Master's Thesis

The city as an acoustic space

Final Thesis 19.32 MB Appendix 62.06 MB

Author of thesis: MgA. Tereza Jančová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: B.Arch. Martin Kaftan, MSc, Ph.D.

Reviewer: Ing. arch. Tomáš Müller

Abstract:

This thesis addresses the issue of noise pollution in the contemporary urban environment and critically reflects on the limitations of the traditional defensive engineering approach. This conventional approach relies primarily on reducing noise levels through added technical noise barriers, which often disrupt public spaces visually and functionally. Instead, the thesis explores possibilities of utilizing architecture and urban design to deliberately manipulate the propagation of sound energy and contribute to a more pleasant acoustic environment. It draws on the concept of soundscape, which perceives the sound environment as a complex and actively formable component of urban space.

The primary objective of the thesis is to identify and define architectural and urban design tools that allow not only for the mitigation of acoustic discomfort but also for the deliberate cultivation of the users‘ auditory experience across various types of public spaces.

The research is structured into three interconnected parts. In the first part, drawing on a review of existing studies, it defines four architectural elements with the potential to influence the acoustic environment, subsequently examining them from both physical and psychoacoustic perspectives. The second, analytical-modeling phase employs computational simulations on a set of ten variant spatial models in two material configurations, verifying the impact of architectural morphology and street network curvature on the propagation of traffic noise within a street canyon environment. Finally, the third part applies the acquired knowledge to a concrete architectural proposal through a case study of a specific space—a Neo-Renaissance courtyard on Husova Street in Brno. The proposal incorporates soundscape design principles, such as spatial diffusion, shielding, and acoustic masking, with a strong emphasis on psychoacoustic effects.

The thesis demonstrates that a consciously formulated architectural design possesses the potential to actively influence sound propagation and significantly contribute to the creation of a higher quality, acoustically friendly urban environment.

Keywords:

noise pollution, urban sound environment, public space acoustics, soundscape, spatial acoustics, acoustic simulation, Pachyderm Acoustic

Date of defence

26.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka odprezentovala obhajovanou práci a byly přečteny posudky. Studentka odpovídá na otázky oponenta a vysvětluje proces svého uvažování při návrhu. Diskutovali se tato témata: konzultovala s památkáři, diskuse o různých variantách řešení a ve kterých situacích je vhodné je využít. dotaz na kombinace tepelné izolace a tlumením zvuku v exteriéru: existují nějaké konkrétní příklady nebo reference; diskuse o projektech, která se zabývají návrhy nových prvků, které pracují s akustikou, co studentka považuje za nejdůležitější část teoretické práce – simulace odrazů zvuku v ulicích, otázka na generování formy zídky – do jaké části je generovaná a jak je vytvořen generativní model a jak se sním pracovalo, způsob vyhodnocení variant návrhu, jak působí akustická stěna směrem do ulice, možné varianty, a alternativy, aplikace na úrovni města, jestli je možné plošně vynutit. Studentka úspěšně reagovala na otázky a témata diskuse.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Architecture and Urban Design (N_A+U)

Composition of Committee

prof. Ing. arch. Monika Mitášová, Ph.D. (předseda)
Ing.arch. MArch Jan Kristek, Ph.D. (člen)
Ing. arch. Jitka Ressová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. arch. Vít Halada, ArtD. (člen)
Ing. arch. Tomáš Müller (člen)

Supervisor’s report
B.Arch. Martin Kaftan, MSc, Ph.D.

Studentka ve své diplomové práci prokázala mimořádnou schopnost skloubit vědeckou metodologii s architektonickou praxí. Oceňuji zejména její systematický přístup k ověřování stanovených hypotéz, který práci dodává silný teoretický základ.

Téma akustiky v městském prostředí je v současném urbanismu často opomíjeno, proto je autorčin přínos o to cennější. Její pohled na problematiku je osvěžující a nabízí možnosti estetických a citlivých řešení. Předloženou prácí považuji za kvalitní a inspirativní příspěvek k diskuzi o kvalitě života ve městě.
Evaluation criteria Verbal classification Grade
Student's approach to elaboration Student ke zpracov8n9 p5istupoval svědomitě a systematicky A
Points proposed by supervisor: 100

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. arch. Tomáš Müller

A. Koncepční a teoretické zdůvodnění předložené práce

Předložená práce je výjimečná svým silným mezioborovým přesahem, v němž autorka (MgA. Tereza Jančová) úročí své předchozí hudební vzdělání z JAMU a aplikuje jej do světa architektury a urbanismu. Práce velmi trefně kritizuje současný převážně vizuální přístup k navrhování vystavěného prostředí a upozorňuje na fatální přehlížení role akustiky. Autorka přesvědčivě argumentuje, že nevědomá rezignace na prostorovou geometrii a materiálové řešení vede k nadměrné hlukové zátěži (akustickému smogu), což má přímý negativní dopad na kvalitu života a v extrémních případech může vést až k sociální segregaci. Velmi oceňuji, že práce nezůstává u pouhé kritiky současných, čistě inženýrských (a architektonicky necitlivých) protihlukových opatření, ale nabízí proaktivní architektonické řešení podložené digitálními simulacemi.

