Акустика спортивных сооружений

Дата публикации: 
23.01.2015

спортивный зал

В России строится все больше спортивных сооружений. Руководителям строительных организаций любых форм собственности стоит обратить пристальное внимание на этот быстро развивающийся сегмент рынка, который гарантирует постоянные заказы и неплохие доходы. Однако к спортивным объектам предъявляется ряд специфических требований, в том числе и по акустическим свойствам. Как выполнить эти требования качественно и с небольшими затратами?

 

Важность акустических характеристик спортсооружений

 

Одним из наиболее важных параметров любого спортивного сооружения являются его акустические характеристики. Существует устойчивое заблуждение, что высокий уровень поглощения звуков нужен, в первую очередь, для консерваторий, современных кинотеатров, концертных залов и других подобных объектов культуры, при строительстве же спортивных сооружений акустические требования второстепенны. Некоторые горе-проектировщики, придерживаясь такой точки зрения, выдают рабочие чертежи без учета акустической специфики спортивных объектов. В результате в спортивных комплексах оказывается невозможно проводить соревнования по бальным танцам, художественной гимнастике или фигурному катанию, а при проведении соревнований по игровым видам спорта спортсмены, болельщики и обитатели близко расположенных зданий испытывают акустический дискомфорт.

 

Примечание. Спортивные объекты, предназначенные для проведения международных соревнований (а такие соревнования могут проводиться в любом крупном комплексе), должны строиться с соблюдением всех, в том числе и акустических, европейских стандартов.

 

В Германии, например, из-за слишком громких звуков, доносящихся из спортивного зала и нарушающих тишину и покой окружающих, на реконструкцию был закрыт крупный спортивный комплекс, который приносил владельцем немалую прибыль. В судебном порядке местные жители настаивают еще и на компенсации морального вреда (процесс продолжается до сих пор), поэтому в развитых европейских странах вопросам акустической защиты принято уделять повышенное внимание. России в свете грядущих спортивных событий также жизненно необходимо приближать свою нормативную базу в этой области к европейскому уровню и уже в обозримом будущем соблюдать "шумовые стандарты".

 

Акустические характеристики материалов и сооружений

 

Любая строительная конструкция, в том числе и спортивная, с акустической точки зрения имеет несколько основных характеристик: звукоизоляция, звукопоглощение, время реверберации.

Звукоизоляция (далее - ЗИ) - перепад между уровнями звукового давления с внешней и внутренней сторон оцениваемой конструкции. Измеряется в децибелах (дБ). ЗИ оценивает способность ограждающей поверхности препятствовать проникновению шума из помещения либо наоборот. Очень "наглядно" можно оценить уровень ЗИ строительных конструкций во время футбольного матча. Если снаружи стадиона рев десятков тысяч людей слышен так же отчетливо, как и внутри, ЗИ строительных конструкций нулевая, если наоборот - идеальная.

Звукопоглощение (далее - ЗП) - отношение звуковой энергии, поглотившейся строительной конструкцией, к общему количеству энергии, попавшему на ее поверхность. Измеряется в процентах или абстрактным коэффициентом от 0 до 1. Если, например, ЗП составляет 83%, это значит, что 17% звуковой энергии в определенном диапазоне отразилось от ограждающих элементов и "вернулось" в помещение, а 83% поглотилось, преобразовавшись в тепловую энергию.

 

Примечание. К техническим характеристикам потолочных и стеновых звукопоглотителей относятся: акустические и гигиенические показатели, влагостойкость, пожарно-технические характеристики, ударопрочность, светотехнические показатели и долговечность.

 

Для обеспечения необходимого ЗП наибольшее внимание уделяется потолочному пространству. Поэтому уже довольно давно выпускаются акустические потолки, которые являются прекрасными поглотителями всевозможных шумов и звуков. Одними из наиболее востребованных материалов для декорирования спортивных объектов являются подвесные потолки AKUSTO и ECOFON. Наиболее распространенные размеры потолочных плит могут составлять 600x600 или 1200x600 мм. В больших помещениях, где для улучшения акустики не хватает звукоизоляции потолочного пространства, рекомендуется использовать также звукопоглощающие стеновые панели.

Выбор акустического материала потолка или стен спортивных сооружений зависит от разных параметров: его объема, цены, интерьерных особенностей, а также от того, какую именно область частотного диапазона нужно скорректировать.

С точки зрения ЗП акустические материалы можно разделить следующим образом:

- средне- и высокочастотные поглотители;

- низкочастотные поглотители;

- широкополосные поглотители.

К средне- и высокочастотным поглотителям относятся:

- пористые материалы в виде плит, изготовленных из легких пористых материалов;

- волокнистые материалы, выполненные также в виде плит, изготовленных из минеральной или стекловаты, синтетических либо древесных волокон. Лицевая поверхность таких материалов может быть обработана специальными красками, которые имеют поры, легко пропускающие воздух.

