Patalpos funkcijos įtaka erdvės akustikai
Pastaruoju metu visuomenė vis geriau supranta, kad patalpoje svarbus ne tik estetinį pasigėrėjimą teikiantis vaizdas, ergonomiška aplinka, bet ir akustinis komfortas. Vis dėlto dažniausiai apie patalpos akustinį komfortą susimąstoma projektuojant tik specifines (ypatingų akustinių reikalavimų) patalpas. Tad savaime suprantama, kad patalpos funkcija turi tiesioginę įtaką reikalavimams, keliamiems patalpos akustikai. Šiame straipsnyje pabandysime apibūdinti įvairius patalpų tipus pagal jų funkciją ir apibrėžti, kokie akustinį komfortą lemiantys veiksniai aktualiausi kiekvienam iš tipų.
Dirbdami dažnai susiduriame su prašymu užtikrinti gerą patalpos akustiką. Tada ir kyla pagrindinis klausimas – kas gi užsakovui yra „gera akustika“. Atsakymas priklauso nuo to, kokios funkcijos patalpą nori sukurti užsakovas. Tai, kas gerai kino salei, niekada nebus gerai kamerinės muzikos salei. Dažnai norima vieną patalpą naudoti visoms įmanomoms funkcijoms iš karto (universali salė), tačiau tokiu atveju didelė tikimybė, kad patalpa nebus idealios akustikos nė vienai norimai funkcijai. Dažniausiai derinant dvi ar daugiau patalpos funkcijas vienoje erdvėje (pvz., spektaklis ir koncertas) realu pasiekti norimą akustinį rezultatą, priimtiną dviem funkcijoms. Kai kuriais atvejais suderinti dvi patalpos funkcijas dėl jų labai skirtingų reikalavimų akustikai galima tik naudojant mobilią akustinę apdailą (pvz., kino salė ir kamerinės muzikos salė. Kamerinės muzikos koncerto metu turėtų būti naudojami nuimami refleksiniai skydai visų patalpos plokštumų zonose (lubose ir sienose) arba mobilios hidrauliniu būdu judančios bei persiverčiančios plokštumos). Kai kurios funkcijos tarpusavyje ypač sunkiai suderinamos.
Pagal erdvės funkciją patalpas galima suskirstyti į keturis pagrindinius (akustinius) tipus (ATP):
1 ATP – patalpos, kurioms svarbus tik žmogaus kalbos spektras (200–7 000 Hz) (gyvenamosios patalpos, konferencijų, posėdžių salės, kabinetai, kavinės);
2 ATP – patalpos, kurioms svarbus visas garso spektras, išskyrus žemus garsus (200–10 000 Hz) (kamerinės muzikos salės, operos salės, teatro salės, bažnyčios, sporto ir universalios arenos);
3 ATP – patalpos, kurioms svarbus visas garso spektras (63–10 000 Hz) (kino salės, naktinių klubų salės, koncertų salės);
4 ATP – patalpos, kurioms aktualus visas garso spektras (63–10 000 Hz) ir nustatytos ypač siauros tolerancijos ribos (įvairios garso įrašų studijos (balso įrašų, foninių triukšmų, postprodukcijos, garso montažinės, sinchroninio garso suvedimo studijos, „Dolby“ studijos).
Kiekvienas tipas turi atitikti tam tikrus akustinius reikalavimus, darančius įtaką patalpos akustiniam komfortui: 1) izoliacija nuo išorės triukšmo; 2) vidaus akustikos užtikrinimas.
Izoliacija nuo išorės triukšmo
Patalpos garso izoliacija – vienas pagrindinių patalpos komforto rodiklių. Įrodyta, kad triukšmas daro neigiamą įtaką žmogaus psichologinei būsenai ir net sveikatai. Būdamas triukšmingoje aplinkoje žmogus patiria stresą, greičiau pavargsta. Net elementarus bendravimas triukšmingoje aplinkoje tampa daug pastangų ir susikaupimo reikalaujančiu veiksmu. Išorės triukšmo pobūdis gali būti:
- ore sklindantis – ore sklindančios tiesioginės garso bangos;
- smūginis – žemi garso dažniai, pastatuose sklindantys per perdangas, kitas konstrukcijas. Taip pat gali formuotis nuo inžinerinių pastato komunikacijų, joms turint standų kontaktą su atitvarinėmis, atraminėmis pastato konstrukcijomis.
Patalpos apsaugą nuo išorės triukšmo užtikrina patalpos atitvaros (sienos, grindys, lubos, langai, durys ir kt. pastato konstrukcijos). Skirtingos atitvarų konstrukcijos turi skirtingus garso izoliacijos reikalavimus. Norint užtikrinti patalpos izoliaciją nuo aplinkos triukšmo, privaloma užtikrinti tinkamas patalpos atitvarų konstrukcijas, ypač kruopščiai izoliuoti inžinerinių sistemų tinklus. Ore sklindantis garsas pastate gana lengvai izoliuojamas, tačiau smūginės garso bangos nesustabdomos, jei projektuojant padaryta esminių klaidų. Patogiausia įvertinti patalpos garso izoliaciją vertinant jos vidaus nuosavą triukšmą, visame garso dažnių spektre. Tai apibūdina triukšmo kreivė (TK, angl. Noise Criteria, NC).
TK normomis lengviausia apibūdinti, kokia garso izoliacija privalo būti užtikrinama patalpoje, įvertinant aplinkos triukšmą, ventiliacijos, kitų inžinerinių sistemų skleidžiamą triukšmą.
