TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN ÂM HỌC KIẾN TRÚC

BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ CHỐNG ỒN VÀ TRANG ÂM
KHÁN PHÒNG CẢI LƯƠNG 850 CHỖ

GV: THẨY DIÊU HOÀI DŨNG
STT: 34
YÊU CẦU ĐỀ BÀI:
1. Thiết kế chống ồn


-

Mặt đường rộng 30m
Khoảng lùi công trình tối thiểu 4m
Chỉ giới xây dựng 32m

2. Trang âm khán phòng công trình tại TP
-

Khán phòng công trình Cải lương, 850 chỗ

THIẾT KẾ CHỐNG ỒN
Tại điểm A cách tim đường 7.5m và cao 1.2m. Khảo sát như sao:
8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

1819

1920

2000

1500

1000

900

900

700


900

900

1500

1000

900

1500

74.5

74

73

72.5

72.5

72

72.5

72.5

74


73

74

Xe nặng (%)

15%

15%

20%

30%

20%

15%

30%

25%

10%

10%

Hiệu chỉnh

-0.38


-0.38

0

0.77

0

-0.38

0.77

0.38

-0.77

-0.77

Xe nhẹ

20%

15%

20%

30%

20%


15%

30%

25%

15%

15%

Hiệu chỉnh
Vận tốc
Hiệu chỉnh

1
30
-1.43
73.6
9

0.5
40
0

1
50
1.43

2

50
1.43

1
50
1.43

0.5
40
0

2
50
1.43

1.5
50
1.43

0.5
40
0

0.5
30
-1.43

72.5
20
%

0
20
%
1
40
0

74.12

75.43

76.7

74.93

72.12

76.7

75.81

73.73

71.3

73.5

75

Giờ đo

Cường độ
xe (N)
Hiệu chỉnh

Mức ồn

TB
Atd

∑L

td

L
Mức ồn trung bình

=

12

= 74.41 (dB-A)

+ Mặt đường rộng 30m, chỉ giới xây dựng 32m.
-

Hiệu chỉnh độ rộng đường: 0 (dB – A)
Hiệu chỉnh độ đốc đường: 0 (dB - A) (i = 0%)

+ Dựạ vào TCVN 5949-1998. Xét từ 8h đến 18h:


L1= =74.45 (dB - A)

Vậy đồ ồn của đường phố đo trong khoàng (8h – 18h) sau khi hiệu chỉnh là :
L1 = 74.45 + 0 = 74.45 (dB-A)
+ Xét từ 18h đến 20h:

20%
0
20%
1
40
0


L2 =

73.5 + 75
2

= 74.25 (dB-A)

Vậy độ ồn của đường phố đo trong khoảng (18h – 20h) sau khi hiệu chỉnh là :
L2 = 74.25 + 0= 74.25 (dB-A)

KIỂM TRA TIỀNG ỒN VÀ ĐỘ GIẢM TIẾNG ỒN ĐẾN CÔNG TRÌNH
Ta xét :
-

Mặt đường rộng 30m
Khoảng lùi công trình 5m

Chỉ giới xây dựng 32m
Khoảng cách từ tim đường đến điểm ngoài cùng công trình là: r n = 52 m.
Khoảng sân phía trước công trình trải cỏ xanh: Kn = 1.1m.

Theo TCVN 5949-1998 về giới hạn mức ồn cho phép ngoài nhà đối với khu vực 2 ( khu dân cư,
khách sạn, nhà nghĩ, hành chính,.)
THỜI GIAN
MỨC ỒN NGOÀI
NHÀ CHO PHÉP
(dB-A)

6h – 18h

18h – 22h

22h – 6h

60

55

50

1. Xét trong khoảng 8h – 18h, giới hạn: 60 (dB-A)
-

Cường độ xe trên đường là:
N1= = 1130 (xe/h)

-


Vận tốc trung bình của các xe trên đường là :
V1 =

= 43 (km/h)

Xét : S1 = 1000 × = 1000 ×

= 38.05 (m)

Vậy nguồn được xem là nguồn dãy vì S1= 38.05m > 20m
Ta có: rn = 52m > = = 19,03
Nên áp dụng công thức xác định mức âm :
∆L1 = 15.lg S1rn – 33,39 (dB-A)
= 15.lg (38.05x52) – 33.39 (dB-A) = 16.05 (dB-A)


Ln1 = LA1 .∆Ln1 = 74.45 – 1.1 x 16.05 = 56.795 (dB - A) < mức ồn cho phép là 60 (dB_A) (không
cần biện pháp chống ồn).

