НИИСф Госстроя СССР

Руководство

по акустическому

проектированию

залов

многоцелевого

назначения

средней вместимости

Москва 1981

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ (НИИСФ) ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО АКУСТИЧЕСКОМУ

ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ЗАЛОВ

МНОГОЦЕЛЕВОГО

НАЗНАЧЕНИЯ

СРЕДНЕЙ ВМЕСТИМОСТИ

2-е издание, исправленное и дополненное

МОСКВА СТРОИИЗДАТ 1981

от смежных секций перекрывали друг друга. Примеры таких секций даны на рис. 8.

2.14.    Размеры дающих направленные отражения отражателей около сцены или эстрады и секций на потолке и стенах должны быть достаточны для выполнения условий геометрического отражения (в соответствии с п. 1 прил. 1). Это же требование должно выполняться и для наклонных участков потолка или задней стеньг, показанных на рис. 4.

Предотвращение концентрации отраженного звука

2.15.    В зале не должно быть вогнутых поверхностей, обладающих свойством концентрировать отражаемый ими звук. На рис. 9,а показана в плане вогнутая задняя стена зала, центр кривизны

2*

которой С лежит неподалеку от источника звука Q. Как видно из рисунка, отраженный от стены звук собирается в небольшой области зала. Такая концентрация отраженного звука является крупным акустическим дефектом. При большом запаздывании отраженного звука по сравнению с прямым в этом случае возникает сильное эхо. Но и при меньшем запаздывании получаются ухудшение разборчивости речи и неприятная местная неравномерность звукового поля, причем с перемещением источника перемещается и область концентрации отраженного звука. Во избежание концентрации центр кривизны стены С должен находиться на расстоянии от нее, превышающем, по крайней мере, в два раза расстояние от стены до источника Q (рис. 9,6). Это следует иметь в виду и при устройстве куполов и сводов, которых надо избегать, так как они плохо сказываются на акустике залов.

По той же причине, как правило, не должны допускаться залы, имеющие в плане круглую, овальную, подковообразную или другую форму с криволинейными вогнутыми стенами. Залы с такими очертаниями допустимы лишь при специальном расчленении вогнутых поверхностей, предотвращающем концентрацию отраженного звука, и проектирование их следует вести с обязательным привлечением специалистов-акустиков.

Примечание. Выпуклые поверхности (см. рис. 8), наоборот, создают рассеянное отражение звука и повышают диффузность его в зале (см. п. 2.19).

Обеспечение достаточной диффузности звукового поля

2.16.    Одним из важных условий хорошей акустики зала является достаточная диффузность звукового поля (п. 7 прил. 3). Для повышения диффузности необходимо, чтобы значительная часть внутренних поверхностей зала создавала рассеянное, ненаправленное отражение звука. Это достигается расчленением поверхностей балконами, пилястрами, нишами, описанными выше секциями и тому подобными неровностями. Вместе с тем требуется (см. пп. 2.8— 2.14) и направленность ранних звуковых отражений. При акустическом проектировании следует сочетать эти несколько противоречащие друг другу требования при помощи разной степени расчленения отдельных поверхностей зала.

2.17.    Гладкие большие поверхности не способствуют достижению хорошей диффузности. Особенно нежелательны гладкие параллельные друг другу плоскости (обычно это бывают боковые стены зала); они вызывают «порхающее эхо», получающееся в результате многократного отражения звука между ними. Расчленение таких стен ослабляет этот эффект и увеличивает диффузность. Повышает диффузность и небольшое отклонение стен от параллельности (рис. 10).

2.18.    На поверхностях, создающих направленные малозапазды-вающие по отношению к прямому звуку отражения (см. пп. 2.4— 2.6, 2.8—2.14 и п. 3 прил. 1), членение может совсем отсутствовать, а если оно имеется, то не должно создавать сильного рассеивания. Таковы, например, секции, показанные на рис. 5, б, в и 8. Эти секции дают направленные отражения (если выполнены указанные в п. 1 прил. 1 условия применимости геометрических отражений) и несколько рассеивают отраженный звук.

