Мечеть имени Сулима Кадырова (п. Ойсхара)

Дата реализации проекта: август 2020 года

Город: Чеченская Республика, Гудермесский район, п. Ойсхара

Тип объекта: Мечеть

Вместимость: 15 тысяч человек

Проект выполнен: компанией "Мастер Звука"

При содействии компании "АРИС":

• Консультационные услуги
• Разработка акустического решения и моделирование системы звукоусиления
• Поставка оборудования
• Шефмонтаж
• Гарантийное обслуживание

Описание объекта:

Открытие мечети было приурочено к 69-й годовщине со дня рождения первого Президента ЧР Героя России Ахмат-Хаджи Кадырова.

Мечеть в поселке Ойсхара вместимостью до 15 тысяч человек названа в честь Сулима Кадырова. В 1932 году он был осуждён властями за преподавание Священного Корана и распространение нравственных ценностей истинного Ислама. За свою благородную просветительскую деятельность он провел в лагерях ГУЛАГа долгие 14 лет.

Торжественное открытие мечети состоялось 21 августа 2020 г. В качестве почетного гостя на открытии мечети присутствовал Глава Чеченской Республики Рамзан Кадыров.

Техническое задание:

1. Разработать решения по озвучиванию помещений молельных залов мечети (основной молельный зал и два молельных зала в цокольных этажах), обеспечивающих оптимальные значения акустических показателей в режиме звукоусиления.

2. Подтвердить корректность предложенной концепции электроакустическим расчетом на компьютерной модели.

3. Обеспечить исключительно точное, чистое, естественное звучание и высокое качество передачи речи.

4. Система управления СЗУ должна быть интуитивно понятной и не требовать специальной технической подготовки.

Особые условия, трудности:

1. Невозможность вносить изменения в отделку зала.

2. Сложная акустика помещения, влияющая на такие параметры, как равномерность покрытия, разборчивость и уровень комфорта во время прослушивания.

3. Сжатые сроки реализации проекта.

Концепция предложенного решения:

Акустические расчеты производились методом компьютерного моделирования в программном комплексе AFMG EASE 4.4 (Enhanced Acoustic Simulator for Engineers) на основе предварительно построенной трехмерной модели помещения. Эта методика широко применяется в современном акустическом проектировании и рекомендована к применению отраслевыми сводами правил. Для проведения расчетов все профили поверхностей были аппроксимированы плоскими секциями (в количестве 1320 шт.), каждой из которых задавались частотные коэффициенты звукопоглощения в соответствии с данными справочной литературы, натурных измерений и производителей материалов. Расчет основных акустических критериев на модели производился с помощью модуля AURA, позволяющего смоделировать отзвуки в помещении.

1. Основной молельный зал

Помещение молельного зала на уровне первого этажа имеет в плане квадрат максимальными размерами 34,6 х 34,6 м. Основной объем молельного зала имеет размеры, Д х Ш: 24,9 х 24,9 м и высоту плоской части потолка 15,1 м, над которой располагается барабан главного купола диаметром около 14 м. Высота от уровня пола 1 этажа до верха купола составляет около 24 м.

По периметру зала находится балкон высотой 5,25 м и глубиной около 5,0 м, отделенный от основной части молельного зала рядом колонн с шагом 5,0 м с устройством арочных сводов между ними.

Пол мечети покрыт толстым ковром. Поверхности стен и потолка основного объема зала выполнены штукатуркой под роспись либо мраморными плитами.

Воздушный объем зала с учетом подбалконного пространства и балконов составляет около 14 000 м³, общая площадь поверхностей – 6360 м².

2. Молельные залы в цокольных этажах

Помещения молельных залов имеют идентичное основному молельному залу устройство.

В плане зал имеет максимальные размеры, аналогичные основному молельному залу, 34,6 х 34,6 м. Материал стен – штукатурка под роспись, мрамор. В зале имеются несущие колонны с шагом 5,0 м. Высота зала 4.4 – 4.6 м, выполняется кессонированной конструкцией фальшпотолка аналогично основному молельному залу.

Акустические требования

В отечественной практике нормируется единственный критерий акустического качества – время реверберации RT60. Его значения в области средних частот устанавливаются на основании объема и назначения помещения. В отечественных нормах в перечне помещений упоминания о культовых сооружениях отсутствуют. Единых требований в зарубежных нормативных документах также нет. Существуют зарубежные и отечественные научные публикации, посвященные исследованию акустических условий в мечетях, в том числе выполненные сотрудниками компании «АРИС» совместно с лабораторией «Акустика залов» НИИ строительной физики РААСН.

