la particulă în întreg mediul.

Există mai multe asemănări ce pot fi facute între propagarea unei unde sonore și propagarea valurilor produse când o piatră sau un alt element ce atinge suprafața apei.

Ambele tulburări produse se deplaseaza de la sursele lor cu o viteză constantă. Ambele perturbări se propagă printr-un schimb de impuls și nu există un transfer net de materie mai departe de sursă.

Totuși deosebirea majoră ce apare este faptul că valurile sunt produse din cauza acțiunii undelor transversale ( accelerația particulei este aliniată la unghi de 90 ᵒ fața de direcția de propagare ) iar în schimb undele sonore sunt produse de către unde longitudinale ( accelerația particulei are aceiasi direcție cu direcția de propagare ).

Sunetul se propagă atât prin aer, cât și prin corpurile solide și lichide, prin vibrații. Pentru impiedicarea propagării sunetului, trebuie să se aseze in calea lui materiale elastice care primesc vibrațiile, dar nu le transmit mai departe ci le amortizează absorbindu-le. Acest lucru se obține fie cu materiale elastice (cauciuc, materiale plastice etc), fie cu materiale poroase care absorb sunetele și nu le mai transmit nici prin masa lor nici nu le mai reflectă.

Sunetul ca fenomen fizic și fiziologic…

a) Sunetul ca fenomen fizic.

Undele elastice sunt perturbații mecanice care se produc în medii elastice care constau în deplasarea particulelor mediului respectiv de o parte și de alta a poziției de echilibru, creând astfel stări alternative de compresiune și dilatare.

Undele elastice se caracterizează prin presiunea acustică [bari, N/m2], energie acustică [J], flux de energie acustică [W] și flux unitar de energie acustică sau intensitate acustică [W/m2].

Undele acustice reprezintă o formă particulară a undelor elastice, respectiv sunt undele elastice pe un anumit domeniu (interval) de frecvențe, numit domeniul audibil, cuprins între 16 și 16.000 Hz.

b) Sunetul ca fenomen fiziologic.

Urechea omenească are capacitatea de a percepe, sub formă de sunete, undele acustice caracterizate prin anumite frecvențe și anumite valori ale presiunii sau intensității acustice, care delimitează domeniul de audibilitate.

Pentru un ascultător otologic normal, domeniul de audibilitate este cuprins între frecvențele de 16 și 16.000 Hz (pentru frecvențe mai mici de 16 Hz avem infrasunete, iar pentru frecvențe mai mari de 16.000 Hz avem ultrasunete), respectiv între pragul de audibilitate și pragul senzației dureroase .

Pentru frecvența de 1.000 Hz pragul de audibilitate se caracterizează prin presiunea acustică minimă audibilă (pentru a avea loc senzația auditivă), care este po = 2×10-4 bari = 2×10-5 N/m2 (pentru comparație se menționează că presiunea atmosferică normală este de 106 μbari = 105 N/m2), respectiv prin intensitatea acustică Io = 10-12 W/m2, iar pragul senzației dureroase prin Pmax= 2×102 bari, respectiv prin Io = 1 W/m2.

Caracteristicile fizice ale sunetului…

a)Viteza de propagare a sunetului ( v ) este distanța, în metri, parcursă de un sistem de unde în unitatea de timp ( secunda ) , într-un mediu dat, depinde de natura, de temperatura și presiunea mediului. Viteza sunetului în aer se notează cu c ( de la fr. célérité ).

b) Perioada de propagare ( T ) este intervalul minim de timp după care unda își reia valoarea și sensul inițiale.

c) Lungimea de undă ( λ ) este distanța, în metri, pe care se propagă unda, în timpul unei perioade T.

–

d)Frecvența de propagare ( f ) reprezintă numărul de oscilații complete ale undei sonore în unitatea de timp; se măsoară în Hz sau 1/s.

e) Intensitatea undei ( I ) este energia transferată de undă în unitatea de timp, prin unitatea de suprafață perpendiculară pe direcția de propagare a undei.

f) Nivelul de intensitate acustică ( nivel sonor ) măsurat în beli ( B ),

în care: l0 = 10 -12 W/m2 , reprezintă valoarea de referință , sau, masurat in decibeli ( dB ):

Deci, decibelul este nivelul de intensitate acustică a unui sunet care are o intensitate de 1,26 ori mai mare decat intensitatea de referință

g) Durata sunetului, măsurată in secunde (s); durata minimă necesară perceperii distincte a unui sunet este de circa 0,05 secunde, dar depinde și de frecvență, scăzand odata cu creșterea acesteia. De exemplu: un sunet cu frecvență de 100 Hz trebuie să aibă cel pușin 0,025 s, în timp ce unul cu frecvență de 3000 Hz, cel puțin 0,002 s.

Pentru om, domeniul audibil este , ca frecvențe, între 16 si 16000 Hz, iar ca nivel sonor, între 0 dB ( natură statică, fără vant ) , și 120 dB ( avion cu reacție ).

Conversația normală poate avea circa 50 – 60 dB, în timp ce nivelul sonor din discoteci poate ajunge la 100 – 110 dB.

h) Directivitatea: o sursă sonoră care emite energia în mod uniform, în toate direcțiile, este o sursă omnidirecțională. Sunetul este cu atat mai direcțional cu cat frecvențele sunt mai inalte.

h) Nivelul presiunii sonore.

h) Nivelul puterii sonore.

1.3.Probleme de acustică ale clădirii.

Problemele de acustică se refera la:

Izolarea fonică a clădirilor, urmărind diminuarea nivelului de tărie al zgomotelor sau al sunetelor suparatoare, în acest caz sunetul este studiat ca factor nociv în cladiri, se studiază masuri de combatere, protecție sau izolare necesare, conform cerințelor de comfort.

Tratarea fonoabsorbantă a sălilor de audiție, unde obiectivul principal este punerea în valoare a sunetelor și difuzarea lor pentru o audiție de calitate.

O problemă de acustică presupune cunoașterea urmatoarelor elemente fundamentale și a relațiilor dintre ele:

Sursa de putere acustică;

Mediul de propagare;

Receptorul de semnal.

