Akustyka budowlana. Sale świata. Filharmonia Berlińska

Przez te długie lata filharmonia, z granicą w tle, mało że nie tylko nie dzieliła, ale wręcz – na przekór wszystkiemu – w pewnym sensie łączyła. Znajdująca się tam sala koncertowa, jako pierwsza na świecie – dzięki swojemu pionierskiemu rozwiązaniu zlokalizowanej widowni wokół centralnie położonej sceny – zmniejszyła dystans między muzykami i słuchaczami.

Wielu architektów marzy o tym, by stworzyć budynek niepowtarzalny, fascynujący i inspirujący. Na pewno niejeden z nich chciałby, aby jego dzieło na stałe wpisało się w krajobraz miasta i karty historii, nie będąc przy tym ciekawym „dziwadłem” czy przereklamowaną atrakcją. No i w sumie najważniejsze, nie było budynkiem widmo, tylko w pełni funkcjonalnym i wykorzystywanym zgodnie ze swoim przeznaczeniem obiektem.

To wszystko udało się niemieckiemu architektowi, Hansowi Sharounowi, projektantowi gwiazdy tego artykułu, czyli Filharmonii Berlińskiej. Jak to elegancko przedstawił Wim Wenders w jednym z odcinków swojej serii filmów dokumentalnych poświęconych obiektom kultury z całego świata, Filharmonia jest już dojrzałą 50-latką, która kilka lat temu obchodziła swój okrągły jubileusz. Z uwagi na swoją budowę, nie tylko zewnętrzną, ale głównie – co najbardziej nas interesuje – wewnętrzną, jest niezwykła i bardzo ważna dla historii i akustyki tego typu obiektów. Tak jak poprzedni artykuł (Boston Symphony Hall), ten również przedstawia budowlę, która zdecydowanie jest kamieniem milowym w dziejach akustyki sal koncertowych.

HISTORIA

Pod koniec II wojny światowej w Europie Berlin został bardzo dotkliwie potraktowany przez strony uczestniczące w konflikcie. W efekcie znaczna cześć tego miasta – w tym wiele obiektów kultury – zmieniła się w ruinę. Na polu działań wojennych znalazł się również, niestety, budynek ówczesnej Filharmonii Berlińskiej, który zimą, 29 stycznia 1944 roku, podczas nalotów został zbombardowany. Z uwagi na to, że po wojnie i po podziale Berlina obiekt znajdował się we wschodniej części miasta, ewentualne naprawy przez „zachodnią” orkiestrę nie były brane po uwagę.

W 1956 roku, gdy orkiestra mogła pochwalić się już osiemdziesięcioletnim stażem, miasto zdecydowało, że czas najwyższy zapewnić filharmonikom siedzibę. Władze Berlina podjęły decyzję o zorganizowaniu konkursu architektonicznego na salę koncertową, która pomieści 2.000 osób. Zwycięska praca została zaprojektowana przez wspomnianego wcześniej architekta, Hansa Sharouna, który z pomocą niemieckiego akustyka, Lothara Cremera, przygotował salę o, do tamtej pory, niespotykanym kształcie. Według sędziów projekt był powiewem świeżości i odejściem od tradycyjnego układu sal koncertów, rozlokowanych na całym świecie.

Sharoun był architektem, który największą sławę zyskał w latach 20. XX wieku. Niestety, rodzący się w Niemczech nacjonalizm oraz wojna zatrzymały jego prace na długie lata. Los się odwrócił po zakończeniu działań wojennych. Architekt został poproszony o pełnienie funkcji architekta miejskiego, ale z uwagi na problemy finansowe oraz polityczne Berlina niewiele udało mu się zadziałać. W międzyczasie startował w wielu konkursach architektonicznych na projekty związane z obiektami kultury. Wiele z nich było pracami zwycięskimi, jednak prawie żaden budynek nie został wykonany. Sharoun niewiele miał szczęścia. Mimo wszystko prace nie poszły na marne, bo w każdym kolejnym projekcie dopieszczał on swoją ideę umieszczenia widowni wokół centralnie zlokalizowanej sceny.

Przełomowym momentem był projekt tytułowego obiektu. Już na samym początku chciał on zlokalizować scenę na środku tak, by zbliżyć widownię do orkiestry. Jego ideą było stworzenie przestrzeni bardziej intymnej, w której każdy słuchacz mógł być bliżej muzyków i czuć większe połączenie z samą muzyką. Sens takiego rozwiązania argumentował tym, że od zawsze ludzie słuchając muzyki gromadzą się wokół artysty. Dodatkowo chciał on złamać pewne bariery między muzykami, dyrygentem i słuchaczami. W efekcie część widowni siedziała naprzeciwko dyrygenta oraz za plecami różnych sekcji orkiestry.