Согласно данным этих исследований, с учетом объема основного молельного зала, оптимум времени реверберации RT60 в области частот 500-1000 Гц должен составлять от 1,9 до 2,2 с. Обеспечение данных значений существенно улучшит акустические условия в молельном зале как в режиме естественной акустики, так и при работе СЗУ.

Поскольку исходная отделка не подразумевала внесения корректировок (хотя были рассчитаны решения, позволяющие обеспечить оптимумы времени реверберации), в дальнейшем электроакустические решения рассчитывались исходя из значений, превышающих оптимальное RT60 более чем в 2 раза.

Помимо времени реверберации существует ряд дополнительных критериев акустического качества (распределение уровней звукового давления по прямому и полному звуку, индексы речевой ясности и артикуляции, индекс заметности эха и др.) и основной локальный параметр — индекс передачи речи STI, характеризующий разборчивость речи.

Для достижения хорошей разборчивости индекс STI должен составлять не менее 0,60, для отличной разборчивости – не менее 0,80. C учетом крайне высокой гулкости молельных залов и при отсутствии возможности существенного ее снижения следует ориентироваться на значения параметров разборчивости с учетом работы систем звукоусиления не менее – 0,45 (не ниже, «удовлетворительно»), по возможности обеспечив на большей площади размещения молящихся – не менее 0,50-0,55 (и выше).

Анализ акустики помещений и обоснование концепции озвучивания

Согласно расчетам на модели, время реверберации в зале в соответствии с отделкой по проекту оказывается существенно выше оптимальных значений и составляет от 3 до 4 секунд в среднечастотной области, с подъемом до 5 с в низкочастотной области и спадом вплоть до 1-2 с в области высоких частот. Данная характеристика является типичной для молельных залов мечетей; спад в области высоких частот связан с характеристикой звукопоглощения ковров, занимающих всю площадь пола. Такая неравномерность частотной характеристики неблагоприятно влияет на спектральную окраску и разборчивость речи в залах. С учетом заполнения зала людьми ситуация несколько улучшается – расчетное время реверберации в диапазоне средних частот падает до 2,8 – 3,1 с (что, тем не менее, выше оптимумов), однако в области низких частот практически не уменьшается.

Отсутствие возможности внесения существенного звукопоглощения в отделку приводит к необходимости оптимизации системы звукоусиления для обеспечения достаточного соотношения «сигнал-шум» (и, как следствие, повышение разборчивости звукового сигнала) на всей озвучиваемой площади.

Оценочный расчет был проведен для частотных полос 250, 500 и 1000 Гц с использованием звуковых колонн RCF VSA 1250 II и RCF VSA 2050 II.

С учетом архитектуры молельного зала оптимальным решением является размещение громкоговорителей по возможности таким образом, чтобы каждый источник покрывал расстояние не менее 10 м, что соответствует двукратному расстоянию между несущими колоннами. На несущие колонны купола в центральной части зала устанавливаются звуковые колонны RCF VSA 2050 II, которые обеспечивают более высокие значения по покрытию прямым звуковым давлением.

Электроакустическое решение зала

1. Система озвучивания основного молельного зала

В качестве основных акустических систем применяются звуковые колонны c управляемой направленностью RCF (Италия) серии VSA. Особенность предлагаемых звуковых колонн заключается в возможности регулировки для адаптации к площадке с учетом размещения слушателей и высоты размещения самих АС при сохранении их вертикального положения. Кроме того, данные колонны имеют достаточно узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости, что увеличивает долю прямой звуковой энергии на озвучиваемой площади и снижает количество нежелательных отраженных составляющих, что является крайне важным для увеличения разборчивости речи в помещениях с высокой гулкостью.

1) Основные АС, подвешиваются на фронтальной стене у михраба (ниши, у которой во время службы располагается имам) и под галереей, на высоте 2.0 м: RCF VSA 1250 II (активная вертикальная управляемая звуковая колонна, 12 динамиков 3,5", 12 усилителей D-класса по 50 Вт, 120 — 18000 Гц, макс. звуковое давление: 94 дБ (А-взвешенный на 30м), диаграмма направленности 130° по горизонтали, от 10° до 30° по вертикали, возможность "цифровой" фокусировки звука, алюминиевый корпус, 1340 х 125 х 97, 14 кг) – 4 шт.

2) Основные АС, подвешиваются на паре несущих колонн купола, ближних к михрабу, на высоте 2,0 м: RCF VSA 2050 II (активная вертикальная управляемая звуковая колонна, 20 динамиков 3,5", 20 усилителей D-класса по 50 Вт, 100 — 18000 Гц, макс. звуковое давление: 96 дБ (А-взвешенный на 30м), диаграмма направленности 130° по горизонтали, от 10° до 30° по вертикали, возможность "цифровой" фокусировки звука, алюминиевый корпус, 2070 х 125 х 97, 19 кг) – 2 шт.

