akustyka

Niedofinansowanie i brak funduszy sprawiły, że akustyka szkolna w wielu placówkach edukacyjnych w Polsce jest często pomijana. Przepełnienie klas oznacza często, że lekcje rozlewają się na korytarze, a duże hale sportowe są często wykorzystywane do wielu działań, takich jak stołówki i miejsca zgromadzeń.

Projektowanie akustyczne budynków edukacyjnych jest krytycznym aspektem nowoczesnego środowiska nauczania. Pomieszczenia muszą być zaprojektowane tak, aby ułatwić jasną komunikację między nauczycielami i uczniami. Bez dobrego projektu akustycznego przestrzeń edukacyjna może nie spełniać swojego przeznaczenia.

Dzieci w wieku szkolnym spędzają w salach lekcyjnych średnio od czterech do pięciu godzin dziennie [1]. Badania sugerują, że dzieci są bardziej podatne na złą akustykę niż dorośli [2, 3]. Są nierozwinięte neurologicznie i brakuje im doświadczenia w przewidywaniu na podstawie kontekstu, zwłaszcza młodsi uczniowie, którzy dopiero zaczynają pojmować podstawy rozumienia [4]. Oznacza to, że przy projektowaniu dla szkół należy zwrócić dodatkową uwagę na akustykę. Dorośli projektujący przestrzeń muszą brać pod uwagę, że dzieci, które będą ją później zajmować, będą miały inne doświadczenia słuchowe.

Konsekwencje dla dzieci przebywających w złych warunkach akustycznych obejmują negatywny wpływ na koncentrację, rozwój języka, zachowanie, uwagę i wyniki w nauce [5, 6]. W innym artykule powiązano złą akustykę z niższym poziomem umiejętności uczniów, co może powodować negatywne następstwa, w tym straty ekonomiczne, w ciągu całego życia [7].

W Polsce funkcjonuje ponad 22 tysiące szkół podstawowych i średnich. Zdecydowana większość pomieszczeń w tych budynkach pozbawiona jest jakichkolwiek rozwiązań służących kształtowaniu akustyki wnętrz. W przypadku nielicznych obiektów, w których projektowaniu i wznoszeniu uwzględniono akustykę wnętrz, projektem akustycznym objęto najczęściej tylko wybrane pomieszczenia. Bardzo nieliczne budynki o tym przeznaczeniu doczekały się kompleksowego rozwiązania problemu. Przyczyną tego stanu rzeczy jest niska świadomość znaczenia akustyki pomieszczeń szkolnych dla samopoczucia, efektywności, a nawet zdrowia ich użytkowników.

Najczęstsze problemy związane z akustyką, z jakimi się spotykamy, to długie czasy pogłosu, wysoki poziom transmisji hałasu między salami lekcyjnymi oraz słaba zrozumiałość mowy. Wszystko to utrudnia uczniom skupienie się na lekcji, wpływając na ich koncentrację i wydajność.

Wyobraźmy sobie stres pracowników szkoły, którzy np. próbują ułożyć plan zajęć z angielskiego, podczas gdy obok odbywają się hałaśliwe eksperymenty z przedmiotów ścisłych. Albo gdy sala muzyczna znajduje się tuż obok poszczególnych pomieszczeń do nauki, a w użyciu są właśnie bębny.

Hałas w tle i pogłos, podobnie jak każdy inny uporczywy hałas, może mieć wpływ na wiele wykonywanych zadań. W przypadku dzieci w klasie może mieć wpływ na takie czynności, jak czytanie i matematyka, rozwiązywanie problemów i zapamiętywanie.

Ta niekorzystna sytuacja zaczęła się zmieniać za sprawą opublikowanej w 2015 normy PN-B-02151-4:2015-06 „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Wymagania dotyczące warunków pogłosowych i zrozumiałości mowy w pomieszczeniach oraz wytyczne prowadzenia badań”, która jest pierwszą Polską Normą definiującą wymagania w stosunku do akustyki pomieszczeń budynków użyteczności publicznej (wymienia ona aż 19 typów pomieszczeń, które pojawiają się w budynkach szkolnych).