Sursa de putere acustică reprezinta orice sistem fizic care, aflându-se în stare de oscilație, este capabil să radieze energie acustică în mediul inconjurator. Se deosebesc:

Surse construite special pentru a răspândi sunetul în spatiu;

Surse la care radierea energiei acustice apare ca un fenomen secundar în timpul funcționării;

Mediul de propagare al undelor poate fi omogen sau neomogen, limitat sau nelimitat. Vibrațiile sursei produc comprimări și dilatări succesive ale particulelor mediului cu care sunt în contact direct. Particulele puse astfel în mișcare antrenează particulele invecinate și așa mai departe, fenomenul se repetă, în continuare formându-se unde elastice, care iau alternativ forma unor compresiuni sau dilatări succesive ale mediului. Particulele mediului nu se deplasează odată cu unda elastică. Ele efectuează numai o mișcare oscilatorie, de o parte și de alta a poziției lor de echilibru, facând operația de transmitere a undei elastice prin mediul respectiv.

În lucrarea de față ne vom opri asupra studiului efectuat la Biblioteca din Campusul Universității Tehnice din Cluj Napoca pentru a determina dacă acesta are nevoie de o soluție de reabilitare acustică sau nu.

Reabilitarea unei construcții se referă la readucerea în stare activă, prin refacere, a anumitor funcțiuni ale acesteia care au fost preocupare permanenta a inginerilor constructori datorită complexului de intervenții aplicat structurilor, în care transformările și soluțiile adoptate se integrează în macheta inițiala a acestora, și care țin cont de exigențele beneficiarului.

Reabilitarea clădirilor se poate face din mai multe perspective, cum ar fi: reabilitare arhitecturală, reabilitarea structuraăa, reabilitare termică, reabilitare acustică, etc.

Reabilitarea acustică a clădirilor inseamnă limitarea zgomotelor și vibrațiilor la limita impusă de cerințele de confort acustic și totodată realizarea unei calității corespunzatoare a sunetului în biserici și sălile de audiție publică.

Capitolul 2. Acustica bibliotecilor și a sălilor de studiu.

2.1. Definiție. Informații și principii generale.

Definiția acusticii unei săli…

Considerați o sursă de sunet ce este situată intr-o cameră. Undele sonore se vor propaga de la sursă până când se vor întâlni cu unul dintre extremitățile săli unde în general, o parte din energia sonoră va fi reflectată înapoi în cameră, o parte va fi absorbită și o parte va trece prin elementele de închidere ale camerei. Câmpul sonor complex produs de multitudinea de reflexii și comportamentul acestui câmp sonor pe măsură ce energia sonora în cameră crește si pe urmă scade se numește acustica acelei camere.

Preocupări pentru realizarea unei bune audiții in edificiile publice datează din

antichitatea indepărtată, nivelul atins în acest domeniu reflectându-se in calitățile acustice ale

amfiteatrelor din Epidaur (Grecia) și Siracuza (Sicilia). Amfiteatrul în formă de potcoavă de la

Epidaur, unul dintre cele mai bine conservate edificii de acest gen, are o capacitate de 17000

locuri, iar calitatea acustică deosebită poate fi ilustrată prin faptul că pașii omului sau

aprinderea unui chibrit pe scenă se aud pană in ultimele randuri.

Pentru reflectarea sunetelor spre auditoriu și pentru amplificarea lor, în amfiteatre,

circuri etc. se utilizau diferite mijloace: fundaluri reflectante în spatele scenei, vase mari

rezonatoare din bronz sau teracotă, montate cu gura spre scenă, în nișe practicate in gradene. La mii de ani distanță, sătenii din România așezau ulcioare în pronaosul bisericilor, cu același rol de rezonatori.

Pierdute în mare parte in lungul mileniu al Evului mediu, cunoștințele de acustică

edificiilor publice, dobandite empiric prin observare, intuiție și acumulare de experiență, se mai

găsesc aplicate in cazuri izolate.

Problemele legate de acustica sălilor sunt total diferite de cele de izolare a construcțiilor impotriva zgomotelor. Astfel, dacă în cazul izolării fonice se urmărește diminuarea nivelului de zgomot sub limitele admisibile, în cazul sălilor de audiție, pe langă diminuarea zgomotelor supărătoare provenite din trafic, din funcționarea instalațiilor etc. se urmărește punerea în valoare a sunetelor, asigurarea unui nivel de audiție optim în toate punctele sălii, fie că este vorba de producție vorbită sau muzicală.

Acustica camerei se referă la carateristicile fizice ale spațiului, la auzirea sunetelor directe sau reflectate.În librării și biblioteci principala problemă referitoare la acustica săli este integibilitatea vorbitului și controlul nivelul sunetului provenit din exterior.

Sălile cu un nivel ridicat de sunet reflectat pot avea o acustică precară fapt care depinde de destinația spațiului deoarece persistența sunetului crează un sunet de fundal nedorit ce interferează cu abilitatea unei persoane de a înțelege clar sunetul initial.

Astfel de camere sunt numite camere care au o durată de reverberație ridicată, timpul necesar pentru ca sunetul să fie absorbit gradual și redus sub nivelul auzibil.

Așadar, principiile de realizare a acusticii sălilor în biblioteci și librării se focuseaza în general în modul de dispunere a materialelor ce absorb sunetul, pentru a reduce fenomenul de reverberație și timpul de interferare cu sunetul din vorbire, dar și pe forma sălilor pentru a obține caracteristici acustice acceptabile pentru a satisfice cerințele de sunet ale sălii.

Sălile cu mai multe utilizari necesită o acustică specială deoarece aceste spații trebuie sa fie utilizate atât pentru vorbire cât și ca săli de audiție pentru concerte de muzică sau alte evenimente.

Pentru activități ce necesita vorbire, durata de reverberație ar trebui sa fie suficient de redusă pentru a permite ca toate cuvintele și silabele utilizate să fie înțelese cât mai corespunzator.

O durată de reverberație mai lungă este preferată la salile utilizate pentru muzica, deoarece sunetele muzicale trebuie sa reverbereze corespunzator. O sală având o durată de reverberație mai mare de 1,5 secunde este acceptată pentru utilizarea ei în scopuri muzicale dar ar creea probleme dacă ar fi utilizată ca sală de conferinte sau ca și bibliotecă.

