2024. április 16., kedd

UJ HONLAP BANNER 250 100

kep1A Közép-európai Egyetem (CEU) meglévő épületrészek felújításával és újraépítésével a legkorszerűbb minőségi elvárásoknak is megfelelő épületegyüttes létrehozására törekedett. A nyilvánvaló építészeti értékeken túl a létesítmény akusztikai minősége is példaszerű.

Az akusztika szerepe az oktatásban

Az oktatás körülményeinek minőségébe fektetni biztos megtérülést jelent, nem csak hosszabb távon. Mivel a kommunikáció alapvetően verbálisan, azaz „akusztikusan" történik, nagyon sok tanulmány igazolta, hogy az oktatás minőségében milyen fontos és azonnal érzékelhető szerepe van az akusztikai minőségnek is:

 

  • fontos a tanítási környezet zavartalanságának biztosítása, miközben a mai hétköznapi környezet már eleve komoly információs terhelést jelent mindenki számára.
  • fontos, hogy az akusztikus információ minél kisebb megerőltetéssel, minél kisebb veszteséggel jusson el a hallgatókhoz, és minél kevésbé fedjék el azt egyéb, a helyiségeken belüli zajok is.

Az általánosságokból lefordítva a gondosan kialakított hangszigetelés, teremakusztikai hangolás és gépészeti zajcsökkentés szükséges feltétele annak, hogy a diákok és a tanárok is nyugodt környezetben, minél kisebb figyelmet elterelő vagy zavaró tényező mellett tudjanak dolgozni.

Azt is fontos felismerni, hogy ezek a tényezők (hangszigetelés, gépészeti zaj, teremakusztika) közel egyenrangúak. Ennek igazolására két példát mutatok.

A hangszigetelést két helyiség között úgy érzékeljük, hogy mennyivel csökken a zavaró hang szintje, ez a hangnyomásszint-különbség (D). A vonatkozó szabványból jól ismert összefüggés szerint

D=L1-L2=R-10*log10S/A (1)

ahol
L1 a zavaró hang szintje (dB), L2 az átszűrődő zaj szintje (dB),
R a határolás szerkezetére jellemző léghanggátlási szám (dB),
S a határolás felülete (m2) ,
az A pedig a védendő helyiségben meglévő hangelnyelési szám (m2 vagy „Sabine").

Az elnyelési szám helyett az összefüggés a valamivel szemléletesebb lecsengési időre is átírható:

D=R-10*log10S+10*log10V-10*log10T-7,9dB   (2)

A (2) összefüggés alapján tehát kijelenthető, hogy a védendő helyiségben mért lecsengési idő ugyanolyan súllyal határozza meg a hangszigetelést, mint a határoló felület mérete és a vevő helyiség térfogata (építészeti adottságok) és a határoló szerkezet léghanggátlása. Nagyon leegyszerűsítve a valóságot, azt is mondhatjuk, hogy a lecsengési idő felezése ugyanolyan hatású, mintha a határolás tömegét kb. 40%-al növelnénk vagy a hanggátló szerkezetben a légrést kétszereznénk.

A beszédérthetőség egy adott helyiségben legegyszerűbben úgy közelíthető, mint a beszédérthetőség szempontjából hasznos és zavaró energiák aránya:

B=Ehasznos/Ezavaró=(Eközvetlen+E0...50ms)/(E50ms...∞+Ne+No),   (3)

ahol
– hasznos a közvetlen hang (Ed) és az azt kb. 50 ms-on belül követő visszaverődések sorozatának (E0...50ms) energiája;
– zavaró a közvetlen hangot követő 50 ms-on túl érkező visszaverődések sorozatának energiája (E50...∞);
– zavaró a fentiektől független zaj, ami a környezetből beszűrődő (Ne) és a helyiségen belül megjelenő zajok (No) összege.

kep2Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a jobb beszédérthetőség érdekében úgy kell csökkenteni a lecsengési időt, hogy a hangforráshoz közeli felületek (fal, mennyezet) nem hangelnyelők. A lecsengési időt azért is érdemes csökkenteni, hogy a beszűrődő zajok és a helyiségben keltett saját zajok kevésbé erősödjenek fel. Az összefüggés szerint tehát a lecsengési idő, a saját és beszűrődő zajok együttesen befolyásolják a beszédérthetőséget.

Érdemes megemlíteni, hogy a legújabb szakmai álláspont szerint önmagában nem elegendő a jó beszédérthetőség sem, mert a figyelem fenntartásához a hangforrás közvetlen hangjának „közvetlenségét" is fenn kell tartani. Előfordulhat ugyanis, hogy bár a beszéd műszaki értelemben érthető, de az érthetőség érdekében a további feldolgozástól (memorizálás, összefüggések értelmezése) vesz el agyi kapacitást a szituáció.

Hol tartanak a szabályozások?

A hazai szabványrendszer nem ismeri a lecsengési idő szerepét. Ennek részben következménye, hogy az oktatási létesítményekre vonatkozó hazai szabvány (MSZ 15601-1) a termékjellemzőkre (Rw súlyozott léghanggátlási szám) összpontosít a tényleges hangszigetelés (Dw súlyozott hangnyomásszint-különbség) helyett.

A hazai szabványrendszerben és rendeleti környezetben a tantermekre közlekedési eredetű zajokra LAeq,T≤40 dB (MSZ 15601-2), gépészeti eredetű zajokra LAeq,T≤30...40 dB (MSZ EN 15251), eredő (közlekedésből, környezetből és saját gépészetből eredő) zajszintre pedig LAM≤40 dB (27/2008. (XII.03.) KvVM-EüM együttes rendelet). Az érvényes szabályozás tehát ellentmondásos és nem konzisztens, a különböző szempontok nem is veszik figyelembe egymást.

A fentiekből látható, hogy miközben szakmailag minden szempontból indokolt a komoly akusztikai kontroll már a tervezési szakaszban, a hazai szabályozási környezet nem segíti a szakembert ezek érvényesítésében.

Kiindulási szempontok a CEU rekonstrukciójánál

A CEU hazánkban tudomásom szerint elsőként tűzte ki célul, hogy a teljes rekonstrukció oktatási létesítményként BREEAM minősítést nyerjen. Ez nem azért nagy szó, mert a BREEAM „trendi", hanem mert szakmai alapjai (legalábbis az akusztikában) az angol szabványrendszeren és építészeti ajánlásokon nyugszanak. Az oktatási létesítményekre vonatkozó akusztikai követelmények a 2003-ban született „Building Regulations – Approved Documents E – Resistance to the Passage of Sound" és a szintén először 2003-ban publikált „Building Bulletin 93 – Acoustic Design of Schools – Performance Standards" (BB93) dokumentumokon alapulnak.

kep3

Ezek nagyon életszerű és megalapozott követelményeket adnak a hangnyomásszint-különbségre (Dw) és a lecsengési időre (közepes lecsengési idő és frekvenciafüggés) a legkülönbözőbb szituációkra és számos jól bevált megoldást is részletesen (csomóponti szinten) leírnak a könnyebbség érdekében. Ez természetesen számos kötöttséget jelent építészeti szempontból is.

A BB93 a tantermekre LAeq,T≤35 dB eredő (minden lehetséges forrást tartalmazó) zajszintet és Dw = 40...55 dB hangszigetelést ír elő, mivel helyiségtípustól függően 75...90 dB(A) használati zajt feltételez, illetve a tanterem típusától függően Tm≤0,6...0,8 s közepes lecsengési időt enged meg.

Lehet azt mondani, hogy ezzel a hazai szemmel tényleg szokatlan rendszerrel a megrendelő nincs tisztában. Mégis azt kell mondjam, a CEU esetében ez nem így volt. A megkeresés első pillanataitól konkrét potenciális akusztikai problémákról és igényekről esett szó, többek között:

  • rendezvényekre használt udvaron „lehessen" rendezvényt tartani (ne úgy, mint a meglévő helyszíneken)
  • rendezvényekre használt udvarra néző irodákban ne legyen zavaró, ha rendezvények vannak
  • a labirintusszerűen egybefüggő udvarrészek között ne legyen zavaró az áthallás, a rendezvényekre és tanulósarkokra is tekintettel;
  • tantermekben maximális akusztikai komfort legyen, különösen a kiemelt termekben
  • a nagy előadóterem valóban kettéosztható legyen a két térrész zavarása nélkül, a nagyobbik teremrész ráadásul utcára néző ablakokkal készül;
  • a nagy előadóteremben egyetemi előadások, konferenciák, koncertek, mozi is lehetséges.

A tervezési folyamat

A feladat tehát sokrétű volt, de a megrendelő nem akart kompromisszumokat, és kiemelt szerepet adott az akusztikai szempontoknak. Szerencsére az ír O'Donell-Tuomey építésziroda és hazai képviselőjük, az M-Teampannon építésziroda is partnerek voltak, és látva a megrendelő igényeit, szokatlan érzékenységgel nyúltak az akusztikai kérdésekhez.

A feladatom 2012 végétől, az akkora már elfogadott koncepcionális tervek birtokában, az engedélyezési tervektől a kiviteli szintű tervekig, a gépészeti és építészeti zaj- és rezgésvédelem, teremakusztika és elektroakusztika szakágak kezelése volt. A dokumentáció angol nyelven készült és illeszkednie kellett a RIBA (Royal Institute of British Architects) tervfázisrendszerhez.

A követelményrendszert a BB93 (BREEAM) és a hazai szabványok kombinációjából rögzítettem, így minden irányban „védhető" volt az elvárások rendszere. Érdemes megjegyezni, hogy a fentiekben felemlegetett eltérő szemlélet ellenére a hangszigetelési követelmények rendszere csak szinte elhanyagolható mértékben tér el a hazai szabványok alapkövetelményeitől.

A megrendelői érdekeket a kivitelezés közben és a kivitelezést követő ellenőrző mérések útján is volt alkalmam képviselni.

Kiemelt megoldások

Az 1. építési ütem a Nádor u. 13. (N13) meglévő és megmaradó épületszerkezetét és a Nádor u. 15. (N15) új épületszerkezetét érinti. Mindkét épületben egy földszintről induló belső fedett (felülvilágítós) udvar és az arra néző galériák és folyosók hálózata teszi egyszerre nyitottá („egylégterűvé") és a zegzugosságnak köszönhetően mégis diszkrétté a közlekedők rendszerét.

1-abraEbben a térben olyan megoldásokat érdemes kiemelten említeni, mint például az N13 rendezvényudvar teremakusztikai hangolása, amit a monolit és vakolt hatású, de hangelnyelő falburkolat, a perforált fém felületek és a galériák tagolása határoz meg. A felülvilágító üvegezése ferde, így egyrészt hangelnyelő burkolattal nem kellett kezelni, másrészt jól kirekeszti a rendezvények idején zajosabb rendezvényudvar légteréből az érzékenyebb irodai homlokzati ablakokat (lásd 1. ábra).

A rendezvényudvaron átmenő és az N13 épület más részein is megjelenő acéllépcsők és rámpák szerkezeti rezgéseinek csillapítása a járófelületek fa és dübörgésgátló ragasztott szendvicsszerkezetéből készült. A megoldás megfelelőnek bizonyult, mert az acélszerkezetek nem zengenek, és az épületszerkezetbe jutó lépészaj is mérsékelt.

A tanulósarkokat fokozottabban hangelnyelő felületek veszik körül, így lokálisan is érzékelhető az intimebb környezet annak ellenére, hogy ezek a tanuló sarkok lényegében a közlekedők és udvarok részei.

Az egész udvari környezetet tekintve nemcsak egyszerűen a „tompítás" és csillapítás volt a cél, hiszen a nagyobb térfogatú terekben természetesen hat a hosszabb lecsengés is. Az N15 udvara ezért kevésbé csillapított, „élettelibb" hangolást kapott.

A nagy előadóteremben az utcára néző ablakok hangszigetelését kettős tokozású, egyenként is fokozott hangszigetelésű üvegezéssel oldottuk meg. A normál utcai zajok így nem érzékelhetők a teremben.

