Представьте, что вы находитесь в большом соборе. Все твердые поверхности помещения отражают звук — и вы чувствуете энергию звука, не слыша в точности того, что сказано всего в нескольких метрах от вас. В большинстве случаев пространство в помещениях для диагностики организовано по тому же принципу
Ссылка скопирована
Радиологические кабинеты, центры МРТ, кабинеты УЗИ, гибридные операционные и т. д. часто создают сложности, связанные со звуковой средой. Разумеется, помещения должны быть безопасными для окружающих объектов, и поэтому часто для их строительства используются бетон, свинец и прочие металлы — т. е. такие помещения имеют только твердые поверхности, как и в соборах. Модули, изготавливаемые за пределами объекта, являются также одной из перспективных тенденций, дающей возможность специализированным компаниям поставлять продуманные конструкции, которые идеально впишутся в дизайн больницы по аналогии с деталями конструктора LEGO.
К сожалению, такие модули и диагностические средства часто строятся без учета звуковой среды. Наличие твердых поверхностей не способствует общению, и сотрудники могут испытывать большие сложности как с точки зрения производительности труда, так и с точки зрения хорошего самочувствия.
В областной больнице Сундсвалля (Швеция) планировалось построить новый хирургический центр, поскольку существующее отделение было открыто в середине 1970-х годов. Помещения находились в аварийном состоянии и не отвечали современным требованиям в отношении доступности, гигиены и условий труда. У многих установок закончился технический срок службы. С учетом этих данных было проведено предварительное исследование с целью разработки новых предложений по созданию хирургического центра, которые позволили бы модернизировать помещения и привести оборудование в соответствие нормам, обеспечивающим его работу в течение многих лет. Семнадцать операционных требовали ремонта, и было необходимо построить 14 новых помещений, включая новую гибридную операционную площадью 105 квадратных метров с возможностью проведения рентгеновских и ультразвуковых исследований, а также магнитно-резонансной томографии.
К сожалению, планируемое комплексное решение для операционных и диагностических кабинетов, основанное на использовании модулей, не соответствовало акустическим требованиям шведского стандарта. Полы, стены и потолки отрицательно влияли на звуковую среду, а поглощение звука решением практически не предусматривалось. Это было обусловлено свойствами стекла и металла в составе конструкции модуля, которые вместо уменьшения времени реверберации способствовали его увеличению.
Согласно шведскому стандарту (SS25268), время реверберации в таких помещениях не может превышать 0,6 секунды, а расчеты для гибридной операционной показали значения более 2 секунд! Еще раз представьте себе собор — а теперь подумайте о необходимости разборчиво общаться с находящимися в критическом состоянии пациентами, пытаясь говорить громко на фоне шума технического оборудования. В таких специализированных помещениях обычно присутствует большое число источников звука, а пиковые уровни могут достигать более 100 дБ [1].
В приведенном выше примере шведской больницы проектная группа решила заменить металлический потолок акустическим (звукопоглощающие панели с классом звукопоглощения A [2] в соответствии с ISO 354, ISO 11654). Они выбрали потолок, который также отвечал гигиеническим требованиям в отношении очистки и дезинфекции. Акустические измерения проводились в соответствии со стандартом ISO 3382, и после замены потолков помещения отвечали акустическим требованиям, что означает, что время реверберации уменьшилось в два раза!
Что в действительности означает уменьшение времени реверберации в два раза?
Время реверберации определяется в стандарте ISO 3382-1 как время, необходимое для спада плотности звуковой энергии в ограниченном объеме на 60 дБ от первоначального уровня после выключения источника звука. Время реверберации чаще всего измеряется по практическим соображениям при спаде на 20 или 30 дБ (T20 и T30), начиная с 5 дБ ниже начального уровня, а затем экстраполируется на полный диапазон 60 дБ.
Иными словами, время реверберации говорит нам о том, как долго звуки остаются в комнате до того, как они исчезнут; при этом в связи с разной энергией звуков речи — согласных и гласных — звуки речи могут быть неразборчивыми, и при слишком большом времени реверберации шум будет нарастать.
При произнесении гласных звуков выделяется достаточно большое количество энергии (когда мы произносим гласные, ничто не мешает звуку на выходе) по сравнению с энергией согласных, которая ограничена по причине препятствования воздушному потоку (например, при произнесении звука «к») или в результате сужения голосового тракта, вызывая трение при прохождении через него воздуха (например, при произнесении звука «ф»).
При добавлении к речи длительного времени реверберации гласные будут доминировать, поскольку у них изначально гораздо больше энергии — и речь будет неразборчивой. Когда мы не слышим или не понимаем речь, мы повышаем голос, чтобы нас услышали, и тогда звук усиливается. Это называется эффектом Ломбарда. Поэтому при переходе от длительного времени реверберации (например, 2 секунды в описанной выше шведской больнице) к короткому (0,6 секунды) речь становится более разборчивой.
