Akustyka budowlana. Sale Świata. Sala Sao Paulo

Oczywiście nie tylko lokalizacja jest głównym czynnikiem, dla którego przedstawiam tę salę. Przede wszystkim to akustyka decyduje o niezwykłości tego miejsca, jednak tło historyczne jest tak wyjątkowe i ciekawe, że nie sposób przejść obojętnie. Niezwykłe jest to, że sala nie została zaprojektowana na etapie budowy dworca, ale to jedną z przestrzeni tego obiektu dostosowano do warunków koncertowych. Wybór jednak, z punktu widzenia akustyki, nie był przypadkowy o czym więcej w dalszej części artykułu.

HISTORIA SALI SAO PAOLO

Historia tego obiektu jest bezpośrednio związana z inną wielką przyjemnością, bez której wielu, tak jak w przypadku muzyki, nie potrafi wyobrazić sobie życia. Mowa o kawie, bo to dzięki niej powstał budynek w którym znajduje się sala. W połowie XIX wieku kawa stała się najważniejszym produktem brazylijskiego rynku. Wraz z ekspansją upraw dużym problemem stał się transport ziaren z terenów rolnych do portów. W okolicach Sao Paulo również istniały takie tereny, które mieściły się nawet 180 kilometrów od miasta. Co ciekawe, do pokonania tej trasy wykorzystywano muły, których cała podróż trwała kilka dni.

W drugiej połowie XIX wieku rozpoczęto budowę linii kolejowych w okolicach Sao Paulo, które było jednym z najważniejszych centrów rynku kawowego. Do początku XX wieku linia była wciąż rozbudowywana i prowadzona coraz głębiej w tereny uprawne tak, aby towary mogły docierać do portu nawet z najdalszych zakątków. W 1926 roku, w związku z kwitnącym interesem, zdecydowano się na wybudowanie dworca kolejowego, później nazwanego stacją imienia Julio Prestesa, o roli przeładunkowej oraz pasażerskiej. Zaprojektowany przez brazylijskiego architekta, Cristiano Stocklerdas Neves’a, budynek w stylu neoklasycystycznym został oddany do użytku w 1938 roku i stał się również siedzibą firmy Sorocabana Railway obsługującej transport kawy w rejonie. Mimo załamania giełdy i kryzysu na przełomie lat 20. oraz 30. firma i infrastruktura kolejowa, wraz z nowowybudowanym dworcem radziła sobie bardzo dobrze, aż do 1948 roku. Nietrafione inwestycje w postaci nierentownych linii oraz rozwój transportu samochodowego zaczęły ściągać firmę na dno.

Sala Sao Paulo znajduje się dosłownie w budynku dworca, co ważne wciąż działającego. (fot. T. Vieira)

W połowie XX wieku, w 1958 roku, założono Stanową Orkiestrę Symfoniczną Sao Paulo, która odnosiła wielkie sukcesy. Jak to już bywa w życiu, z czasem i dla zespołu przyszły gorsze czasy. W latach 90. orkiestra miała kłopoty finansowe oraz personalne, w postaci braku muzyków. Co gorsze, nikt wcześniej nie wyobrażał sobie, że ich salą koncertową zostanie hala poczekalni dworca kolejowego, w opuszczonej i upadającej części miasta. Mowa oczywiście o stacji imienia Julio Prestesa. Co ciekawe, jednym z problemów był brak ławek dla muzyków oraz słuchaczy. Wraz z przejęciem orkiestry w 1997 przez znanego dyrygenta, Johna Neshlinga, zaczęły się poszukiwania stałej lokalizacji dla zespołu.

