Większość istniejących sal sportowych w Polsce, również tych najnowszych, ma fatalną akustykę. Jednak od stycznia tego roku nowe przepisy budowlane nakładają na architektów obowiązek zadbania o właściwą akustykę projektowanych obiektów

Akustyka wnętrz w salach sportowych wpływa na ich funkcjonalność – wadą dyskwalifikującą pomieszczenie jest słaba zrozumiałość mowy będąca przede wszystkim skutkiem silnego pogłosu. Obiekty sportowe zwykle mają bardzo dużą kubaturę i są wykończone twardymi materiałami, a wtedy czas pogłosu jest bardzo długi: wynosi 4–5 s w niedużych salach gimnastycznych i 6–7 s w większych halach widowiskowo-sportowych. Zdarzają się obiekty, w których czas pogłosu przekracza 10 s.

Problem pogłosowości sal sportowych

Inną uciążliwością pogłosowych sal sportowych jest hałas. W typowej sali sportowej równoważny poziom dźwięku (średni energetycznie) dla całej lekcji WF-u utrzymuje się na poziomie 80 dB (A). W trakcie gier zespołowych z dopingiem wzrasta do 85–90 dB (A). Hałas jest szczególnie dokuczliwy w przypadku największych sal sportowych dzielonych kurtynami na części, tak aby mogły być w nich przeprowadzane zajęcia dla 2–3 klas równolegle.

Projektując zarówno małe sale gimnastyczne, jak i duże hale sportowe, trzeba wziąć po uwagę różnorodne ich wykorzystanie. Podczas zajęć wychowania fizycznego akustyka sali sportowej powinna ułatwiać komunikację werbalną między nauczycielem a uczniami, i to przy odległości rzędu kilkunastu metrów. Tymczasem jeżeli sala jest bardzo pogłosowa, to taka komunikacja jest możliwa na dystansie ledwie 3–4 m. Podobnie jest w przypadku akademii, apeli i występów artystycznych czy w czasie przeprowadzanych w salach sportowych językowych egzaminów maturalnych, w trakcie których część pytań musi być odtworzona (i zrozumiana!) z nagrań. W takim przypadku zwykle używa się nagłośnienia, którego poprawne działanie w pogłosowym pomieszczeniu wymaga znacznego skrócenia dystansu między poszczególnymi słuchaczami a najbliższymi im głośnikami (znów do 3–4 m), co jest niepraktyczne, a często niemożliwe.

Prostszym i skuteczniejszym rozwiązaniem jest obniżenie pogłosowości tych pomieszczeń.

Wymagania

W rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz.U. z 2015 r. poz. 1422 ze zm.), umieszczone są ogólne postulaty ochrony pomieszczeń budynków użyteczności publicznej przed hałasem pogłosowym (§ 323 ust. 2 pkt 4) oraz zapewnienia, tam gdzie jest to istotne, dobrych warunków akustycznych do odbioru mowy i muzyki (§ 326 ust. 5). W styczniowej nowelizacji rozporządzenia te ogólne wymagania zostały doprecyzowane poprzez przywołanie normy PN-B-02151-4: 2015-06 „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 4: Wymagania dotyczące warunków pogłosowych i zrozumiałości mowy w pomieszczeniach oraz wytyczne prowadzenia badań”. Tym samym wymagania tej normy stały się obowiązkowe w przypadku nowo projektowanych obiektów, a także tych rozbudowywanych i modernizowanych.