O sala avand o durată de reverberatie mai mică de 1 secunda ar putea fi considerată în regulă din punct de vedere al inteligibiltății vorbirii dar muzicienii ar putea spune despre cameră ca fiind

‘prea moartă’ din punc de vedere acustic.

2.2. Fenomene ce pot afecta acustica sălilor.

Din analiza câmpului sonor pot rezulta două situații defavorabile probabile: prezența

unor puncte de concentrate a energiei acustice și apariția ecoului.

a) Concentrările de energie pot fi generate fie de rezolvarea necorespunzătoare a peretelui din fața scenei fie de forma tavanului sau a pereților laterali.

b) Ecoul și evitarea lui.

Se știe că dacă in calea undelor sonore intervine un obstacol, de exemplu un perete sau un ecran oarecare, undele lovesc ecranul și se reflectă. Reflexiile pot fi utile amplificand sunetul sau deranjante afectand claritatea.

Reflexiile utile. În punctul A sunetele se vor auzi pe două căi: calea directă OA și calea undelor reflectate OeA. Dacă distanța intre O și A este mică, sunetele se vor auzi suprapuse in A. Sunetul direct va fi amplificat cu sunetul reflectat, in A ajungand deci mai multă energie decat dacă ar lipsi peretele E. Reflexia din e intărește sunetul fără a-l deforma și este folositoare. Cu cat distanța dintre perete și sursă este mai mică, cu atat sunetul direct va preceda la un interval de timp mai scurt undele reflectate ce se vor suprapune, confundandu-se intr-un singur sunet amplificat. Acesta este principiul acustic al teatrului roman.

Reflexii dăunătoare. Se presupune un spațiu închis. În punctul A sub acțiunea undei sonore S

intervine energia sonoră incidentă i peste care se suprapune energia reflectată r. Față de sursa S s-a plasat un ecran E, in spatele lui A, la distanța d față de S și d’ față de A.

Un sunet emis in S se va auzi de această data de două ori în A, la un interval de

aproximativ o zecime de secundă. Pentru că acest fenomen să nu se producă (ecoul), diferența

de drum parcurs de unda reflectată și cea incidentă, pentru fiecare punct al sălii trebuie să

indeplinească condiția;

In concluzie, reflexiile avand traiectorii ale căror lungimi nu depășesc linia dreaptă cu

mai mult de 22,5 m sunt folositoare, intensificând sunetele și se vor păstra.

Dacă se consideră punctul A cel mai apropiat de scenă, rezultă distanța maximă pană la

punctul opus scenei de 11 m. Dacă din alte considerente nu poate fi respectată această condiție,

peretele frontal trebuie tratat absorbant. Din acest punct de vedere sălile se impart in două

categorii, care duc la măsuri constructive diferențiate:

– săli mici, unde lungimea este mai mică de 11 m – nu se aplică măsuri de absorbție

acustică;

– săli mari, cu lungimea mai mare de 11 m, cu un perete reflectant (pentru asigurarea difuziei campului sonor) și cu un perete absorbant (pentru evitarea ecoului).

b) Reverberația.

La începutul secolului 20 W.C. Sabine a efectuat numeroase cercetări despre acustica spațiilor și a dedus o relație empirică între volumul sălii, cantitatea de material absorbant prezent în sală și o așa zisă cantiate pe care a numit-o timp de reverberație. Aceasta relație este cunoscută în ziua de azi ca fiind formula lui Sabine.

Unde:

T = Durata de reverberație definită ca timpul necesar unui sunet să scadă cu 60 dB dupa ce sursa de sunet a fost oprită.

V = Volumul sălii masurat în mᵌ.

A = Aria totală de absorbție din sală masurată în m².

După cum se știe, durata unui sunet emis intr-un spațiu închis este mai mare decat

durata aceluiași sunet în aer liber, fapt datorat unor legi foarte complexe și a diverșilor factori,

cum ar fi: puterea și poziția sursei, poziția relativă a auditoriului, pierderile și absorbțiile

diverșilor pereți, ale plafonului, ale mobilierului, de dimensiunile și forma incăperii și in sfarșit

de compunerea insăși a sunetului.

Reflexiile sonore se succed la intervale de fracțiuni de secundă, nedistincte una față de

cealaltă și sunt percepute de ureche ca o prelungire continuă a sunetului după oprirea izvorului,

cu o reducere progresivă a intensității. Această prelungire se numește reverberație.

Reverberația se poate defini deci ca ansamblu al efectelor rezultate din multiplele

reflexii sonore ce urmează repede una după alta și datorită cărora sunetul persistă un timp intro

incăpere, după oprirea sursei sonore.

Reverberația se deosebește fundamental de ecou, care după cum am văzut este o reflexie

unică, dand o repetare distinctă față de sunetul inițial. Ecoul repetă sunetul, reverberația il

prelungește.

Durata de reverberație este timpul care desparte clipa de oprire a sunetului de cea in care

intensitatea sa medie este redusă cu 60 dB.

Fenomenul de reverberație este pozitiv in măsura in care sporește intensitatea sunetului,

dand culoare și sonoritate cuvantului și muzicii și negativ cand, printr-o prelungire prea mare a

duratei sunetului, conduce la mascarea sa. Astfel se poate vorbi de un timp optim al

reverberației.

Diverși cercetători și autori nu sunt totuși unanim de acord asupra valorii exacte pentru

durata de reverberație a unei săli de dimensiuni date. In aprecieri intervin, desigur, criterii

subiective cat și alți factori (zgomotele de afară sau din sală).

Punerea in valoare a unei producții muzicale nu se poate stabili după reguli absolute. Pentru săli de concert, durata reverberației trebuie adaptată genului de muzică:

– reverberația scurtă pentru muzica de cameră și compoziții caracterizate prin finite de măsură;

– reverberația mai lungă pentru formații mari, orchestrale și compoziții cu efecte largi (de exemplu muzica lui Wagner).

Teatrele de dramă sau de comedie trebuie să aibă o reverberație asemănătoare cu a sălilor de conferință.

Frecvențele inalte sunt determinante pentru inteligibilitatea vorbei și strălucirea sunetelor de muzică, dar sunt cele mai dăunătoare pentru ecouri sau interferențe. Frecvențele joase ajută volumul și plenitudinea (amploarea) in muzică și vorbă; ele nu sunt atat de supărătoare in cazul ecoului și al interferenței.