W roku 2018 miały miejsce dwa ważne zdarzenia, mające wpływ na poprawę warunków akustycznych w polskich szkołach. W styczniu 2018 roku weszła w życie nowelizacja rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. W treści znowelizowanego rozporządzenia znalazło się powołanie normy PN-B-02151-4:2015-06, która tym samym stała się obowiązkowa przy wznoszeniu nowych budynków, a także rozbudowie, przebudowie i modernizacji istniejących. Każda nowobudowana szkoła w Polsce powinna mieć już dobrą akustykę „w standardzie”. W lutym 2018 roku zaczęły się prace przy akustycznej modernizacji Szkoły Podstawowej Nr 340 w Warszawie. Był to pierwszy przypadek całościowej modernizacji akustycznej istniejącego budynku szkolnego w Polsce. W trakcie prac dostosowano do wymagań normy pogłosowej PN-B-02151-4:2015-06 zdecydowaną większość pomieszczeń szkoły. Budynek SP 340 był przed modernizacją akustyczną zupełnie typowym przedstawicielem swojego typu, z przypadkową, a więc słabą akustyką. Z kolei po modernizacji stał się pierwszym gmachem szkolnym w Polsce, który spełniał wymagania normy pogłosowej. Na jego przykładzie możemy zobaczyć, jak zmieniłaby się polska edukacja, gdyby akustyka budynków szkolnych nie była „przypadkowa” tylko „normowa”.[8]

Istnieje wiele sposobów poprawy złej akustyki w szkołach. Pierwsze kroki są często proste do wykonania przez samych nauczycieli. Jednak w przypadku kontroli pogłosu i przenoszenia się hałasu najskuteczniejszą metodą jest obróbka akustyczna.

Istnieje wiele metod kontroli hałasu za pomocą obróbki akustycznej, takich jak akustyczne panele ścienne, izolacja akustyczna i przegrody sufitowe. Produkty te pochłaniają dźwięk i powstrzymują go przed przenoszeniem z powrotem do pomieszczenia lub przez przegrodę do przestrzeni łączącej.

Każde rozwiązanie akustyczne będzie inne, w zależności od tego, jak poważne są wyzwania w danej przestrzeni, a także od potrzeb szkoły, jej pracowników i uczniów. Na przykład uczniowie ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi wymagają znacznie mniejszego czasu pogłosu i większej zrozumiałości mowy niż inni uczniowie.

Akustycznie przygotowane przestrzenie zapewniają znacznie lepsze wrażenia w klasie i podczas nauki dzięki znacznie lepszej jakości dźwięku, co z kolei stwarza warunki dla lepszej koncentracji, osiągnięć i dobrego samopoczucia zarówno uczniów, jak i nauczycieli.

Wiele szkół zgłasza, że w dużych, otwartych przestrzeniach, takich jak jadalnie i hale sportowe, szybko dochodzi do eskalacji wysokiego poziomu hałasu. Twarde, płaskie powierzchnie w salach egzaminacyjnych, teatrach dramatycznych i stołówkach odbijają dźwięk jak żadne inne.

Ściany wykonane z betonu lub cegły silnie odbijają hałas, a w sytuacji równolegle ustawionych ścian, czas pogłosu może wzrosnąć niebotycznie, zaś zrozumiałość mowy zniknąć.

Hale sportowe, jadalnie, sale egzaminacyjne i teatralne to kluczowe miejsca w szkołach, w których należy zwrócić szczególną uwagę na akustykę.

Dzisiejsza technologia akustyczna jest tak zaawansowana, że można się zdziwić, jak niewiele paneli akustycznych trzeba zainstalować, żeby poprawić sytuację w szkole. Dzięki zastosowaniu sufitów akustycznych można również zapewnić funkcjonalność hali sportowej, w której odbywają się mecze piłki nożnej i w której przebywają rozentuzjazmowane dzieci.

Studia nagrań i podcastów, jak również studia muzyczne i pomieszczenia radiowe są również kluczowym obszarem w szkołach, w których akustyka jest niezbędna, aby zapewnić niezakłócony przebieg lekcji. Kreatywne przestrzenie medialne dają szkołom możliwość innego podejścia do realizacji programu nauczania. Są również ważne dla uczniów spoza szkoły i uczniów ze specjalnymi potrzebami edukacyjnymi. Takie przestrzenie stanowią miejsce do rozwijania oryginalności i umiejętności, które mogą być wykorzystane poza klasą.