Lothar Cremer, akustyk, ówczesny dyrektor instytutu akustyki technicznej na Berlińskim Uniwersytecie Technicznym, miał początkowo sporo wątpliwości odnośnie tej koncepcji. Obawiał się, że architekt przyłożył więcej uwagi do kreowania idei, budowania nowego społeczeństwa, niż do uzyskania dobrych warunków akustycznych wewnątrz sali. Z drugiej strony wielkim zwolennikiem tego rozwiązania był Herbert Von Karajan.

Wracając do historii, ostatecznie budynek filharmonii został przeniesiony w inną część miasta niż początkowo planowano. Przyczyną tego była informacja, że Berlin Wschodni, pod sowiecką kontrolą, planuje skończyć mur, który oddzieliłby miasto od zachodu. W obawie przed tym, że tereny w pobliżu granicy zostaną opustoszałe i nieużywane, po konsultacjach z Sharounem zdecydowano o przeniesieniu filharmonii. W efekcie filharmonia znajdowała się około 140 metrów od Muru Berlińskiego!

Budowę obiektu, dzięki ingerencji Karajana (a dokładniej szantażowi, bo zagroził, że jeżeli projekt nie zostanie zrealizowany, on opuści filharmoników oraz Berlin) zaczęto już w 1960 roku. Trwała ona trzy lata. Fascynacja dyrygenta budynkiem była tak duża, że Berlińczycy zaczęli nazywać filharmonię Circus Karajani. Co ciekawe, jeszcze w dniu pierwszego koncertu wiele elementów nie było gotowych. Przy wejściu do obiektu, na terenach wokół budynku, słuchaczy wciąż witali pracujący robotnicy.

Zgodnie z planem filharmonia została częścią znajdującego się w centrum Berlina rejonu kulturowego – Kulturforum. Na przewidzianym terenie miały się znaleźć takie obiekty jak sala główna filharmonii, sala kameralna, teatr muzyczny czy biblioteka. Tylko pierwszą i ostatnią pozycję zdążył zaprojektować Sharoun, jednak wszystkie budynki są wykonane w podobnej koncepcji.

BUDOWA

Sharoun przy opracowywaniu filharmonii przyjął metodę projektowania inside-out, co oznacza, że wbrew ogólnej tendencji najpierw zaprojektował geometrię wnętrza, a w następnej kolejności bryłę całego obiektu. W efekcie z zewnątrz, przez kształt dachu wynikający z układu sali, może on komuś przywodzić na myśl namiot. Bryła, mimo swoich lat, wciąż wygląda bardzo nowocześnie.

Po przebyciu foyer, również o „połamanej” geometrii, przechodząc przez śluzy akustyczne naszym oczom ukazuje się wyjątkowe wnętrze wykończone w drewnie. Jak wspominałem wcześniej, sala zaprojektowana jest z tarasowym układem widowni.

Na każdym z nich znajdują się stromo rozmieszczone rzędy foteli o znacznych przewyższeniach, a najdalsze miejsce znajduje się jedynie 30 metrów od sceny – co zapewnia znakomitą widoczność, niezależnie od lokalizacji. Bliskość do sceny daje słuchaczom również odczucie większego kontaktu z orkiestrą, muzyką, czyli to, na czym zależało Sharounowi.

Widownia może pomieścić w sumie aż 2.215 słuchaczy. Wszystkie tarasy skierowane są do środka sali (mniej więcej), gdzie znajduje się scena o łącznej powierzchni około 172 m2, podobnie jak widownia wykończona drewnianym parkietem. Co ciekawe, scena wykonana jest z kilku ułożonych promieniście ruchomych podestów, dzięki czemu istnieje duża dowolność w jej ustawieniu. Ponadto element centralny może zjechać piętro niżej, do przestrzeni technicznej, w której, między innymi, znajduje się magazyn fortepianów.

Wokół widowni ściany wykończone są panelami perforowanymi, które zmniejszają ryzyko powstania niekorzystnych zjawisk akustycznych, takich jak echo, a także redukują długość czasu pogłosu. Sala w najwyższym miejscu ma około 13 metrów. Od góry zamyka ją złożony z wielu wypukłych form geometrycznych połamany sufit, tworząc w ten sposób kubaturę bliską 24.000 m3. Wysokość sufitu zmniejsza się od środka sceny w stronę ścian otaczających salę.