12

Рис. 10. Непараллельные боковые стены адское обеих стен; б — скос одной стены

Рис. 11. Отражения от поперечных пилястр и ребер а — прямоугольные пилястры или ребра; б — пилястры или ребра с прямым углом

На поверхностях, дающих малозапаздывающие отражения, недопустимо устройство поперечных прямоугольных пилястр или ребер по типу рис. 11, а. Такие элементы вызывают обратные отражения звука к источнику, причем возникают показанные на рисунке зоны, лишенные геометрических отражений. Это имеет место также у пилястр или ребер любого профиля, имеющего прямой угол со стороны источника (рис. 11,6).

2.1». Сильно рассеивающие детали целесообразно размешать на поверхностях, не дающих малозапаздывающих отражений, направленных на слушательские места. Хорошо рассеиваются звуковые волны, длина которых близка к размерам детали. Особо выгодны для этой цели элементы, имеющие криволинейное выпуклое

13

сечение (например, по типу рис. 8 или по типу III рис. 12), которые рассеивают также и более короткие волны. Обладают этим свойством и треугольные пилястры (тип II рис. 12).

2.20. При периодически расположенных пилястрах рассеивание звука зависит не только от формы и размеров их сечений, но и от шага пилястр (см. рис. 12). Заштрихованная область на рисунке показывает примерные пределы, в которых лежат размеры пилястр и их шаг, дающие существенное рассеивание отраженного звука в указанных на этом рисунке областях частот. Пилястры выпуклого и треугольного сечения, как сказано в п. 2.19, рассеивают также и более высокие частоты по сравнению с получающимися из рисунка. Мелкие элементы размером 10—20 см рассеивают лишь частоты выше 1000 Гц. Эффективное рассеивание в области частот 200—600 Гц дают пилястры с размерами 1—2 м по ширине и 0,5—1 м по глубине при шаге членения 2—4 м. Если их очертание подвергнуть дальнейшему членению, т. е. придать крупным элементам дополнительную мелкую деталировку или сделать их выпуклой формы, то будет достигнуто рассеивание в широком диапа-

Рис. 13. Надбалконные и подбалконные пазухи

зоне звуковых частот. Рассеивающий эффект членений улучшается, если их шаг нерегулярен, т. е. расстояния между смежными членениями не одинаковы по всей расчлененной поверхности.

Балконы, ложи и скошенные сгены (см. рис. 10) повышают диффузность звука в зале также и на таких низких частотах, на которых пилястры, практически применяемые в архитектурной практике, не дают, согласно рис. 12, достаточного рассеивания.

15

2.21. Членение с мелким регулярным шагом 5—20 см (например, отделка поверхностей деревянными рейками или волнистой асбофанерой) вызывает периодические отражения коротких звуковых импульсов (например, ударов, хлопков и т. п.), в результате чего возникает неприятное подсвистывание, искажающее звук. Поэтому отделок с таким членением следует избегать.

Балконы

2.22. В залах вместимостью более 600 слушателей целесообразно устройство одного или нескольких балконов. Этим достигаются снижение объема зала, уменьшение его длины и расчленение стен, что способствует хорошей акустике.

Отношение выноса балкона at к средней высоте подбалконной пазухи hi (рис. 13) должно быть не более 1.5. Такое же отношение должно соблюдаться и в ложах. Для пазухи над балконом (если

^й2

над ним нет вышележащего балкона) отношение—— может быть

й₂

увеличено до 2. При соблюдении указанного условия достигаются хорошая слышимость и разборчивость в глубине этих пазух.

Наклон потолка пазух над и под балконом (см. рис. 13) также улучшает слышимость в пазухах.

Профиль пола

2.23. Пол партера и балкона должен иметь профиль, обеспечивающий хорошую видимость эстрады или сцены. Это важно и для акустики зала, так как при соблюдении указанного требования уменьшаются поглощение прямого звука при распространении его от источника над слушателями и экранирование слушателями друг друга. С этой же целью высота эстрады или авансцены над уровнем прилегающего пола партера должна быть не менее 1 м.

Примечание. Построение профиля пола партера и балкона с уклонами отдельных участков, обеспечивающими хорошую видимость, производится по правилам архитектурного проектирования зрительных и лекционных залов.