Kiedy szkoły otrzymują fundusze na studia nagrań lub stacje podcastowe, muszą mądrze wykorzystać ten budżet, aby jak najlepiej przygotować przestrzeń. Dlatego tak ważna jest integracja akustyki w tych miejscach. Bez względu na to, jak zaawansowany jest system dźwiękowy i technologia, jeśli przestrzeń jest słaba akustycznie, potencjał zostanie utracony. Wygłuszenie i obróbka akustyczna wzmocni możliwości każdej technologii w studiu muzycznym lub pomieszczeniu radiowym.

Co ważniejsze, jeśli pomieszczenia muzyczne w szkole nie są zabezpieczone przed przenoszeniem hałasu do sąsiednich pomieszczeń, może to mieć wpływ na naukę uczniów w sąsiednich klasach.

Różne rodzaje tekstyliów tłumią hałas. Dywany, zasłony i miękkie, tapicerowane meble mają pozytywny wpływ na otoczenie. Przykładami prostych środków są panele akustyczne montowane pod blatami biurek, miękkie kółka krzeseł oraz tzw. ciche domykanie szuflad i drzwiczek w szafach. Ruchome ścianki dźwiękochłonne można stosować do tworzenia cichych zakątków do indywidualnej pracy w wysokim skupieniu lub w grupach projektowych. Aby uzyskać naprawdę dobry efekt, warto zastosować także panele ścienne i sufitowe.

Właściwości dyfuzyjne wykończenia pomieszczenia i jego zawartości również mogą być wykorzystane w celu wpłynięcia na jakość akustyki pomieszczenia. Na przykład regał na tylnej ścianie może być wykorzystany do rozproszenia dźwięku w przestrzeni i rozbicia długo opóźnionego echa. Jest to szczególnie ważne w pomieszczeniach, w których odległość od tylnej ściany jest większa niż 8,5 metra.

Odbicia są równie ważne, przy czym krótkie opóźnienia (poniżej 50 milisekund) są korzystne dla zrozumiałości mowy. W przypadku silnych odbić po 50 milisekundach następuje pogorszenie zrozumiałości mowy. Jest to szczególnie istotne w tradycyjnych pomieszczeniach dydaktycznych i salach wykładowych, ale musi być bardziej strategiczne w środowiskach nauki na planie otwartym.

Pochłaniacze rezonansowe, takie jak ognioodporne drewniane panele akustyczne, mogą być szczególnie skuteczne, ponieważ zapewniają zdrową ilość absorpcji w całym spektrum częstotliwości. Oznacza to, że nie powodują nadmiernego pochłaniania wysokich częstotliwości, co może być szczególnie ważne w pomieszczeniach z dużą ilością wykładzin.

karty pracy

[1] Association of Australian Acoustical Consultants Guideline for Educational Facilities Acoustics, 2010, Association of Australian Acoustical Consultants (AAAC), Available at: aaac.org.au.
[2] Lucy C. Erickson and Rochelle S. Newman ‘Influences of background noise on infants and children’, Curr. Dir. Psychol. Sci. 2017; 26(5): 451–457. Published online 2017 Oct. 10
[3] Kiri Mealings ‘Classroom acoustic conditions: Understanding what is suitable through a review of national and international standards, recommendations, and live classroom measurements’ Department of Linguistics, Macquarie University, Sydney, Australia National Acoustic Laboratories, Sydney, Australia, 2016
[4] Valentine, J., Wilson, O., Halstead, M., McGunnigle, K., Dodd, G., Hellier, A., Wood, J., & Simpson, R. ‘Classroom Acoustics: A New Zealand Perspective. Oticon Foundation in New Zealand’, 2002
[5] America Speech Language Association https://www.asha.org/public/hearing/Classroom-Acoustics/ Accessed January 2020
[6] Joseph J. Smaldino, Carl C. Crandell ‘Classroom Acoustics for Children With Normal Hearing and With Hearing Impairment’ University of Florida, Gainesville University of Northern Iowa, Cedar Falls, 2000
[7] Deb James (1), Matthew Stead (1), David Clifton-Brown (2) and David Scott (2) 'A cost benefit analysis of providing a ‘sound’ environment in educational facilities’
(1) Resonate Acoustics, 97 Carrington Street Adelaide SA 5000, Australia
(2) Donald Cant Watts Corke, Level 5, 115 Grenfell Street, Adelaide SA 5000, Australia, 2012
[8] Akustyka w szkołach. Raport z badań ankietowych https://www.ecophon.com/globalassets/media/pdf-and-documents/pl/mjz/2021-broszura-raport-sp340-210x280_v4.pdf/