2. Xét trong khoảng 18h – 20h, giới hạn: 55 (dB-A)
-

Cường độ xe trên đường là: N2 = = 1200 (xe/h)
Vận tốc trung bình của các xe trên đường là : V2 == 40 (km/h)

Xét : S2 = 1000 × = 1000 ×

= 33.33(m)


Vậy nguồn được xem là nguồn dãy vì S2= 33.333m > 20m
Ta có: rn = 39m > = = 16.66m
Nên áp dụng công thức xác định mức âm :
∆L2 = 15.lg S2 rn – 33,39 (dB-A)
= 15.lg (33.3x52) – 33.39 (dB-A)
= 15.19 (dB-A)

Ln2 = LA2 -

∆Ln2 = 74.25 – 1.1 x 15.19 = 57.54 (dB_A) > mức ồn cho phép là 55

(dB_A)
Vì vậy phải dùng biện pháp chống ồn ngoài nhà cho công trình.
Thiết kế chống ồn bằng phương pháp bố trí cây xây trước công trình:
Yêu cầu chống ồn còn lại: ∆L = 57.54 - 55 =2.54 (dB_A).
- Ta dùng cây xanh hút âm để giảm ồn cho công trình. L4 =1.5Z + β.ΣBm =2.54 (dB_A).
- Bố trí ở mặt nền trước công trình 1 lớp cây xanh ( Z = 1). Hệ số hút âm của cây xanh là
β = 0.35(cây trồng dày đặc tán lá rậm) . Mỗi lớp cây xanh 3,5 m
=> 1,5 x 2 + 0,35x 3.5 = 2.725 > 2.54 . (Thỏa)
 Chọn phương án theo hình vẽ.


TRANG ÂM KHÁN PHÒNG CẢI LƯƠNG 850 CHỖ.
1. Thể tích sơ bộ phòng:
Ta có:

Vsb = v.N

Với loại phòng Cải lương:
Ta chọn:


v = 6m3/người – chỉ tiêu thể tích riêng
N= 850 người – số lượng khán giả

Ta có:

Vsb = v.N = 6x850 = 5100 m3

Tiêu chuẩn diện tích sàn cho 1 người: Sn = 0.78 m2/người

Chiều cao trung bình: Htb = =

8
0. 9

= 7.69 m

Ta chọn kích thước sơ bộ theo tỉ lệ 1:2:3,5
Kích thước phòng CAOxRỘNGxDÀI = 9 x 18 x 31.5 = 5103 m3
2. Thiết kế hình dáng khán phòng:
Với quy mô 850 chỗ, ta bố trí 2 tầng:
-

Tầng trệt 600 chỗ
Ban công 250 chỗ

Với khán phòng Cải lương, ta chọn sân khấu 1 mặt.
1. Thiết kế mặt bằng khán phòng:
Chỉ tiêu đánh giá:
1.Khoảng cách giữa nguồn âm và người nghe phải nhỏ nhất.

2.Góc bao giữa nguồn âm và các chỗ ngồi bên phải nhỏ để xét tới tính định hướng của nguồn
âm.
3.Các tường gần nguồn âm phải tạo được các phản xạ âm có lợi cho thính giả.
4.Tránh các mặt cong lõm tạo nên hội tụ âm ở chỗ ngồi thính giả.
5.Khử các tiếng dội phản xạ nhiều lần (tiếng dội lặp lại) của hai tường song song khi các
tường khác hút âm mạnh.


Căn cứ trên 5 chỉ tiêu cần phải thỏa mãn trên khi thiết kế khán phòng ta chọn mặt bằng khán
phòng có hình dạng kết hợp để thuận lợi cho khán giả.


Các dữ liệu tính toán :


-

Khoảng cách giữa 2
hàng ghế : d = 0.8 m
Bề ngang mỗi ghế:
0.6 m
Hành lang bên: 1.2 m
Chiều rộng lối đi
giữa: 1.6 m
Chiều rộng khoảng
sau hàng ghế cuối :
1.57 m

SƠ BỘ SỐ LƯỢNG KHÁN
GIẢ

Tầng trệt : 620 chỗ
-

Khu A : 130 chỗ
Khu B : 204 chỗ
Khu C : 286 chỗ

Ban công : 230 chỗ


MẶT BẰNG KHÁN PHÒNG HÒA TẤU 850 CHỖ

2. Thiết kế mặt cắt khán phòng:
Thiết kế độ dốc phòng:
Thiết kế khan phòng nhìn trên mặt cắt gồm ba khu ghế với ba đô cao khác nhau nhằm đảm bảo
khán giả có thể nhìn thấy điểm nhìn bất lợi trên sân khấu
-

Chiều cao sân khấu : 0.95m.
Điểm nhìn bất lợi cách mép sân khấu 1m
Khoảng cách giữa các hang ghế: d= 0.8
Chiều cao của người ngồi trên ghế : h’ = 1.1 m.
Chiều cao từ tia nhìn đến mắt người ngồi trước : c = 0.135 m.



