Akusztika a föld alatt – az M3 Metróvonal állomásainak akusztikai tervezése

Budapest leghosszabb metróvonalán egy átlagos hétköznap több mint 600.000 ember fordul meg és talán alig van olyan budapesti lakos, aki ne utazott volna már az M3-as metróvonalon. Sokan ismerik már az átadott, felújított állomásokat is, de vajon hallgatták is őket? Feltűnt-e a csend, a jóval kisebb háttérzaj? Mit csinál az akusztikai tervező a föld alatt?

A városléptékű hangtervezés egyik fontos szelete a közösség által használt terek hangzásának, hangzásképének tudatos megtervezése. A beltéri hangzáskép-tervezéssel (indoor soundscaping) ugyan már legalább ötven éve foglalkoznak a nemzetközi szakirodalomban, de hazánkban még kevés ilyen projektről lehetett beszámolni. Van azonban egy fontos és nagykiterjedésű helyszíne Budapestnek, ahol az első lépés már megtörtént egy élhetőbb és tudatosan tervezett hangkörnyezet irányába, méghozzá a föld alatt, a Budapesti M3 Metróvonal állomásain.

Közhelyszámba megy, hogy a közlekedés nagy zajterhelést okoz, amit minden lehetséges eszközzel csökkenteni kell, és az is gyakori közlekedési tapasztalat, hogy nem lehet érteni az utastájékoztatást és a hangbemondást az állomásokon. Érdekes együttállás, hogy ez a két tapasztalat azonos okokra vezethető vissza: az állomási teremakusztikai és zajviszonyokra. Amikor a Budapesti M3 Metróvonal korszerűsítési projektje elkezdődött, az állomási utastájékoztató rendszer elvárt akusztikai minőségére - a beszédérthetőségre - egy meglehetősen részletes, objektív műszaki követelményrendszert írtak elő, melyet jó minőségben csak úgy lehetett teljesíteni, ha egyúttal az állomás teremakusztikai viszonyait is rendeztük. Az, hogy szigorú követelmények születtek az utastájékoztató rendszerre, a hangosítási rendszer használatán kívüli helyzetekre is kedvezően hatott: csendesebb állomásokat kellett építeni.

A metróállomásokon tapasztalható zaj mértékét nemcsak a vonatok, a gépészeti szellőztető berendezések, a mozgólépcsők és az utasok keltette zaj határozzák meg, hanem az is, hogy az alagúti és állomási tér mennyire tompítja vagy éppen erősíti ezeket, vagyis az állomási teremakusztika. Ráadásul bizonyos hatások hatványozottan jelennek meg: egy zajosabb térben például sokszor hangosabban kell beszélni ahhoz, hogy kitűnjünk a zajból, ami aztán még zajosabbá teszi a környezetet a többiek számára. Elemi érdek tehát, hogy az állomásokon az utózengési időt lecsökkentsük. Mindezt ráadásul nem mennyiségi, hanem tudatosan tervezett módszerek segítségével, hogy egyszerre lehessen biztosítani a műszaki minőséget, az esztétikumot és a gazdaságosságot.

A beszéd-kommunikáció érthetősége objektíven leírható és mérhető, sőt mindezt egy évtizedek óta létező szabvány írja le: ez azt jelenti, hogy számszerűen meg lehet mérni és ki lehet számolni, hogy egy adott helyiségben és berendezésekkel milyen beszédérthetőségi minőség várható. Az egyik leggyakrabban alkalmazott ilyen komplex mérőszám a beszédátviteli index (Speech Transmission Index, STI). A mérőszám annak vizsgálatán alapul, hogy a hangsugárzó által lesugárzott torzításmentes, tiszta jelhez képest a hallgatói pozícióban rögzített jel mekkora változást, torzulást szenved el. A jel torzulását a helyiség határoló felületeiről érkező hangvisszaverődések összessége, tehát a zengés, illetve kedvezőtlenebb esetben visszhangok okozzák. Gyakran tapasztalt jelenség, hogy egy zengő helyiség nehezíti a benne történő kommunikációt. Megfelelő mennyiségű és minőségű hangelnyelő burkolatok a szükséges helyen történő alkalmazásával azonban a torzulás mértéke csökkenthető, így a beszéd érthetősége hasonló módon válik tervezhetővé, mint ahogy például egy statikai méretezés történik: számokkal és számítógépes modellekkel.

