Optimice el entorno acústico del aula y mejore la eficiencia auditiva de los estudiantes.

1. Interpretación de normas acústicas

Interpretación de normas acústicas

Norma de este número: GB50118-2010 "Código para el diseño de aislamiento acústico para edificios civiles" - Edificios escolares

Aspectos destacados de este tema:

■? Niveles de ruido permitidos

① Los niveles de ruido en varias salas de enseñanza en los edificios escolares deben cumplir con las disposiciones de Tabla 1.

Imágenes

(Tabla 1 Niveles de ruido interior permitidos)

② El nivel de ruido en las salas auxiliares de enseñanza en los edificios escolares debe cumplir con las disposiciones de la Tabla 2

Imágenes

(Tabla 2 Niveles de ruido interiores permitidos)

■ ¿Estándares de aislamiento acústico?

① Tabiques y suelos de las aulas de enseñanza El rendimiento del aislamiento del ruido aéreo debe cumplir con los requisitos de la Tabla 3.

Nota: Las salas que generan ruido se refieren a aulas de música, aulas de baile, salas de piano y gimnasios, que son las mismas que se detallan a continuación.

Imágenes

(Tabla 3 Normas de aislamiento de ruido aéreo para tabiques y suelos en aulas de enseñanza)

② La distancia entre la sala de enseñanza y las salas adyacentes Sonido aéreo El rendimiento del aislamiento debe cumplir con las disposiciones de la Tabla 4

Imagen

(Tabla 4 Normas de aislamiento de ruido aéreo entre aulas de enseñanza y salas adyacentes)

③ El sonido aéreo El rendimiento de aislamiento de las paredes exteriores, las ventanas exteriores y las puertas del edificio de enseñanza debe cumplir con las disposiciones de la Tabla 5

Imágenes

(Tabla 5 Paredes exteriores, normas externas de aislamiento al ruido aéreo para ventanas y puertas)

④ El rendimiento de aislamiento acústico de impacto de las losas de los edificios docentes debe cumplir con los requisitos de la Tabla 6.

Nota: Cuando existan dificultades, se permite que el valor único de evaluación del aislamiento acústico de impacto de los pisos entre aulas ordinarias sea menor o igual a 85dB, pero se deben reservar posibles condiciones de mejora en la estructura.

Imágenes

(Tabla 6 Normas de aislamiento acústico de impacto para suelos de edificios docentes)

■ ¿Diseño de aislamiento acústico y reducción de ruido?

① Se debe controlar el tiempo de reverberación en varias aulas para evitar reflejos adversos y mejorar la claridad del habla. El tiempo de reverberación de 500Hz~1000Hz en aulas vacías de todo tipo de aulas deberá cumplir con lo establecido en la Tabla 7.

Imágenes

(Tabla 7 Tiempos de reverberación de 500 Hz~1000 Hz en varias aulas en espacios vacíos)

Interpretación estándar:

En este El capítulo Los edificios escolares se refieren a una gran cantidad de lugares utilizados para las actividades docentes diarias, excluyendo espacios profesionales como salas de conciertos, gimnasios y salas de usos múltiples. Los indicadores acústicos en estos espacios pueden referirse a las especificaciones de diseño acústico correspondientes.

El nivel de ruido interior admisible tiene como objetivo proponer el valor máximo de ruido interior en las aulas docentes y salas auxiliares, de forma que se garantice que la atención de los alumnos en las actividades docentes escolares no se vea afectada por el ruido exterior e interior, y para mejorar la claridad del habla en las aulas.

El estándar de aislamiento acústico del aire se refiere al "Estándar de evaluación del aislamiento acústico de edificios" GB/T50121-2005 y tiene en cuenta la cantidad de corrección del espectro. La estructura envolvente del edificio docente utiliza la suma del aislamiento acústico ponderado medido en el laboratorio y la corrección del espectro de ruido rosa (Rw C) como índice de evaluación del rendimiento del aislamiento acústico.

