Акустические панели облегчают обучение школьников, владеющих разными языками
В начальной школе Muratori в Турине ученым удалось значительно улучшить условия обучения с помощью акустических стеновых и потолочных панелей. «Мы сократили время реверберации с 1,50 до 0,42 секунды. Это очень хороший результат», — заявляет Джузеппина Пуглизи из Туринского политехнического университета.
Ссылка скопирована
Типичная итальянская школа находится в старом здании с большой площадью, каменными стенами, высокими потолками и керамической плиткой в качестве напольного покрытия. Другими словами — налицо плохие акустические стандарты. С такими старыми зданиями связана и другая важная структурная проблема. Потолки в таких зданиях не выдерживают нагрузки и ненадежны, так как материал зачастую используется старый и некачественный. В Италии было несколько несчастных случаев, один из которых произошел в Турине около 10 лет назад, где студент погиб из-за упавшего потолка. Поэтому законы ужесточаются, и потолки необходимо тщательно исследовать перед установкой подвесных потолков.
Потолки необходимо тщательно исследовать перед установкой подвесных потолков.
Подвесные акустические потолки и стеновые панели были установлены в двух классах школы Muratori.
В рамках исследовательского проекта Io Ascolto («Я слушаю») профессор Арианна Астольфи и аспирантка Джузеппина Пуглизи из Туринского политехнического университета применили подвесные акустические потолки и стеновые панели в двух классах школы Muratori. Целью данного решения было не только улучшение акустических условий. Также необходимо было обеспечить более высокий уровень безопасности с точки зрения конструкции.
«Проверка безопасности таких структурных факторов в Италии обязательна», — говорит Арианна Астольфи.
Разные языки — это непросто
Школа Muratori находится на окраине Турина, где живет много иммигрантов, и поэтому многие ученики говорят на разных языках.
«В классах было шумно, потому что дети говорили на разных языках. Проблема была серьезной, и ситуация была непростой как для детей, так и для учителей. Акустическая среда была ужасной, и учителя находились в стрессовом состоянии из-за шума», — говорит Арианна Астольфи.
«В классах было два или три ребенка с нарушениями слуха, — отмечает Джузеппина и говорит, что школа Muratori отражает акустические условия многих итальянских школ: —
Школа, как правило, находится в историческом здании. В таком помещении не предусмотрена изоляция между комнатами. Двери не соответствуют требованиям, поэтому у них есть акустические мостики изнутри классных комнат наружу».
В классах также есть проблемы с уличным шумом. Итальянские школы, как правило, находятся в черте города, рядом с дорогами и улицами с интенсивным движением.
«В старых зданиях окна не позволяют обеспечить высокую акустическую и тепловую изоляцию», — отмечает Джузеппина.
Имитация позволяет добиться значительных улучшений
Для проекта ученые использовали две классные комнаты, которые были похожи во всех отношениях: по материалам, размерам и высоте потолка. Как потолок, так и стены двух классов были отделаны акустическими панелями в соответствии с новым стандартом Италии по акустической среде в школах UNI 115332-2, опубликованным в начале 2020 года.
Из-за пандемии ученые не смогли опросить учителей и учеников после окончания работы.
Но они провели измерения по определению разборчивости речи совместно с учеными из Ольденбургского университета в Германии. Согласно этим измерениям, в ходе которых имитировалось присутствие в классе детей и учителей, ученым удалось значительно улучшить условия обучения.
Совместно с учеными из Ольденбургского университета в Германии были проведены измерения по определению разборчивости речи.
Время реверберации на частоте 1 000 Гц уменьшилось с 1,50 секунды до 0,42 секунды. Кроме того, значительно улучшилась разборчивость речи. В одном из классов раннее отражение звука, положительно влияющее на четкость речи, увеличилось в среднем на 10 децибел в центральной части класса. Это уже большое достижение.
«На основании этих измерений, я думаю, можно сказать, что мы изменили ситуацию с плохой на более благоприятную», — говорит Джузеппина.
«И это недорого. Такие решения можно внедрить в каждом классе любой школы в Италии», — отмечает Арианна.
Мы считаем, что необходимо сосредоточиться не только на времени реверберации, но и на равномерной и высокой четкости речи во всем классе.
Повышение скорости чтения благодаря улучшенной акустике
Арианна Астольфи и Джузеппина Пуглизи также исследовали влияние звука на способность детей читать.
«Мы убедились, что в классах с улучшенной акустикой скорость чтения стала выше. Более того, мы заметили статистически значимую корреляцию с четкостью речи. Поэтому мы считаем, что необходимо сосредоточиться не только на времени реверберации, но и на равномерной и высокой четкости речи во всем классе», — подчеркивает Джузеппина.
Она отмечает, что акустика в классе может также способствовать решению других учебных задач, например математических:
«Дети, как правило, быстрее считают и сопоставляют числа, если в классе улучшенная акустика».
Инструмент для создания наилучшего акустического дизайна
Наличие благоприятных акустических стандартов еще более важно для школ, в которых учащиеся говорят на разных родных языках. У разных языков разные требования, когда речь идет о разборчивости речи. Поэтому ученые из Туринского политехнического университета разработали инструмент для оценки разборчивости речи для нескольких языков, который был оптимизирован примерно для 20 языков.
«Данный инструмент способен оценивать разборчивость речи и предоставляет точные результаты, которые идеально подходят для разных языков. Благодаря этому можно создать наилучший акустический дизайн», — говорит Джузеппина.
«Сейчас мы также исследуем разборчивость речи детей с нарушениями слуха, используя разные маски для лица. Благодаря этому исследованию мы сможем оценить, какая маска лучше всего подходит для этих детей в условиях предстоящих пандемий», — говорит Арианна.
В последние два-три года акустике уделяется все больше внимания. Новые школы идеальны с точки зрения акустики, и теперь можно обратить внимание и на другие — старые школьные здания.
Большой шаг вперед
Арианна Астольфи — одна из авторов нового итальянского стандарта по акустической среде в школах. Этот стандарт теперь стал обязательным не только при строительстве новых школ, но и при реконструкции существующих. Джузеппина Пуглизи положительно отзывается о новом стандарте.
«Это большой шаг вперед. В нем не предусмотрены пороговые значения, превышать которые запрещается. Новый стандарт предусматривает конкретные, оптимальные значения для разных видов помещений и для разных условий, в которых находятся учащиеся, например, с нарушениями слуха. Данные значения необходимо достигать в небольшом допустимом диапазоне, — поясняет она, добавляя: —
Например, в старом стандарте пороговое значение времени реверберации составляло 1,2 секунды. Но это огромная разница между, скажем, 0,3, 0,6 и 0,9 секунды. На мой взгляд, именно поэтому новый стандарт ориентирован на человека, в центре внимания которого находятся студенты».
По словам Джузеппины Пуглизи, результаты введения нового стандарта очевидны:
«В последние два-три года акустике уделяется все больше внимания. Новые школы идеальны с точки зрения акустики, и теперь можно обратить внимание и на другие — старые школьные здания».
Текст: Ларс Виртен (Lars Wirtén)
Сноска: Компания Ecophon предоставила материалы, услуги монтажа и поделилась своим опытом и знаниями при реализации проекта в школе Muratori.