3. ВРЕМЯ РЕВЕРБЕРАЦИИ ЗАЛА

3.1.    Одним из важных условий хорошей акустики зала является надлежащее время реверберации, характеризующее общую гулкость помещения. При этом следует помнить, что для достижения четко определенного времени реверберации (см. п. 11 прил. 3) требуется достаточная диффузность звука в зале.

3.2.    Для залов многоцелевого назначения, охватываемых настоящим Руководством, достаточно произвести расчет времени реверберации на трех частотах: 125, 500 и 2000 Гц.

Рекомендуемое время реверберации

3.3. На рис. 14 затушеванная полоса показывает рекомендуемые пределы расчетного времени реверберации на частотах от 500 до 2000 Гц для залов многоцелевого назначения в зависимости от объема зала V. Нижняя граница полосы близка к оптимальному времени реверберации для кинопоказа и звукоусиления речи, а верх-

16

няя —для камерной музыки и солистов. Рекомендуется в основном придерживаться жирной линии, проходящей посередине полосы. Эта линия является разумным компромиссом для залов многоцелевого назначения.

3.4.    На частотах ниже 500 Гц допустимо (но не обязательно) некоторое увеличение времени реверберации с тем, чтобы на частоте 125 Гц оно возрастало не более чем на 40% по сравнению с временем реверберации на частоте 500 Гц.

Расчет среднего коэффициента звукопоглощения

3.5.    Для расчета времени реверберации зала надо предварительно подсчитать его воздушный объем V, м³, общую площадь внутренних поверхностей S₀6ia, м² и общую ЭПЗ (эквивалентную площадь звукопоглощения) Л₀«щ, м² (см п. 9 прил. 3).

Общая ЭПЗ на частоте, для которой ведется расчет, находится по формуле

Л₀бщ — 2otS -f- 2А 4* оьдоб^общ*    (О

где 2aS — сумма произведений площадей отдельных поверхностей S, м² на их коэффициент звукопоглощения а для данной частоты;

2А — сумма ЭПЗ, м² слушателей и кресел;

а_ДОб — коэффициент добавочного звукопоглощения, учитывающий добавочное звукопоглощение, вызываемое прониканием звуковых волн в различные щели и отверстия, колебаниями разнообразных гибких элементов и т. п. Коэффициент этот учитывает также поглощение звука осветительной арматурой и другим оборудованием зала.

3.6.    Коэффициенты звукопоглощения разных материалов и конструкций, а также ЭПЗ слушателей и кресел даны в прил. 4. Приведенные в таблице значения получены путем измерения реверберационным методом, дающим коэффициент звукопоглощения, усредненный для разнообразных направлений падения звуковых волн. Значения эти взяты в среднем по разным данным с округлением.

3.7.    Коэффициент добавочного звукопоглощения а_ДОб многоцелевых залов рассматриваемой категории в среднем может быть принят равным 0,09 на частоте 125 Гц и 0,05 на частотах 500— 2000 Гц. Для залов, в которых сильно выражены условия, вызывающие добавочное звукопоглощение (например, многочисленные щели и отверстия на внутренних поверхностях зала, многочисленные гибкие элементы — гибкие абажуры и панели светильников и т. п.), следует эти значения увеличить примерно на 30%, а в залах, где эти условия выражены слабо, примерно на 30% уменьшить.

3.8.    После нахождения Л₀бщ подсчитывается a — средний коэффициент звукопоглощения внутренней поверхности зала на данной частоте:

Лрбщ

5₀бщ

Расчет времени реверберации.

3.9. Время реверберации зала Т, с на частотах до 1000 Гц находится по формуле Эйринга:

17

0.163У

5₀бщ Ф (а)

где V — объем зала, м³; S₀6m — общая площадь внутренних по-__    _    верхностей    зала,    м²;

ср(а)=—ln( 1—а) — функция среднего коэффициента звукопоглощения а, значения которой приведены в прил. 5. На частотах выше 1000 Гц существенное значение имеет поглощение звука в воздушном объеме зала и время реверберации находится по формуле

Г--°-^Л65..... (4)

5₀бщ ф (а) txV

где п — коэффициент, м^-1, учитывающий поглощение звука в воздухе и зависящий от температуры и относительной влажности воздуха. Значения коэффициента п приведены в прил. 6.