En el diseño de edificios escolares, debemos hacer todo lo posible para organizar las salas generadoras de ruido y otras salas de enseñanza en diferentes edificios de enseñanza, o en diferentes áreas del mismo edificio de enseñanza.

El control del tiempo de reverberación en una habitación se puede conseguir disponiendo materiales fonoabsorbentes adecuados. El diseño también debe determinar la colocación de materiales absorbentes de sonido en función de la forma de la sala para controlar el impacto de los reflejos interiores adversos en la inteligibilidad del habla y mejorar la calidad del sonido en la sala de enseñanza.

Imágenes

(Portada de la norma nacional "Código para el diseño de aislamiento acústico de edificios civiles")

2. Intercambio de conocimientos acústicos básicos

1. Absorbedor de sonido espacial: un objeto hecho especialmente para la absorción de sonido suspendido en el espacio interior. Dado que el absorbente de sonido espacial tiene más de una superficie de absorción, su coeficiente de absorción de sonido suele ser mayor que 1 y generalmente se calcula en base a. la cantidad de absorción acústica de la unidad.

2. Criterios de evaluación de la calidad del sonido: La base para juzgar la calidad del sonido generalmente se divide en dos aspectos: criterios de evaluación subjetivos y criterios de evaluación técnica.

3. Campo libre: (1) En un medio uniforme e isotrópico, la influencia de los límites en el campo sonoro puede ser ilimitada. (2) Un campo sonoro en el que sólo hay sonido directo pero no hay sonido reflejado o el sonido reflejado puede ignorarse. En un campo libre, la intensidad del sonido cambia en proporción inversa al cuadrado de la distancia.

4. Campo de difusión: Un campo sonoro con densidad de energía uniforme y distribución aleatoria en todas las direcciones de propagación. La energía sonora recibida desde todas las direcciones en cualquier punto de este campo sonoro será igual.

5. Coeficiente de absorción acústica: Porcentaje de energía sonora incidente absorbida por la superficie o medio del material.

6. Eco: Sonido reflejado con intensidad y diferencia de tiempo lo suficientemente grande como para distinguirse audiblemente del sonido directo o del sonido devuelto por otros motivos.

7. Materiales porosos fonoabsorbentes: En su interior hay muchos microporos y canales que están conectados con la atmósfera, y son materiales que proporcionan amortiguación cuando el gas o el líquido fluye a su través. Debido a los fenómenos de viscosidad, conducción de calor y relajación del aire en los microporos del material, la energía sonora se convierte en energía térmica. Los materiales porosos que absorben el sonido comúnmente utilizados en los edificios incluyen lana de vidrio, lana mineral, lana de roca y espuma plástica.

8. Qué puntos débiles en la decoración del edificio se pueden resolver mediante el uso de tecnología acústica: ① Quejas sobre molestias acústicas después de la finalización del proyecto ② Después de la finalización del proyecto, el aislamiento acústico no es bueno y el eco es demasiado alto para ser reelaborado; ③ Ocurren problemas acústicos graves Los propietarios defectuosos no pueden usarlo ④Utilizar tecnología acústica para controlar el costo o aumentar el costo ⑤Crear edificios saludables y mejorar la calidad del diseño;

3. Diseño del entorno acústico espacial

Imágenes

Diseño acústico del aula escolar

Crear un entorno tranquilo para la escuela y garantizar que las aulas y otras salas de enseñanza con buenas condiciones auditivas y auditivas son uno de los requisitos más básicos en el diseño arquitectónico escolar.

Entre las molestias que sufren los estudiantes en las escuelas, el ruido representa una gran proporción, y los efectos a largo plazo del ruido no solo afectarán directamente a la calidad de la enseñanza, sino que también afectarán en cierta medida a los estudiantes ( especialmente la salud y el desarrollo normal de los niños).