Au fost stabilite astfel următoarele valori:

– pentru săli de conferințe, studiouri de radio și inregistrări de sunet se recomandă un timp scurt de reverberație, variind intre 0,8 și 1,2 s, funcție de volumul sălii, la frecvența medie de 512 Hz;

– pentru săli de cinema, se ia in calcul ε = 0,8;

– pentru săli de muzică simfonică, ε = 1,2 ;

– pentru săli de dans, festivaluri, muzică de orgă, ε =1,3.

Scopul masurarii duratei de reverberatie:

– Caracterizarea din punct de vedere acustic a unui auditoriu; – Determinarea suprafetei echivalente de absorbtie a unei incaperi, ce intervine la calcularea capacitatii de izolare a elementelor de constructie si la aprecierea masurilor necesare pentru reducerea nivelului de zgomot din incaperi.

2.3. Condiții și reguli ce trebuie respectate.

Pentru a proceda rațional la proiectarea sălilor sonore în general, arhitectul trebuie să cunoască și să respecte anumite reguli și principii:

a) Forma sălii.

Prin alegerea formei celei mai potrivite din punct de vedere acustic, după

determinarea destinației sălii, se pot elimina multe probleme de la bun inceput. In general, orice

formă este posibilă și ameliorabilă, fie prin tratamente acustice, fie prin impărțirea suprafețelor

interioare în fașii absorbante și reflectante, fie prin aplicarea ambelor metode concomitent.

Este totuși preferabil să adoptăm de la bun inceput o formă corespunzătoare cerințelor

acusticii. Astfel, sub aspect acustic, forma trapezoidală reprezintă unele avantaje, impiedicand

formarea ecourilor repetate fi asigurand o bună transmisie a sunetelor directe.

Pentru asigurarea premiselor unei bune acustici, forma sălii va fi controlată de aproape

aceleași legi pe care arhitecții le-au intrebuințat și în trecut, pentru asigurarea unei cât mai bune

vizibilități.

•Pardoselile sălilor joacă, de asemenea, un rol important și trebuie luată in considerație modalitatea lor de a fi tratate. Avand in vedere faptul că suprafața pardoselii este ocupată de ascultător și deci puternic fragmentată, capacitatea ei de reflexie se consideră a fi neglijabilă.

Astfel forma pardoselii se va stabili numai funcție de traiectoria directă a sunetelor.

• Forma suprafeței tavanului se stabilește in urma studiilor de acustică geometrică, corelate cu studiul formei in plan și a suprafeței pereților. Iată și cateva situații de tratare a tavanului:

• Forma suprafeței pereților trebuie să fie studiată astfel incat să fie respectate următoarele condiții:

– distanța între sursă și ascultător trebuie să fie cât mai mică;

– forma în plan să ia în considerare direcționarea sunetului;

– este necesară dirijarea reflexiei prin tratarea corespunzătoare a pereților laterali;

– este necesară corecția acustică prin tratamente absorbante pentru a se evita ecourile repetate.

•Suprafețele care delimitează sălile se cer a fi fragmentate. Acest fapt are un dublu

efect avantajos asupra calității acustice a sălilor: favorizează reflexia sunetelor, asigurand

uniformitatea câmpului sonor și intervin favorabil asupra duratei de reverberație a sălilor.

S-a constatat astfel că cele mai bune efecte acustice se obțin prin fragmentarea cu

elemente ce au striații în adancime între 0,50 m și 1,00 m și o lățime de la un metru pană la doi

metri.

Dacă aceste elemente la rândul lor se fragmentează prin profile curbilinii, se obțin

rezultatele cele mai bune, atât în ceea ce privește frecvența media cat și în ceea ce privește

frecvențele cele mai inalte. Fragmentările pot fi obținute prin:

– elementele de structură – stâlpi, grinzi;

– prin utilizarea unor structuri acustice speciale.

•Materiale și structuri fonoabsorbante

Într-un spațiu închis o parte din energia sonoră emisă de o sursă venind în contact cu

suprafețele delimitatoare se intoarce în incăpere datorită fenomenului de reflexie, Er , o parte

este transmisă prin elementul de separație, Et, iar altă parte este disipată la suprafață,

transformandu-se in căldură, Ed.

E = Er + Et + Ed

Energia disipată și energia transmisă sau, cu alte cuvinte, energia nereflectată este

considerată ca fiind absorbită de suprafețele incăperii, raportul între energia absorbită și cea

incidentă fiind numit coeficient de absorbție acustică, α;

Raportul între energia reflectată și cea incidentă caracterizează capacitatea de reflexie a

suprafeței prin coeficientul:

În general însă, energia transmisă prin elementul de construcție este neglijabilă și prin

urmare, coeficientul de absorbție acustică poate fi definit ca raportul intre energia disipată și cea

incidentă.

Disiparea energiei este provocată de frecări, iar frecările cresc odată cu creșterea vitezei

de deplasare a particulelor de aer. La rândul său, viteza de deplasare a particulelor crește cu

frecvența, așa încât pentru caracterizarea unui material sau sistem din punct de vedere al

absorbției acustice este necesar să se cunoască coeficientul de absorbție pentru un domeniu larg

de frecvențe.

Pentru obținerea absorbției acustice sunt utilizate două procedee, bazate pe fenomene fizice diferite:

– disiparea energiei prin frecare în cadrul unor materiale cu pori deschiși – absorbanți fonici poroși;

– disiparea energiei prin punerea în mișcare a unor sisteme oscilante care la rezonanță amplifică viteza de circulație a aerului, realizand o sporire a eficacității frecărilor.

Sistemele oscilante fonoabsorbante sunt de două categorii:

– membrane vibrante, constand dintr-un volum de aer care formează resortul sistemului oscilant și dintr-o membrană care inchide acest volum de aer și a cărei masă constituie masa sistemului oscilant;

– rezonatori care sunt sisteme mecanice constând din cavități cu aer deschise, comunicand cu exteriorul printr-un orificiu (gât); resortul sistemului oscilant este constituit din volumul de aer care umple cavitatea, iar masa oscilantă din masa aerului din orificiu.