3) АС линии задержки, подвешиваются на паре несущих колонн купола, дальних от михраба, на высоте 2,0 м: RCF VSA 1250 II – 2 шт.

По результатам контрольных измерений, проведенных в рамках пуско-наладочных работ, индекс передачи речи в центральной части основного молельного зала при работе звуковых колонн составил в среднем STI = 0,6, что соответствует качественной оценке «хорошо».

2. Система озвучивания балконов основного молельного зала 

В качестве систем озвучивания балкона применяются звуковые колонны RCF L2406 (трехполосная акустическая колонна с контролируемой направленностью, частотный диапазон 100 — 20000 Гц, номинальная мощность: 200 Вт / 8 Ом), которые размещаются следующим образом:

- на фронтальной стене, на высоте 1,8 м от уровня пола балкона – 2 шт.;

- на колоннах боковой части балкона – 4 шт.;

- на колоннах центральной части балкона – 4 шт.

3. Система озвучивания цокольных этажей

Решения по озвучиванию цокольных этажей выполняется по одинаковой схеме, с использованием потолочных громкоговорителей:

RCF PL 8X  (потолочный громкоговоритель, 8"+1", (100 В): 20-10-5-2,5 Вт, 60-20000 Гц, Max SPL 109 dB/1 м, белый, IP 44, 80°x 80°, 88x247 мм, 1,73 кг).

На каждом из этажей размещается по 22 таких громкоговорителя, встраиваемых в подвесную конструкцию потолка на участке между колоннами.

4. Минареты

Традиция зазывать на молитву в мечеть существует у мусульман уже 14 веков. И так как было необходимо усилить голос муэдзина, чтобы он мог превосходить шум современного города, каждый минарет оснащен четырьмя мощными всепогодными громкоговорителями рупорного типа RCF HD 410 и HD 6045. Они направлены на все стороны света и используются пять раз в день для призыва к молитве, иногда начиная с 4 часов утра.

Линейка громкоговорителей HD разработана для применения в ситуациях, когда звук должен передаваться на дальние дистанции без потери разборчивости и с низким уровнем искажений. Корпус выполнен из прочных влагостойких материалов, что позволяет использовать их вне помещений в сложных погодных условиях. Благодаря высокой дальности действия громкоговорителей верующие во всех прилегающих к мечети районах издали слышат звуки молитвы.

Звучание громкоговорителей усилено трансляционными усилителями BITTNER (Германия), модели 8X400, XV600 и XV400, а маршрутизация и обработка входных сигналов по всей системе обеспечено довольно популярной на рынке цифровой аудиоплатформой Symetrix (США), модель Prism 16x16. Благодаря web-платформе Symetrix Control Server, управление СЗУ во всех зонах, а также микрофонами можно осуществлять с любого подключенного к сети компьютера или мобильных устройств, таких как планшеты и смартфоны. Control Server позволяет управлять AV-системой как по проводной сети, так и через встроенный беспроводной модуль Wi-Fi.

В устройстве Control Server имеется предустановленное приложение Mixer, которое содержит 32 канала с назначаемыми фейдерами и кнопками Mute. Приложение подстраивается под размер и ориентацию экрана, что обеспечивает простоту работы на мероприятиях с помощью мобильных устройств или ПК. Пользователь легко может группировать или скрывать каналы, добавлять подписи, менять цвета, а также менять диапазон регулировки фейдеров. Поддержка Multi-touch позволяет воздействовать на несколько фейдеров одновременно, как на настоящей «железной» микшерной консоли. Приложение Mixer может быть сохранено на домашней странице мобильного устройства для быстрого доступа. Возможна одновременная работа нескольких пользователей в одном экземпляре Mixer, при этом для каждого пользователя можно создать логин и пароль для доступа к приложению.

В итоге заказчик был доволен, что акустическое оснащение мечети хорошо продумано и спроектировано на современном звуковом оборудовании, а измерения совпали с расчётными в пределах 96%.

Над проектом работали:

Руководитель проекта — А. Шамрай

Разработка акустического решения и моделирование системы звукоусиления — В.Алешкин

Системные инженеры — Е. Шуев и А.Мелентьев

Автор статьи — В. Шершнева

Редактор — Д. Бахманова

Особая благодарность за помощь и сотрудничество – сотрудникам лаборатории «Акустика залов» НИИ строительной физики РААСН.

НА ОБЪЕКТЕ УСТАНОВЛЕНЫ

ЗВУКОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