Tekst: Mariusz Jarymowicz
W codziennej pracy, dopingowani przez terminy, przytłoczeni wielowymiarowością opracowań współczesnych projektów oraz ekonomizacją każdego etapu procesu projektowego, coraz częściej zapominamy o istotnych elementach stanowiących o tym, czy wynik naszej pracy twórczej będzie tylko dobrze sprzedającym się architektonicznym gadżetem, czy też stworzy dogodne środowisko dla jego głównego użytkownika – człowieka.
Jednym z najistotniejszych elementów, które należy dobrze opracować podczas pracy projektowej, jest akustyka, zarówno w skali urbanistycznej, jak i w skali pojedynczego budynku, jego kondygnacji czy też poszczególnych pomieszczeń.
Gdy bawimy się najwymyślniejszymi programami do projektowania i wizualizacji wnętrz, zwykle nasza uwaga jest skupiona na efekcie wizualnym z uwzględnieniem funkcjonalności komunikacyjnej lub technologicznej i oczywiście na ekonomii całego przedsięwzięcia, aby nasz projekt został zaakceptowany i zrealizowany.
Zafascynowani faktem, że ludzie w przeważającej mierze są wzrokowcami, korzystamy z tego, nie wiedząc, że wrażliwość ludzkiego organizmu na fale dźwiękowe jest wielokrotnie większa niż na bodźce wzrokowe. Fale dźwiękowe odbieramy całym swoim ciałem, które jest jednym wielkim rezonatorem. Zmysł słuchu, który przede wszystkim kojarzy nam się z dźwiękiem, jest tylko w niewielkim stopniu receptorem drgań, które mają wpływ na metabolizm człowieka. Ale nawet gdybyśmy skoncentrowali się tylko na wrażeniach słuchowych i ich konsekwencjach, to dobrze jest wiedzieć, że słuch jest naturalnym uzupełnieniem wzroku i pozwala nam mieć świadomość tego, co się dzieje wokół nas w promieniu 360°. To z kolei stanowi o naszym komforcie psychicznym, a więc także o zdrowiu, wydajności pracy, atmosferze w biurze czy urzędzie publicznym. Słuch jest ostatnim zmysłem, który przestaje funkcjonować, kiedy tracimy świadomość i pierwszym, który podejmuje działanie, gdy ją odzyskujemy. Wrażliwość układu słuchowego jest wyjątkowa.
Układ słuchowy rejestruje przerwy w emisji dźwięku krótsze niż 1 ms, podczas gdy wzrok, który kojarzy nam się z prędkością światła, a więc z szybką reakcją, faktycznie rejestruje i rozpoznaje obraz dopiero po 30 ms ekspozycji. Fascynujące!
To prawda, że istnieją akty prawne w postaci dyrektyw Unii Europejskiej, takie jak
dyrektywa 89/106/EEC w sprawie zbliżenia przepisów prawnych administracji państw członkowskich, czy też dość szczegółowe uregulowania w poszczególnych krajach, jak rozporządzenie Polskiego Ministerstwa Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ( Dz. Ust. z 2002 r., nr 75, poz. 690). Są też liczne Polskie Normy, określające zarówno skrajne parametry akustyczne budowli, jak i metody ich pomiaru.
Niestety, w przeważającej mierze uregulowania te nie są respektowane, ponieważ giną w natłoku innych, „ważniejszych” elementów realizacji inwestycji.
W przypadku przestrzeni biurowych kwestia odpowiedniego klimatu akustycznego jest o wiele ważniejsza, niż się to wydaje przeciętnemu pracodawcy, nie mówiąc o samych pracownikach, którzy borykają się z różnymi dolegliwościami emocjonalnymi i fizycznymi, nieświadomi ich przyczyn.
O dobrej akustyce pomieszczenia świadczy kilka podstawowych, mierzalnych parametrów:
- miejsce źródła/odbiornika i kąty odbić, a więc geometria pomieszczenia,
- rozkład czasowy odbić, zależny od wielu czynników, w tym kubatury,
- jakość odbić zarówno w funkcji częstotliwości, jak i współczynnika pochłaniania,
- liczba odbić,
- tak zwane mody pomieszczenia, które w źle zaprojektowanym pomieszczeniu ulegają wzmocnieniu.