Bezpośrednio nad sceną podwieszone jest 10 paneli o trapezoidalnym kształcie i regulowanej wysokości, których dokładną rolę opiszę w dalszej części artykułu. Każdy z nich ma powierzchnię około 7,5 m2. Dodatkowo do sufitu przymocowanych jest 136 elementów przypominających kształtem piramidy. Ich zadaniem jest rozproszenie dźwięku oraz – dzięki szczelinom – pochłaniania w zakresie małych częstotliwości.

AKUSTYKA

Od samego początku sala, ze względu na założenia dotyczące rozmieszczenia widowni względem centralnie zlokalizowanej sceny, wzbudzała wiele wątpliwości u konsultanta akustyki, Lothara Cremera. Ostrzegał on architekta, że w sali mogą występować problemy ze słyszalnością pewnych sekcji instrumentów w różnych miejscach na widowni. Mimo wszystko Sharoun upierał się przy swoim rozwiązaniu, ale wciąż konsultując wszystkie elementy z akustykiem.

Jednym z pierwszych zagadnień, jakie trzeba było opracować, było określenie odpowiedniej kubatury, w celu osiągnięcia przyjętego czasu pogłosu. Założono, że na jednego słuchacza powinno przypadać około 10 m3 przestrzeni, a w efekcie czas pogłosu powinien wynosić około 2 sekundy. Z uwagi na to, że koncepcja zakłada dużą bliskość widowni ze sceną, opcje poszerzenia lub wydłużenia sali nie była brana pod uwagę. W związku z tym podniesiono sufit. Tym samym, uwzględniając oczywiście materiały wykończeniowe oraz fotele, udało się ostatecznie osiągnąć czas pogłosu wynoszący około 1,9 s (500 Hz), przy sali wypełnionej słuchaczami.

Bardzo podobne wartości osiągnięto w przypadku parametru czasu wczesnego zaniku, EDT. Równie ważnym elementem, na którym skupiono dużo uwagi, było odpowiednie rozprowadzenie dźwięków odbitych. Tarasy, ustawione względem siebie pod innymi kątami, często wyposażone w duże powierzchnie w formie balustrad i ścianek, zapewniają wiele różnych kierunków odbić. W efekcie oddziałuje to znacząco na rozproszenie dźwięku po całej sali. Odbicia te zapewniają dotarcie do słuchaczy dodatkowej energii w krótkim czasie, wpływając tym samym na istotne dla tego typu sal parametry akustyczne. Co więcej, wynikający z układu widowni nieregularny kształt ścian pozwolił uniknąć występowania niekorzystnych zjawisk akustycznych, wynikających z równoległości powierzchni, np. echa trzepoczącego.

Kolejnym bardzo ważnym elementem sali, który również decyduje o odpowiednim rozprowadzeniu dźwięku, jest sufit. W tym przypadku Sharoun wraz z Cremerem zdecydowali się na przypominającą namiot konstrukcję. Tworzy ją kilkanaście wypukłych powierzchni, które zapewniając dobre rozproszenie pozwalają pokryć dużą część widowni dźwiękami odbitymi, w tym – co istotne – zapewniają dotarcie dodatkowej energii akustycznej do ostatnich rzędów.

Dla orkiestry jednak sufit byłby zbyt wysoko. Istniało ryzyko, że odbicia od sufitu docierające do muzyków wpływałyby negatywnie i mogłyby objawiać się w postaci echa. W związku z tym nad estradą wprowadzono, wspomniane wcześniej, trapezoidalne ekrany akustyczne. Początkowo myślano o jednej dużej powierzchni, jednak zbyt wyraźnie kierowałaby ona dźwięki w poszczególne strefy. W ostatecznym rozwiązaniu wykonano 10 mniejszych elementów. Odbity od nich dźwięk pozwala słyszeć się poszczególnym sekcjom orkiestry, a w razie potrzeby „chmury” można wyregulować pod wymagania konkretnego zespołu poprzez ustawienie odpowiedniego kąta płaszczyzn względem sceny. Dodatkowo panele te dostarczają część energii również na widownię, w postaci bardzo ważnych pierwszych odbić. By zapewnić jeszcze lepsze warunki muzykom, postawiono wokół estrady ściany o wysokości około 3 metrów, które zapewniają dodatkowe odbicia. W efekcie uzyskano warunki podobne do tych w klasycznych salach typu shoebox, gdzie estrada otoczona jest ścianami zapewniającymi orkiestrze odbicia.

