Akustické panely usnadňují výuku studentů mluvících různými jazyky

Tato typická italská škola se nachází ve staré budově s velkými objemy, kamennými zdmi, vysokými stropy a keramickou dlažbou na podlaze. Jinými slovy – špatné akustické standardy. S těmito starými budovami souvisí i další důležitý stavební problém. Únosnost stropů v těchto budovách je omezená nebo nejistá, protože materiál je často starý a nekvalitní. V Itálii došlo k několika nehodám, z nichž jedna se stala před deseti lety v Turíně, kde jeden student na následky propadnutí stropu zemřel. Legislativa se proto zpřísňuje a před montáží podhledů je třeba strop důkladně prověřit.

V rámci výzkumného projektu „Io Ascolto“ (Naslouchám) použily profesorka Arianna Astolfi a její postdoktorandka Giuseppina Puglisi na Politecnico di Torino ve dvou učebnách školy Muratori akustické podhledy a akustické stěnové panely. Cílem akce nebylo pouze zlepšení akustických podmínek. Šlo také o zaručení vyššího stupně bezpečnosti z konstrukčního hlediska.

„V Itálii je ověření bezpečnosti z hlediska těchto statických faktorů povinné,“ říká Arianna Astolfi.

Jazyková odlišnost je náročná

Škola Muratori se nachází na předměstí Turína, kde žije mnoho přistěhovalců, a proto mnoho žáků mluví různým mateřským jazykem.

„Ve třídách byl hluk, protože děti mluvily různými jazyky. Byl to jednoznačně problém a náročná situace jak pro děti, tak pro učitele. Akustická situace byla nešťastná a učitelé byli kvůli hluku ve stresu,“ říká Arianna Astolfi.

„Ve třídách byly také dvě nebo tři děti se sluchovým postižením,“ zdůrazňuje Giuseppina a říká, že škola Muratori je pro akustické podmínky v italských školách docela reprezentativní.

„Škola se jako obvykle nachází v historické budově. Neumožňuje izolaci mezi místnostmi. Dveře jsou nevyhovující, takže mezi učebnami a venkem je akustický most.“

Třídy mají také problémy s venkovním hlukem. Italské školy se obvykle nacházejí v městském prostředí v blízkosti frekventovaných silnic a ulic.

„Ve starých budovách nemají okna nijak funkční akustickou a tepelnou izolaci,“ poznamenává Giuseppina.

Simulace naznačují velké zlepšení

Výzkumníci použili pro projekt dvě učebny, které si byly ve všech ohledech podobné: materiály, rozměry i výškou stropu. Strop i stěny obou učeben byly opatřeny akustickými panely v souladu s novou italskou normou pro akustické prostředí ve školách UNI 115332-2, která byla vydána na začátku roku 2020.

Kvůli pandemii nemohli výzkumníci po skončení akce provést pohovory s učiteli nebo žáky.

Společně s vědci z univerzity v německém Oldenburgu však provedli měření s cílem predikce srozumitelnosti řeči. Podle těchto měření, kdy byly třídy simulovaně obsazeny dětmi a učiteli, se podařilo podmínky výrazně zlepšit.

Doba dozvuku

při hodnotě 1 000 hertzů se snížila z 1,50 sekundy na 0,42 sekundy. Hodně se zlepšila také srozumitelnost řeči. V jedné z učeben se v jejím středu zvýšily časné zvukové odrazy, které mají pozitivní vliv na srozumitelnost řeči, v průměru asi o 10 decibelů. To je třeba považovat za velké zlepšení.

„Myslím, že na základě těchto měření můžeme říci, že jsme se dostali ze špatné situace do velmi dobré,“ říká Giuseppina.

„A je to velmi levné. Tohle by se dalo zavést v každé třídě v každé škole v Itálii,“ poznamenává Arianna.

Vyšší rychlost čtení díky lepší akustice

Arianna Astolfi a Giuseppina Puglisi také zkoumaly vliv zvuku na schopnost dětí číst.

„Zjistili jsme, že ve třídách s lepší akustikou je rychlost čtení vyšší. Zaznamenali jsme především statisticky významnou korelaci se srozumitelností řeči. Proto si myslíme, že bychom se neměli zaměřovat pouze na dobu dozvuku, ale také na jednotnou a velmi vysokou srozumitelnost řeči v celé učebně,“ zdůrazňuje Giuseppina.

Dodává, že akustika ve třídě může podpořit i jiné učební úlohy, například matematické.

„Když je ve třídě lepší akustika, jsou děti obvykle schopny počítat a porovnávat čísla rychleji.“

Nástroj pro vytvoření optimálního akustického designu

Dobrá akustická úroveň je ještě důležitější ve školách, kde mají žáci různé mateřské jazyky. Různé jazyky mají různé předpoklady srozumitelnosti řeči. Z tohoto důvodu vyvinuli výzkumníci z Politecnico di Torino nástroj pro hodnocení srozumitelnosti řeči pro více jazyků s optimalizací pro přibližně 20 jazyků.

„Tento nástroj dokáže vyhodnotit srozumitelnost řeči a poskytuje nám přesné výsledky, které jsou dokonale srovnatelné v různých jazycích. To umožňuje vytvořit nejlepší akustický design,“ říká Giuseppina.

„Nyní také pomocí různých obličejových roušek zkoumáme srozumitelnost řeči u dětí se sluchovým postižením. Díky tomuto výzkumu můžeme vyhodnotit, která rouška je pro tyto děti nejlepší v případě budoucích pandemií,“ říká Arianna.

Velký krok vpřed

Arianna Astolfi je také jednou z autorek nové italské normy pro akustické prostředí ve školách. Tato norma se stala závaznou nejen při výstavbě nových škol, ale také při rekonstrukci škol stávajících. Giuseppina Puglisi novou normu vítá.

„Je to velký krok vpřed. Neudává pouze prahové hodnoty, jejichž překročení je zakázáno. Nová norma stanoví konkrétní optimální hodnoty pro různé druhy prostor a pro různé druhy nároků žáků, například u sluchového postižení. Tyto hodnoty musí být dosaženy v malém tolerančním rozmezí,“ vysvětluje a dodává:

„Například stará norma stanovovala hranici doby dozvuku na 1,2 sekundy. Je však obrovský rozdíl mezi dejme tomu 0,3, 0,6 a 0,9 sekundy. Podle mého názoru je tak nová norma zaměřena na člověka, potažmo na studenty.“

Podle Giuseppiny Puglisi je účinek nové normy jednoznačný.

„V posledních dvou až třech letech se k akustice přihlíží stále více. Nové školy jsou z akustického hlediska dokonalé – a nyní se můžeme začít zabývat i stávajícími staršími školními budovami.“

Text: Lars Wirtén

Poznámka: Společnost Ecophon podpořila projekt ve škole Muratori materiálem, montáží a zkušenostmi.