Ojcowie współczesnej akustyki. Tych trzech naukowców dziesiątki lat temu wiedziało coś, czego architekci dopiero się uczą

Wszystko zaczęło się od amerykańskiego fizyka. Wallace Clement Sabine jako młody naukowiec stanął przed zadaniem, które w ocenie wielu było nie do wykonania. W 1895 r. podjął się poprawy akustyki Fogg Lecture Hall, jednego z budynków wchodzących w skład kompleksu Uniwersytetu Harvarda. Do dziś to miejsce i pracę Sabine uważa się za kolebkę narodzin nowoczesnej akustyki architektonicznej. 

Naukowiec wraz z zespołem przez kilka lat testowali wnętrza umieszczając i przenosząc w nich z miejsca na miejsce różnego rodzaju materiały. Na nocne testy, kiedy w auli nie było studentów, wypożyczali setki poduszek na siedzenia z Teatru Sandersa, uważanego wówczas za pomieszczenie doskonałe akustycznie. Używając piszczałki organowej i stopera wykonali tysiące pomiarów czasu potrzebnego do zanikania dźwięków we wnętrzu. Eksperymentowali z dywanami i ludźmi  w pomieszczeniu. Efektem ich prac było formalne zdefiniowanie czasu pogłosu - parametru, który do dziś jest jednym z najważniejszych współczynników w określaniu czy wnętrze jest przyjazne akustycznie.

Zanim powstanie wnętrze, można przewidzieć, czy będzie brzmiało dobrze

- Zaskakujące jest to, że podstawy akustyki w architekturze opracowano już ponad 130 lat temu, a dziś nadal wielu architektów i projektantów zapomina o tych zasadach. Projektują wnętrza do oka, nie dla ucha. Tymczasem to właśnie dźwięk dużo bardziej wpływa na samopoczucie użytkowników, może je poprawiać lub przeciwnie powodować zmęczenie, rozdrażnienie, ból, nerwowość– wyjaśnia Sebastian Staniewicz z Knauf Ceiling Solutions. 

Nadmierną ilość dźwięków doskonale wszyscy znamy ze szkół, restauracji, centrów handlowych czy innych zatłoczonych miejsc publicznych. Poziom hałasu, pogłos, odbijanie się dźwięków bywają tam często nie do zniesienia. I właśnie badaniu tego efektu - odbicia fal dźwiękowych - swoją pracę poświęcił inny naukowiec, Helmut Haas. Wyniki opisał w swojej rozprawie doktorskiej w 1949 roku. Badania prowadził w instytucie uniwersytetu w Getyndze, uważanym wówczas za jeden z najważniejszych nie tylko w Niemczech, ale i na świecie ośrodków badawczych w dziedzinie akustyki, fizyki fal  i psychoakustyki. 

O ile Wallace Clement Sabine wykazał, że wnętrza należy projektować analizując także akustykę, to Hass zapisał się jako mistrz projektowania samych dźwięków. Tzw. efekt Haasa odnosi się do sposobu rozchodzenia się dźwięków i tego jak postrzega je mózg człowieka. 

Wyniki tych przełomowych okryć są dziś jako psychoakustyka wykorzystywane w większości spektakli, koncertów, w kinach i salach muzycznych. To fizyczne i techniczne właściwości fali dźwiękowej jakie zbadał Haas pozwalają podczas koncertów i wydarzeń na żywo synchronizować dźwięki. Inżynierowie dźwięku wykorzystują efekt Haasa, by wciągnąć uwagę uczestników wydarzeń i dać im emocje wynikające z wrażeń słuchowych, np. realizm nadchodzących dźwięków z różnych stron sali.

W jednych wnętrzach odbicie dźwięku jest koordynowane by zwiększać emocje, w innych ważne jest wyciszenie i stłumienie pogłosu. – Wyłapanie fali dźwiękowej przez materiały akustyczne ogromnie ważne jest choćby w szkołach, restauracjach czy szpitalach. Wszędzie tam akustyczne panele sufitowe  i ścienne pozwalają poprawić komfort czy samopoczucie. Odbijające się dźwięki setek rozmów nie męczą wówczas użytkowników. W przypadku dzieci czy chorych w szpitalach ma to kolosalne znaczenie– mówi ekspert Knauf Ceiling Solutions.