Por lo tanto, a la hora de evaluar la calidad de un edificio escolar, el control del ruido es el principal criterio de evaluación. Al mismo tiempo, un tiempo de reverberación adecuado y una distribución uniforme del campo sonoro en el aula también son condiciones importantes para garantizar una buena audición en el aula.

Control del ruido en las aulas

El diseño de los edificios docentes debe evitar en primer lugar que el ruido ambiental interfiera en las aulas. Los edificios docentes deberían estar alejados de fuentes de ruido; por ejemplo, no deberían construirse cerca de arterias de tráfico.

Cuando se tenga que disponer cerca de la fuente de sonido por motivos de uso del suelo y otros motivos, las estancias auxiliares como baños, escaleras, etc. se deberán disponer a un lado de la fuente de sonido, y las aulas. estar dispuesto en el otro lado. En el edificio de enseñanza, las salas de equipamiento, gimnasios y otras salas que generan fuertes ruidos y vibraciones se concentran relativamente en un extremo del edificio para reducir el impacto en las aulas.

No se puede ignorar la influencia mutua entre las aulas del edificio de enseñanza. En particular, se debe evitar el impacto de las aulas audiovisuales en otras aulas. La transmisión del sonido entre aulas se realiza principalmente a través de los pasillos. Para mejorar el ambiente acústico del edificio de aulas y reducir la interferencia de ruido entre las aulas a través de las puertas del pasillo, el techo del pasillo debe absorber el sonido.

Según los resultados de las mediciones reales, después del tratamiento de absorción acústica en el techo, una distancia de 15 m puede aumentar la atenuación del ruido en aproximadamente 8 dB. Al mismo tiempo, también puede eliminar el fenómeno de eco aleteo que se produce en determinadas situaciones en el pasillo. En los últimos años, la parte superior de los pasillos de algunos edificios escolares de nueva construcción se han tratado con placas de lana mineral y de fibra de vidrio para absorber el sonido, y se han logrado buenos resultados.

Un buen terreno edificable y una planta razonable no pueden resolver completamente el problema de aislamiento acústico del edificio en sí. La elección de la estructura de cerramiento de la sala de enseñanza también juega un papel importante.

Los tabiques entre aulas ordinarias deben tener una capacidad de aislamiento acústico de más de 45 dB, y los tabiques entre aulas audiovisuales deben tener una capacidad de aislamiento acústico de al menos 50 dB.

Y se debe prestar atención para evitar la reducción significativa en el rendimiento de aislamiento acústico de la pared debido a la incrustación de cajas de distribución, cajas de conexiones, etc. en la pared. Además, las puertas y ventanas de las aulas también deben tener una cierta cantidad de aislamiento acústico y un buen rendimiento de sellado.

Si en el aula existen salidas de aire acondicionado, se deberá realizar un tratamiento de reducción de ruido en los conductos de aire. Es decir, el conducto de aire rígido está aislado internamente (el conducto de aire está cubierto con tablas de algodón que absorben el sonido (el exterior cubierto con tela de fibra de vidrio de 140 g/m2) Si el conducto de aire es corto, se deben tomar medidas como silenciador del conducto de aire y silenciador). Si el aire acondicionado se instala en un aula, se necesitan medidas para reducir la vibración y el ruido.

Diseño de la forma del aula

Para aulas pequeñas y medianas, rectangular. Las aulas no solo favorecen la disposición de los escritorios. La iluminación natural también puede proporcionar una rica emisión de sonido reflejado lateralmente. Al mismo tiempo, se colocan superficies reflectantes en ambos lados y en la parte superior del podio para reflejar el sonido hacia la parte posterior del aula. lo que puede mejorar el nivel de presión sonora de los asientos traseros, mejorando así la accesibilidad lingüística de estos asientos.

Sin embargo, las aulas rectangulares generalmente tienen paredes paralelas para evitar defectos acústicos como ecos de aleteo y ondas estacionarias. , las paredes paralelas deben ser lo más desiguales posible y estar equipadas con difusores reflectantes para mejorar el sonido reflejado y uniformar el campo sonoro, o colocar materiales fonoabsorbentes en una pared y no colocar materiales fonoabsorbentes en la otra pared para evitarlo. defectos acústicos.