Rozwiązania

W celu zapewnienia w sali sportowej akustyki wnętrz właściwej dla jej funkcji należy więc obniżyć pogłos co najmniej do poziomu wskazanego w powyższej tabeli oraz zadbać o zmniejszenie wzmocnienia dźwięku przez to pomieszczenie. Jedno i drugie można osiągnąć poprzez zwiększenie chłonności akustycznej całego pomieszczenia do co najmniej 0,1 m2/1,0 m3 kubatury. Wymagana ilość materiałów dźwiękochłonnych nie powinna być skoncentrowana na jednej powierzchni (np. na suficie), ale w miarę możliwości rozłożona równomiernie na suficie i ścianach. Jest to szczególnie istotne w przypadku małych sal gimnastycznych, gdzie ściany mają relatywnie dużą powierzchnię. W większych salach sportowych problem odbić dźwięku pomiędzy ścianami z reguły dotyczy tylko ścian szczytowych, ponieważ przy jednej ze ścian podłużnych zazwyczaj ulokowane są trybuny dobrze rozpraszające dźwięk (i kierujące odbicia w stronę dźwiękochłonnego sufitu). W praktyce dla osiągnięcia wartości czasu pogłosu podanych w tabeli wystarczy pokrycie materiałem o wskaźniku pochłaniania dźwięku αw = 0,95 ok. 70–80% dachu i 10–20% ścian. Mogą to być pełne sufity modułowe (instalowane „od ściany do ściany” lub wypełniające poszczególne pola ograniczone dźwigarami i płatwiami) lub wolno wiszące ekrany. Dobierając rozwiązania, należy też wziąć pod uwagę stopień narażenia na uderzenia piłkami. Na ścianach instaluje się panele ścienne w formie ekranów lub pasów. Dobrze, jeśli w sali znajduje się dużo elementów rozpraszających dźwięk: siedziska trybun, drabinki gimnastyczne, ścianka wspinaczkowa, wyeksponowane elementy konstrukcji dachu, kanały wentylacyjne. Większe rozproszenie dźwięku zwiększa efektywność zainstalowanych w pomieszczeniu materiałów dźwiękochłonnych. Takie wykończenie pozwoli nie tylko na uzyskanie w pomieszczeniu pożądanego, krótkiego czasu pogłosu, lecz także sprawi, że będzie znacznie ciszej (nawet o 10 dB).

Złą akustykę wnętrz w istniejącym obiekcie da się poprawić łatwiej niż niedostateczną dźwiękoizolacyjność jego przegród. Niemniej jednak jeszcze łatwiej i taniej jest nie dopuścić do takiej sytuacji i od razu projektować odpowiednie rozwiązania, do czego zresztą zmuszają nowe przepisy.

Podstawowe pojęcia

Chłonność akustyczna

Fala dźwiękowa docierająca do przeszkody może zostać przez nią odbita lub pochłonięta. Stopień dźwiękochłonności danego materiału określa się m.in. wskaźnikiem pochłaniania dźwięku αw, który przyjmuje wartości z zakresu 0–1 (1 oznacza 100-procentowe pochłanianie dźwięku). Dobre własności dźwiękochłonne mają materiały porowate o otwartej strukturze powierzchni, zaś materiały gładkie i twarde – słabe. Znając właściwości dźwiękochłonne materiałów użytych we wnętrzu, można obliczyć tzw. chłonność akustyczną całego pomieszczenia.

Pogłos

Z pogłosem w pomieszczeniu mamy do czynienia wtedy, gdy oprócz dźwięku bezpośredniego do słuchacza dochodzi bardzo dużo nakładających się na siebie dźwięków wielokrotnie odbitych. Jeżeli odstęp czasowy między kolejnymi odbiciami jest mniejszy niż 50 ms, zlewają się one w jeden ciągły dźwięk. Ponieważ każde odbicie fali dźwiękowej i każdy metr pokonywanej przez nią przestrzeni oznacza pewną utratę energii, kolejne odbite dźwięki docierające do słuchacza są coraz cichsze. Z tego powodu każdy impuls dźwiękowy w pomieszczeniu nie urywa się nagle, jak w przestrzeni otwartej, tylko stopniowo zanika. Tempo tego zaniku zależy od kubatury pomieszczenia, jego chłonności akustycznej, rozmieszczenia materiałów dźwiękochłonnych i rozproszenia dźwięku. Pogłos mierzony jest wielkością zwaną czasem pogłosu T [s].

Wzmocnienie dźwięku przez pomieszczenie

Każdy dźwięk wytworzony w pomieszczeniu jest w jakimś stopniu wzmacniany przez odbicia dźwięku od powierzchni ograniczających to pomieszczenie. Stopień tego wzmocnienia zależy od chłonności akustycznej danego wnętrza – zwiększając ją, możemy obniżyć poziom dźwięku nawet o kilkanaście decybeli.

Mikołaj Jarosz, architekt, od 2000 r. w firmie Ecophon, specjalizuje się w zagadnieniach akustyki wnętrz w obiektach oświatowych i sportowych.

mikolaj.jarosz@saint-gobain.com

TEKST – Mikołaj Jarosz
FOTO – Archiwum Firmy Ecophon