Z powyższych parametrów wynika, jakie będą podstawowe cechy akustyczne pomieszczenia: szum tła, pogłos, echo i efekt akustyczny związany z obecnością fal stojących. Każdy z wymienionych efektów akustycznych może być bardzo dokuczliwy dla człowieka. W praktyce najlepszym sposobem osiągnięcia odpowiedniej akustyki pomieszczenia jest dobrze zaprojektowana jego geometria, czyli odpowiednio zorganizowana przestrzeń, w której fala dźwiękowa ma się rozchodzić w określony, przewidziany sposób. Jest to zawsze najbardziej ekonomiczne, czyste architektonicznie i najzdrowsze dla człowieka.
W takim przypadku duże znaczenie mają mody poszczególnych pomieszczeń, czyli
rezonans fal stojących, odbitych pomiędzy równoległymi powierzchniami. Efekt rezonansu jest bardziej męczący niż efekt echa. Ponieważ dotyczy niższych częstotliwości, jest bardziej destrukcyjny dla psychiki, ze względu na lepszą słyszalność tego typu fal oraz sposób, w jaki je interpretuje nasz mózg.
Ciekawą cechą pomieszczenia jest pogłos. Otóż właśnie ze względu na sposób, w jaki nasz mózg interpretuje ten efekt akustyczny, pogłos jest jednym z ważniejszych parametrów stanowiących o odpowiednim klimacie i jakości akustycznej danego wnętrza.
Mały pogłos nie zawsze oznacza dobrą akustykę wnętrza. Parametr ten powinien być dostosowany do wielkości wnętrza oraz jego przeznaczenia. O ile w studiu nagrań przeznaczonym do nagrywania mowy, czas pogłosu wynosi zwykle ok. 0,5 s, przy nagrywaniu muzyki rockowej jest to już 1-1,2 s, a w salach koncertowych osiąga zawrotną wartość 3,4 sekundy! Wtedy dopiero czujemy, że sala koncertowa ma właściwą akustykę. W przypadku pomieszczeń biurowych pogłos powinien być ograniczony do
minimum, ale jego wartość nie powinna spaść poniżej 0,6 s, ponieważ wtedy czulibyśmy nienaturalną „bezdźwięczność” pomieszczenia. To skutkowałoby stałym stanem podświadomego alertu, że coś jest nie tak! Jest zbyt cicho. Nienaturalną ciszę nasz mózg odbiera jako ostrzeżenie o zagrożeniu zakodowane jeszcze w czasach, kiedy większą część życia ludzkość spędzała w lesie, gdzie ptaki milkły w obecności drapieżnika.
Z tłumieniem pogłosu nie można więc przesadzać. Na czas pogłosu mają wpływ wymiary i kształt pomieszczenia, materiał z jakiego wykonane są powierzchnie ścian i mebli oraz rozmieszczenie wyposażenia stałego i ruchomego. Nad czym najłatwiej zapanować architektowi? Oczywiście nad ścianami, sufitem, podłogą i stałymi elementami wyposażenia wnętrza. Kwestia mebli systemowych musi być analizowana indywidualnie przy współpracy z użytkownikiem, i zdarza się, że architekt ma mały wpływ na ostateczny wybór marki, kolekcji czy też sposób ich rozstawienia. Tymczasem meble potrafią doprowadzić do zbyt dużego wyciszenia pomieszczenia biurowego lub do zbytniej koncentracji pewnych dźwięków w jednym miejscu. Dlatego podczas projektowania, kiedy nie mamy pewności, jak finalnie zostanie zaprojektowana zabudowa powierzchni biurowej,
dobrze jest skupić się na trzech elementach: podłodze, suficie i ścianach.