B. Urbanistické řešení

V teoretické rovině urbanistického měřítka práce důsledně analyzuje vliv morfologie zástavby na šíření zvuku – od proporcí uličního profilu (poměr šířky a výšky) přes zakřivení ulic až po materiálové řešení parteru a fasád. Ukazuje, že pomocí přesných digitálních simulací lze tyto parametry kontrolovaně navrhovat a snižovat tak akustickou zátěž celých čtvrtí. Praktická aplikace je velmi logicky situována do centra Brna, které patří k městům s enormním hlukovým zatížením. Autorka si pro případovou studii strategicky zvolila veřejný prostor uzavřeného uzlového typu – dvoranu mezi Pražákovým palácem a Besedním domem na rušné Husově ulici. Výběr tohoto poloveřejného prostoru s komerčním potenciálem (předzahrádka kavárny) hodnotím jako mimořádně prozřetelný. Návrh tak nevytváří jen teoretickou klidovou oázu, ale přináší i hmatatelnou motivaci pro případného soukromého či institucionálního investora k realizaci takového opatření za účelem zvýšení atraktivity místa.

C. Architektonické řešení

Na úrovni detailu autorka pečlivě mapuje stěžejní stavební materiály a prvky architektonického členění (lodžie, balkony, plasticita fasády) z hlediska jejich zvukově pohltivých či odrazivých vlastností. V samotné případové studii je pak akustické řešení povýšeno na suverénní architektonický prvek. Autorka navrhuje akustickou zeď, která pohlcuje hluk z frekventované Husovy ulice. Jelikož si však prostor vynucuje existenci vstupu, který účinnost stěny přirozeně oslabuje, autorka přichází s velmi elegantním kompenzačním řešením. Před tento vstup umisťuje fontánu a dále ve dvoraně eolskou harfu. Tyto prvky fungují jako akustická clona, která rušivý dopravní hluk maskuje psychologicky přívětivějšími zvuky (šumění vody), čímž zásadně pozitivně proměňuje zvukovou identitu vnitrobloku.

D. Provozní řešení

Provozní řešení práce lze vnímat ve dvou rovinách. V širším, teoretickém měřítku práce správně identifikuje provozní regulace dopravy (snižování rychlosti, vyloučení tranzitu motorových vozidel z center) jako nezbytný nástroj pro plošnou redukci hluku. V lokálním měřítku navrženého vnitrobloku pak provozní řešení těží ze synergie s komerční a kulturní funkcí institucí, pro které nově vytvořené akusticky komfortní prostředí otevírá nové možnosti využití (vyšší atraktivita pro klidový pobyt v rámci dvora).

E. Technicko-konstrukční řešení

Práce jasně demonstruje, že technické řešení problému (protihluková stěna) nemusí znamenat rezignaci na architektonickou kvalitu. Fyzikální a technické principy chování zvuku, podrobně rozebrané v teoretické části, jsou plynule přetaveny do konkrétních geometrických a materiálových parametrů návrhu. Navržené konstrukce využívají poznatků z digitálních simulací k dosažení maximální možné účinnosti absorpce a difúze zvuku v daném konkrétním prostředí.

F. Formální úroveň práce

Diplomovou práci hodnotím stupněm A (100). Text je logicky a přehledně strukturován do tří celků: teorie, možnosti akustické manipulace v navrhování a případová studie s digitálními simulacemi a vyhodnocením. Největší přidanou hodnotou práce je špičkové využití digitálních navrhovacích nástrojů stavěné na přístupech computational designu. Autorka tyto nástroje nepoužívá pouze k samoúčelnému generování komplexních forem, ale využívá je jako exaktní analytický a evaluační aparát (názorně dokladovaný na výstupech v podobě akustických map – heatmap). Schopnost generovat formu a obratem datově vyhodnocovat její funkční dopad na budoucího uživatele posouvá tuto diplomovou práci na úroveň výstupů ze specializovaných zahraničních univerzitních kateder zaměřených na informatiku v architektuře.

Závěr

Práce bezezbytku naplnila a svým přesahem dokonce překročila stanovené cíle. Autorka v ní prokazuje hluboké porozumění řešené problematice a text proto jednoznačně doporučuji k obhajobě. Topics for thesis defence:
  1. Prezentovaný návrh (akustická zeď doplněná o fontánu a eolskou harfu) se jeví jako velmi efektivní. Vytvářela jste v rámci digitálních simulací i jiné prostorové či materiálové varianty? Lze na základě Vašich dat říci, zda by bylo možné zásahem do návrhu dosáhnout ještě lepších akustických výsledků (např. přidáním dalších prvků), nebo naopak najít ekonomicky úspornější řešení s podobným útlumem hluku? Zvolená lokalita se nachází v historickém jádru města mezi významnými budovami. Narazila jste při navrhování intervencí na konkrétní limity ze strany památkové ochrany, a jakým způsobem na ně Váš návrh reaguje?
Points proposed by reviewer: 100

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová