Acustica construcţiilorAplicaţie pentru săli de audiţie - Ateneul Român (analiză de caz)

Dr.ing. Marta Cristina Zaharia, Cercetător Ştiinţific III, Şef Laborator Acustica Construcţiilor INCD URBAN-INCERC

Cercetătorul este o persoană pasionată de activitatea pe care o desfăşoară în domeniul de specialitate în care lucrează.

Cercetarea este o activitate frumoasă, interesantă şi complexă, deseori chiar incitantă, având în vedere proiectele, analizele si situaţiile cu caracter de noutate ce trebuie rezolvate corect, optim şi eficient !

Cercetarea în domeniul construcţiilor, arhitecturii şi urbanismului, care se desfăşoară în cadrul Institutului Naţional de Cercetare-Dezvoltare în Construcţii, Urbanism şi Dezvoltare Teritorială Durabilă - INCD URBAN-INCERC, are ca scop elaborarea unor soluţii, reglementări tehnice şi produse inovatoare de construcţii, care să ducă la realizarea siguranţei şi confortului pentru toţi utilizatorii clădirilor şi spaţiilor urbane din zonele urbane şi rurale studiate.

Un domeniu de cercetare mai deosebit este Acustica Construcţiilor şi Acustica Urbană. Activităţile de cercetare, studiile şi măsurările acustice se desfăşoară atât în laborator, în cadrul institutului, în Laboratorul Acustica Construcţiilor ce face parte din Sucursala INCERC Bucureşti, cât şi în mediul urban, efectuându-se măsurări direct pe teren.

Laboratorul Acustica Construcţiilor este o clădire cu destinaţia specifică de laborator de acustică pentru construcţii. Este unică la nivel naţional, printre cele mai mari din Europa, şi foarte bine conformată pentru destinaţia pe care o are. Încă din faza de proiectare şi construire a clădirii, în anii 1973-1975, a fost realizată conform standardelor internaţionale ISO, specifice acestor tipuri de clădiri destinate activităţii de cercetare acustică.

Oferta unică de activităţi de cercetare ştiinţifică a laboratorului este următoarea: cercetări privind asigurarea confortului acustic în clădiri; efectuarea de teste acustice de laborator, unice la nivel naţional, pentru determinarea izolării acustice (la zgomot aerian şi zgomot de impact) a materialelor/produselor/elementelor de construcţii şi a caracteristicilor de absorbţie acustică ale acestora; elaborarea de măsuri de protecţie împotriva zgomotului în zone urbane şi metode de reducere a poluării sonore în mediul urban; cercetări şi teste pentru definirea tipurilor de ecrane acustice pentru autostrăzi; determinări experimentale de laborator, măsurări in situ, soluţii tehnice, expertize acustice; elaborarea de reglementări tehnice şi ghiduri de proiectare din punct de vedere acustic a clădirilor şi zonelor urbane; elaborarea de agremente tehnice pentru produse şi sisteme în domeniul construcţiilor, etc. Este Laborator de gradul I - Autorizaţia ISC nr. 2213 din 10.06.2011 şi Laborator Acreditat RENAR în august 2013.

Dotările specifice şi unicat ale Laboratorului Acustica Construcţiilor sunt:

- Camera de reverberaţie care este unică la nivel naţional şi printre cele mai mari din Europa. Este construită în sistem "casă în casă", având un volum de 207 mc. Pentru creşterea duratei de reverberaţie în interiorul camerei, toate suprafeţele sunt placate cu marmură (material reflectant), niciuna dintre suprafeţele opuse nefiind paralelă cu cealaltă. Durata medie de reverberaţie în cameră este de 6-7 sec. În camera de reverberaţie este unicul loc din ţară în care se efectuează încercarea "determinarea coeficientului de absorbţie acustică în câmp difuz", acreditată RENAR.