Примечание. Обычно вместо п дается в 4 раза меньший коэффициент m_t и тогда nV принимает вид 4mV.

ЗЛО. При расчете времени реверберации следует для частот 125 и 500 Гц вести расчет по формуле (3), а для частоты 2000 Гц — по формуле (4). В прил. 4 и 6 приведены для справок значения а и п также и для некоторых других частот.

ЗЛ1. В расчете времени реверберации зала, как правило, принимается заполнение слушателями 70% общего количества мест, ЭПЗ остальных мест принимается как для пустых кресел. Согласно опытным данным, при дальнейшем заполнении слушателями мест сверх 70% ЭПЗ уже не возрастает. В залах, для которых наиболее вероятно заполнение слушателями менее 70% мест, следует расчетный процент заполнения соответственно уменьшать.

Примечание. ЭПЗ слушателей в настоящее время часто рассчитывают исходя из коэффициента звукопоглощения площади пола, занятой слушателями, с некоторыми добавками на края этой площади. Рекомендуемый расчет по ЭПЗ, приходящейся на одного слушателя, более прост и для залов рассматриваемого типа с площадью пола около 0,6 м² на слушателя дает не менее точный результат.

3.12.    Чтобы время реверберации менее зависело от процента заполнения мест, целесообразно оборудовать зал мягкими или полумягкими креслами, обитыми воздухопроницаемой тканью. В залах с жесткими креслами, обладающими незначительным звукопоглощением, время реверберации малозаполненного зала сильно возрастает по сравнению с заполненным; з таких случаях следует обращать особое внимание на то, чтобы расчетное время реверберации не было завышенным по сравнению со средней линией, показанной на рис. 14.

3.13.    При расчете времени реверберации в залах со сценой, оборудованной колосниками, декорациями, задником и кулисами и отделенной от зала порталом, объем и площади внутренних поверхностей сцены не учитываются, а вводится площадь проема сцены с коэффициентами звукопоглощения, приведенными в прил. 4.

3.14.    Время реверберации следует подсчитывать исходя из предполагаемой отделки зала для частот 125 и 500 Гц по формуле (3), а для частоты 2000 Гц по формуле (4). Если оно окажется меньше рекомендуемого (рис. 14), следует увеличить объем зала, если

больше — убавить, по возможности, объем и увеличить звукопоглощение (см. пп. 4.1—4.4). Регулировку объема зала следует производить на ранних стадиях проектирования здания.

3.15. Выяснить, насколько требуется изменить общую ЭПЗ зала, можно следующим образом. Исходя из требуемого времени реверберации T_t вычисляем ф(а) для частот 125 и 500 Гц в соответствии с формулой (3):

Из прил. 5 по найденному значению ф(а) определяем средний коэффициент звукопоглощения а, после чего подсчитываем требуемую общую ЭПЗ зала:

Лобщ —- o&So6iu*

Сравнив это значение с имеющейся при намеченной отделке зала общей ЭПЗ, видим, насколько следует изменить имеющуюся ЭПЗ для достижения нужного времени реверберации.

3.16. Окончательный результат должен быть выражен в виде времени реверберации, рассчитанного по формуле (3) и (4) для 125, 500 н 2000 Гц. Полученные расчетом значения времени реверберации следует округлять с точностью до 0,05 с. Пример расчета времени реверберации зала приведен в прил. 2.

4. ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ОТДЕЛКА ЗАЛА

4.1.    Если воздушный объем зала не выходит за пределы, указанные в п. 2.2, то для достижения нужного времени реверберации обычно не требуется введения специальных звукопоглощающих материалов. В случаях, когда расчет времени реверберации показывает необходимость несколько увеличить ЭПЗ зала, этого проще всего достигнуть применением тонких деревянных панелей, увеличивающих звукопоглощение преимущественно на низких частотах (см. прил. 4), тканевых портьер и дорожек, поглощающих в основном средние и высокие частоты.