Kiểm tra âm xấu:
Do măt bằng đối xứng nên ta kiểm tra 6 điểm trên mặt bằng trệt, 2 điểm trên mặt bằng lầu đảm bảo ∆l
<17m để không xảy ra hiện tượng tiếng dội.
SA’+A’A= 7,690+9,328==17,018 < SA + 17

SB’+ B’B = 9,011+13,604=22,615 < SB+17=14.755+17=31.755
SC’ + C’C = 10.349+20.639=30.988 < SC+17=24.344+17=41.344
SI’+I’I=6488+9591=16.079 < SI + 17
SK’+K’K= 9.423+19.498=28.921< SK+17=24.674+17=41.674
Tính toán tương tự ta có các khoáng ∆l<17 . Vậy không xảy ra hiện tượng âm dội.




ĐÁNH GIÁ VÀ ĐIỀU CHỈNH THÔNG QUA CÁC CHỈ TIÊU ÂM HỌC
a. Thời gian âm vang tối ưu của các tần số
Với f = 500Hz, ta áp dụng công thức :
TÖ
T500

= K. lg V (s)

- Công trình biểu diễn Cải lương có hệ số mục đính sử dụng là K= 0.41
- Thể tích phòng là V= 5103 m3
TÖ
T500

= k . lg V = 0.41 x lg5103= 1,5 (s)

- Với các tần số f khác, thời gian âm vang xác định theo công thức:

=R.

TU
T500


Trong đó R là hệ số hiệu chỉnh:
Ta có: Tần số f = 125Hz , R= 1.25 ; f = 2000Hz , R = 1

Suy ra:

TU
T125

= 1.875 s

;

TU
T2000

= 1.5 s

b. Hệ số hút âm trung bình của các tần số
- Tính hệ số hấp thu âm trung bình của các tần số :
Tổng diện tích các bề mặt phản xạ và hút âm trong hội trường :
+ Diện tích hai tường bên : 2 x 309 = 618 m2
+ Diện tích tường sau lưng khán giả : 398 m2
+ Diện tích sàn : 585 m2
+ Diện tích sàn ban công : 232 m2
+ Diện tích gầm sàn ban công : 232 m2
+ Diện tích trần: 611 m2
Tổng diện tích các bề mặt giới hạn phòng là : ∑S = 2676 m2



Hệ số hấp thu âm trung bình :
f = 500 Hz : Từ phương trình Ering
=
=



= - 0.2

⇔

= 1- e-0.19

= 0.184 (s)

f = 125 Hz : Từ phương trình Ering
=
=



= - 0.163

⇔

= 1- e-0.234 = 0.15 (s)

f = 2000 Hz : Từ phương trình Ering

T


TÖ
2000

=

0.16 × V
− S × ln(1 − α 2000 ) + 4mV

Trong đó : m = 0.0025 là hệ số hút âm của không khí ở điều kiện nhiệt độ 200C và độ ẩm 70%

⇒

ln (1 -

α 2000

⇔

) =

4mV 0.16 × V
−
TU
S
S × T2000

= = -0.184

= 1- e-0.162 = 0.168 (s)


c. Tổng lượng hút âm yêu cầu

A125
yc

Ayc500
Ayc2000

= S.
= S.
= S.

α 125

α 500

α 2000

= 2676 x 0.15 = 401.87 m2
= 2676 x 0.184 = 492.53 m2
= 2676 x 0.168 = 450.49 m2

d. Lượng hút âm thay đổi
Đối tượng hút âm N

125

Số lượng
đối tượng N


α

500
N.α

α

2000
N.α

α

N.α


Người ngồi trên ghế

595

0.24

142.8

0.32

190.4

0.43


255.85

Ghế tự do (30%)

255

0.18

45.9

0.28

71.4

0.28

71.4

Tổng cộng

850

(70%)

188.7

261.8

327.25


e. Lượng hút âm cố định ( khi có 70% khán giả )
Đối với tần số 125 Hz :
Đối với tần số 500 Hz :
Đối với tần số 2000 Hz :

Acñ125
Acñ500

=
=

Acñ2000

A125
yc
Ayc500

=

–
–

Atñ125
Atñ500

Ayc2000

–

= 401.87 – 188.7s = 213.17 m2 .

