Pohled do hlavní lodi kostela
Historické sakrální prostory jsou povětšinou spojeny s extrémně dlouhou dobou dozvuku, v některých případech i více než pět sekund. U jakýchkoliv monumentálních staveb tento přirozený akustický efekt každý očekává a obdivuje ho. Nicméně pro přednes mluveného slova a jeho srozumitelnost jsou tyto prostory nepřátelské a jejich uživatelé hledají často východiska v elektroakustické podpoře. Článek dále popisuje řešení této problematiky v případě brněnského kostela blahoslavené Marie Restituty na sídlišti Lesná, které realizovala firma AVETON s. r. o.
Moderní stavby již na tuto skutečnost myslí a reagují právě akustickými korekcemi prostoru tak, aby hlavní prostor mohl být využíván víceúčelově. Jak pro zpěvy a hudbu, tak pro mluvené slovo. Spolu se změnou architektonického uvažování nad sakrálním prostorem jde ruku v ruce nutnost řešit jej i z pohledu vhodné prostorové akustiky, doplněné o kvalitní elektroakustický řetězec.
Všechny složky tvorby prostoru – materiály, práce se světlem, vůně a nakonec i akustika – jsou pro sakrální prostory specifické a popisné. Definují totiž pocit a duchovní kvalitu pobytu v něm. I když se snažíme maximálně naplňovat náš cíl o ideální akustické pohodě, jsou stavby, kde je nutno respektovat a podpořit jejich přirozené vlastnosti. A mezi tyto stavby jednoznačně patří historické sakrální prostory.
Kostel blahoslavené Marie Restituty je velmi pěknou ukázkou netradičního provedení akustických opatření spojených se zajímavým akustickým efektem, který doplňuje duchovní kvalitu místa. Hlavní loď má čistě kruhový půdorys, svislé stěny jsou zakončeny římsou s výrazným klenutím a prostor je zastropen asymetrickou klenbou v rozsahu celého půdorysu. Stěny i klenutí jsou z monolitu, podlahy z kamenné dlažby. Obklady pod kůrem a mobiliář byly navrženy z masivního dřeva. Strohé tvarování prostoru je narušeno organickými plochami dvou ochozů a průzorem do vysoké apsidy. V úrovni přízemí jsou rozsáhlé plochy výplní otvorů – prosklených oken, dveří a příček. Kubatura prostoru je přibližně 6,5 tisíce m3 a obalová plocha je přes 2,9 tisíce m2. Celkem je počítáno s kapacitou 400 osob.
ŘEŠENÍ PROSTOROVÉ AKUSTIKY
Pokud se ohlédneme do historie, lze sledovat příklady, jak naši předchůdci pracovali s šířením zvuku v definovaném prostoru. Stavby realizovali převážně díky svým empirickým znalostem a až mnohem později (v průběhu 20. století) došlo k systematizaci poznatků do vědy s názvem moderní akustika. Ta se vyvíjí spolu s architektonickými názory a dnes již existuje mnoho nástrojů, jak garantovaně navrhnout a realizovat akusticky hodnotné prostředí. Materiálové možnosti nám dovolují hledat stále nová východiska, která konvenují požadavkům architektů i uživatelů.
Často se u kostelů můžeme potkat s tvrzením, že mají „dobrou akustiku“. Je důležité zde zmínit, že obecně nelze akustiku posuzovat na dobrou a špatnou, ale vhodnou či nevhodnou ve vztahu ke způsobu využití prostoru. Například u sakrálních staveb bývá dlouhá doba dozvuku vhodná pro varhanní hudbu a sakrální zpěvy, naopak nemusí být vhodná pro mluvené slovo a recitál jak dokladuje graf na obr. 3.
Jakékoliv kruhové uspořádání v kombinaci s klenutým stropem je z hlediska rovnoměrného šíření zvuku nevhodné, zejména je‑li celý prostor vytvořen ze zvukově odrazivých materiálů. Efekt fokusovaného odrazu zvukové energie vytváří velké rozdíly v rozložení zvukové energie a jejím soustředění právě v ohnisku tvarované plochy. U kruhu je to právě jeho střed, kde se energie koncentruje. Konkrétně v případě této aplikace bylo důležité přistoupit k danému problému s respektem k architektonickému řešení, které je opřeno o liturgii a hlubokou symboliku. V návrhu jsme aplikovali naše nejodbornější poznatky, aby intervence z hlediska akustických ploch byla vizuálně minimalizována a celková její funkčnost byla naopak maximální. Hlavní úlohou, tedy vedle definovaného snížení doby dozvuku, byla i maximální eliminace fokusovaného odrazu zvuku do ohniska.