4.2.    Сильно поглощающие материалы и конструкции не следует размещать на участках стен и потолка, дающих первые мало-запаздывающие отражения звука к слушателям (см. пп. 2.4—2.6 и 2.8—2.14). О нахождении таких участков говорится в п. 3 прил. 1. На остальной поверхности потолка и стен могут размещаться указанные звукопоглотнтели. Целесообразно, если это согласуется с интерьером зала, размещать звукопоглотитель раздельными участками площадью 1—5 м², что несколько увеличивает его фактическую ЭПЗ и дает некоторое рассеивание отраженного звука. Поверхности пазух над и под балконами не следует отделывать звукопоглощающими материалами.

Данные о некоторых специальных звукопоглощающих материалах и конструкциях, имеющих большие коэффициенты звукопоглощения, приведены в прил. 4,

УДК 534.84:725.8

Рекомендовано к изданию НТС Научно-исследовательского института строительной физики Госстроя СССР.

Руководство по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости НИИ строит, физики Госстроя СССР. — 2-е изд., ис-правл. и доп. — М.: Стройиздат, 1981. — 47 с.

Изложены правила и приемы акустического проектирования залов клубов и Домов культуры, актовых залов учебных заведений, залов микрорайонных центров, конференц-залов и т. д., предназначенных для многоцелевого использования, вместимостью до 1000 слушателей. Даны указания по выбору объема и формы зала, допустимому запаздыванию звуковых отражений, правильному распределению отраженного звука, по его диффузности, времени реверберации и его расчету, а также приведены коэффициенты звукопоглощения разных материалов и другие данные для акустических расчетов, в том числе условия применимости геометрических отражений и приемы их построения.

1-е издание вышло в 1972 г. под названием «Пособие по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости».

Для архитекторов и инженеров, занимающихся проектированием залов.

Табл., ил.

30213—415

р- Инструкт-нормат.,    II    вып.    —    38—80. 3202000000

047(00-81

© Стройиздат, 1981

4.3.    В залах, оборудованных киноустановкой, за киноэкраном следует поместить звукопоглощающую конструкцию. Хорошей конструкцией такого рода является слой пористого материала толщиной 10 см с воздушной прослойкой толщиной 10 см позади. Пористым слоем может служить мат из минеральной ваты объемной массой около 100 кг/м³ или из супертонкого стекловолокна объемной массой около 15 кг/м³ в оболочке из мешковины или стеклоткани ТСД (ТУ 6-11-54-74).

4.4.    Отделка зала должна быть согласована с органами пожарной охраны. В частности, следует согласовать мероприятия для повышения огнестойкости отделки.

5. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ ЗАЛА

5.1.    При проектировании зала должно быть обращено серьезное внимание на его звукоизоляцию. Мероприятия для звукоизоляции и снижения шума следует разрабатывать в соответствии с положениями главы СНиП по защите от шума.

5.2.    Располагать здание, в котором имеется зал, на шумной магистрали крайне нежелательно. Если такое расположение неизбежно, то здание должно отступать от красной линии, и участок между ней и зданием следует озеленить деревьями, что несколько изолирует здание от уличного шума. Внутренняя планировка здания должна быть такова, чтобы зал находился возможно дальше от шумных проездов и других сильных источников шума, а между залом и улицами размещались вспомогательные помещения (фойе, вестибюли и т. п.), защищающие зал от непосредственного проникания уличного шума. Если зал имеет окна, то они не должны быть обращены в сторону шумных проездов и их следует устраивать с двойными плотными переплетами.

5.3.    Для повышения звукоизоляции между залом и фойе входы в зал должны иметь плотно закрывающиеся двери, прикрываемые портьерами с обеих сторон; лучшая звукоизоляция достигается устройством тамбуров с двумя дверями. Устройство тамбуров или коридоров, отделяющих зал от фойе, особенно рекомендуется, если предполагается использование фойе (например, для оркестра) одновременно с залом.

5.4.    Допускаемый уровень проникающих в зал шумов и требуемая звукоизоляция ограждающих конструкций зала должны приниматься в соответствии с указанными в п. 5.1. Нормами проектирования СНиП П-12-77. Если окружающие зал помещения нуждаются по своему характеру в защите от шумов, то должна быть обеспечена изоляция этих помещений от проникающего из зала звука.