O ile wiedza na temat systemów sufitów akustycznych jest duża, to rzadko kiedy wybierając rodzaj posadzki czy też wykładziny podłogowej, myślimy o efekcie akustycznym we wnętrzu. Natomiast ściany zwykliśmy traktować po macoszemu – najłatwiej jest pomalować je na biało lub jasnoszaro. To gwarantuje bezproblemową akceptację inwestora. Tymczasem ściany stanowią ogromną powierzchnię odbijającą dźwięk oraz dekoracyjną. I jeszcze jedno – są w znacznej mierze stałymi, trudnymi do modyfikacji elementami wnętrza. Proponuję więc poeksperymentować z nowoczesnymi systemami chroniącymi ściany i jednocześnie je dekorującymi, jak na przykład obiektowe okleiny ścienne wykonane z tkaniny lub głęboko tłoczonego winylu. W przypadku analizy przydatności poszczególnych materiałów budowlanych, najczęściej słyszymy o współczynniku pochłaniania dźwięku i izolacyjności akustycznej. Dlatego większość analiz przydatności oklein ściennych miała u swych podstaw błędne założenie. Okleina ścienna, przy swojej małej grubości i masie, nie może być dobrym izolatorem dźwięku, chociaż jest znacznie lepsza od farby czy malowanego włókna szklanego. Z kolei współczynnik pochłaniania dźwięku mówi nam o stopniu, w jakim powierzchnia absorbuje falę dźwiękową, która częściowo się odbija, a pozostała jej część po załamaniu się na granicy powierzchni z powietrzem, wnika w głąb ściany i tam albo się rozprasza albo ponownie odbita wraca z powrotem do pomieszczenia jako inna częstotliwość. Okleiny ścienne mają natomiast bardzo dobre parametry jako rozpraszacze fali dźwiękowej, co pozwala z jednej strony na zachowanie poziomu dźwięku, z drugiej zaś strony pomaga zlikwidować lub znacznie zredukować efekt echa. Okleiny tekstylne tkane, wykonane z włókien naturalnych i dobrej jakości syntetycznych, mają też dobre współczynniki pochłaniania dźwięku, których nie można wprawdzie porównać z wielowarstwowymi ustrojami akustycznymi, ale za to są zdecydowanie lepszym rozwiązaniem niż dekoracyjne i zwykłe tynki, nie mówiąc o pomalowanych, gładkich ścianach. Okleiny winylowe i tekstylne tkane poprawiają przede wszystkim jakość akustyczną każdego pomieszczenia. Nie ukrywam, że jako architekt, stosując dobre marki takie jak np. Vescom, mogę być również pewien ich nieprzemijającej estetyki, specjalnie dedykowanej dla obiektów biurowych i użyteczności publicznej.
W pomieszczeniach takich jak sale konferencyjne, audytoria oraz sale rekreacyjne i biurowe, okleiny są dobrą alternatywą do wielowarstwowych, drogich i często niepotrzebnych w takich miejscach ustrojów akustycznych. Natomiast trudno sobie wyobrazić lepsze rozwiązanie niż pełen, indywidualnie zaprojektowany ustrój akustyczny w dużych obiektach widowiskowych czy też wielkokubaturowych salach koncertowych.
W takich systemach fala dźwiękowa jest przepuszczana przez zewnętrzną powłokę dekoracyjną, następnie wpada na gruby materiał tłumiący, aby jej resztki dotarły do posiadającego dużą masę rdzenia, którym może być betonowa lub murowana ściana, bądź specjalna płyta cementowa. Niewielka ilość dźwięku, który odbije się od rdzenia, zostaje wytłumiona ponownie przez porowatą strukturę wewnątrz ustroju akustycznego. Zewnętrzna, perforowana powłoka dekoracyjna pełni też rolę ekranu utrudniającego wydostanie się resztek fali akustycznej na zewnątrz ustroju tłumiącego.
Należy pamiętać, że o stopniu izolacyjności takiego ustroju, czyli o tym jak dobrze izoluje jedno pomieszczenie od drugiego, stanowi masa rdzenia i materiału porowatego wewnątrz ściany, a nie tylko grubość warstwy porowatej rozpraszającej falę dźwiękową.
Na koniec proponuję, aby każdy, kto chce się upewnić, czy niepożądane dźwięki, hałas i nadmiar decybeli mają wpływ na sprawność umysłową, zdrowie i nasz nastrój, przez kilka dni obserwował reakcję własnego organizmu w różnych sytuacjach. Jestem przekonany, że będzie to ekscytujący eksperyment, pod warunkiem, że przeprowadzą go Państwo w formie zaspokajającego ciekawość osobistego przeżycia.
Jeżeli wybierają się Państwo w podróż gdzieś do Australii, Malezji itp., proponuję zorganizować międzylądowanie w Singapurze. Tamtejsze lotnisko postawiło właśnie na perfekcyjną akustykę we wszystkich strefach, aby uzyskać efekt naturalnego odprężenia podróżnych. Jak to osiągnięto, sprawdźcie Państwo sami!
mgr inż. arch. Mariusz Jarymowicz