Dřevěné montované konstrukce

Dřevo v akustice

Dřevo a zvuk se spolu pojí zřejmě již po desítky tisíc let. Za jedny z nejstarších hudebních nástrojů jsou považována chrastidla, štěrbinové bubny nebo australské didgeridoo, které se tradičně vyrábí z eukalyptového dřeva. Právě u hudebních nástrojů je vztah dřeva a zvuku velice přirozený: fyzikální vlastnosti a vnitřní struktura tohoto materiálu umožňují vytvářet zvuk pomocí mechanické energie.

Spojení dřeva a zvuku má však daleko širší využití. Materiály na bázi dřeva jsou jednou z nejpoužívanějších forem, jak efektivně, a hlavně esteticky navodit potřebnou akustickou pohodu v interiérech budov. Ta je důležitým faktorem kvality vnitřního prostředí, kde lidé pracují, baví se, vzdělávají se a také žijí.

Dřevěné prvky jsou mechanicky odolné a snadno se udržují. Jejich životnost je tedy vyšší než u materiálů s textilními nebo minerálními povrchy. Z ekologického pohledu jde o materiál s vysokou mírou udržitelnosti a zdravotní nezávadnosti.

Designové možnosti

Co je vlastně akustický komfort?

V České republice máme výhodu existence normy ČSN 73 0527. Jde o předpis, který určuje optimální hodnoty doby dozvuku ve všech konvenčních prostorech – od koncertních sálů po restaurace. Pomocí ní je velmi snadné definovat hodnoty optimální doby dozvuku ve vztahu k objemu a způsobu využití navrhovaných prostor, jak ukazuje úvodní fotografie, který se týká kulturních staveb. Pro školské a kancelářské prostory platí obdobné zákonitosti.

Ostatní typy prostor norma definuje jako „prostory s požadavkem na snížení hlučnosti“, dělí je do tří kategorií a určuje optimální poměr A/V, kde A je ekvivalentní pohltivá plocha a V je objem řešeného prostoru.

ČSN 73 0527 – závislost optimální doby dozvuku T0 (s) na objemu V (m3) prostoru
Diagram charakteru povrchu při dopadu zvukové energie: 1 – výrazná zvuková pohltivost, 2 – výrazná zvuková reflexe, 3 – výrazná zvuková difuzita

Výhody

1) Akustika komplexně

Konstrukce z materiálů na bázi dřeva jsou velmi univerzální. Dřevo je jeden z mála materiálů, které umějí být aktivní na různých pásmech zvuku. To je umožněno libovolnou perforací desek instalovaných na podkladní rošt, který přirozeně vytváří vzduchovou dutinu. V praxi se do této dutiny umisťují akustické vložky, případně jiné prvky, které dále zefektivňují absorpční možnosti celého sendviče. Výsledkem je, že interiér (nebo jeho část) může být tvořen jednotným materiálem, kde každá jeho část může mít rozdílné akustické funkce.

Pokud je dutina obkladu hlubší, lze do ní skrýt i prvky pohlcující primárně velmi nízké frekvence – tvárnicové rezonátory a kmitající panely.

Variabilita skladby sendviče a perforace pohledového panelu umožňuje širokou škálu hodnot činitele zvukové pohltivosti αp (dle ČSN EN ISO 354). Díky tomu je dřevo materiálem, který umožní pokrýt absorpci kompletního, člověkem slyšitelného spektra zvuku.

Charaktery perforací: kruhová
Charaktery perforací: linerání
Charaktery perforací: mikroperforace

2) Design na přání

Rozmanité designové možnosti jsou dány mnoha variantami jádrového materiálu, povrchových úprav a možností tvarování. Obráběcí technologie nám umožňují pracovat s akustickým prvkem jako s jakýmkoliv truhlářským výrobkem, a lze jej tak kombinovat s ostatními prvky interiéru a mobiliářem.

Mnoho typů povrchových úprav desek zjednodušuje práci interiérovým designérům. Každá z těchto úprav má svá specifika a své limity. Povrchová úprava finálních prvků může být tvořena lakem, olejem, přírodní dýhou, HPL, CPL nebo laminem.

