Prostorová akustika – současná situace

S prostorovou akustikou jsme se v domácím poslechovém prostředí až na výjimky větších poslechových prostorů některých klientů zatím nesetkávali vůbec. Žádná česká norma také požadavky z hlediska prostorové akustiky pro bytové poslechové prostředí neupravuje, protože se jedná o záležitost soukromou a individuální.

 

Prostorová akustika však přece jen zasahuje do povědomí všech lidí, a to v případech takzvaných velkých shromažďovacích prostor určených pro kulturní a sportovní účely a dále všude tam, kde by měla být prioritní srozumitelnost přenášeného řečového signálu, tedy ve všech učebnách, přednáškových sálech, posluchárnách a zasedacích místnostech. Stranou však nemohou zůstat ani pracoviště s velkoplošnými kancelářemi a restaurace i kavárny. V následujícím textu probereme všechny uvedené případy, protože prostorová akustika představuje obvykle poslední prvek výstavby, na kterém se vždy nezdravě šetří, a výsledky potom bývají katastrofální.

Schválně si dovolím začít prostory, kde se domnívám, že by měla být prioritně řešena prostorová akustika a teprve pak vše ostatní. Zvláště v současnosti, kdy lze na počítači namodelovat koncertní sál a pomocí takzvané „auralizace“ nechat zahrát v tomto imaginárním sále úryvek hudby. Investor dostane sluchátka, zvolí místo, kde chce sedět, a do sluchátek mu proudí hudba se všemi imaginárními odrazy, které v budoucnosti na tomto místě uslyší. Není to úžasné? Je jen škoda, že za posledních sto let se v České republice postavily pouze tři koncertní síně – jedna větší ve Zlíně (prof. Ing. arch. Eva Jiřičná) při Kongresovém centru Zlín a dvě menší v prostorách Pražské konzervatoře (Ing. Karel Sehyl) a Konzervatoře Plzeň (akad. arch. Pavel Joba). Je nutno též připomenout Betlémskou kapli při ČVUT v Praze, zrekonstruovanou akusticky s vynikajícím výsledkem, jež umožňuje zažít nevšední koncertní zážitek až čtyřem stům posluchačům najednou.

 

Praze však stále chybí tolikrát imaginárně vyprojektovaná koncertní síň, jež by plně odpovídala současným znalostem o prostorové akustice a napravila chyby, které mají všechny staré sály využívané k hudebním produkcím.

Také v tomto případě je nutno konstatovat, že prostorová akustika by měla být při řešení návrhu sálu prioritní. Leč i v nedaleké minulosti lze snadno nalézt prohřešek proti tomuto pravidlu. Nová scéna Národního divadla, obklopená moderním designem kovových roštů a „krápníkového podhledu“, vykazovala od počátku takové zatlumení prostoru, že herci z obavy o onemocnění hlasivek odmítali na této scéně hrát. Nakonec dostatečně nadimenzovaná elektroakustika dopomohla k zařazení této scény jako „laterna magica“. V současnosti se po dlouhé době staví nové divadlo v Plzni. Jeho prostorová akustika byla pečlivě spočítána a navržena a záleží na investorovi, aby byla také stavebně a interiérově dodržena.

Jedná se o třetí skupinu prostor, kde by měl být kladen důraz na prostorovou akustiku. Otázkou v daném případě zůstává, který žánr bude upřednostněn, přičemž kompromis T_d ~ 2 s znamená, že ani jeden programový žánr nemá zaručenou správnou akustiku. Navíc je v těchto případech nutná úzká spolupráce akustiků a elektroakustiků. Není bez zajímavosti, že O2 Arena (původním názvem Sazka Arena) se svými 250 000 m³ má v současnosti dobu dozvuku dvě sekundy

(T_d = 2 s) v pásmu od 125 Hz do 8 kHz. Tím je naprosto unikátní, protože kromě akustických prvků na stropě má 16 800 atypických sedadel, jež mají v opěrce a sedadle zabudovány absorbéry nízkých a vysokých kmitočtů. Tímto způsobem bylo možno docílit poměrně nízké doby dozvuku, přestože objem O2 Areny je např. asi jedenáctkrát větší než objem plaveckého stadionu v Podolí.

 

V případě Kongresového centra Praha (KCP) je názorně vidět, jak upřednostnění jednoho žánru (sjezdová varianta), kdy byl sál kvůli srozumitelnému přenosu řečového signálu navržen jako velmi zatlumený, s sebou nese značné finanční nároky, když dojde kvůli nutné rentabilitě provozu ke změně priority daného žánru. Změna stála cca 50 mil. Kč a skutečně se docílilo zvýšení doby dozvuku na T_d = 2 s. Současně s využitím nejmodernějšího systému VRAS se sál imaginárně zúžil (množství reproduktorů v bočních stěnách, které vyzáří signál dříve, než přichází signál odražený od stěny, a tím ho zamaskují). Výsledkem se stal excelentní sál, jenž byl pro koncerty rázem hodnocen jako třináctý nejlepší na světě.

 

U třech hlavních skupin uzavřených prostor o prioritě prostorové akustiky při jejich projektování nemůže být sporu. Další prostory, zejména pro sportovní účely, už takové štěstí nemají. Prostorová akustika je v nich řešena často jako poslední, anebo dodatečně, když se ukáže, že z hlediska hluku není další fungování sportovního zařízení únosné.

V nově stavěných zimních stadionech se akustika prostoru stala snad již samozřejmostí – rozhodně alespoň v návrhu. Poté záleží na tom, jak si investor ohlídá dodavatele. Staré zimní stadiony však akustické úpravy neměly a tomu také odpovídala doba dozvuku. Ke zreálnění celé problematiky stačí jedna historka z dob hlubokého socializmu. Byl první máj a pršelo. Manifestace byla nahnána na zimní stadion. Čelný představitel končil poselství „se Sovětským svazem na věčné časy“ a ozvalo se „asi... asi... asi“. Všichni byli přesvědčeni, že se jedná o sabotáž v elektroakustickém řetězci. Začalo vyšetřování a odborníci zjistili, že se jedná o ozvěnu! Stadion bez akustických úprav měl dobu dozvuku T_d = 8 s. V současnosti už musí mít stadiony rentabilnější provoz. Navíc elektroakustika musí zvládnout krizová hlášení při skandování návštěvníků, což by bez akustických úprav nebylo možné. I v tomto případě lze spojit akustiku s velmi pěkným interiérem, o čemž svědčí například snímek nového zimního stadionu v České Lípě.

Ještě za minulé republiky se stavěly kryté bazény pro jednotlivce, nikoliv například pro masovou výuku plavání. Poté se v těchto akusticky neupravených prostorách začalo s výukou plavání celých školních tříd. V roce 1976 jsem se zúčastnil měření akustiky v bazénu AXA na Poříčí, protože plavčík si zde stěžoval na bolesti žaludku, které by mohly mít příčinu v trvalém pobytu v nadměrném hluku. Přiznávám, že jsme se nestačili divit. Jedna školní třída (třicet dětí) vyprodukovala v tomto dokonale odrazivém prostředí úroveň hluku 110 dB (A). To je místo pro dokonalou vraždu, protože výstřel z pistole nebyl slyšet ze vzdálenosti 2 m a o volání tonoucího o pomoc ani nemluvě. ČSN 73 0527 svým ustanovením o požadované době dozvuku pro tyto prostory učinila těmto excesům přítrž, ale i v současnosti se setkáváme s bazénovými halami, kde se v rámci rekonstrukce akustika dodělává. Příkladem vkusně zrekonstruovaného bazénu může být bazén v Tyršově domě České obce sokolské v Praze.

Také tyto prostory mají předepsanou dobu dozvuku ČSN 73 0527 a je v nich obzvláště důležité dodržet akustické úpravy. Jedině tak je zaručena vysoká srozumitelnost přednášejícího až do zadních řad. Někdy se ovšem stane, že se místo poslucháren v projektové dokumentaci objeví ateliéry (které v normě nejsou uvedeny), a tak se žádné akustické úpravy neřeší. Tato velmi krátkodobá politika vede k tomu, že je ateliérů nadbytek, a pokud pak tento prostor potřebuje využívat jiná katedra, např. k výuce informační technologie, tak ani v nejmenším nesplňuje akustické požadavky na srozumitelnost. Obr. 4 a 5 představuje vtipné prozatímní akustické řešení, jak si s danou problematikou poradili chytří studenti. Poté se čeká, až budou peníze na rekonstrukci, přičemž stačilo, aby se v projektové dokumentaci tyto prostory nazvaly učebny – ateliéry. Širokopásmový podhled a akustický obklad zadní stěny by jistě zpříjemnily pobyt i studentům architektury.