Cuando el área del aula es grande y hay más de 350 asientos, generalmente se recomienda para tener una distancia visual corta, buen ángulo de visión y transmisión directa del sonido, aulas en forma de abanico. Se utilizan, que son nuestras aulas con escalera comunes.

Debido a que hay muchos asientos, las aulas en forma de abanico generalmente miden más de 10 m y tienen la mayor cantidad de asientos. en forma de escalera para evitar que los estudiantes absorban el sonido directo y aumentar la potencia del sonido directo en la parte trasera. Por eso se llama aula en escalera.

Control del tiempo de reverberación

El aula. es un espacio acústico basado en el lenguaje, por lo que la claridad del lenguaje está relacionada con la duración del tiempo de reverberación y el volumen. Cuanto más corto es el tiempo de reverberación, mayor es la claridad. > Pero si el tiempo de reverberación es demasiado corto, el sonido carecerá de plenitud, por lo que, en términos generales, controlamos el tiempo de reverberación de frecuencia media de las aulas pequeñas y medianas a aproximadamente 0,8 s. Bajo la condición de un cierto volumen, la duración del tiempo de reverberación es inversamente proporcional a la absorción total del sonido en la habitación, por lo que necesitamos aumentar la absorción total del sonido en la habitación para lograr el propósito de reducir el tiempo de reverberación. >

Para las aulas, a diferencia de los espacios de pasillos generales, no habrá tasa de ocupación, porque en general, las aulas están casi llenas cuando se utilizan. En este momento, debemos considerar el número de personas en términos de absorción acústica. El cuerpo humano representa una gran proporción de la absorción de sonido en el espacio del aula, lo que reduce el uso de materiales absorbentes de sonido y ahorra costos.

① Reducir el eco (pared trasera): Impacto del eco Mejorar la claridad. del habla. La absorción o dispersión se puede utilizar para controlar los ecos. La pared trasera del aula debe estar pavimentada con materiales fuertes que absorban el sonido para controlar la energía del sonido reflejada y mejorar la inteligibilidad del lenguaje de los estudiantes, lo que puede evitar que la voz del maestro se refleje. En particular, la pared trasera del aula en forma de abanico es una pared cóncava que puede causar fácilmente defectos acústicos como el enfoque del sonido, por lo que es necesario colocar materiales fuertes que absorban el sonido en la pared posterior del aula en forma de abanico. aula

② Mejorar la reflexión (techo suspendido): dado que el techo puede reflejar el sonido a la audiencia sin bloquearse, la parte del techo cercana al podio debe estar libre de materiales que absorban el sonido. posible para que el sonido reflejado temprano pueda distribuirse uniformemente en todas las direcciones. La parte trasera del techo generalmente está sujeta a un tratamiento de absorción acústica porque es fácil que el sonido reflejado se retrase demasiado.

Para las aulas, no es difícil determinar la altura y el ángulo de inclinación de la superficie de reflexión del techo mediante el método de acústica geométrica y el método de geometría de línea de sonido, para reflejar la voz del profesor en el medio y áreas traseras para estudiantes, para que cada estudiante pueda ser atendido y el sonido reflejado pueda controlarse dentro de los 50 ms posteriores al sonido directo.

4. Introducción a los materiales acústicos

Nombre del material: Mortero fonoabsorbente Polysand

Imágenes

(Figura 4.1 Mortero fonoabsorbente Polysand mortero después de curar la muestra)

Imágenes

(Figura 4.2 Escena real del uso de mortero fonoabsorbente de poliarena)

Detalles del material:

El material de mortero fonoabsorbente sin fibra Poly-sand es un tipo de arena ligera fonoabsorbente rociada sobre la superficie del edificio por equipo profesional. Después del secado y moldeado, forma un revestimiento fonoabsorbente con un aspecto tridimensional. estructura de red en el interior y una superficie exterior ondulada porosa y permeable al sonido.