= 492.52 – 261.8 = 230.73 m2 .

Atñ2000

= 450.49 – 327.25 = 123.24 m2

f. Chọn vật liệu và bố trí trang âm
Diện
Các bề mặt

Vật liệu và kết cấu

hút âm

hút âm
Ván ép 3 lớp

500

2000

tích

α

S.α

α

S.α


α

S.α

450

0.21

94.5

0.21

94.5

0.08

36

220

0.348

87

0.59

147.5

0.25


62.5

166.4

0.01

1.664

0.01

1.664

0.02

3.328

22

0.86

18.92

0.63

13.86

0.83

18.26


20

0.1

2

0.11

2.2

0.09

1.8

(m2)
Trần phản xạ

125

Không vật liệu đệm
Tấm ép đệm bông
khoáng 50, dày 6mm,
Trần hút âm

ф6, khoảng cách lỗ
42mm, lớp không khí
50mm

Tường sau

khán giả Ts

Mặt bê tông quét sơn

và Ts lầu
Lan can ban

2 lớp ván ép đục lỗ

công

5, dày 30, lớp kk 30

Cửa đi

Cửa mặt bọc da


Sàn

Sàn gỗ ván

100

Acđ tổng hợp

0.05

1815.042


5

209.084

0.05

5

245.724

0.06

127.888

g. Kiểm tra sai số
Kiểm tra lương hút âm cố định
Đối với tần số 125 Hz

Đối với tần số 500 Hz

Acñ125
Acñ500

Đối với tần số 2000 Hz

x100 = 1.92 % thuộc đoạn 10%

 x100 = -6.498 % thuộc đoạn 10%

Acñ2000


 x100 = -3.77 % thuộc đoạn 10%

Sai số trong phạm vi cho phép . Vậy bố trí vật liệu và kết cấu hút âm như trên bảng thì đạt yêu
cầu về tổng lượng hút âm cần có trong phòng.
Kiểm tra thời gian âm vang
+ Thời gian âm vang thực trạng âm:
.Với tần số f = 125Hz : A125 =
. Với tần số f = 500Hz : A500 =

Acđ125
Acđ500

. Với tần số f = 2000Hz : A2000 =

+
+

Acđ2000

+ Hệ số hút âm trung bình của các tần số :
α 125

α 500

=

=

A125

S
A500
S

= = 0.15

= = 0.189

Atñ125
Atñ500

+

= 209.084+188.7 = 397.784 m2
= 245.724+261.8 = 507.524 m2

Atñ2000

= 127.8880+327.25 = 455.138 m2

6


α 2000

=

A2000
S


= = 0.17

Thời gian âm vang theo phương trình Ering :
tk
125

T

=

0,16 × V
− S × ln(1 − α 125 )

=

= 1.88 (s)

0,16 × V
tk
500

T

tk
2000

=

T


=

− S × ln(1 − α 500 )

=

= 1.456 (s)

0,16 × V
− S × ln(1 − α 2000 ) + 4mV

= = 1.84 (s)

Sai số thời gian âm vang tối ưu:
+ Đối với tần số 125 Hz: thỏa.= 8%<10%
+ Đối với tần số 500 Hz: thỏa.= 2%<10%
+ Đối với tần số 2000 Hz: thỏa.=1.8%<10%

Sai số với thời gian âm vang tối ưu của 3 tần số nằm trong đoạn 10% . Vậy thiết kế thời gian
âm vang đạt yêu cầu .

BẢNG TÍNH TOÁN TỔNG HỢP
Tần số Hz
Số % khán giả có mặt

125
70%

500
70%


2000
70%

Atđ

188.7

261.8

327.25

209.084

245.724

127.888

397.784

507.524

455.138

0.15

0.189

0.17


-0.16

-0.21

-0.186

428.16

561.96

497.736

(m2)

Acđ
A=
α

(m2)

Acđ

2

(m ) +

=A/S

ln(1 − α )
-S.


ln(1 − α )

Atd

2

(m )


-S.

ln(1 − α )

-

443.74

0.12

0.163

0.186

1.875

1.5

1.875


8%

2%

1.8%

+ 4mV

Thời gian âm vang tính
T tt
toán
T tu
Sai số

-

KẾT LUẬN
Từ những tính toán và bố trí vật liệu cũng như kiểm tra lại thiết kế, công trình phục vụ chức năng
Hòa tấu quy mô 850 chỗ đáp ứng được những yêu cầu thiết kế chống ồn và trang âm.