- Camera anecoică (Camera surdă) care este cea mai mare din România şi printre cele mai mari din Europa. Este construită în sistem "casă în casă", având un volum de 1100 mc. Acest sistem a fost adoptat pentru asigurarea unui nivel de zgomot de fond care să nu fie influenţat de activităţile ce se desfăşoară în exteriorul camerei. Toate suprafeţele camerei sunt placate cu tratamente acustice speciale având grosimea de 1 m, realizate din corpuri fonoabsorbante confecţionate din plăci de vată minerală bazaltică, densă, obţinându-se în interiorul camerei un câmp acustic echivalent cu câmpul liber (fără reflexii). Nivelul echivalent al zgomotului de fond este de 17 dB(A), iar durata medie de reverberaţie în cameră este de 0,3 sec.

În această cameră se pot efectua studii acustice pentru determinarea nivelului de zgomot şi configuraţia spaţială a acestuia pentru diferite surse de zgomot (motoare, echipamente, etc.), studii de acustică urbană pe produse şi/sau machete modelate, studii de psihoacustică etc.

- Standul de izolare acustică la zgomot aerian este cel mai mare stand fără transmisii pe căi colaterale din România şi printre cele mai bine conformate din Europa. Stand construit în sistem "casă în casă" - format din două camere adiacente, dispuse pe orizontală (una de emisie şi cealaltă de recepţie), construite pe fundaţii independente, fără transmisii pe căi colaterale. Aici este unicul loc din ţară în care se efectuează încercarea "determinarea în laborator a izolării acustice la zgomot aerian", acreditată RENAR, necesară pentru definirea proprietăţilor de izolare acustică a produselor/elementelor de construcţii ca: ferestre, uşi, pereţi, panouri etc.

- Standul de izolare acustică la zgomot de impact care este unic la nivel naţional, fiind cel mai mare stand fără transmisii pe căi colaterale din România şi printre cele mai bine conformate din Europa. Stand construit în sistem "casă în casă" - format din două camere adiacente, dispuse pe verticală (una de emisie şi cealaltă de recepţie), construite pe fundaţii independente, fără transmisii pe căi colaterale. Aici este unicul loc din ţară în care se efectuează încercarea "determinarea în laborator a izolării acustice la zgomot de impact", acreditată RENAR, necesară pentru definirea acustică a îmbunătăţirii izolării la zgomot de impact a produselor/elementelor de construcţii precum: diferite tipuri de pardoseli (parchet, gresie, mochete etc.), tipuri de dale flotante cu pardoseli, plafoane fonoabsorbante etc.

Laboratorul Acustica Construcţiilor a acumulat de-a lungul anilor un portofoliu semnificativ de lucrări de cercetare şi experimentări de laborator şi in situ în domeniul acusticii construcţiilor şi acusticii urbane, participări la proiecte naţionale şi europene de cercetare, inclusiv obţinerea în anul 2010 a unui brevet de invenţie pentru produse de construcţii (panouri acustice) destinate folosirii şi ca ecrane acustice pentru autostrăzi.

Una dintre cele mai frumoase lucrări, de cercetare şi soluţii aplicative, realizată de-a lungul anilor în laborator este proiectul ce a avut ca obiect: Restaurarea din punct de vedere acustic a Sălii Mari de concerte a Ateneului Român.

Pentru restaurarea din punct de vedere acustic a Sălii Mari de concerte a Ateneului Român în Laboratorul Acustica Construcţiilor din INCERC Bucureşti, actualmente INCD URBAN-INCERC Bucureşti, Sucursala INCERC Bucureşti, în anul 2003 (perioada februarie 2003 - august 2003), au fost efectuate o serie de cercetări şi studii acustice specifice.

Studiile şi cercetările s-au desfăşurat în cadrul proiectului "Consolidare, restaurare şi modernizare Sala Mare de concerte - Ateneul Român" având ca proiectant pe S.C. Proiect Bucureşti S.A. şi ca beneficiar Ateneul Român, şi s-a avut în vedere îndeplinirea unei importante cerinţe a beneficiarului, anume: de a se realiza restaurarea în condiţiile păstrării caracteristicilor acustice iniţiale ale Sălii Mari de concerte a Ateneului Român.