I tu historia robi się coraz ciekawsza. Spółka kolejowa miała bardzo duże długi, a państwo chciało uregulować i ujednolicić transport kolejowy w całym kraju. W związku z tym 1 kwietnia 1998 roku firma transportowa wraz z całą infrastrukturą została przekazana na rzecz rządu federalnego. W efekcie umowa ta dała możliwość przekształcenia starego dworca na centrum kultury, którego brakowało w tej części miasta. W obiekcie między innymi miała powstać nowa siedziba Orkiestry Symfonicznej. Zatrudnieni specjaliści po przeanalizowaniu wielu przestrzeni stwierdzili, że najlepszym miejscem na salę koncertową jest… jedna z hal dworcowych. Jej bryła, przypominająca klasyczny shoebox, była bardzo zbliżona wymiarowo do najlepiej ocenianych sal koncertowych świata, czyli Boston Symphony Hall, Wiener Musikverein oraz Concertgebouw w Amsterdamie. Wyróżniał ją jednak jeden szczegół – nie miała dachu.

Architektem sali koncertowej został Nelson Dupré, który przed przystąpieniem do prac zapoznał się osobiście z najważniejszymi obiektami tego typu w Europie oraz Ameryce Północnej. Szczególnie skupił się na klasycznych europejskich salach koncertowych. W zakresie akustyki nad pracami czuwała firma Artec. Po wielu mniejszych i większych problemach salę udało się wreszcie wybudować. Została otwarta w lipcu 1999, czemu towarzyszył występ orkiestry wykonującej drugą symfonię Mahlera, wkraczając tym samym do grona najlepszych pod względem akustyki sal koncertowych świata. Przy tym wszystkim należy zaznaczyć, że sam budynek dworca wciąż obsługuje transport kolejowy!

BUDOWA SALI SAO PAOLO

Jak wspomniałem wcześniej cały obiekt dworcowy wykonany jest w stylu neoklasycystycznym. Nelsonowi Dupré, projektantowi adaptacji, zależało, aby architektura wszystkich przestrzeni była spójna. Dlatego też sala nie odbiega stylistycznie od reszty budynku. Mimo tego, że sala nie była wykonywana od zera, pod względem budowlanym warto zajrzeć w najniższe warstwy, bo i tam niezbędne było wykonanie pewnych prac. W związku z tym, że sala jest zlokalizowana w bezpośrednim sąsiedztwie działającego dworca, czyli również przejeżdżających pociągów, niezbędne było uzyskanie odpowiedniej ochrony przed hałasem. W tym celu wiele elementów zostało oddzielonych akustycznie od części konstrukcyjnej obiektu. We wnętrzu wykonano nowy „fundament” w formie pływającej podłogi, oddylatowanej od konstrukcji budynku,  na której postawiono także nowe ściany. Wszystkie struktury zostały zabezpieczone przed przenoszeniem drgań za pomocą odpowiednich rozwiązań wibroizolacyjnych. W efekcie poziom hałasu w pomieszczeniu jest bardzo niski, nawet podczas przejazdu pociągów. Wchodząc w szczegóły – we wnętrzu spełnione jest kryterium NC-15, co oznacza, że ewentualne przedostające się z zewnątrz dźwięki są ledwo słyszalne.

Wspomniałem już, że sala jest bardzo zbliżona wymiarami do innych obiektów najwyższej klasy. Jej wysokość całkowita to mniej więcej 27 metrów. Zaznaczyć trzeba, że w sali znajduje się podwieszany sufit o zmiennej wysokości (o którym więcej w dalszej części artykułu), który najczęściej ogranicza wysokość do około 18 metrów. Jeżeli chodzi o szerokość i długość, są to wartości rzędu, odpowiednio, blisko 48 metrów oraz 23 metry. W efekcie daje to kubaturę około 20.000 m3.

Analizę wnętrza zacznijmy od widowni, która jest w stanie pomieścić – zgodnie z informacjami podanymi przez sam obiekt – około 1.500 osób, z czego ponad 800 mieści się na głównym poziomie, a pozostała część na balkonach. Podłoga wykonana jest w formie drewnianego parkietu, o łącznej grubości 5 cm, zainstalowanego na stalowej podkonstrukcji. W trzech głównych rzędach wzdłuż najniższego poziomu sali ustawione są, przodem do widowni, drewniane fotele o miękkim podparciu i siedzisku.

