High Tech Design – Även för konservativa kulturbyggnader för scenkonst

28 maj, 2020

Artikelförfattare Thomas Scelo, Efterklang

Figur 1: Konsertsalen Pierre Boulez Philharmonie de Paris. © W. Beaucardet

Arenan för scenkonst och kulturbyggnader, så som konsertsalar och operahus, utvecklas hela tiden oavsett om det handlar om kompromisslösa konserthus som används av en stationär symfoniorkester eller hus för scenkonst av andra slag. Även teknologin som arkitekter och ingenjörer använder för att designa dessa komplexa och avancerade byggnader utvecklas snabbt. Exempel på detta är 3D-modellering, VR och BIM. Mindre välkänt är att även akustiker har följt trenden.

Om det förr handlade om akustikerns mystiska kunskaper handlar det numera om vetenskap. Idag ställs kraven på utformningen av kulturbyggnader högre än förr och det räcker inte längre med att efterlikna akustiken i äldre konserthus. Akustikern måste nuförtiden basera sig på akustisk vetenskap och högteknologiska verktyg som tillåter att ljud kommuniceras på liknande sätt som arkitekter framhäver byggnader med fantastiska illustrationer.

Den ökade användningen av multidisciplinära designgrupper, kortare tids-planer och fler åsikter om vad som egentligen utgör god akustik, har förändrat akustikernas roll. Det är en utveckling som de flesta akustiker har accepterat. En del av den nya rollen innebär att kunna illustrera och förklara rekommendationer, på samma sätt som arkitekter, för att kunna övertyga projektledningen och beställaren. Akustikers tidigare status som “guru” tillhör det förflutna och att få möjligheter till extra tid för analyser och projektleveranser är svårt och ses numera som risker i projekten.

Under de senaste femton åren har akustiker utvecklat och förbättrat presentationsmetoderna för akustiken. En metod är att bygga lyssningsrum skapade för auralisering. En fysisk plats där beställaren, genom en digital akustisk visualisering av platsen, kan lyssna på en simulerad hörupplevelse. Det handlar inte så mycket om att höra den framtida platsen utan mer om att välja mellan alternativa designlösningar. Detta är en dyr och tidskrävande metod som bygger på att beställaren tillåter sig att bli guidad genom vad som annars skulle bli en subjektiv och förvirrande upplevelse.

Figur 2: Akustisk simulering i 3D datamodell tidigt i processen. © Efterklang

3D-modellerade verktyg

En mer lättillgänglig metod är, ironiskt nog, att demonstrera akustiska förbättringar visuellt. Under de senaste åtta åren har akustiker därför börjat använda 3D-modellerande verktyg som ursprungligen är utvecklade för designers och arkitekter. Genom den utökade användningen av parametriska designverktyg, som genererar geometrier baserade på inmatade parametrar, kan akustikerns arbete allt mer sammanflätas direkt i arkitekternas arbetsprocess.

När Philharmonie de Paris designades, i början av 2007, var geometrin så komplicerad att noggranna akustiska simuleringar helt enkelt hade varit för tidskrävande. Även om dessa simuleringar hade utförts hade det varit mycket svårt att kommunicera resultaten i en skriftlig rapport eller i tvådimensionella bilder. I projektet integrerades därför algoritmer för raytracing, som simulerade utbredningen av ljudvågor, direkt i arkitektens 3D-modell. På så sätt kunde man se ljudvågornas utbredning från en ljudkälla på scenen (som musik) och vidare se hur ljudet reflekterades av rummets geometri (väggar, tak och reflektorer) och slutligen nådde publikens öron. Med simuleringen kunde man se i realtid hur specifika ytor i rummet påverkade ljudkvaliteten och optimera utformningen av den faktiska rumsgeometrin.

Rekommendationen för lösningen levererades till kunden som en intuitiv 3D datamodell tillsammans med en enkel förklaring, istället för traditionella textrika rapporter och illustrationer som kan vara svåra att tolka. Metoden att, i realtid, modifiera designen och göra den akustiska simuleringen visuellt tillsammans med arkitekten och kunden förbättrade kommunikationen i projektet avsevärt.

En förutsättning för arbetssättet är ett nära samarbete mellan arkitekten och akustikern redan tidigt i designfasen. Dessutom krävs det att akustikern är tillräckligt kunnig för att öppet diskutera möjliga lösningar, även lösningar som aldrig tidigare prövats, samt bjuda in andra discipliner och beställaren att bidra med synpunkter under hela byggprocessen.

Summering

Philharmonie de Paris stod färdigt i januari 2015 och sedan dess har besökare kunnat njuta av musikupplevelser utöver det vanliga. Många kulturbyggnader, som konsertsalar och operahus, har därefter utformats och byggts med samma verktyg och uppnått imponerande arkitektur och några med fantastisk akustik. Verktygen ger designprocessen flexibilitet och frihet i utformningen, men är ingen garanti för optimal, eller ens bra, akustik. Den är trots allt beroende av en kompetent akustiker. Den akustiska vetenskapen kan äntligen delta i den kreativa designprocessen och inte längre behöva efterlikna existerande förebilder. Förändringen är äntligen här!