Cercetările efectuate au cuprins următoarele etape:

- analize şi discuţii pe baza planurilor de proiect puse la dispoziţia responsabilului de contract de către beneficiar;

- definirea tipului de producţii sonore ce se vor desfăşura în Sala Mare de concerte;

- stabilirea limitelor admisibile ale nivelurilor de zgomot conform reglementărilor tehnice în vigoare pentru sală;

- măsurări iniţiale ale nivelului de zgomot în Sala Mare de concerte a Ateneului Român, efectuate în luna februarie 2003, în timpul funcţionării instalaţiei de ventilare şi fără funcţionarea instalaţiei de ventilare (zgomot de fond);

- măsurări de laborator pe mostre de materiale iniţiale de finisaj : tapet - pentru parapeţi, puse la dispoziţie de beneficiar;

- măsurări de laborator pe mostre iniţiale de materiale de tratament acustic (pernuţe) existent în canalele de ventilaţie de sub sală, mostre prelevate şi puse la dispoziţie de beneficiar;

- măsurări de laborator pe mostre prototip de materiale de tratament acustic (pernuţa 1 şi pernuţa 2) pentru canalele de ventilaţie de sub sală, mostre puse la dispoziţie de beneficiar;

- măsurări de laborator pe mostre de material iniţial de finisaj : pâslă -pentru scaune şi pe mostre de material prototip de finisaj : minet - propus pentru înlocuirea pâslei, puse la dispoziţie de beneficiar;

- măsurări de laborator pe mostre de materiale prototip de finisaj : pluş -pentru scaune, puse la dispoziţie de beneficiar;

- măsurări de laborator pe mostre de materiale iniţiale şi prototip de finisaj : linoleum - pentru pardoseală şi mochetă - pentru pardoseală, puse la dispoziţie de beneficiar;

- măsurări de laborator pe probe de hidroizolaţie prototip şi tablă prototip, soluţie pentru izolarea zonelor de şarpante ale cupolei sălii Ateneului;

- efectuarea de calcule acustice pentru echivalări de suprafeţe acustice, comparativ, pe mai multe variante de calcul, - considerându-se materialele iniţiale de finisaj şi materialele prototip de finisaj şi obiectele funcţionale (mobilierul) propuse de proiectant, în vederea respectării condiţiei de păstrare a caracteristicilor acustice iniţiale ale sălii:

- calculul ariilor geometrice ale elementelor de finisaj şi ale obiectelor funcţionale (mobilierul) aflate în sală;

- stabilirea coeficienţilor de absorbţie pentru fiecare tip de material de finisaj şi obiect funcţional;

- arii de absorbţie echivalente;

- propunerea soluţiei de finisare pentru pardoseala - parchetul scenei sălii, pentru păstrarea caracteristicilor acustice iniţiale;

- propuneri de soluţii pentru izolări fonice împotriva zgomotului provenit de la ploaie, pentru:

- podul scenei sălii mari de concerte;

- tubulatura mare de ventilaţie poziţionată deasupra acoperişurilor adiacente cupolei Sălii;

- propunerea soluţiei pentru materialul de absorbţie a zgomotului aerodinamic (din canalele de ventilaţii) în spaţiile de detentă şi echilibrare a aerului, de la terminalele canalelor de ventilaţii, de sub lojiile laterale ale Sălii Mari de concerte;

- măsurări finale ale nivelului de zgomot în Sala Mare de concerte a Ateneului Român, - efectuate în luna august 2003, după terminarea lucrărilor de restaurare a sălii, în timpul funcţionării instalaţiei de ventilare şi fără funcţionarea instalaţiei de ventilare (zgomot de fond).