Физические основы акустики

Брянская государственная

Инженерно-технологическая академия

Е.А.Вощукова

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ АКУСТИКИ

Учебное пособие

Брянск 2011

УДК 534 (075)

Вощукова, Е.А. Физические основы строительной акустики: учебное пособие для студентов очного и заочного обучения (направление подготовки бакалавров «Строительство») / Е.А.Вощукова. – Брянск: БГИТА, 2011. –96 с.

Рассмотрен ряд вопросов, связанных с физикой колебательных и волновых процессов, особенностями распространения звуковых волн в воздухе, процессами отражения и поглощения звука различными поверхностями. Отдельные главы посвящены механизму слухового восприятия и принципам действия источников и приемников звука. Рассматриваются основные методы расчета звукового поля в помещении, влияние характеристик помещения на качество восприятия звуковых сигналов. Особое внимание уделено вопросам влияния шума на организм человека и способам защиты от шума.

Предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Физические основы строительной акустики» и «Физические основы шумопоглощения».

Рецензент

Алексеева Г.Д., доцент, канд. физ.-мат. наук

Рекомендовано в качестве учебного пособия научно-методическим советом БГИТА

Протокол № 6 от 30.06.2011

© Брянская государственная

инженерно-технологическая

академия, 2011

© Е.А. Вощукова, 2011

ВВедение

Дисциплина «Физические основы строительной акустики» впервые была включена в учебные планы студентов строительного факультета Брянской государственной инженерно-технологической академии в качестве одного из элективных курсов более десяти лет назад. Начиная с 2003 года, эта дисциплина является обязательной для изучения студентами специальностей «Промышленное и гражданское строительство», «Экономика и управление недвижимостью» и «Городское строительство и хозяйство». При переходе на многоуровневую подготовку специалистов в рамках Федерального Государственного Стандарта ВПО дисциплина «Физические основы строительной акустики» была включена в вариативную часть учебного плана подготовки бакалавров по направлению «Строительство».

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Строительство» выпускник, получивший квалификацию бакалавра, должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:

 - использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК–1);

 - способен выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико – математический аппарат (ПК–2).

На формирование этих компетенций и направлено изучение курса «Физические основы строительной акустики».

Одной из основных задач специалиста в области строительства является создание оптимальной среды для жизни и деятельности человека. Свойства среды, определяющие уровень комфорта в помещении, характеризуются микроклиматом, условиями зрительного восприятия и видимости, а также качеством восприятия звука и уровнем шума, возникающего в помещении или проникающего в него. Данные вопросы являются предметом изучения строительной физики – прикладной области физики, одним из основных разделов которой является архитектурно-строительная акустика.

Акустика – область физики, в которой исследуются упругие колебания и волны, процессы их возбуждения и распространения, взаимодействие их с веществом и разнообразные применения.

К прикладным областям акустики можно отнести архитектурную акустику, строительную акустику, а также весьма большой раздел современной акустики, связанный с изучением шумов и вибраций, влиянием их на человеческий организм и разработкой методов борьбы с ними.

Основной задачей архитектурной акустики является исследование условий, определяющих слышимость речи и музыки в помещениях и разработка архитектурно-планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих оптимальные условия слухового восприятия.

Строительная акустика изучает вопросы снижения уровня шума в зданиях. Кроме основного пути борьбы с шумом, то есть снижения уровня шума в источнике, во многих случаях требуется использование всех других методов: звукоизоляции, звукопоглощения, активного глушения.

Для успешного решения прикладных задач акустики необходимо понимать физические основы процессов распространения звуковых волн, иметь представление о механизме слухового восприятия и о принципах работы источников и приемников звука, владеть основными методами расчета звукового поля, знать, как влияет шум на организм человека и как можно защититься от этого влияния.

Изложению этих вопросов и посвящено данное учебное пособие.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АКУСТИКИ

1 Колебания и волны: основные понятия