Dlaczego akurat sufity powinny być akustyczne? Bo to największa płaska powierzchnia wnętrz, znajduje się dokładnie nad głowami użytkowników i odpowiednio wyposażona może skutecznie obniżyć poziom odczuwalnego hałasu niejednokrotnie o połowę. Knauf Ceiling Solutions jako jeden z największych na świecie producentów materiałów akustycznych do aranżacji wnętrz daje architektom nieograniczone możliwości w kreowaniu designu sprzyjającego akustyce, ponieważ ma swoim portfolio tysiące rozwiązań. Projektanci mogą wybierać w materiałach: płyty mineralne, metalowe, z wełny drzewnej, mogą bawić się kolorami, kształtami i sposobem montażu. Są w stanie zaaranżować zarówno pełne powierzchnie z paneli, jak i wolnowiszące ozdobne sufity wyspowe czy pionowe Baffle.

Pokonać efekt lustra

Trzecim wielkim ojcem akustyki jest także Niemiec: fizyk Manfred Robert Schroeder. To on może być kojarzony jako ekspert najbliższy designerskiej akustyce. W 1975 r. wprowadził panele rozpraszające dźwięk, tzw. Dyfuzor Schroedera. To specjalny panel z deskami i rowkami o różnej głębokości. Brzmi naukowo, ale jego wynalazek w designerskiej, współczesnej wersji to po prostu różne odmiany ozdób ścian i sufitów: akustyczne panele, okładziny trójwymiarowe, panele tapicerowane. 

Różnorodna struktura pozwala walczyć z efektem lustra. Kiedy dźwięk trafia na płaską, twardą ścianę, odbija się w jednym kierunku, dokładnie tak, jak światło odbija się od lustra. Tworzy to nieprzyjemne echo. - Właściwości akustyczne okładzin czy sufitów, perforacja ich powierzchni czy specjalne żłobienia jakie np. jesteśmy w stanie wykonywać na zamówienie architektów w każdym wzorze w naszych panelach z wełny drzewnej Heradesign dają dokładnie taki efekt jak słynny Dyfuzor Schroedera, rozbijają dźwięk– ocenia Sebastian Staniewicz. 

Nowa era już się zaczęła. Przyjazna akustyka wchodzi do mieszkań

Ponad 100 lat temu Sabine nauczył nas jak w architekturze mierzyć komfort, dał architektom język liczb by mogli projektować przyjazną akustykę na twardych danych. Haas nauczył, jak mózg reaguje na docierające dźwięki. Uzmysłowił projektantom, że wnętrze rządzi się zasadami psychologii przestrzeni. Dobrze rozumieją to już inwestorzy biurowców i pracodawcy. Od wielu lat akustyka jest ważna  w biurach, ponieważ bezsprzecznie wpływa na samopoczucie ludzi i ich wydajność w pracy.

Teraz bardzo powoli akustyczny design, bliski wynalazkowi Manfreda Schroedera, zaczyna wchodzić do mieszkań. Ludzie coraz chętniej sięgają po akustyczne panele, dostępne już nawet w marketach budowlanych, by instalować je w swoich sypialniach i salonach. Popularność tego rodzaju produktów sprzyja świadomości akustycznej. 

Od 20 września 2026 r. do poprawy przyczyni się także prawo. W Polsce zaczną obowiązywać surowsze przepisy akustyczne dla mieszkań. Nowe regulacje, czyli warunki techniczne do obowiązującej normy PN-B 02151-3:2015-10 wymuszają na deweloperach jeszcze bardziej komfortowe dla właścicieli lokali mieszkalnych rozwiązania: wyższą izolacyjność ścian, stropów i drzwi wejściowych. Zmiany mają zredukować hałas w budynkach wielorodzinnych, ale też np. osiedli domów z zabudowie szeregowej. Każdy projekt budowlany będzie musiał zawierać analizę akustyczną.