Materialele utilizate ca absorbanți fonici poroși sunt: vată minerală, vată de sticlă, PFL poros, paslă, poliuretan. Montarea acestora se face direct pe suport sau cu interspații de aer, iar mascarea se realizează cu panză de sac.

Membranele vibrante sunt plăci subțiri, alcătuite din materiale dense (placaj, PFL dur,

sticlă, PAL etc.), cu grosime mică și masă redusă (sub 10 Kg/m), amplasate la o anumită

distanță față de un perete rigid.

Absorbția prin rezonatori se obține cu ajutorul unor baterii de rezonatori, formate din

plăci rigide perforate, dispuse la o anumită distanță față de perete. Dacă în spatele plăcii

perforate se introduce un material poros, se obține un sistem mixt.

Capitolul 3. Studiu de caz .

Reabilitarea acustică a Bibliotecii din Campusul Universității Tehnice din Cluj Napoca

A. Date tehnice ale sălii masurate.

Proiect : Biblioteca din Campusul Universitar al Unversitatii Tehnice, loc. Cluj-Napoca,

jud. Cluj

Amplasament : Strada Observatorului, nr.34, cartierul Zorilor, localitatea Cluj-Napoca,

județul Cluj

Date generale : Biblioteca se desfășoară pe o lungime de 36,30 m și o lățime de 10.10 m. Înălțimea medie a bibliotecii este de 4,50 m.

B. Considerații generale privind acustica sălii.

Importanța unei acustici bune în biblioteci și librarii.

Mai mult decât o adunătură de cărti și documente școlare, bibliotecile joaca un rol important în orasele mai mici sau mai mari, în licee și universități și corporații mari.

Scriitorul Shelby Foot a afirmat faptul că “ universitatea nu este nimic mai mult decat un grup de clădiri adunate în jurul bibliotecii ”.Bibliotecile functionează ca și locuri de studiu, locuri de muncă și cercetare, chair loc de intalnire pentru studenți. Având în vedere cererea în crestere pentru o sursă de internet ieftină și accesibilă tuturor cât și pentru alte servicii media, bibliotecile sunt mult mai utilizate ca și în trecut. Cu atâtea facilitati moderne pe care o bibliotecă sau o librărie le are în ziua de azi necesitatea pentru un confort acustic este obligatorie, în special datorita faptului ca în prezent o bibliotecă este echipată cu mai multe echipamente și mașinării ce produc mult zgomot.

Arhitecții și inginerii ce concep și proiecteaza un astfel de spațiu au recunoscut de multă vreme că este necesară includerea unor spații mari , deschise unde persoanele prezente în librărie să se poată relaxa, citi, studia, invăța etc. Uneori aceste spații despre care am vorbit sunt amplasate chiar între rafturile cu cărți, alteori aceste spații sunt amplasate separate.

Adesea librăriile și bibliotecile sunt dotate cu camere inchise pentru studiu privat sau pentru întâlniri și ședințe sau chiar și săli multimedia. Fiecare dintre aceste tipuri de săli necesită o comformare acustică separată și adecvată destinației sale.

În plus pe langa spatiile amintite mai sus bibliotecile prezintă în mod uzual zone administrative și zone pentru depozitare care trebuie izolate corespunzator din punct de vedere acustic față de spațiile de studiu doarece produc o cantitate apreciabilă de zgomot.

Așadar spațiile de lectură fie că sunt biblioteci, librării sau alte spații trebuie să aibă o acustică bună și să fie izolate corespunzator impotriva zgomotului produs din alte surse.

C. Etapele proiectului.

1.Prezentarea aparaturii utilizate: Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement.

2.Determinarea duratei de reverberație cu aparatura specială producator Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement.

3. Interpretarea rezultatelor și verificarea valorilor obținute.

4. Compararea valorilor obținute pentru reverberație cu relația lui Sabine.

5.Determinarea nivelului de zgomot aerian cu aparatura specială producator Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement.

6. Interpretarea rezultatelor și verificarea valorilor obtinute.

7.Propunerea unei soluții de reabilitare și verificarea valorilor dupa reablitare.

1.Prezentarea aparaturii utilizate pentru masuratori: Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement.

Măsuratorile la Biblioteca din Campusul Universitar din Cluj Napoca s-au realizat în luna august 2017, în timpul dimineții, fără persoane prezente, biblioteca fiind dotată doar cu mobilier. Aparatura cu care s-au efectuat măsurătorile poartă numele producatorului danez Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement, fiind primul producător din lume care a realizat echipamente de înaltă prezicie în domeniul acoustic.

Sonometru

Modelul inovator de ultimă generație Brüel & Kjær Tip 2270, creat ca variantă imbunătățită a analizorului 2250, este destinat aplicațiilor avansate de determinare, analiză și inregistrare a zgomotului și vibrațiilor.

Aceastș a patra generație inovatoare de analizoare portabile Brüel & Kjær  (din care face parte șii 2270) a fost proiectată pe baza unor cercetari indelungate conducând la concluzia că acest instrument trebuie să fie usor și sigur de utilizat și în acelasi timp sa încorporeze caracteristici inteligente.

Amplificator de putere „Power Amplifier 2716” : este un amplificator de dimensiuni compacte și mici; are o putere de 300 W; are 2 canale care pot fi folosite în comun sau independent; are aceleași caracteristici specifice amplificatoarelor de putere mai mare.

Sursă de sunet omnidirecțională „OmniPower Sound Source 4292” : modelul 292 este o sursă sferică, cele 12 difuzoare ale acesteia radiază sunetul uniform. Astfel, rezultatele sunt fiabile și reproductibile.

Program de analiză BZ 5503 : este instrumentul de vizualizare și procesare de ultimă generație al Brüel & Kjær. Configurația standard este gratuită.

Se folosește la :

arhivare de date, importare și exportare de date

afișare de date on-line și acces de la distanță

vizualizarea detaliată a datelor

depozitare în Cloud, acces și partajare

2.Determinarea duratei de reverberație cu aparatura specială producator Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement.

Măsurarea duratei de reverberație s-a realizat în 1 punct de emisie și 1 punct de recepție diferite (conform planului), iar valorile care s-au inregistrat se vor reda mai jos.

