Prostorová akustika je disciplína stavební akustiky, která hodnotí kvalitní slyšitelnost v uzavřeném prostoru. Jedná se o hluk, který nepochází zvenčí budovy nebo bytu nebo jiného chráněného prostoru, ale pochází ze zdrojů hluku vydávaných a šířených uvnitř.
Prostorová akustika posuzuje chování zvuku při dopadu na cizí materiál a vyhodnocuje, zda v daném prostoru je dobrá či špatná slyšitelnost neboli akustický komfort. Nemusí vždy jít o speciální prostory, jako jsou divadla, kina, nahrávací studia, ale také kanceláře, učebny, restaurace, bazény a i byty. Tam všude je kladen požadavek na akustický komfort.
To jestli je v dané místnosti dobrá, dostatečná, nebo nevyhovující akustická pohoda lze přímo ovlivnit výběrem materiálů povrchů stěn, stropu, podlahy a také zastavěností nábytkem nebo členitostí a tvarem místnosti jako takové.
Spousta tvrdých a odrazivých povrchů, police bez knih, zavřené skříně - to vše může zapříčinit nekomfortní bydlení © Fotolia.com - interiorphoto
Akustické vlastnosti materiálů a doba dozvuku
Akustické vlastnosti materiálů jsou rozděleny do několika tříd a zkráceně rozdělují materiály podle toho, jak dokáží ABSORBOVAT zvuk. Jednotkou je pak a (alpha) od stupnice 0 do 1. Pro lepší pochopení si představme procentuální stupnici, schopnost pohlcení zvuku 55 % je a = 0,55. Dalšími způsoby klasifikace je as (alpha sabine), tj. součinitel dozvuku pro konkrétní kmitočet a také aw vážený součinitel pohlcení materiálem. Koeficient pohltivosti by se měl udávat v průměru (pak je označován jako NRC) a to proto, že nízké frekvence lze absorbovat jen velice omezeně, zato vyšší snadno, takže by bylo velice zkreslující uvádět jako hodnotu pohltivosti materiálu jeho maximálně naměřenou hodnotu.
Celkový vjem posluchače v místnosti se pak určuje DOBOU DOZVUKU, vyčísluje se v časových jednotkách (sekundách), za jak dlouho se v daném prostoru zvuk od jeho vytvoření ztratí.
Akustický komfort je na některých místech nařízen normou, jedná se o školská zařízení jako jsou školní učebny a posluchárny 0,8 s - 1 s, tělocvičny 1 s, dále doporučenou normou jako jsou kryté bazény 2 s atd. Bohužel v prostorách pro standardní kanceláře, nebo bydlení není přímé nařízení ani doporučení doby dozvuku a velice často obývací prostory bytu či domu nesplňují z hlediska akustiky svou funkci.
Je dokázáno, že optimální doba dozvuku se pohybuje kolem 0,5 - 0,8 s. Vyšší hodnoty lze považovat za neprospěšné nebo nezdravé, hodnoty nad 4 s jsou zdraví nebezpečné. Záleží ale také na intenzitě hluku, na jeho frekvenčním rozsahu a době, jak dlouho jsme takovému hluku vystaveni.
Jak se chová prostor se špatnou akustikou a čím je to způsobeno
Pravidlem bývá, že čím hladší a tvrdší materiál, tím více odráží zvuk zpět do místnosti bez úbytku na energii a bez zkreslení frekvenčního pásma. To znamená, že podlaha z leštěného betonu a prosklené stěny sice jsou pěkným designovým počinem, ale v takové místnosti je doba dozvuku zásadně delší než by měla být. Posluchače po chvíli zvuk obtěžuje, vnímá odrazy hluku jako na nádraží nebo v tunelu.
Příkladem může být návštěva většího počtu osob, kdy se v akusticky nevyhovujícím prostoru míchá mluvené slovo, hudba, zvuky z přípravy pokrmů a jiné běžné zvuky. Ve chvíli, kdy je v takovém prostoru více jak jeden vypravěč, tak se význam slova pro všechny ostatní posluchače stává zbytečně komplikovaným, to znamená, že se musí posluchač ať vědomě nebo nevědomě zásadně více soustředit, aby významu slova rozuměl. Místo příjemného zážitku ze stráveného večera tak spíše pocítíme únavu, bolení hlavy, pískání v uších.
Akustické vlastnosti materiálů – schopnost běžných materiálů pohlcovat nebo odrážet zvuk
| Sklo nebo zrcadlo | vysoce odrazivé |
| Beton, keramický obklad, dlažba | vysoce odrazivé |
| Zdivo s omítkou | odrazivé |
| Plný sádrokarton, stěna nebo podhled | odrazivé |
| Vestavná skříň zavřená, materiál lamino | spíše odrazivé |
| Polystyrenová deska | spíše odrazivé |
| Vestavná skříň otevřená, plná textilu | vysoce pohltivá |
| Dřevěný obklad | mírně pohltivé |
| Čalouněný nábytek | pohltivé |
| Peřiny | vysoce pohltivé |
| Deska z minerálních vláken | vysoce pohltivé |
V pracovním prostředí je tento jev častější a pro psychické zdraví jedince nebezpečnější
Mnoho pracovních prostředí např. pracovní haly, kanceláře typu open space, nejsou z hlediska prostorové akustiky nijak ošetřeny, přitom příjemné a klidné pracovní prostředí je jedním ze zásadních požadavků pro dobře odvedenou práci. Často jsme v práci vystaveni stresovým situacím a je vyžadována vysoká míra soustředení a to na osm a více hodin denně. V prostředí, kde neustále zvoní telefony, slyšíme hovory kolegů, hučení klimatizací a kopírek, je dosažení takového soustředení a podávání maximálních výkonů velmi náročné. Důsledkem je stále větší stres, únava, roztržitost a mnohdy zdravotní problémy.