5.5.    При разработке внутренней планировки здания надо строго следить за тем, чтобы помещения с шумным оборудованием (например, вентиляционные камеры с вентиляторами, насосные, холодильные установки, шахты лифтов и их машинные помещения, трансформаторные, котельные и т. п ) не примыкали к залу и другим помещениям, требующим защиты от шума.

5.6.    При проектировании установок вентиляции или кондиционирования воздуха для изоляции зала от их шума должны быть разработаны следующие основные мероприятия:

монтаж вентиляторов, насосов и компрессоров совместно с их двигателями на амортизаторах для изоляции колебаний, передающихся строительным конструкциям здания;

20

ПРЕДИСЛОВИЕ

В СССР строится много зданий с залами. Большинство этих залов средней вместимости (не более 1000 слушателей), с воздушным объемом, не превышающим 6000 м¹ имеют многоцелевое назначение. Это залы клубов и Домов культуры, микрорайонных центров, актовые залы учебных заведений, конференц-залы.

Вопросы акустики таких залов мало освещены в литературе. Отсутствуют и обоснованные рекомендации по их акустическому проектированию.

При составлении настоящего Руководства наряду с опытом проектирования использованы результаты акустического исследования большого числа существующих залов многоцелевого назначения средней вместимости. В частности, эти исследования позволили установить допустимые (не нарушающие разборчивость речи при драматических спектаклях) значения времени реверберации в таких залах и времени запаздывания первых звуковых отражений.

Руководство является вторым изданием «Пособия по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости» (Стройиздат, М., 1972). В настоящее издание внесены некоторые уточнения и дополнения.

Руководство разработано кандидатами техн. наук И. Г. Лейзе-ром и Л. И. Макриненко.

Раздел 6 Руководства (система звукоусиления) составлен канд. техн. наук Э. Л. Виноградовой

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1.    Настоящее Руководство содержит основные правила и приемы акустического проектирования залов многоцелевого назначения вместимостью от 100 до 1000 слушателей (клубов и Домов культуры, актовых залов учебных заведений, микрорайонных центров и конференц-залов). Зал можно проектировать как основное помещение отдельно стоящего здания или встроенным в здание другого назначения.

1.2.    Акустической особенностью залов многоцелевого назначения является то, что в них должна быть обеспечена хорошая слышимость музыки как в натуральном звучании, так и со звукоусилением; театральных представлений без звукоусиления; лекций и докладов большей частью со звукоусилением (особенно в залах вместимостью более 200 слушателей); звукового сопровождения кинофильмов.

1.3.    Современный зал многоцелевого назначения должен быть оборудован звукоусилительной установкой, выполняемой по специальному проекту. Соблюдение рекомендаций настоящего Руководства важно и для хорошей работы звукоусилительной установки. Проектирование установки должно вестись одновременно с акустическим проектированием зала.

1.4.    Проектирование не охватываемых настоящим Руководством больших залов (вместимостью более 1000 слушателей) и залов специализированного назначения, например концертных, как правило, связано с акустическими задачами значительной сложности и должно вестись с привлечением специалистов-акустиков.

1.5.    В залах, предусматриваемых настоящим Руководством, киноустановка может быть предназначена для демонстрирования обычных, кашетированных и широкоэкранных фильмов. Для демонстрирования широкоформатных фильмов нужен экран значительных размеров, требующий большой высоты и ширины примыкающей к нему передней части зала; это вызывает чрезмерное запаздывание ранних звуковых отражений (см. пп 2.4—2.6), что ухудшает разборчивость речи при театральных представлениях. Вследствие этого оборудование зала многоцелевого назначения широкоформатной киноустановкой возможно лишь при устройстве в нем механической трансформации потолка и стен передней части.

1.6.    Акустическое проектирование зала следует вести с самого начала проектирования здания, для того чтобы уже в начальной стадии проекта были установлены надлежащие объем и основные очертания зала.

2. АКУСТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУШНОМУ ОБЪЕМУ, ФОРМЕ И ОЧЕРТАНИЯМ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАЛА

2.1.    Для хорошей акустики зала важно правильно выбрать его объем, геометрическую форму и очертания внутренних поверхностей. Этим достигаются надлежащее распределение отраженного звука и достаточная диффузность звукового поля.