Кроме того, лицевую поверхность можно покрыть акустически прозрачными тканями или неткаными материалами. Коэффициент поглощения данных материалов находится в пределах 0,4 - 1,0 в диапазоне средних и высоких частот (500 Гц - 4 кГц).

К низкочастотным поглотителям можно отнести:

- материалы в виде тонких панелей с различной степенью перфорации, которые могут быть изготовлены из гипсовых плит, МДФ, дерева;

- резонансные конструкции из пористых волокнистых материалов, перфорированных тканевых экранов и воздушного зазора.

Коэффициент поглощения данных материалов находится в пределах 0,3 - 1,0 в диапазоне низких частот (63 - 500 Гц).

Поглотителями в широком диапазоне частот являются:

- многослойные резонансные конструкции, состоящие из нескольких параллельных экранов с разной степенью перфорации и воздушным зазором разной толщины;

- конструкции из перфорированных материалов и пористых поглотителей. При использовании таких конструкций частотную характеристику поглощения можно регулировать подбором пористого материала и изменением воздушного зазора.

 

Примечание. Один из главных критериев акустического качества помещения - это время реверберации. При большом его значении искажается восприятие звуков, уменьшается разборчивость речи, при очень малом - появляется эффект "безжизненности" помещения. Обеспечить оптимальное время реверберации (или регулировать его) в большинстве случаев позволяют современные акустические материалы и конструкции, с помощью которых создается дополнительное поглощение звука.

 

Создание комфортных акустических условий в спортивных залах означает, прежде всего, обеспечение достаточной разборчивости речи и снижения уровня шума. Следует отметить, что и простое снижение уровня шума, помимо улучшения акустических условий для спортсменов и зрителей, способствует повышению разборчивости речи. Более четко слышны команды судей, установки тренеров. Особенно это важно для контактных видов спорта, таких как бокс, борьба, восточные единоборства. Как упоминалось ранее, для гимнастов и танцевальных пар хорошая акустика так же необходима, как спортивные снаряды. Можно безупречно подобрать костюмы, макияж, реквизит, но если музыка будет звучать приглушенно либо, наоборот, слишком громко, то художественная композиция окажется неполноценной.

Основная задача акустического решения для любого крытого спортивного сооружения - уменьшение времени реверберации до значений, соответствующих стандартам для объектов физкультурно-спортивного назначения, например многоцелевых залов, в которых к тому же очень часто возникает необходимость подавления поздних звуковых отражений, вызывающих эхо.

Снижение времени реверберации и ослабление поздних отражений также является необходимым условием хорошей работы системы озвучивания, особенно если предусмотрено использование микрофонов. Система озвучивания обычно устраивается в тех случаях, когда требуется передача речевой информации или музыкальное сопровождение спортивных мероприятий. В спортивных залах, имеющих места для зрителей, система озвучивания необходима практически всегда.

Строительным организациям при подборе соответствующих строительных материалов, например, для отделки спортивного зала, стоит обращать особое внимание не только на площадь, но и на линейные размеры (длину, ширину), а также высоту сооружения. К примеру, площади спортивных залов с линейными размерами 80x25 м и 40x50 м имеют одинаковую площадь - 2000 кв. м. Допустим, что они выполнены из одних и тех же строительных материалов, имеют одинаковое количество дверей и окон и одинаковую высоту потолков. Казалось бы, при выборе акустических материалов можно использовать унифицированный подход. Ничего подобного! Периметр в первом случае составляет 210 м, а во втором - 180 м, один зал напоминает прямоугольник, другой - практически квадрат. Для достижения одинаковых акустических характеристик и снижения времени реверберации применяются разные методики расчета.

В спортивных залах с вертикальными отражающими стенами звукопоглотитель следует равномерно распределять по внутренним поверхностям. Если он располагается только на потолке (наиболее распространенный вариант), то для повышения его звукоизоляционных свойств можно рекомендовать наклон вертикальных стен к звукопоглощающему потолку или их членение. При наклоне всех стен к потолку угол их наклона должен составлять около 3 градусов, а при наклоне только двух смежных стен - около 8 градусов.

В случае членения вертикальных стен следует дополнить его системой горизонтальных членений, обеспечивающих рассеянное отражение звука в достаточно широком диапазоне частот, так как только вертикальные членения должного эффекта не дают. Наклон стен к такому потолку может комбинироваться с их звукопоглощающей отделкой. Решение в каждом конкретном случае принимается с учетом архитектурных и конструктивных особенностей зала.

При выборе типа звукопоглотителя для отделки спортивного зала, учитывая широкополосный характер шума, следует отдавать предпочтение материалам и конструкциям, имеющим коэффициент звукопоглощения 0,6 в диапазоне частот 125 - 4000 Гц. Если свободных внутренних поверхностей зала для размещения требуемой по расчету звукопоглощающей облицовки не хватает, то следует применять звукопоглотители кулисного типа, которые обеспечивают большее поглощение, чем плоские облицовки, занимающие такую же площадь внутренней поверхности зала. Как звукопоглощающие облицовки, так и кулисные звукопоглотители при необходимости следует защищать от механических повреждений дополнительным экраном в виде металлической сетки или декоративной решетки из любого материала, обладающего достаточной прочностью. Желательно, чтобы коэффициент перфорации декоративной решетки составлял не менее 30%. В бассейнах пористый звукопоглотитель следует защищать пленкой толщиной не менее 30 мкм.

Еще одним важным дополнением является необходимость соответствия звукопоглощающих материалов пожарным и санитарно-эпидемиологическим характеристикам.

 

Шум стоит дешевле

 

Ну и самое главное, конечно, - соответствие акустических свойств спортивных зданий и сооружений финансовым возможностям заказчика строительства. Федеральный закон от 21.07.2005 N 94-ФЗ "О размещении заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных и муниципальных нужд" (далее - Закон N 94-ФЗ) очень ограничивает возможности маневрирования в этой области. Делай, как дешевле, полностью исключай дополнительные затраты - и только тогда будет реальная, а не теоретическая возможность победы в государственных торгах. Но, как говорится, волка ноги кормят, а коммерческого директора строительной фирмы - голова. Общие затраты на акустику не превышают 1 - 2% от сметной стоимости нового спортивного объекта, поэтому если на открытый электронный аукцион выставлен именно такой лот, то возможность урезать строку "Прибыль" для использования акустических материалов высокого качества все-таки есть. Если же на торгах выставляются лоты на реконструкцию, капитальный или текущий ремонт спортивного сооружения, где акустические материалы - значительная финансовая составляющая, совет один: ищите дешевые аналоги, которые проходят по качественным характеристикам. Иначе дивиденды от участия сведутся к олимпийскому: "Главное не победа, а участие".

 

Примечание. При выполнении государственного или муниципального заказа подрядчик должен построить спортивное сооружение дешево и качественно. Если же удалось возвести объект только дешево, нужно защититься правильно оформленными разрешениями, согласованиями и сертификатами.

 

При строительстве главное - соблюдать все нормы технического регламента, технику безопасности, противопожарные и санитарно-эпидемиологические требования и, конечно, сроки. Если потом какой-нибудь спортивный специалист по звуку или звукорежиссер усомнится в качестве музыки, желательно отдать ему на изучение заготовленную "толстенькую пачку" разрешений и согласований. Примерно на 10 - 15-м листе он потеряет всякий интерес к проблеме и с чистой душой и чувством выполненного долга подпишет все необходимые акты сдачи-приемки. Автор статьи вообще считает Закон N 94-ФЗ одним из наиболее непроработанных: "явная халтура, но дешево" приоритетнее более дорогой качественной работы, однако, видимо, у депутатов Государственной Думы на этот счет другое мнение, а правила игры диктуют они, поэтому работать нужно по тем стандартам, которые задаются сверху.

Я акцентирую внимание на Законе N 94-ФЗ потому, что четыре из пяти спортивных объектов строятся полностью или на условиях софинансирования на бюджетные деньги. Хотя - на государственные средства построена суперсовременная арена "МЕГАСПОРТ" в Москве. Акустика на ней - одна из лучших, если не лучшая в мире для спортивных сооружений подобного профиля, но это, скорее, исключение, и строили ее еще в то время, когда некоторые положения Закона N 94-ФЗ не были доведены до абсурда.

Если же инвестор частный, то его гораздо проще убедить, что качественная акустика - залог процветания и благополучия его спортивного сооружения.

 

Полезные рекомендации

 

В завершение статьи хочется привести несколько рекомендаций, которые автор считает оптимальными при расчете и монтаже акустических систем.

Дорого не всегда оптимально. Сейчас на рынке представлен такой огромный ассортимент всевозможных акустических систем, как комбинированных (подвесной потолок и акустические стеновые панели), так и узконаправленных, что перед принятием окончательного решения о приобретении того или иного материала торопиться не стоит. Лучше изучить несколько альтернативных вариантов. Вполне возможно, что менее дорогая акустическая защита именно на спортивном объекте окажется гораздо функциональнее ее более дорогого аналога.

Без развития нет движения. Ежегодно появляются все новые и новые разработки акустических материалов и систем, поэтому хотя бы одному из специалистов любой строительной компании нужно быть в курсе всех инноваций в этой области.

Универсальный не значит худший. Очень часто звуко- и теплоизоляционные свойства конструкции повышаются при использовании одного и того же материала, например утеплителя на основе минеральной ваты, одна или обе поверхности которого покрыты металлизированной фольгой. Теплоизолятор без фольги стоит дешевле, зато придется нести дополнительные затраты на звукоизоляцию, поэтому стоит просчитать оба варианта и выбрать лучший.

Экологическая безопасность как необходимый критерий качества материала. Если есть возможность в качестве звукоизоляционного покрытия не использовать материалы, потребительские свойства которых до конца не изучены на предмет экологической безопасности, лучше этого не делать.

Категория: 

спортивный стадион