Проектирование храмовых комплексов

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХРАМОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

Мы привыкли восхищаться акустикой больших соборов, под сводами которых пение хора звучит особенно объемно, таинственно. Но вот парадокс: «академические» музыканты, которым время от времени приходится играть в соборах не всегда разделяют это мнение.

Главный недостаток для музыкантов - долгое время звучания каждой ноты. В таких условиях звуки сливаются друг с другом и создают хаос. Однако это является отличительным свойством храмовой акустики.

Это свойство связано с более длительным, чем в концертных залах, временем реверберации. Под реверберацией понимается процесс постепенного уменьшения интенсивности звучания после прекращения звучания его источника. На слух она воспринимается как гулкость зала или гуляющее по помещению эхо.

Реверберация возникает в результате отражения звука от стен и измеряется временем слышимости эха после прекращения звучания. В концертных залах время реверберации, как правило, колеблется от одной до двух секунд. На стадионах она практически отсутствует, но поскольку там часто используются громкоговорители, может возникать искусственное эхо. В церкви длительность реверберации может достигать семи секунд.

Для чего это сделано? Во-первых, такое время реверберации создает особые условия для звучания человеческого голоса. Чем дольше реверберация, тем легче петь. Эхо придает голосу «сочность», наполненность звучания, а без него певцу петь очень сложно: голос звучит механично и отрывисто. Когда вступает хор, его звучание начинает витать под сводами, отражаясь от купола и стен, наполняя пространство наложениями и отголосками. Храмовое эхо придает звучанию оригинальность и особый колорит. Сами стены, принимая участие в формировании звучания, становятся в храме музыкальным инструментом.

Интересно, что их роль не всегда сводится к отражению звука. В древности в стены церквей вмуровывали специальные голосники - особой формы пустотелые глиняные сосуды. Эти голосники усиливают отдельные звуковые частоты спектра певческого голоса. Внешне голосники выглядят, как отверстия в верхней части храма, и часто создают особый декоративный эффект. Судя по найденным при раскопках обломкам, сосуды-голосники были применены уже в древнейшей постройке Киева - Десятинной церкви. Голосники расположены во внутреннем куполе собора и позволяют слышать каждый звук, изданный под ним, на расстоянии 20 метров.

Кроме стен, большое влияние на распространение звука в храме оказывает сам купол. Благодаря своей форме он способен собирать рассеянные в зале звуковые волны, концентрировать их и отражать вниз. В некоторых храмах купол даже создает впечатление, что пение хора изливается на прихожан сверху вниз, как бы из горнего мира.

Еще у этой части храма есть способность влиять на восприятие тембра голоса. Высокий и широкий купол, как правило, усиливает низкие частоты, поэтому голоса диаконов и священников звучат особенно насыщенно.

Выбор оптимальных параметров внутренних поверхностей помещений храмов (размеры, тип отделки) для достижения акустического комфорта должен проводиться в соответствии с расчетом.

При расчете частотной характеристики времени реверберации следует учитывать особенности акустических сигналов, передаваемых в храмах (вокализованная или пастырская речь священнослужителей, хоровые распевы), а также значительную дифференциацию акустических условий в зависимости от количества и места расположения прихожан.

При проектировании храмов с расчлененным внутренним объемом на центральный и боковые нефы, трапезную часть и притвор звуковые поля в них следует рассчитывать с учетом взаимного акустического влияния и не диффузного характера звуковых полей в отдельных частях храм. В этом случае переходные процессы послезвучания (реверберацию) в каждой отдельной части храма следует рассчитывать изолированно с учетом совокупности следующих факторов:

- функционального назначения, степени заполнения каждого объема;

- соотношения воздушных объемов каждой части храма, площади проемов между ними и площади размещения прихожан;

- акустического соотношения между общими фондами звукопоглощения в отдельных объемах.

При использовании в храмах установок звукоусиления их выбор и места размещения устройств должны осуществляться в соответствии с акустическим расчетом.

На графике рисунка приведена зависимость оптимумов времени реверберации от объема помещений в диапазоне 500-2000 Гц. Учитывая, что время реверберации зависит от степени заполнения храмов прихожанами, оптимальные значения времени реверберации должны укладываться в границах, верхний предел которых соответствует заполнению 6 м. кв. на человека, а нижний - 0,25 м. кв. на человека.

На частотах 125-250 Гц допускается подъем времени реверберации на 25-30%, а на частоте 4000 Гц - снижение на 15-20%.

Рисунок 1. - Рекомендуемое время реверберации на средних частотах для храмовых помещений в зависимости от их объема:

В случае если расчет времени реверберации покажет значения, выходящие из рекомендуемых по рисунку, то следует провести корректировку объемно-планировочного решения и материалов отделки интерьеров проектируемого храма.

При избыточных значениях времени реверберации (при недостаточности общего фонда звукопоглощения) следует, во-первых, уменьшить воздушный объем помещения при неизменности площади пола основного и боковых нефов и, во-вторых, увеличить звукопоглощающие свойства материалов отделки интерьеров. При значительном превалировании времени реверберации в диапазоне низких частот можно использовать «голосники», выполненные по современной строительной технологии. В диапазоне средних и высоких частот для увеличения звукопоглощения рекомендуется использовать тканевые элементы убранства храма. Их общее количество определяется акустическим расчетом.

При недостаточности времени реверберации храма следует принять меры к увеличению его общего воздушного объема и к уменьшению фонда звукопоглощения в убранстве храма.

При выборе объемно-планировочных решений храмов кривизну куполов и сводов следует выбирать так, чтобы их центры размещались значительно выше отметки пола (не ниже уровня +3,0 м. по отношению к уровню пола алтаря и солеи).

В храмах с делением на средний и боковые нефы или трапезную часть, особенно при высоком центральном куполе, статистический метод расчета времени реверберации неприменим.

Купола создают опасность концентрации отражений, при котором звук фокусируется в одной части зала, создавая сильное эхо, другие же части зала не получают отражений.

На рисунке приведены три варианта проектного решения купола. Вариант а иллюстрирует крайне неудачное решение, радиус кривизны купола примерно равен высоте зала, звук фокусируется в центре зала. Вариант б - радиус кривизны составляет половину высоты зала, отражения проходят через точку фокуса и далее распределяются по площади пола. Вариант в - радиус кривизны составляет примерно две высоты зала. Звук отражается от купола в виде пучка параллельных лучей.

Если форму купола изменить невозможно, то для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности купола (рисунки 2, г и 2, д) или использовать облицовку купола звукопоглощающими материалами.

Рисунок 2. - Варианты решения зала с куполом:

На рис. 3 показано действие выпуклых участков стен. Обширная поверхность вогнутой стены ABC стремится фокусировать звук в F это будет мешать находящимся в этом месте слушателям.

Рисунок 3. - Выпуклые сегменты стены устраняют вредную фокусировку звука, которая была бы создана вогнутой стеной:

Вводя выпуклые сегменты ВВВ, добиваются рассеяния звуковых волн, чем достигается их лучшее распределение по помещению.

Рисунок 4. - Схема, показывающая концентрацию звука куполообразным потолком в сравнении с плоским потолком той же высоты:

храм архитектурный строительный

Рисунок 5. - Вредные отражения звука, вызванные куполообразным потолком. Распределение звука весьма неравномерное, с возможным образованием эхо:

Размещено на Allbest.ru