Воздушный объем зала

2.2.    Общий воздушный объем зала должен назначаться в соответствии с существующими нормами, при этом рекомендуется исходить из объема 4—б м³ на одно слушательское место. При наличии у зала сценической коробки общий объем его назначается без учета объема сцены.

Примечание. В залах с воздушным объемом на одно слушательское место менее 4 м⁵ время реверберации слишком мало (см. пп. 3.1—3.4) и вместе с тем возникают затруднения в связи с необходимостью в этом случае надежно обеспечить непрерывную механическую вентиляцию зала.

Залы с воздушным объемом на одно слушательское место более 6 м³ близки к концертным залам с большим временем реверберации и с повышенным запаздыванием звуковых отражений. Для снижения времени реверберации в такие залы приходится вводить большое количество звукопоглощающих материалов, но и при этом зал оказывается недостаточно хорошим для многоцелевого назначения.

Общие пропорции и длина зала

2.3. Основные размеры зала должны удовлетворять существующим нормам. При этом по акустическим соображениям могут быть рекомендованы следующие правила:

отношение длины зала к его средней ширине следует принимать более 1 и не более 2.

Примечание. Если это отношение более 2, то диффуэность звука в зале значительно ухудшается. При отношении, меньшем 1 (широкий зал малой длины), получается нежелательное запаздывание отражений от боковых стен, и вследствие направленности источников звука ухудшается слышимость на боковых местах. Отношение, близкое к 1, также неблагоприятно для акустики зала;

в тех же пределах (т. е. более 1 и не более 2) рекомендуется принимать и отношение средней ширины зала к его средней высоте, во всех случаях оно не должно превышать 3;

длину залов, не имеющих сцены, рекомендуется брать не более 28 м (от задней стены до передней), а залов со сценой — не более 26 м (от задней стены до занавеса).

Допустимое запаздывание ранних звуковых отражений

2.4. Достаточно ранние интенсивные звуковые отражения (в основном это первые, т. е. однократные отражения от поверхностей зала на пути звука от источника к слушателям) дополняют прямой звук источника, улучшая слышимость и разборчивость.

Примечание. Интенсивными звуковыми отражениями являются (при достаточно малом их запаздывании) те, которые удовлетворяют условиям применимости геометрических отражений

(прил. 1). На рис. 1 показан в виде лучей ход прямого звука от источника Q и первых отражений (с углом падения у_и равным углу отражения уг) от потолка и стен, приходящих в какую-либо точку М в области расположения слушателей.

2.5.    Если расстояние от источника Q до точки приема М превышает 8 м, следует обеспечить кроме прямого звука приход в эту точку малозапаздывающего первого отражения. Для хорошей разборчивости речи желательно, чтобы оно запаздывало по сравнению с приходом прямого звука не более чем на 20 мс. В случаях, когда добиться такого малого запаздывания затруднительно, оно может быть увеличено до 30 мс.

Примечание. Так как скорость звука в воздухе составляет около 340 м/с, то запаздыванию на 20 мс соответствует разность ходов отраженного и прямого звука около 7 м, на 30 мс—10 м.

Таким образом, при расстоянии точки М от источника более 8 м для наиболее раннего отражения желательно, чтобы разность ходов QO+OM—QM (см. рис. 1) не превышала 7 м, во всяком случае, не была больше 10 м. При этом следует брать истинные длины указанных отрезков, а не их проекций на чертеже.

2.6.    Последовательные запаздывания прихода дальнейших отражений (т. е, промежутки времени между приходами отдельных отражений) также не должны превышать указанных значений.

2.7.    При расчетах разности ходов высота источника над полом эстрады или сцены принимается равной 1,5 м (уровень рта исполнителя), а высота точки приема над полом — равной 1,2 м (уровень уха слушателя).

Правильное распределение отраженного звука

2.8.    Очертания потока и стен зала должны способствовать хорошему распределению отраженного от них звука, направляя большую долю его на удаленные от источника слушательские места. При проектировании зала следует при помощи геометрических (лучевых) построений контролировать распределение и запаздывание первых звуковых отражений от потолка и стен зала в соответствии с указаниями пп. 2.4—2.6 и прил. 1.