Los ingredientes principales son arena ligera y materiales moldeadores de diferentes tamaños. El coagulante polimérico se cubre uniforme y extremadamente fino en todas las superficies de las partículas para formar partículas recubiertas con una microestructura específica. Este producto es de Grado A. Alto. Material fonoabsorbente y reductor de ruido de alta eficiencia con clasificación ignífuga.

Fotos

Principales propiedades físicas del mortero fonoabsorbente poliarena

Características del material:

Una vez finalizado, el mortero fonoabsorbente poliarena se seca naturalmente Su superficie es plana y su apariencia se distribuye uniformemente, formando un recubrimiento en aerosol continuo, elástico similar a una "piel" sin cavidades, sin puentes fríos, sin juntas;

Absorción acústica recubierta por aerosol y preservación del calor; el conjunto es sin costuras, buenas propiedades envolventes; el mortero absorbente de sonido de poliarena tiene características excelentes como textura rica, múltiples colores para elegir y hermosos efectos decorativos. El rendimiento acústico NRC es ≥0,70, lo que cumple con el estándar de no combustible Clase A del Centro de pruebas de incendios de materiales de construcción de China y la clasificación de protección ambiental E1.

Dado que el material no contiene fibras, la arena ligera es un agregado que absorbe el sonido. No se caerán fibras durante el uso diario, la textura es más delicada y es adecuada para la absorción acústica del techo de pasillos.

Método de instalación:

Utilice equipo de pulverización profesional para el tratamiento de pulverización.

Especificaciones de la muestra: tamaño de bloque único 600 mm × 600 mm; espesor 30 mm; densidad aparente 300 kg/m3;

Imágenes

Coeficiente de absorción acústica y curva característica de absorción acústica del mortero fonoabsorbente de poliarena

5. Nodos habituales de construcción acústica en decoración de interiores

Figura 5.1 Descripción del nodo: Esta estructura adopta un diseño compuesto y se instalan paneles de yeso de doble capa en juntas escalonadas. Esta estructura es una estructura de aislamiento acústico profesional de poliarena AGG que se instala en la superficie de la estructura de aislamiento acústico. , y se realiza un tratamiento sin costuras en el sustrato para cumplir con los requisitos de aislamiento acústico y absorción acústica al mismo tiempo.

Imágenes

(Figura de nodo 5.1)

Figura 5.2 Descripción del nodo: instalación plana, sin estructura hueca, este proceso de instalación es adecuado para el rendimiento de absorción acústica Paredes con requisitos de coeficientes bajos.

Esta estructura es fácil de instalar, tiene un bajo costo y una alta eficiencia de construcción. La capa niveladora de mortero de cemento debe ser lisa para garantizar la suavidad del sustrato de arena y polímero para lograr el hermoso efecto general después de la unión. instalación.

Imágenes

Mensaje del autor

El contenido del número especial de la serie Architectural Acoustics está especialmente diseñado para que los diseñadores de decoración arquitectónica resuelvan el problema de la homogeneización. de técnicas de diseño, reducir el alcance del diseño y crear diferencias, optimizar el plan de diseño, lograr un diseño refinado, mejorar la base de cargos del diseño, mejorar la capacidad de adquisición de clientes del diseñador, demostrar en mayor medida la competitividad central del plan de diseño y ganar el reconocimiento. de clientes.

Referencias:

[1] Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural de la República Popular China. Especificaciones de diseño de aislamiento acústico para edificios civiles: GB50118-2010[S].2010 [2] Xiang Duanqi. Acústica arquitectónica práctica [M]. Beijing: China Construction Industry Press, 1992 [3] Wu Shuoxian. Principios del diseño de acústica arquitectónica [M]. Beijing: China Construction Industry Press, 2000.12 [4] Lang Yufu. Atlas de construcción acústica de decoración de interiores [M] Beijing: Chemical Industry Press, 2020.10