Hør akustikken i din bygning, før den bliver bygget

Byggeprocesser bliver stadig mere digitale. Det gælder også i den indledende fase, hvor virtuelle modeller gør det muligt at bevæge sig fra rum til rum og få et visuelt indtryk af en bygning, mens den stadig er på tegnebrættet.

Akustikken i et kommende byggeri bliver derimod oftest formidlet i form af en række talværdier, der ikke giver mulighed for en lignende sanselig oplevelse af, hvordan lyden vil være i bygningens forskellige rum.

De nuværende metoder til at beregne og gengive akustikken i et rum er dels baseret på simuleringer af lydbølger og på geometriske akustiske modeller. Sidstnævnte er den mest anvendte, men den mangler præcision i forhold til at gengive lyden fra særligt små rum og ved lave frekvenser (de dybe toner). Modeller baseret på lydbølger kan give en præcis og virkelighedsnær gengivelse af lyden, men kræver til gengæld beregninger, som måske tager et par dage at gennemføre for et helt rum.

Præcis gengivelse nødvendig

Et forskningsprojekt mellem DTU, Rambøll og Ecophon vil udvikle nye metoder og strategier, så det fremover bliver muligt at gengive akustikken i et rum real-time og så tæt på virkeligheden som muligt. Det sker på et teoretisk grundlag af avanceret matematik, nye teknologier og videnskabeligt funderede computerberegninger.

”Målet er at finde et kompromis mellem den ønskede høje præcision og den tid, det tager at beregne akustikken. Jeg kigger blandt andet på at anvende en matematisk metode, ’reduceret basis metode’, til at mindske tiden for computerberegninger. Metoden anvendes inden for mange andre områder, men har endnu ikke har været brugt i akustikken,” siger Hermes Sampedro Llopis, DTU Elektro, der er ansvarlig for udviklingen.

”Undervejs er mit fokus på præcisionen af resultaterne. I en arkitektmodel er det afgørende, at akustikken gengives fuldstændig rigtigt og virkelighedsnært, uanset om man står midt i rummet eller ved en af væggene,” siger Hermes Sampedro Llopis.

Lykkes det at udvikle nye metoder til gengivelse af akustikken vil det få betydning for bl.a. arkitekternes indledende arbejde med at designe en bygning. Her kan de nuværende metoder ikke anvendes, da arkitekten har brug for hurtigt at få beregnet, hvad en ændring i valg af materialer eller rummets geometri betyder for akustikken.

Derudover er de kommende bygherrer og ejere meget interesserede.

”Vores kunder er glade for den visuelle oplevelse, som de i dag får ved at bevæge sig gennem en model af et kommende byggeri med VR-briller. Vi vil også gerne være med helt i front og udnytte de muligheder, digitaliseringen giver for at koble akustikken til denne oplevelse,” siger Jesper Bo Andersen, der er chefkonsulent i akustik og støj i Rambøll.

”Udviklingen af en ny metode til at gengive akustik real-time er dog ikke en traditionel udviklingsopgave, som vi selv kan løse. Det er matematisk funderet forskning, som vi er glade for at kunne samarbejde med forskere fra DTU Compute og DTU Elektro om,” siger Jesper Bo Andersen.

Akustik påvirker indlæring og effektivitet Som en del af forskningsprojektet deltager også Ecophon, der fremstiller lydabsorberende materiale til brug på bl.a. vægge og lofter.

”Vi arbejder med akustikløsninger, der særligt anvendes i skoler, på hospitaler og arbejdspladser, hvor akustikken har en stor betydning for indlæringen og effektiviteten. Det er derfor væsentligt for os at få udviklet en metode, der kan pædagogisere akustikken og gøre det tydeligt for vores kunder, hvad forskellige løsninger betyder for akustikken i for eksempel en kantine eller et indgangsparti,” siger akustisk specialist Erling Nilsson, Ecophon.

Hermes Sampedro Llopis’ forskning kommer til at strække sig over de næste par år. Udover at arbejde med udvikling af nye metoder og udnyttelse af moderne teknologier til krævende beregninger og skabelse af muligheder i VR, vil han også gennemføre en række test i DTU’s avancerede lydlaboratorier. Det sker for at verificere, at oplevelsen af akustikken bliver korrekt og opfattes ensartet, uanset hvem, der bevæger sig gennem en arkitektmodel i iført høretelefoner og VR-briller.