V době návrhu akustických opatření byla již stavba hotová, bylo tedy možné realizovat akustická měření a analýzy chování holého prostoru. Doba dozvuku bez akustických úprav se pohybovala nad úrovní šesti vteřin v oktávovém pásmu 500 Hz. Průběh naměřené doby dozvuku je znázorněn modrou křivkou na obr. 4.
Při daném objemu a tvaru šlo z hlediska akustiky o velmi diskomfortní prostředí. Po realizaci úprav se výrazně snížila doba dozvuku v celém frekvenčním spektru, zlepšila se srozumitelnost a celková akustická pohoda v prostoru. Střední doba dozvuku je dnes 2,5 vteřiny. Průběh křivky doby dozvuku po realizaci úprav je znázorněn červenou barvou na obr. 4.
Společnost AVETON řešila zakázku metodou Design & Build, kde byla jasně stanovena výsledná doba dozvuku po provedení akustických úprav, finanční náklad a čas k realizaci určený.
V úvodní studii jsme nejdříve museli najít řešení akceptovatelné z hlediska interiérového designu. Byly provedeny diskuze nad vzorky, vyhotoveny prototypy. Společným konceptem byla zvolena forma 75metrové „stuhy“ (obr. 5), která ovine prostor po celém svém obvodu. Benefit této plochy byl v možnosti variability její vertikální pozice a možností tak jejím umístěním reagovat na tvarování a orientaci prostoru. V místě presbytáře se stuha vine na úrovni přízemí a směrem ke kůrům stoupá až na spodní úroveň klenuté římsy.
MATERIÁLY
Právě materiál je pro naši aplikaci v kostele v Lesné velmi důležitý. Myšlenka pana architekta byla vizuálně nenarušovat poměrně strohý prostor. Spolu v kombinaci s limitní cenou, jsme vytvořili nekonečný obklad ze systému využívajícího předepjatou akustickou textilii. Ta nám umožnila vytvořit abstraktní tvar organické plochy bez viditelných spár a s vysokou akustickou efektivitou.
Látka má zásadní roli nejen estetickou jako krycí vrstva, ale i akustickou, když propouští část zvukové energie do dutiny obkladu a dovoluje instalaci objemných akustických prvků, jejichž hlavní funkcí je širokopásmová absorpce kombinovaná s difuzitou. Skryté dřevěné diagonální korpusy jsou celoplošně pokryty akustickou absorpční vložkou a jako celek fungují akusticky víceúčelově. Nejvyšší frekvence zvukového spektra, dopadajícího na obklad, jsou absorbovány již samotnou textilií, další složky frekvenčního spektra, prostupující do dutiny, jsou z většiny pohlceny absorpční vložkou a zbylá část přesměrována šikmým odrazem zpět do prostoru.
REALIZACE V HOTOVÉM PROSTORU
Vedle úzkého časového rámce bylo nutné provést prostorově náročnou instalaci, která se sama o sobě skládala z několika technologických kroků. Instalaci podkladních konstrukcí následovala instalace akustických elementů do dutiny obkladu a nakonec byla plocha jako celek přetažena akustickou předepjatou textilií.
Nedílnou součástí realizace jsou průběžná akustická měření, s jejichž pomocí korigujeme finální výsledek. V tomto případě byla provedena dvě průběžná měření v přesně definovaných fázích rozpracovanosti. Měřením zjišťujeme reálný efekt fyzikálního působení instalovaných obkladů a díky vyhodnocení můžeme mírně upravovat konstrukci a ladit provedení dle potřebných akustických vlastností. Tyto optimalizace zpravidla nemají vliv na estetiku řešení, ale jsou klíčové pro garanci výsledných hodnot vůči projektu a zadání.
I přes veškeré limity přináší realizace obkladu citelné zlepšení akustické pohody v interiéru, která umožňuje přednes mluveného slova bez elektroakustické podpory. Navíc i přes značné snížení a vyrovnání doby dozvuku si prostor stále ponechává svoji ojedinělou akustiku specifického doznívání od horní sféry klenby a pozitivně tak podporuje jeho duchovní atmosféru.
PODĚKOVÁNÍ
Společnost Aveton děkuje za důvěru investora a architekta v takto náročném projektu. Jednoznačně tím přispěli ke vzniku ojedinělého a hodnotného akusticky moderního sakrálního prostoru.
Z podkladů AVETON s. r. o.