Těžké záclony, závěsy, látkové pohovky i polštáře – to všechno působí v bytovém interiéru jako absorbéry zvuku © Fotolia.com - worldwide_stock
Jaké materiály se používají pro snížení doby dozvuku
Na korekci doby dozvuku nebo na akustickou izolaci je nejvhodnější materiál s co největším koeficientem pohltivosti v co možná nejširším spektru frekvencí, takovému materiálu se říká širokopásmový akustický absorbér. To znamená, že dokáže absorbovat celé široké spektrum frekvencí slyšitelné pro lidské ucho (125 – 4000 / 8000 Hz). Akusticky pohltivý materiál je porézní, obsahuje hmotu a vzduch nebo je výrazně členitý, zvuk se pak chová tak, že se neodrazí, ale do materiálu prostoupí a naváže na jednotlivá vlákna a tím ztrácí na energii i na rozsahu frekvenčního pásma. Lidově řečeno zvuk se v dutinách tvarově členitého či porézního materiálu „utluče“. Na trhu je spoustu materiálů především ze skelného nebo minerálního vlákna, na bázi molitanů nebo na bázi minerálních zrn – kamínků, které mají mezi sebou vzduchové kapsy.
Další speciální materiály na odhlučnění jsou spíše sestavené komponenty, které eliminují především nízké frekvence. Dodávají se především do sálů, divadel, kin atd. Jedná se například o kmitající panel KP6, Štěrbinový rezonátor atd.
Zásady pro korekci doby dozvuku a zásadní chyby při navrhování
- vysoce odrazivé povrchy naproti sobě: dochází k přímému odrážení hluku bez zásadního úbytku na energii i na rozsahu frekvencí, celkově se posluchač cítí, jako by byl v tunelu.
- jedna třetina pohltivá: při akustické úpravě korekce doby dozvuku by měla být jedna třetina povrchů vysoce pohltivá, oproti vysoce odrazivým povrchům, teprve pak pocítíme zásadní zlepšení.
- podhled je podhled: nejúčinější plocha na akustickou úpravu je strop, vzhledem k tomu, že většina akustických materiálů je porézních a tím pádem mechanicky málo odolných, tak nám snížený podhled zaručuje tu nejlepší možnou variantu. Další velice účinné místo jsou kouty, především ve vrchní části u stropu, další jsou vrchní části stěn. Nejméně účinnou plochou je podlaha.
- zásadní je odsazení: čím blíže je akustický absorber odrazivému povrchu, tím méně funguje. Tzn stejný typ akustického panelu je zásadně účinnější při odsazení od stávajícího stropu o 20 cm než o 5 cm.
- duté příčky, nebo lepená SDK předstěna: nevyplníme-li dutou SDK příčku izolací, vzniká nám nebezpečí, že se uvnitř dutiny bude projevovat jev třepotavé ozvěny, uvnitř dutiny jsou dvě odrazivé plochy v těsné blízkosti, zvuky budou v příčce slyšitelné o několik sekund déle.
- cílené rozmístění: je důležité vědět, kam rozmístit jednotlivé pohltivé plochy. Pozor, prostor také lze přetlumit (například v učebnách), výuka kantora pak není slyšitelná v zadních řadách.
- rozbití hladkého povrchu: v bytech a malých kancelářích s malou kapacitou pracovníků lze dosáhnout znatelné korekce doby dozvuku i nábytkem, hladké stěny osadit poličkami nebo členitým, nejlépe otevřeným nábytkem, zvuk po takovém povrchu neklouže ani není schopný se v přímém směru odrazit.
- důležitý je tvar místnosti a kubatura vzduchu: jsou prostory, které nelze opatřit akustickým podhledem kvůli malé výšce stropu, nebo místnosti které jsou velice úzké a dlouhé, v takových místnostech konvenční metody nefungují plnohodnotně a ve chvíli, kdy by měla místnost fungovat jako společenský prostor, nebo nahrávací studio, tak je vždy lepší konzultace s akustikem, který z největší pravděpodobností shledá prostory jako nevyhovující.
Největší a nejefektivnější plochou pro práci s akustikou prostoru jsou stropy © Fotolia.com - jesse-kunerth
Na jaké úrovni komfortu akustické pohody je Česká republika?
V současné době je více než kdy v minulosti kladen důraz na kvalitu bydlení, težko se ale budete cítit komfortně v bytě, kde se neustále odráží hluk! Na druhou stranu developeři, kteří prodávají své projekty s honosným názvem a slibují nadstandardy mnohdy ani nevědí, že se jich problematika dlouhé doby dozvuku přímo týká. Přitom právě novostavby určují standardy pro moderní a kvalitní bydlení, bohužel v České republice není všeobecně vyžadován akustický komfort, zřejmě je to tím, že ho Češi nemají zažitý.
Akustické panely mohou hrát i zásadní roli v designu interiéru. Akustické panely na stropě ve tvaru trsátka a na stěnách ve tvaru čtverců. Návrh a realizace: Petr Vlček, Noitami akustika s. r. o.
Sdílet / hodnotit tento článek