Вместе с этим снижается уровень звукового давления в целом, и формируется более спокойная звуковая среда, которая способствует не только более эффективной и качественной передаче информации, но и обеспечивает акустический комфорт среди персонала и пациентов.
Даже небольшие изменения во времени реверберации окажут влияние на персонал (дифференциальный порог слышимости (JND) согласно ISO 3382-1 составляет всего 5 %).
Больница Видовре
В рамках исследования, проведенного в Дании (больница в городе Видовре), в трех операционных выполнили акустические изменения (звукопоглощающие потолки со стеновыми панелями), и время реверберации в них уменьшилось с 0,7 до 0,6 и до 0,5 секунды.
Сотрудникам задавали вопросы в отношении таких аспектов, как «вызывающая усталость звуковая среда», «вызывающая головную боль звуковая среда» и «звуковая среда, в которой необходимо повышать громкость речи».
Во всех случаях ответы следовали тенденции акустических измерений. В операционной № 4 (0,7 сек.) сотрудники в целом испытывали больший дискомфорт в связи с плохой звуковой средой, в операционной № 5 (0,6 сек.) их оценки были более позитивны, а в операционной № 6 (0,5 сек.) оценки были наиболее высокими.
Помещения для диагностики имеют решающее значение для принятия правильных решений, при этом пациенты часто находятся в тяжелом состоянии и прилагают множество усилий, чтобы следить за тем, что было сказано, когда и кем. В таких помещениях необходимо обеспечить разборчивость речи для того, чтобы контролировать риск ошибок, и в то же время поддерживать комфортное психофизическое состояние как персонала, так и пациентов.
Мы все подвержены воздействию звука — но в помещениях интенсивной терапии складывается сложная ситуация. Акустические свойства помещений должны учитываться в рамках устойчивого решения в области здравоохранения в целом, а строительство конструкций по принципу «собора» в отношении звука является неэффективным.
Первое, что необходимо сделать, чтобы помещение такого типа было эффективным с точки зрения акустики, — это убедиться в том, что поддерживается как можно более низкий общий уровень звука, а следовательно, время реверберации не слишком велико и не возникает ранее упомянутый эффект Ломбарда.
Последнее может быть достигнуто путем установки звукопоглощающего потолка класса А по всей площади — от стены до стены. Для дальнейшей поддержки передачи информации (т. е. для улучшения так называемого параметра как "разборчивость речи") можно повесить стеновые панели на соседних перпендикулярных стенах таким образом, чтобы существенно уменьшить скользящие волны, отражающиеся параллельно полу и потолку. При разработке таких акустических решений не следует забывать, что должны соблюдаться не только акустические, но и гигиенические требования.
В целом, мы должны помнить, что акустика является ключевым фактором для деятельности, происходящей внутри помещений для диагностики в больницах (как и на многих других объектах), и поэтому про них не следует забывать при проектировании, если речь идет о создании эффективных помещений.
Примечание. Данная статья была первоначально опубликована на испанском языке на сайте www.hospitecnia.com. Найти статью можно по ссылке.
SS 25268:2007. Акустика. Звуковая классификация помещений в зданиях. Помещения больничного или тюремного назначения, помещения для учебных занятий, дошкольные учреждения и центры досуга, помещения для офисной работы и гостиницы (на шведском языке), Шведский институт стандартов, Стокгольм, Швеция.
ISO 354:2013. Акустика. Измерение звукопоглощения в реверберационной камере. Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.
ISO 11654:1997. Акустика. Звукопоглотители для зданий. Оценка звукопоглощения. Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.
ISO 3382-1:2009. Акустика. Измерение акустических параметров в помещениях. Часть 1. Театрально-концертные залы. Организация по стандартизации, Женева, Швейцария.
[1] Для сравнения: уровень звука в библиотеке составляет приблизительно 35–40 дБ, при нормальной громкости разговора на расстоянии 1 м от собеседника — приблизительно 60 дБ, а при взлете самолета, находящегося рядом с нами, — приблизительно 120 дБ.
[2] Звукопоглощение — это способность материала преобразовывать звуковую энергию в тепло, т. е. не направлять обратно в помещение отраженный звук, как только он ударяется о поверхность. В общих чертах можно сказать, что коэффициент зукопоглощения показывает процент энергии, которая остается внутри материала, по отношению к общей энергии падающей волны. Он обозначается греческой буквой альфа (α) и находится в диапазоне от 0 (полностью отражающий материал) до 1 (полностью поглощающий материал). Поглощающий материал класса А имеет коэффициент αw в диапазоне от 0,9 до 1 (средневзвешенное значение, поскольку поглощение зависит от частоты).
...акустика помещений играет значительную роль в моей жизни. Работа с акустикой помещений в учебных заведениях Дании, а затем – в медицинских учреждениях по всему миру позволила мне понять один важный факт: нам предстоит решить еще немало задач.