Vedle povrchu může design určovat perforace zvukově pohltivých prvků a tvarování v případě difuzních prvků. Obě tyto úpravy mají své limity dané fyzikálními zákonitostmi.

Standardní perforace mohou být kruhové, lineární, mezi často využívané technologie patří také téměř neviditelné mikroperforace.

Difuzní prvky se vytvářejí strukturou (QRD, MLS) nebo nakloněním plochy obkladu minimálně o 15°.

Charaktery difuzních povrchů: struktura QRD
Charaktery difuzních povrchů: struktura MLS
Charaktery difuzních povrchů: atypická struktura

3) Mechanická odolnost

Akustické prvky na bázi dřeva jsou přirozeně mechanicky odolné. Pro jejich výrobu se používá více typů materiálů:

  • MDF – středně lisované dřevovláknité desky (min. 650 kg/m3)
  • HDF – dřevovláknité desky s vysokou hustotou
  • DTD – dřevotřískové desky
  • LTD – laminované dřevotřískové desky
  • HPL – vysokotlaké lamináty
  • PDP – lisované dýhované desky
  • masivní dřevo

Nezastupitelnou roli mají dřevěné sendvičové prvky ve sportovních halách a tělocvičnách. Standard, který v nich vyžaduje norma ČSN 73 0527, je dosažitelný pouze kombinací akustických podhledů a obkladů. U nich je pak kladen důraz na vysokou nárazuvzdornost a schopnost absorpce nárazu. Tyto akustické obklady tak zvyšují bezpečnost sportovců v několika ohledech – snížením hlučnosti, lepší srozumitelností – a zároveň slouží jako plochy tlumící nárazy.

Díky vlastnímu výzkumu jsme na trh uvedli systém Wocoustic, který je velmi efektivní jak v absorpci zvuku, tak parametry nárazuvzdornosti a absorpce nárazu.

Systém dřevěných prvků Wocoustic (foto: Alex Shoots Buildings)

Obklady Wocoustic splňují ta nepřísnější kritéria:

parametrhodnota
odolnost proti nárazu dle ČSN EN 13964, ed. 2, příloha DA1
rázová pevnost dle DIN 18037-7, čl. 5.2≥ 12 Nm
absorpce nárazu dle ČSN EN 14808≥ 80 % (perforovaná část)
≥ 70 % (plná část)

4) Některé dřevo nehoří

Již neplatí, že dřevo je výlučně hořlavý materiál. Díky moderním technologiím lze vytvářet konstrukce plně nehořlavé, splňující třídu reakce na oheň A (dle ČSN EN 13501-1). Existují povrchové úpravy, které mají nulový index šíření plamene po povrchu (dle ČSN 73 0822).

Díky tomu dnes požadavky PBŘS nejsou limitem pro využívání dřevěných prvků v interiérech budov.

5) Udržitelnost a ekologie

Tím, že jde o odolné materiály se snadnou údržbou, je zaručena dlouhá životnost. Veškeré materiály na bázi dřeva, které se aktuálně využívají, musí striktně splňovat emisní třídu formaldehydu E1 podle ČSN EN 717-1. Dřevo je materiál ekologicky čistý, s vysokou mírou zpětné recyklace.

Prvky na bázi dřeva se čím dál častěji stávají oblíbeným řešením pro vytvoření akustické pohody a estetické rovnováhy v moderních interiérech, a to i přesto, že je jejich cena vyšší oproti jiným materiálům. Ve svém komplexu přinášejí to, co ostatní materiály nedokážou, a navíc umožňují vysokou míru designové variability.

Vít Domkář
Foto: AVETON, s. r. o., Alex Shoots Buildings


Ing. arch. Ing. Vét Domkář, Ph.D.
Po architektonické praxi v roce 2014 spoluzaložil firmu AVETON, s. r. o., která je dnes lídrem v projektování, měření a realizaci akustických interiérů staveb. Ve společnosti je odpovědný za designové aplikace a realizace akustických interiérů. Pravidelně přednáší tuto problematiku před odbornou veřejností a studenty VŠ.