A nagy előadó kettőosztásánál kettős mobilfalas elválasztást írtam elő, mert tapasztalatom szerint a nagyobb helyigényért cserébe sokkal megbízhatóbb hanggátlást lehet elérni. A mobil falak a teremakusztikai hangolásnak is részei, hiszen az utcához közelebbi teremben nagy méretű sík felületként zavaró visszaverődéseket keltene hangelnyelés nélkül, míg az utcától távolabbi teremben visszaverő felületként az előadó megszólalását segíti (lásd 2. ábra).

2-abra

A nagy előadóban a figyelem jobb fenntartása érdekében, és hogy akár hangosítás nélkül se legyen probléma az előadás, a korábbi terveken opcionálisan szereplő felületek is az egyedi mintázatú, méretezett hangelnyelő burkolatot kapták. A teremakusztikai hangolást is egyszerűsítette, hogy a mobil lelátók helyett végül fix (betonozott) lelátók kerültek a hátsó terembe.

3-abraA mérések alapján elválasztott teremben a szabványos beszédérthetőség (STI) a színpad felől 0,70-nél nagyobb volt minden vizsgált hallgatási pontban. A lecsengési idő mérési eredményeit a 3. ábra mutatja.

A tantermek meghatározó belsőépítészeti elemei lettek a lécezéses fali burkolatok, amelyek a diffuzitást is növelik, és szükség szerint hangelnyelést is képviselhetnek. A tantermi mennyezetekre általánosságban perforált hangelnyelő burkolat, míg néhány teremben vakolt hangelnyelő mennyezeti burkolat került. A karakteres lécezéses fali burkolat a tantermeken kívül az épület több pontján is feltűnik.

A kiemelt tantermekben a BB93 elveinél is szigorúbb, legkorszerűbb szempontok szerinti hangolással számoltam, hogy a hallgatók figyelmét ne zavarják zavaró visszaverődések se.

Az irodákban a padlószőnyeg és a fan-coil egységeket rejtő dobozolást alulról lezáró hangelnyelő mennyezeti felület biztosítja a szükséges csillapítást.

Elektroakusztika

Bár eredetileg egyszerű, tantermenként független és csak prezentációra alkalmas hangosítás volt betervezve, később olyan szempontok merültek fel, ami szintén úttörőnek számít. A tervezett hangrendszer ugyanis alkalmas arra, hogy a fix vagy változó módon berendezhető tantermekben is automatikusan rögzítse, archiválja és elérhetővé tegye az elhangzottakat, akár a tanárok és diákok közötti párbeszédet és a tanóra részét képező hangzó anyagokat vagy akár telekonferenciákat is. Mivel ez egy igen összetett feladat, és a funkciók nagy részét a szoftverek és a szerverháttér adják, a rendszer első körben csak a tantermi eszközöket (mikrofonok, hangsugárzók, csatlakozási felületek), a tantermeket összekötő hálózat (Dante audio) elemeit és a vizuáltechnikai rendszerhez való csatlakozást tartalmazza. A tantermek a szoros akusztikai hangolás ellenére fel vannak készítve az eredeti forrás irányának késleltetéses követésére, ami a még jobb beszédérthetőségen túl a figyelem fenntartásához is hozzájárul.

A tantermi rendszereken kívül az auditorium lényegében kis színházi vagy mozi hangzás megszólaltatására is képes professzionális hangrendszert kapott, és az épület a különböző pontjain előforduló rendezvényekhez (akár a tetőteraszon filmvetítésre képes) mobil és előtelepített eszközökkel felszerelt.

Tanulságok

A CEU hazai szemmel szokatlan akusztikai igényekkel vágott bele a rekonstrukcióba, de ez egy tudatos és szakmailag mindenképpen örvendetes döntés. Bízom abban, hogy a nyilvánvaló építészeti értékeken túl a létesítmény akusztikai minősége is pozitív példa lesz a későbbiekben épülő oktatási intézmények számára.

 

Fürjes Andor Tamás
Aqrate Akusztika Kft.

 

 

Keresés

mehi-banner-media 120x240