 

Také zasedací místnosti z normy vypadly a nevyskytují se ani v doporučení na širokopásmový podhled. Zaměstnavatel však v tomto případě chápe, že se musí se svými zaměstnanci domluvit, a téměř vždy proto zasedací místnost, většinou navrženou jako prosklenou, zdobí akustický podhled.

 

ČVUT v Praze na jednotlivých fakultách postupně rekonstruuje většinu poslucháren, které tak získávají světovou úroveň (vynikající akustické i architektonické řešení, audiovizuální technika umožňující vzájemné propojení poslucháren i do sousedních zemí, nastavení teploty, osvětlení a spouštění projekce dotykovým displejem u katedry atd.). Příkladem může být nedávno zrekonstruovaná posluchárna č. 256 na Fakultě strojní ČVUT v Praze.

V poslední době vzniká stále větší počet velkoplošných kanceláří umožňujících snazší komunikaci, velkou flexibilitu zástěn a zlevnění celého prostoru odbouráním příček. Prostory bývají většinou prosklené, podlaha tvrdá a strop tepelně aktivní, nejčastěji z betonu, takže jej nelze zakrýt akustickým podhledem. Je to klasický příklad, kde se zdrojem hluku stává lidský hlas násobený počtem přítomných osob. Měření, kterým jsem byl přítomen při řešení akustiky v tomto prostoru, mne utvrdila v přesvědčení, že zdejší zaměstnanci musí časem vyhledat psychiatra. Telefonování, diskuze, špatná srozumitelnost – to vše vede k tomu, že se jedinec snaží překřičet toho druhého. Naměřené hodnoty v jedné takové kanceláři činily okolo 85 dB (A). Přitom akustický požadavek na takové prostory se nevyskytuje zatím v žádné normě ČSN, měl by však být časem v ISO 3382-3 – Měření akustických parametrů prostoru. V současnosti lze pouze vyjít z nařízení vlády č. 272/2011, kde je stanoven hygienický limit a požadavky na hladinu hluku na pracovištích.

 

Pro práci náročnou na soustředění nebo pro tvůrčí práci je limit stanoven ekvivalentní hladinou akustického tlaku ALAeg 8h a je roven 50 dB. Ozval by se však některý ze zaměstnanců při současném počtu nezaměstnaných, že chce tyto hodnoty změřit a že požaduje nápravu? Ani reakce architektů, že podhled by zakryl sálavý strop, neobstojí. Vkusně zavěšené akustické prvky již totiž existují. Obr. 1 a 7 znázorňují podvěšené akustické prvky v tanečním divadle North Carolina Dance Theatre School of Dance v Severní Karolíně v USA a podobné prvky jsou i v analytickém centru João Morgado v Portugalsku.

Nejhlučnější prostory na základě hluku vyvolaného lidskými hlasy, a také nejmenší ošetření v ČSN i v nařízeních vlády, mají kavárny a restaurace. V ČSN 73 0527, v revizi normy z roku 2005, již restaurace a kavárny nefigurují vůbec, přitom v roce 1998 byl ještě u restaurací doporučen širokopásmový podhled stropu. Z nařízení vlády NV č. 272/2011 Sb., o ochraně před nepříznivými účinky hluku, paragraf zmizel úplně. Jedná se přece o prostory, kde se člověk nemusí povinně vyskytovat, a tak to tedy zdraví „nepoškozuje”.

 

Nedávno jsem se zastavil na kávu v nové kavárně. Byla plná studentů a architektonicky velmi zdařilá – beton a sklo. Asi po 15 minutách mne známý požádal, zda bychom nemohli odejít, že mi stejně nerozumí ani slovo. Vytáhl jsem svůj mobilní telefon s aplikací měření hlukové zátěže a naměřil jsem 87–90 dB. Co na to říci? Domů jezdím v tramvaji, ve které je 80 dB, na oběd jdu do restaurace, ve které je 85 dB. Na to, abych se dorozuměl ve zmiňované kavárně, musel bych křičet s úrovní 100 dB, ale to soused u stolu vedle také. A přitom akustická úprava v těchto zařízeních by nebyla drahá a vypadala by i hezky, ale to by museli chtít architekti, investoři a provozovatelé. Když to ale není zakotveno v normě?

 

Dodatek na závěr: všude ve světě najdete u všech návrhů řešení uzavřených prostorů uvedené jméno architekta a hned vedle něj jméno akustika, jen v České republice ne. Přemýšlím – proč?

 

Celý článek naleznete v archivu čísel 02/2013.