A metróvonal állomásai azonban a szó legszorosabb értelmében kötött pályát jelentettek a tervezők számára. A föld alatti metróállomások ugyan beltéren vannak, bizonyos szempontból mégis kültéri környezetnek tekinthetők a szélterhelés, az alagúti szakaszok magasnyomású vízzel takarítása vagy a folyamatosan termelődő por miatt, de a tűzállósági követelmények sem voltak mindennaposak. Ezek a környezeti, biztonsági és műszaki adottságok olyan hangelnyelő burkolatok kiválasztását tették szükségessé, melyek alkalmazása ma még ritkaságszámba megy, de jó példával jár elöl. Ilyen burkolattípus volt például a hangelnyelő habüveg, melyből a vágányok mentén paravánfalak sőt alagúti zajcsökkentő burkolatok is létesültek az állomási bevezető és kivezető szakaszokon.

Műszaki szempontból az állomás akusztikai viszonyait a bennük lévő összes látszó és rejtett burkolat anyagminősége, elhelyezése és a zajforrások tulajdonságai együttesen határozzák meg. Ezek egy rendszert képeznek és egy erre a célra kialakított nagyteljesítményű számítógépes modellező környezetben történik vizsgálatuk, méretezésük. Ezeket előzetes mérésekkel és tényadatokkal kalibráltuk, így a modell megbízhatóságával kapcsolatban nagy várakozásaink voltak. Az átadáskori ellenőrző mérések alátámasztották ezt: a tervezéskor előrejelzett értékek nagy pontossággal teljesültek.

Az akusztikai tervezés ma már szinte minden projektben jelen van. Az akusztikai tervező az építész tervezőkkel szoros együttműködésben dolgozik, tanácsot ad, méretez, számol, ellenőriz és követelmény-megfelelőséget biztosít, valamint számos szakági tervező munkájában érintett. Az M3 projektben különösen előnyös volt ehhez a projekt szerkezete, ami lehetővé tette az egyébként eltérő szerződéses keretek között működő építészeti és vasúti távközlési tervezési szakágak információcseréjét egy külön erre kialakított, intézményesített projektkommunikációs interfészen keresztül.

Az állomási teremakusztikai viszonyok megfelelő minősége lehetővé teszi, hogy az utastájékoztató rendszer ún. elosztott hangsugárzó rendszerek útján valósuljon meg. Rendkívül zengő terekben, csarnokokban rendszerint erősen irányított, a nyalábformálás elvén működő nagyméretű (pl. függőlegesen igen hosszú) hangsugárzókat használnak, amelyek elhelyezése sokszor nem is lehetséges, ha nincs kellő belmagasság; az elosztott rendszerek viszont több kisebb hangsugárzó megfelelő elhelyezésével biztosítják a hangellátást úgy, hogy közben egymást sem zavarják az egyszerre megszólaló hangsugárzók. A budapesti M3 metróvonal 20 állomásán összesen több mint 1000 hangsugárzó épül meg és biztosítja különböző hangkörzetekben az érthető bemondást.

A tervezési és kivitelezés munkák a metróvonal középső szakaszán még ma is tartanak, de a megvalósult szakaszoknál már hallani a különbséget. Már a jegykezelő kapukon történő áthaladásnál érezhető és mérhető, hogy jelentősen kisebb az alapzaj a felújítást megelőző állapothoz képest. Mintha csak kevesebben lennének az utasok, és a peron mentén is csendesebben közlekednének a szervelvények. Kisebb a zúgás, hamarabb eltűnik az elrobogó szerelvények zaja. Az, hogy ezeken az állomásokon a megfelelő minőségű beszédérthetőség mellett zajlik a bemondás, és mindenhol, ahol az utasközönség tartózkodhat, érthető a hangosított beszéd, a kiírás követelményeinek és a komplex tervezési és kivitelezési munkának köszönhető, melyre a projekt valamennyi szereplője teret biztosított.

2020 őszéig Magyarországon nem voltak de facto kötelező érvényű - pl. szabványban rögzített - objektív előírások sem a teremakusztikai viszonyokra, sem az állomási utastájékoztató rendszerek beszédérthetőségére vonatkozóan, és mivel azóta ezek mindkét területen megszülettek, ma már elmondható, hogy az M3 metróvonal állomásainak akusztikai minősége a korát meghaladó színvonalon valósult meg, és megfelel a felújítás óta újonnan megjelent legkorszerűbb követelményeknek is.

Az utókor számára így nemcsak az új esztétikai és műszaki minőség, hanem egy csendes környezet is adott, amibe új hangokat lehet majd beköltöztetni. Addig is egy nyugodtabb és élhetőbb környezet áll rendelkezésre. Szerencsésnek érezzük magunkat, hogy akusztikai tervezőként részt vehettünk ennek létrehozatalában.

Az Akusztika tematikus hét szerkesztője Kaincz Orsolya.