Pentru a putea măsura, cu ajutorul sursei omnidirecționale am generat un zgomot alb care a durat aproximativ câteva scunde. Zgomotul alb este un zgomot de bandă largă, folosit în măsurători electroacustice, caracterizat prin energie egală pe lățime de bandă constantă.

OBS : Graficele cu duratele de reverberație de mai sus se vor utliza si pentru calculul la zgomot aerian.

Conform datelor înregistrate în grafice, valorile durateor de reverberație sunt sintetizate în tabelul de mai jos :

În tabel se poate observa că valorile frecvențelor 125Hz, 250 Hz, 500Hz, 1000Hz, 2000Hz si 4000Hz sunt hașurate, acestea reprezentând valorile care vor fi folosite în calculele care vor urma. Reprezentarea grafica a punctelor prezentate în tabel este redată în graficul de mai jos :

3. Interpretarea rezultatelor și verificarea valorilor obținute.

Pentru rezultatele obținute la punctul anterior se va efectua verificarea valorilor obținute cu valorile medii din STAS 9783/0-84.

Conform STAS 9783/0-84 și C125-2013, curba variației duratei de reverberație, pentru o anumită sală, trebuie să se încadreze în domeniul admisibil ( pentru domeniul de frecvență 125Hz-4000Hz) :

Se alege durata de reverberație medie a sălii în funcție de volum din graficele de mai sus

Valorile raportate Tf/Tm dintre duratele de reverberație Tf calculate sau măsurate pentru fiecare dintre frecvențele normale și durata medie de reverberație Tm, trebuie să se încadreze în zona arătată în figura 2.

Interpolând volumul interior de V=1445.09 m3 cu linia care definește Sali de conferinta din fingura 1, obținem o valoare de 1.2 s ca parametru al duratei de reverberație medie a sălii. În continuare vom calcula raportul dintre durata de reverberație obținut în urma măsurătorilor și durata de reverberație medie a sălii și îl vom compara cu valorile minime și maxime din STAS.

Interpretând graficul de mai sus, putem observa că valorile obținute nu se încadrează în domeniul admisibil al duratei de reverberație.

4. Compararea valorilor obtinute pentru reverberatie cu relatia lui Sabine.

Wallace Clement Sabine (1868-1919) s-a născut în mai 1868 în Ohio și a fost fizicianul care a pus bazele acusticii arhitecturale. În 1895 Sabine a fost solicitat să remedieze acustica sălii de conferințe a muzeului de artă Fogg. Deși nu avea largi cunoștințe în știința sunetului, Sabine a găsit o relație care leagă calitatea acustica de dimeniunile unei încăperi și de caacitatea de absorție a suprafețelor. El a fost primul care a dat o definiție duratei de reverberație. În cinstea sa, unitatea de măsură a puterii de absorție a sunetului a fost denumită sabin.

Formula lui Sabine este folosită pentru estimarea timpului de reverberație într-o încăpere.

Absorbția aerului poate fi neglijată în încăperi de dimeniuni relative mici. Astfel, formula lui Sabine devine :

Suprafața absorbantă poate fi scrisă ca și o valoare medie sau ca și sumă a tuturor suprafețelor multiplicate cu factorul de absorbție corespondent.

Timpul de reverberație afectează inteligibilitatea conversațiilor. Cu cât timpul de reverberație este mai scurt, cu atât inteligibilitatea conversației este mai bună.

Măsurătorile s-au efectuat fără personae în incinta încăperii, deci ∑ai=0, V=1445.09 m3

Durata de reverberație medie a sălii a fost stabilită anterior și este de 1.2 s.

Nici în cazul calcului prin metoda analitică a duratei de reverberație aceasta nu se încadrează între limita minima și cea maxima impusă de STAS 9783/0-84. Valorile obținute sunt reprezentate tabelar și grafic pe pagina următoare.

Comparând valorile determinate cu aparatura cu valorile calculate cu formula lui Sabine se constată că diferențele între rezultate sunt mici. Din cauza geometriei complexe a sălii pot să apară diferențe de până la 1s între valorile măsurate și cele calculate cu formula lui Sabine.

Conform normelor în vigoare, curba duratei de reverberație calculate trebuie să se încadreze în domeniul admisibil atât în cazul în care sala studiată este neocupată, cât și în cazurile în care este ocupată în proporție de 50 %, respective 100 %. După cum se poate observa în graficul de mai sus, nici curba duratei de reverberație măsurată și nici curba duratei de reverberate calculate cu formula lui Sabine pentru situația în care sala nu este ocupată, nu se încadrează în domeniul admisibil.

Vom calcula în continuare duratele de reverberație în cazul în care sala este ocupată în proporție de 50%, respective 100 %. Conform STAS 9783/0-84 pentru asigurarea unei durate de reverberație corespunzătoare sălii fără auditori care să fie aproximativ egală cu cea obținută în cazul sălii cu auditori, se recomandă capitonarea scaunelor.

Calculul duratei de reverberație în situația în care 50% din sală este ocupată.

Se vor realiza calcule cu metoda lui Sabine considerând jumatate din sală utlizata de catre oameni ( studenti, personal etc ).

Nici în acest caz curba duratelor de reverberație nu se încadrează în limitele admisibile. Exceptând zona frecventei de 1000 Hz unde curba se încadreaza în zona admisibilă pentru reverberație.

Calculul duratei de reverberație în situația în care 100% din sală este ocupată.

Se vor realiza calcule cu metoda lui Sabine considerând toată sala utlizată de catre oameni ( studenti, personal etc ).

Din graficul de mai sus rezulta că în situația în care sala este ocupată în proportie de 100% durata de reverberație se încadrează în mare în limitele minime și maxime indicate de normativ.Totuși pentru cazurile în care sala este pe jumatate plină respectiv nu este ocupată de loc durata de reverberație calculată pentru cele două situații nu se încadreaza în limitele cerute de normative.

În această situație este necesară găsirea unei soluții optime pentru reabilitarea acustică a sălii.

5.Determinarea nivelului de zgomot aerian cu aparatura specială producator Bruel& Kjaer Sound and Vibration Meausurement.

Măsurarea nivelului de zgomot aerian s-a masurat pentru o camera adiacenta sălii mari a bibliotecii, sala adiacentă s-a considerat sala de emisie a sunetului iar sala mare s-a considerat sala de recepție (conform planului). Mai precis s-a verificat rezistența la zgomot a peretelui despărțitor dintre cele două săli, perete alcatuit din beton armat având o grosime de 25 cm.