Projektanci nie poprzestali jednak na tych rozwiązaniach. Tak jak wspominałem wcześniej, na suficie znajdują się również dodatkowe ustroje rozpraszające dźwięk, w formie przypominającej piramidy. Cremer, chcąc dodatkowo za ich pomocą zmniejszyć energię w zakresie małych częstotliwości, zaprojektował na nich nacięcia, tworząc tym samym ustroje szczelinowe.

Mimo wszystko przez pierwszy okres działania filharmonii nie było tak kolorowo, jak mogłoby się wydawać. Częściowo spełniły się najgorsze obawy Cremera. Wielokrotnie narzekano na nierównomierny balans orkiestry, co oznacza, że na części widowni pewne sekcje było słychać lepiej, a inne gorzej. Wynika to bezpośrednio z charakterystyki kierunkowej instrumentów (więcej na ten temat można było przeczytać w jednym z ostatnich numerów LSI). W najgorszej sytuacji byli słuchacze zlokalizowani za orkiestrą, jednak z opinii wynika, że te niewielkie niedoskonałości akustyczne wynagradzane są możliwością oglądania twarzy i gestykulacji dyrygenta.

W kolejnych latach po otwarciu, pod komendą akustyków oraz dyrygentów (między innymi Karajana), modyfikowano następne elementy sali, między innymi podnoszono podest orkiestry. Momentem kulminacyjnym był rok 1988, w którym na krótko przed jedną z planowanych prób odpadł spory fragment sufitu. W latach 1991/92 w obiekcie przeprowadzono generalny remont, który postawił poprzeczkę bardzo wysoko wśród innych sal tego typu. W badaniach w 1993 roku uzyskano wartość parametru przejrzystości dźwięku C80, dla 500 Hz, równą -0,70 dB. W przypadku siły dźwięku G wynosi ona aż 4,9 dB. Są to naprawdę bardzo dobre wyniki. Wspólna praca Cremera oraz Sharouna, a także ingerencja Karajana sprawiły, że sala charakteryzuje się znakomitymi warunkami akustycznymi.

Co ciekawe, na etapie projektu przygotowano – w celach badawczych – model akustyczny. Wykonany w skali 1:9, z płyt drewnopochodnych, służył do sprawdzenia, w jaki sposób oraz po jakim czasie docierają dźwięki w różne miejsca widowni. W efekcie można było wnieść poprawki do geometrii oraz rozmiarów pewnych elementów.

SALA WSPÓŁCZEŚNIE

Współcześnie sala cieszy się bardzo dużym uznaniem, nie tylko wśród akustyków, ale również wśród architektów. Budzi również wiele kontrowersji wśród melomanów, którzy z jednej strony zachwalają salę za bardzo dobrą akustykę i widoczność, a z drugiej strony pojawiają się opinie, że dźwięk w sali jest okropny. Orkiestra, której domem jest Filharmonia Berlińska, jest jedną z najlepiej ocenianych na świecie. Ponadto sama sala gościła największych dyrygentów, między innymi wspomnianego wcześniej Herberta Von Karajana. Aktualnie orkiestrą dyryguje wybitny Brytyjczyk, sir Simon Rattle. Obiekt wyposażony jest w profesjonalne studio realizacyjne, które dzięki wykorzystaniu wielu mikrofonów i kamer na sali prowadzi transmisje koncertów na żywo (Digital Concert Hall). Sprawdziła się również koncepcja urbanistyczna Kulturforum. W sąsiedztwie powstała także sala kameralna, wykonana w podobnym stylu, zarówno pod względem zewnętrznym, jak i wewnętrznym. Ponadto w okolicy można znaleźć nowoczesne obiekty kinowe, teatry czy galerie handlowe.

Sharoun, z pomocą Cremera, w swoim eksperymencie stworzył niesamowity budynek, który stał się pewnego rodzaju ikoną. Wprowadził zupełnie nowy styl w projektowaniu sal koncertowych, inspirując do powstania takich obiektów jak Sidney Opera House, Walt Disney Concert Hall czy nowopowstałe Elbphilharmonie w Hamburgu. Filharmonia Berlińska jest jednym z najbliższych nam, pod względem geograficznym, obiektów o tak istotnej pozycji w historii sal koncertowych świata. W związku z tym mam nadzieję, że wielu z Was będzie miało możliwość zobaczenia i posłuchania na żywo tego, co oferuje efekt eksperymentu niemieckiego architekta, Hansa Sharouna.

Rafał Zaremba

---

Materiały graficzne, oprócz podpisanych nazwiskiem autorów, pochodzą z Archiv Berliner Philharmoniker i Long M. „Architectural Acoustics”.