Widownia jest w stanie pomieścić około 1.500 osób, z czego ponad 800 mieści się na głównym poziomie, a pozostała część na balkonach. (fot. S. Schmeling)

Wzdłuż ścian mieszczą się pierwsze balkony, połączone z pozostałą częścią widowni, z kolejnymi fotelami ustawionymi bokiem do estrady. Co dziwne, nawet te zlokalizowane na samym końcu ustawione są prostopadle, co niekoniecznie musi być wygodne dla słuchacza. Na ścianach bocznych oraz tylnej znajdują się kolejne balkony, jednak bardziej przypominające pojedyncze loże. W sumie jest ich 22. Bardzo ciekawie wykończone są balustrady przypominające dyfuzory o konstrukcji typu skyline, czyli składające się z wielu bloczków o różnej długości.

Podest estrady o powierzchni około 320 m2 wykończony został drewnianym parkietem o grubości około 5 cm, a pod nim pozostawiono pustkę. Cały podest znajduje się na wysokości około 1,2 m. Za estradą znajduje się balkon dla chóru, który również może zostać wykorzystany jako dodatkowa przestrzeń dla słuchaczy.

Analizując ściany bardzo wyraźnie rzucającym się w oczy elementem są wielkie kolumny, których pozostawienia wymagały instytucje konserwatorskie. Co ciekawe, to właśnie na nich opiera się cała konstrukcja dachu i dlatego na etapie budowy niezbędne było ich wzmocnienie. W tym celu wykorzystano ponad 1.000 ton stali i to one trzymają płytę żelbetową dachu oraz dodatkowe warstwy płyt gipsowo kartonowych, zapewniających odpowiednią izolacyjność akustyczną. Jakby tego było mało, konstrukcja ta dodatkowo podtrzymuje chyba najciekawszy element technologiczny tej sali, czyli ruchomy sufit. Sufit ten stanowi 15 elementów rozlokowanych wzdłuż sali, z których to każdy składa się z trzech wielkich kasetonów. Masa jednego takiego panelu to 7,5 tony. Każdy z nich jest płynnie regulowany w zakresie 9,5 m i to one decydują zarówno o akustycznej (o czym w dalszej części artykułu), jak i wizualnej wysokości wnętrza. Dodatkowo, w przestrzeni sufitowej znajduje się 26 materiałowych banerów akustycznych, które można opuścić o 8 metrów.

AKUSTYKA W SALI SAO PAOLO

Analizując wymiary pomieszczenia, sposób wykończenia, liczbę widzów, ich rozmieszczenie oraz zdając sobie przy tym sprawę, że elementy te przypominają rozwiązania w klasycznych, najlepszych salach koncertowych świata, możemy domyślać się, jak doskonała jest akustyka wnętrza. Co więcej, wspomniany wcześniej sufit może w sposób znaczący wpłynąć na warunki panujące w sali, dostosowując je do wymagań danego wydarzenia.

Należy przy tym zaznaczyć, że przegroda o zmiennej wysokości nie jest jedynie elementem, który reguluje czas pogłosu wnętrza w efekcie zmiany kubatury. Ekrany mogą poruszać się niezależnie od siebie, co oznacza, że za ich pomocą można kreować rozkład odbić we wnętrzu. Wpływa to nie tylko na parametry związane z przejrzystością oraz siłą dźwięku na widowni. Jest to szczególnie ważne w przypadku estrady i znajdujących się tam muzyków, dla których odbicie od ekranów jest ważne, biorąc pod uwagę słyszalność poszczególnych sekcji. Ten architektoniczny system zmiany akustyki, dzięki odpowiedniemu systemu sterowania jest wykorzystywany w bardzo praktyczny sposób. Na przykład, gdy dyrygent jest przekonany, że grany przez orkiestrę utwór brzmi możliwie najlepiej przy danym ustawieniu sufitu, dane te są zapisywane. Gdy dane dzieło będzie grane kolejny raz, za pomocą jednego przycisku przywrócone zostaną odpowiednie ustawienia ekranów, optymalizując akustykę wnętrza.

