Prostorová akustika v aule Vědeckovýzkumného areálu PdF UP v Olomouci

2015
Ing. Roman Pavelka

V případech, kdy navrhujeme nebo se spolupodílíme na řešení prostorové akustiky složitějších prostorů, se vždy snažíme o to, abychom po realizaci stavby získali zpětnou vazbu a ověřili si, zda námi navržené řešení bylo funkční. Stejně tak tomu bylo v případě auly pro 300 osob Pedagogické fakulty Univerzity Palackého v Olomouci (obr. 1).

Obr. 1 – Půdorys auly

Prostorová akustika

Prostorová akustika se zabývá vnitřními prostory staveb z hlediska srozumitelnosti řeči, úrovně vnitřní hlučnosti v rušných provozech, kvality reprodukce hudby apod. Prostorová akustika se nejčastěji hodnotí ve formě tzv. doby dozvuku. Doba dozvuku je zjednodušeně doba, za kterou se po vypnutí zdroje zvuku sníží hladina hluku ve vnitřním prostoru o 60 dB, viz obr. 2.

1 - doba zapnutí zdroje zvuku 2- názvuk 3 - doba vypnutí zdroje zvuku 4- dozvuková křivka

Obr. 2 – Grafické vyjádření doby dozvuku

Doba dozvuku se hodnotí souborem hodnot v sekundách pro jednotlivá frekvenční pásma. Požadavky na dobu dozvuku jsou pro různé typy místností uvedeny v ČSN 73 0527. Pro většinu vnitřních prostorů se požadavky určují v závislosti na objemu místnosti. Čím větší je vnitřní objem místnosti, tím je povolena vyšší doba dozvuku. Splnění požadavků na dobu dozvuku se stejně jako u zvukové izolace prokazuje pouze měřením na stavbě. V rámci zpracování projektu stavby je možné využít některou z výpočtových metod.

Řešení prostorové akustiky v době projektu

Akustickou studii pro hlavní prostor auly jsme zpracovali v roce 2008. Vnitřní objem auly byl 2 000 m³ a požadovaná doba dozvuku dle ČSN 73 0527 byla T₀ = 0,95 s. Celý návrh byl od počátku výrazně ovlivněn představou architekta, který navrhl vnitřní povrchy stropu a bočních stěn auly v podobě obkladu z dřevěných latí s rozestupem jednotlivých latí v šířce 40 mm. Z hlediska prostorové akustiky se tedy dalo předpokládat, že tento obklad se bude chovat spíše jako akusticky transparentní mříž, než jako akusticky pohltivý prvek a do vnitřního prostoru nepřinese požadovanou zvukovou pohltivost.
Náš návrh spočíval v realizaci obkladu zadní stěny auly zvukopohltivými panely Ecophon Wall panel. Pod dřevěný obklad bočních stěn bylo navrženo umístění desek z minerálních vláken Isover SSP2 tl. 50 mm v celkové ploše 75 m², což představovalo přibližně polovinu celkové plochy dvou bočních stěn auly. Nad podhled z dřevěných latí jsme navrhli instalaci celkem 50 kusů rezonátorů BF1-SON pro zvýšení zvukové pohltivosti na nižších frekvencích. Při výpočetním hodnocení znamenal tento návrh předpoklad pro splnění požadované doby dozvuku.

Kontrolní měření v průběhu realizace

V rámci studie jsme také navrhli kontrolní měření doby dozvuku ve stádiu rozestavěnosti interiéru auly pro kontrolu výpočtového předpokladu. Měření jsme provedli na stavbě v říjnu 2013. Výsledky měření (graf na obr. 7) byly vyhodnoceny jako odpovídající stádiu rozestavěnosti (obr. 3 až 6) a z naší strany bylo doporučeno pokračovat v realizaci interiéru dále dle původního návrhu.

Měření po dokončení stavby

Finální měření doby dozvuku v již naprosto dokončeném interiéru auly (obr. 8 až 11) jsme provedli v dubnu 2014. Výsledek měření (graf na obr. 7) byl z našeho pohledu uspokojivý. Výsledná doba dozvuku byla mírně pod úrovní stanovenou výpočtem v roce 2008. Důvodem pro snížení doby dozvuku oproti výpočtovému předpokladu byla záměna podlahové krytiny v podobě marmolea za koberec. Další zvýšení zvukové pohltivosti ve vnitřním prostoru zapříčinila těžká černá textilie, která byla oproti původnímu návrhu umístěna pod všechny dřevěné laťkové obklady v aule. Výsledná doba dozvuku v aule se z toho důvodu pohybuje spíše na spodní hranici doporučeného pásma dle ČSN 73 0527 (hranice pro dobu dozvuku v grafu na obr. 7). V prostoru auly je nainstalována také kvalitní audio technika a doba dozvuku na spodní hranici doporučeného pásma tedy není na závadu.

Obr. 7 – Doba dozvuku v aule stanovená výpočtem a měřením na stavbě

Podklady

[1] ČSN 73 0525 Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – Všeobecné zásady
[2] ČSN 73 0527 Akustika – Projektování v oboru prostorové akustiky – prostory pro kulturní účely – prostory ve školách – prostory pro veřejné účely
[3] ČSN EN 12354-6 (73 0512) Stavební akustika – Výpočet akustických vlastností budov z vlastností stavebních prvků – Část 6: Zvuková pohltivost v uzavřených prostorech
[4] Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací
[5] Vyhláška č. 137/1998 Sb. o obecných technických požadavcích na výstavbu
[6] Projektová dokumentace objektu „Vědecko-výzkumný areál PdF UP v Olomouci“, autor Atelier R s.r.o. Olomouc