2.9.    Плоское горизонтальное очертание потолка (рис. 2) не является оптимальной его формой. Часть звука, отраженного от такого потолка, попадает в расположенные на расстоянии менее 8 м от источника передние ряды слушателей, для которых достаточная слышимость обеспечивается уже одним прямым звуком. Если высота передней части зала сравнительно велика, то запаздывание отраженного потолком звука по отношению к прямому звуку превышает указанные в пп. 2.4—2.6 пределы. Вместе с тем, как видно из рис. 2, удаленная от источника часть такого потолка отражает звук не к слушателям, а на заднюю стену зала. Примыкая к задней стене под прямым углом, потолок дает после вторичного отражения от нее запаздывающее обратное отражение звука к источнику.

2.10.    Распределение отраженного передней частью потолка звука можно улучшить устройством над эстрадой или авансценой отражателя (рис. 3), направляющего этот звук в основном не в передние ряды, а к более удаленным слушателям. Отражателю целесообразно придать показанное на рис. 3 выпуклое очертание, обес-

6

Рис. 2. Распределение отражений от плоского горизонтального потолка Qi и Qi — положения источника звука

Рис. 3. Звуко-отражатель в передней части потолка <2» и — положения источника звука

печнвающее хорошее распределение отраженного звука при разных положениях источника. В виде такого отражателя выполняется передняя часть потолка или устраивается отражатель, подвешиваемый под потолком Отражатель должен иметь массу не менее 20 кг/м² и может быть выполнен из железобетона, штукатурки по сетке или иного материала с малым коэффициентом звукопоглощения (не более 0,1 на частотах, указанных в п. 3.2).

2.11.    Распределение звука, отраженного задней частью потолка, улучшается, если потолок имеет наклонный, примыкающий к задней стене участок (рис. 4, а и б). В результате этого отраженный звук направляется, мало запаздывая по сравнению с прямым звуком, на задние места партера, улучшая там слышимость. Та же цель достигается наклоном в сторону слушателей задней стены (рис. 4, в). Полезным оказывается (в тех случаях, когда это согласуется с архитектурным замыслом) и наклон в сторону слушателей боковых стен, увеличивающий приходящую к слушателям долю звуковой энергии первых отражений от этих стен.

2.12.    Часто применяющееся в практике проектирования залов расчленение потолка секциями (рис. 5) дает при правильном их очертании хорошее распределение отраженного звука. Здесь следует обращать внимание на то, чтобы звуковые отражения от смежных секций перекрывали друг Apyia. Секции, изображенные на рис. 5, а, недостаточно удовлетворительны, так как отражения от смежных

секций не перекрывают друг друга, вследствие чего образуются зоны, лишенные геометрических отражений (при построении отра-

7

Рис. 4. Рациональные типы примыкания потолка к задней стене а, б — наклонный участок потолка; в — наклон задней стены

жения от края секции точка геометрического отражения в соответствии с п. 1 прил. 1 берется на расстоянии 0,5 м от края). Секции на рис. 5, б и в не имеют этого недостатка: их геометрические отражения перекрывают друг друга. Такого рода секции выпуклого сечения (см. рис. 5, в) предпочтительнее, так как они хорошо распределяют отраженный звук при разных положениях источника и повышают диффузность звукового поля в зале (см. пп. 2.16—2.21),

2.13. Интенсивные малозапаздывающие (см. пп. 2.4—2.7) отражения от боковых стен весьма важны для достижения хорошей акустики зала. При выборе очертаний стен в плане имеют силу те же соображения, что и для потолка. Особенно важной является правильная конфигурация стен вблизи эстрады или сцены. При плоских параллельных боковых стенах отражения от их участков, прилегающих к сцене или эстраде, попадают в передние ряды слушателей, где для слышимости достаточен прямой звук источника (рис. 6). Вместе с тем запаздывание этих отражений по отношению к прямому звуку превышает указанные в пп. 2.4—2.6 пределы, если ширина передней части зала сравнительно велика. Положение улучшается при устройстве передней части боковых стен в виде отражателя (рис. 7) типа, описанного для потолка (см. п. 2.10), и уменьшении ширины зала в передней его части.

Эффективно членение стен секциями (как и для потолка — см. п. 2.12). При этом следует следить за тем, чтобы отражения

8

1