Za estradą znajduje się balkon dla chóru, który również może zostać wykorzystany jako dodatkowa przestrzeń dla słuchaczy. (fot. S. Schmeling)

Przyjmując skrajne ustawienia wysokości sufitu w sali można osiągnąć czas pogłosu o wartościach w zakresie 1,7 s – 2,4 s. Daje to duże możliwości wykorzystania sali, biorąc pod uwagę nie tylko wielkość czy rodzaj orkiestry, ale nawet konkretny styl muzyczny. Przy optymalnym i standardowym ustawieniu sufitu średni czas pogłosu dla częstotliwości w zakresie 125 – 4.000 Hz wynosi około 2 s w sali wypełnionej ludźmi. Co ciekawe, analizując charakterystykę częstotliwościową czasu pogłosu w pomieszczeniu można zauważyć wyraźny wzrost w zakresie 500 – 2.000 Hz. Porównując wartości z innymi salami tego typu jest to dość nietypowe, ponieważ najczęściej charakterystyka ma charakter opadający.

Jak wspomniałem na początku, dodatkowo, nad przestrzenią sufitu, znajdują się opuszczane kotary akustyczne. Ich opuszczenie skraca czas pogłosu w pomieszczeniu do wartości około 1,5 s, czyli o prawie 1 s mniej od wartości największej. Daje to bardzo szeroki zakres możliwości realizacyjnych we wnętrzu, nie tylko w zakresie muzyki orkiestrowej, ale także wydarzeń z wykorzystaniem systemów elektroakustycznych, na przykład koncertów jazzowych. Ciekawe jest to, że mimo braku widoczności banerów, wyraźnie słyszalny jest ich wpływ.

Samo wykończenie wnętrza, które zawiera w sobie wiele form geometrycznych takich jak wspomniane wcześniej balustrady balkonów czy pozostawione rzeźbienia na ścianach, bardzo dobrze wpływa na rozproszenie dźwięku na widowni. Ponadto duże kolumny zlokalizowane wzdłuż ścian mają w tym również swój spory udział. W efekcie, biorąc także pod uwagę kasetonowy sufit, dźwięk w sali jest rozprowadzony równomiernie wśród całej widowni, która może czuć się nim otoczona. Ma to znakomity wpływ na odbiór dźwięku przez słuchacza.

Niestety, oficjalne i publiczne dane dotyczące innych parametrów akustycznych są bardzo ubogie. Jak to zaznaczył profesor Leo Beranek, czyli jedna z najważniejszych postaci akustyki sal koncertowych, mimo niewielu wyników badań logicznym się wydaje, że biorąc pod uwagę czas pogłosu, wymiary oraz sposób wykończenia przegród, sala musi być bardzo dobra pod względem akustycznym.

Sala Sao Paulo jest uznawana za najlepszą salę koncertową Ameryki Południowej oraz jedną z najważniejszych sal świata. Oczywiście niezwykle ciekawa jest też historia sali oraz sposób podejścia do tematu projektu. Wniosek jest taki, że czasem lepiej rozejrzeć się w tym, co już mamy i sprawdzić czy da się zrobić z tego coś ciekawego, niż pewne rzeczy burzyć i budować na nowo. Na szczęście, jak wynika z moich obserwacji, także w Polsce coraz częściej zamiast burzyć budynki odnawia się je i adaptuje do nowych funkcji. Szczególnie dotyczy to wielu centrów sztuki i kultury, które powstają w dawnych obiektach przemysłowych, takich jak rzeźnie, gazownie czy browary.

Materiały graficzne oraz wyniki badań pochodzą z książki Beranek L.; Concert Halls and Opera Houses: Music, Acoustics, and Architecture.