Conform datelor înregistrate în grafice și de catre aparatul de masurare, valorile duratelor de reverberație și ale nivelurilor de zgomot aerian din cele doua săli, de emisie și de recepție sunt sintetizate în tabelele și graficele de mai jos :

6. Interpretarea rezultatelor și verificarea valorilor obținute.

Etapele de calcul pentru verificare.

1) Se calculează suprafața peretelui despărțitor dintre cele doua săli ( suprafața probei ).

S=11.5×4.5=51.75 m2

2) Se calculează aria de absorbție echivalentă în camera de recepție din timpul de reverberație măsurat (T) și afișat în graficele de mai sus.

T= => A=

V – volumul camerei [m3]

V=Sxh=51,754,7=243,225 m3

h= inălțimea camerei

T – durata de reverberație [dB]

3) Se calculează indicele de atenuare acustică ,,Ri” pentru un element de construcție :

Ri=L1-L2+10lg [dB]

S – suprafata peretelui comun al încăperilor ( sala adiacentă și biblioteca ) [m2]

A – aria de absorbție echivalentă în camera de recepție (biblioteca)[m2]

Pentru evaluarea rezultatelor măsurătorilor, în benzi de o treime pe octavă, se deplasează curba de referinta în trepte de 1 dB față de curba măsurată, până când suma abaterilor defavorabile este cea mai mare, dar nu mai mare de 32 dB.

Abaterea este considerată defavorabilă, la o anumită frecvență, în cazul în care rezultatul măsurării este mai mic decât valoarea de referină : 32 dB.

Se iau în considerare numai abaterile defavorabile.

7. Propunerea unei soluții de reabilitare și verificarea valorilor obținute după reabilitare.

Rezultatele măsurătorilor și calculelor prezentate anterior în studiul de caz relevă faptul că Bibloteca din Campusul Universitatii Tehnice din Cluj-Napoca necesită intervenții care au ca scop îmbunătățirea acusticii interioare.

Propunerile de reabilitare au ca scop reducerea duratei de reverberație astfel încât aceasta să se încadreze în limitele impuse de STAS, respectiv imbunatatirea rezistentei acustice a peretelui despartitor ce separă sala mare a bibliotecii de sala adiacenta pentru a reduce nivelul de zgomot transmis din camera respectivă prin perete astfel încat sa se incadreze in limitele cerute de normativul C125/2013

În continuare, voi propune o variantă de reabilitare pentru fiecare din cele doua elemente verificate în studiul meu de caz. Calculele se vor realiza în situația în care sala este considerate neocupată.

7.1.Propunerea unei soluții de reabilitare pentru a reduce durata de reverberație.

Propunere : placarea unei anumite suprafețe a pereților cu un material fonoabsorbant.

Propunerea constă în acoperirea suprafetei pereților cu un material fonoabsorbant în scopul reducerii duratei de reverberație și incadrerea acestei durate în limitele cerute de STAS. Vom înlocui în tabel coeficienții de aborbție pentru perete cu cei ai materialului propus și vom analiza grafic ce se întâmplă cu duratele de reverberație în această situație.

PLACILE GYPTONE ACTIV AIR BIG Quattro 46 de la producatorul Rigips-plăci din gips carton cașerată pe partea din spate cu o țesatură acustică.

Panouri din gips-carton perforate 1200×2400 mm – pentru plafoane în câmp continuu (fară îmbinări) sau pentru placări la pereți, conform standardului SR EN 14190:2005. Recomandate pentru spații unde se adună un mare număr de oameni: holuri de acces, recepții, restaurante și săli de mese, birouri, săli de ședințe și săli de conferințe, săli de clasă, de studiu și biblioteci, săli de educație fizică, studiouri de fitness, săli de bowling, show room-uri și magazine.

Valorile coeficientului de absorbție pentru acest material sunt urmatoare:

Se propune ca 80 mp din suprafața pereților să fie acoperită cu panouri.

Analizând graficul de mai sus, constatăm că duratele de reverberație ale sălii se încadrează în limitele impuse.

Conform normelor în vigoare, sala trebuie să se incadreze între limitele minime și maxime și în situația în care est ocupată în proporție de 50 %, respectiv 100 %.

Se poate observa, din reprezentarea grafică de mai sus, că duratele de revreberație se încadrează în domeniul admisibl în toate cele trei situații : sală neocupată, sală ocupată în proporție de 50%, sală ocupată în proporție de 100 %.

7.2.Propunerea unei soluții de reabilitare pentru peretele despărțitor.

Pentru acest caz în urma verificărilor și observaților de la fața locului voi considera peretele ca fiind fixat la partea inferioară și superioară prin planșee de beton armat monolit de 13 cm grosime, respectiv pe verticală prin stâlpi de beton armat având latura în contact cu peretele de 40 cm.

Peretele separă sala mare a bibliotecii de o sala adiacentă și este realizat din beton armat având o grosime de 25 cm cu o greutate specifică r=2500daN/mᵌ. Acesta este tencuit pe ambele fețe cu mortar de var-ciment având o grosime de 1,5 cm cu o greutate specifică de r=1700daN/mᵌ. Peretele are o lungime de 11,5 m și o înățime de 4,5 m.

Etapele de calcul pentru reabilitare.

1) Se calculează masa pe unitatea de suprafață a elemntului de construcție inițila [ daN/ m2 ].

m1=0,25 x 2500+2 x 1700*0,015= 676 daN/m2

2) Se calculează raportul utilizând masa m1 calculată la punctul 1.

Unde:

Zm= Impedanța mecanică corespunzatoare elemntului de construcție considerat

[ daNs/mᵌ ].

Zm,mediu= Impedanța mecanică medie a elementelor de construcție adiacente care

delimitează spatiul de receptie a elemntului considerat [ daNs/mᵌ ].

m = masa pe unitate de suprafață a elementului de construcție considerat [ daN/ m2 ].

P = perimetrul elemntului de constructie considerat [m].

mi = masa pe unitate de suprafață elementului adiacent i [ daN/ m2 ].

li = lungimea laturii de contact a aelemntului de construcție adiacent i cu elementul considerat.