1 ATP turėtų būti pasiekta NC 40–35 norma;
2 ATP turėtų būti pasiekta NC 35–30 norma;
3 ATP turėtų būti pasiekta NC 35–30 norma;
4 ATP turėtų būti pasiekta NC 25–20 norma.
Vidaus akustikos užtikrinimas
Aidėjimo trukmės (reverberacijos) laikas patalpoje.
Būtina užtikrinti optimalų konkrečiai patalpai aidėjimo trukmės (reverberacijos) laiką. Patalpoje turi būti numatytas reikiamas absorbuojančių paviršių plotas, užtikrinsiantis reikiamą garso bangų sugertį. Kiekvienos patalpos reverberacijos laikas yra skirtingas. Jis tiesiogiai priklauso ne tik nuo patalpos tūrio, bet ir funkcijos. Palyginimui galima pateikti dvi skirtingos funkcijos patalpas – konferencijų ir kino salę. Ir viena, ir kita erdvė yra įgarsinta, tačiau konferencijų salėje svarbūs kalbos spektro dažniai, o kino salės erdvėje būtina užtikrinti tolygią visų garso dažnių spektro absorbciją.
Akustinių absorbcinių medžiagų kiekius ir dislokacijos vietas būtina kruopščiai apskaičiuoti, nes neteisingo skaičiavimo padariniai gali lemti per mažą patalpos reverberacijos laiką. Klausytojas tokioje patalpoje praras erdvės pojūtį, o tai neigiamai veiks jo garso suvokimą. Per mažas reverberacijos laikas darys neigiamą įtaką kalbos spektro pasiskirstymui erdvėje. Per didelis aidėjimo trukmės (reverberacijos) laikas vargins klausytoją, komplikuos artikuliacijos suvokimą. Tokioje patalpoje klausytojas greičiau pavargs, artikuliacijai suvokti reikės pastangų. Koks turėtų būti norminis reverberacijos laikas patalpoje, priklauso nuo patalpos tūrio ir funkcijos. Vienodo tūrio kino salėje ir kamerinės muzikos salėje aidėjimo trukmės laikas (Rt) turėtų būti, pvz., 0,6 ir 1,1 sekundės.
1 ATP turi būti užtikrinta kalbos spektro absorbcija, reverberacijos laiko dažnių duomenys privalo būti tolygūs kalbos diapazone (200– 2 000 Hz).
2 ATP turi būti užtikrinta viso spektro tolygi absorbcija, ypač aktualu neperslopinti patalpos, reverberacijos laiko dažnių duomenys privalo būti ypač tolygūs visame garso dažnių diapazone, galima ilgesnė aidėjimo trukmė žemų garso dažnių diapazone (63–200 Hz).
3 ATP privalo būti užtikrinta viso spektro absorbcija, reverberacijos laiko dažnių duomenys privalo būti tolygūs visame garso dažnių diapazone.
4 ATP turi būti užtikrinta viso spektro ypač tolygi absorbcija, tolerancijos ribos labai siauros, reverberacijos laiko dažnių duomenys privalo būti ypač tolygūs visame garso dažnių diapazone.
Difuzinis laukas patalpoje
Patalpose būtina vengti stovinčių aidų koncentracijos. Stovinčių aidų susiformavimą tiesiogiai veikia patalpos geometrinė forma. Akustiškai komfortiškoje patalpoje būtina vengti lygiagrečių paviršių. Tarp lygiagrečių plokštumų susidarantys stovintys aidai formuoja patalpoje akustinį chaosą. Taip pat patalpoje siūloma vengti įgaubtų paviršių. Pastarieji veikia kaip akustiniai lęšiai. Ši forma koncentruoja pirminius garso atspindžius įgaubto paviršiaus geometriniame centre. Ypač svarbus difuzinis laukas antrojo akustinio tipo patalpose.
1 ATP svarbu suformuoti difuzinį lauką, reikėtų kreipti dėmesį į žiūrovų zonas.
2 ATP difuzinis laukas yra pagrindinis kriterijus, lemiantis tokių patalpų akustinį komfortą. Būtina užtikrinti difuziją patalpoje, atsižvelgiant į numatomo garso šaltinio vietą.
3 ATP difuzinį lauką būtina suformuoti visose patalpos plokštumose, vengiant tiesioginių pirminių atspindžių į publikos zonas.
4 ATP difuzinį lauką būtina suformuoti visose patalpos plokštumose, vengiant tiesioginių pirminių atspindžių į publikos zonas.
Remdamiesi praktika, UAB „Architektūra Akustika Technologijos“ komandos nariai teigia, kad patalpos funkcija daro tiesioginę įtaką akustiniams patalpos duomenims ir – svarbiausia – akustiniam komfortui. Pasak architektės Gintarės Privedienės, optimaius rezultatas pasiekiamas tada, kai patalpos funkcija apsvarstoma ir akustiniu aspektu dar kuriant projektą. Šitaip dažniausiai pavyksta suderinti kelias funkcijas vienoje patalpoje, negadinant vizualinio erdvės pavidalo ir turint didelį medžiagų pasirinkimą. Tačiau tai padaroma tik laiku pasirūpinus akustine patalpos kokybe, derinant patalpos estetiką bei funkcionalumą, o ne sprendžiant kilusias problemas jau įrengtoje patalpoje.
UAB „Architektūra Akustika Technologijos“
R. Jankausko g. 6, LT-04310, Vilnius, mob. (8 5) 207 9207,
el. paštas [email protected]
2010 m. Pavasaris