3) Se calculează corecția “c” pentru cazul peretelui inițial utilizând raportul .

4) Se propune urmatoarea stratificație ca și variantă de reabilitare.

S-a propus ca și variantă de reabilitare adăugarea unor straturi cu proprietati de absorbire a sunetului si anume: un strat de vata minerală avand grosimea de 5 cm ( în calcule greutatea specifică a vatei minerale se va neglija deoarece este nesimnificativă ), un strat de aer de 5 cm grosime, un strat de zidărie din elemnte de argilă arsă de 6,3 cm grosime având greutatea specifică r=1800daN/mᵌ și bineînțeles un strat de tencuială din mortar de var-ciment de 1,5 cm grosime cu o greutate specifică de r=1700daN/mᵌ.

5) Se calculează masa pe unitatea de suprafață a elemntului de construcție reabilitat [ daN/ m2 ].

m2=0,063 x 1800+ 1700*0,015= 138,9 daN/m2

6) Se calculează raportul utilizând masa m2 calculată la punctul 5.

7) Se calculează corecția “c” pentru cazul peretelui reabilitat utilizând raportul .

8) Se calculează masa pe unitatea de suprafață totală a elemntului [ daN/ m2 ].

m=m1+m2=676+138,9=814,9 daN/ m2

9) Se alege maximul dintre cele două corecți c1 respectiv c2.

C=max ( c1, c2 )= max ( 3,64; 1.04 )= 3,64

10) Se determină indicele de evaluare la zgomot aerian pentru perete R`w [ dB ].

-se determină Rw din urmatorul grafic din normativul C125/2013 în funție de masa totală m.

m=814,9 daN/ m2 rezultă faptul că Rw= 56 dB

-se determină indicile de evaluare la zgomot aerian R`w scazând din Rw corecția c.

R`w = Rw – c = 56 – 3,64 = 52.36 db

11) Se determină eventualele sporuri pentru indicele de evaluare la zgomot aerian Rw [ dB ].

a) În cazul în care este îndeplinită condiția :

mmin*d ≥ 100 [ daNcm/ m2 ]

se mai adaugă un spor de 4..6 dB

mmin=m2=138,9 daN/ m2

d= grosimea alcătuită din stratului de vată mineral și stratul de aer d = 10 cm

138,9*10=1389 daNcm/ m2 ≥ 100 daNcm/ m2

Rezultă corecția DRw,1=4,,6 dB

b) În cazul în care în interspațiul dintre cele două componente constructive simple se introduce un strat continuu fonoabsorbant cu grosime de minim 3 cm, care să nu obtureze total interspațiul la valoarea indicelui Rw se mai adauga un spor cnform tabelului A.6.1 din C125/2013.

Rezultă corecția DRw,2=5 dB

R`w,ef = Rw – c + DRw,1 + DRw,2 = 56 – 3,64 + 4..6 + 5 =61,36..63,36 dB

Comform tabelului 10 din normativul C125/2013 valoarea minimă a indicelui de izolare la zgomot aerian pentru biblioteci este R`w,nec = 56 dB.

Se poate observa că valoarea ce reiese din calcule după aplicarea soluției de reabilitare este mai mare decât valorea minima ceruta de normativul C125/2013, deci soluția aleasă este una corectă.

R`w,ef = (61,36..63,36 ) dB > R`w,nec = 56 dB.

Concluzii

Scopul acestei lucrări a fost acela de a verifica acustica Bibliotecii din campusul Universității Tehnice din Cluj-Napoca și de a propune eventuale soluții de reabilitare dupa caz. Pentru început, a fost măsurată durata de reverberație a bibliotecii utilizând aparatură specială pusă la dispoziție de către profesorul îndrumator, tot cu această aparatură s-a verificat și rezistența acustică al unui perete despărțitor ce despărțea sala mare a bbliotecii de o încapere adiacentă acesteia.

Mai departe au fost verificate valorile măsurate pentru reverberație cu valorile din STAS 9783/0-84 și s-a constatat faptul că durata de reverberație măsurată nu se încadrează în limitele admisibile. Suplimentar s-a realizat si o verificare teoretică a duratelor de reverberație din măsurători utilizând metoda lui Sabine. În niciuna dintre cazuri valorile obținute nu s-au incadrat in limitele cerute de normativ și STAS.

In ceea ce priveste peretele despărțitor pentru acesta s-a verificat gradul de izolare fonică al acestuia, utilizând valorile preluate din măsurători. În urma verificărilor a rezultat faptul că acest perete trebuie reabilitat.

Așadar constatând deficiențele apărute în urma verificărilor atât pentru sala mare a bibliotecii cât și pentru peretele despărțitor s-a propus o varianta de reabilitre acustică pentru fiecare din cele două cazuri iar in urma calculelor efectuate a rezultat faptul că cele doua obiecte ale lucrării mele se încadreaza în cerințele de performanță cerute de stas-urile și normativele în vigoare.

Bibliografie

Indicativ C125-2013 – Normativ privin acustica în construcții și zone urbane

STAS 9783/0-84 – Acustică în construcții. Parametrii pentru proiectarea și verificarea acustică a sălilor de audiție publică. Clasificare și limite admisibile.

Metodologie privind aplicarea legislatiei specifice la proiectarea clădirilor.

Constatin Munteanu, Ligia Mihela Moga, Ioana Mureșan. Construcții civile. Editura UT PRESS, Cluj-Napoca 2009.

Borlea Ancuța, Rusu Tiberiu, Șimon Simona, „Coniderații teoretice privind absorbția sunetului”, Analele Universității „Constantin Brâncuși” din Târgu Jiu, Seria Inginerie, nr 2-2011 [1].

Bruel & Kjaer. Architectural Acoustics. K.B.Ginn, M.Sc. November 1978.

Acoustics Comfort in Libraries. B. Markham. July 2003.

Normativ privind acustica în construcții și zone urbane. Partea III – Măsuri de protecție împotriva zgomotului la clădiri de locuit, social–culturale și tehnico-administrative. (Revizuire și completare P 122-1989).

Brian Roberts, „WALLACE CLEMENT WARE SABINE ACOUSTICS PIONEER”

www.akustik.ua

http://rigips.ro/.

https://www.google.ro/

Alte surse.