I pannelli acustici facilitano gli studenti con lingue diverse

Presso la scuola elementare Muratori di Torino, i ricercatori sono riusciti a migliorare significativamente le condizioni acustiche grazie all’installazione di pannelli acustici su pareti e soffitti.

"Abbiamo ridotto il tempo di riverbero da 1,50 a 0,42 secondi, ottenendo un risultato eccellente", afferma Giuseppina Puglisi del Politecnico di Torino.

La tipica scuola italiana è situata in un antico edificio con grandi volumi, muri in pietra, soffitti alti e pavimenti in piastrelle di ceramica. In altre parole: standard acustici scadenti. C'è anche un altro importante problema strutturale legato a questi vecchi edifici. Le capacità di carico dei soffitti in questi edifici sono limitate o precarie, poiché il materiale spesso è vecchio e povero. In Italia si sono verificati diversi incidenti, uno a Torino circa 10 anni fa in cui uno studente è morto per una caduta del soffitto. Pertanto, la legislazione si sta inasprendo e i soffitti devono essere studiati a fondo prima di montare i controsoffitti.

I soffitti dovevano essere studiati a fondo prima di montare i controsoffitti.

I controsoffitti acustici sospesi e i pannelli acustici a parete sono stati applicati in due aule della scuola Muratori.

Nell'ambito del progetto di ricerca “Io Ascolto”, la professoressa Arianna Astolfi e la borsista Giuseppina Puglisi del Politecnico di Torino hanno applicato controsoffitti acustici e pannelli acustici a parete in due aule della scuola Muratori. Lo scopo dell'intervento non era solo quello di migliorare le condizioni acustiche. Si trattava anche di garantire un maggior grado di sicurezza dal punto di vista strutturale.

“In Italia è obbligatorio verificare la sicurezza rispetto a questi fattori strutturali”, afferma Arianna Astolfi.

Diverse lingue sono impegnative

La scuola Muratori si trova alla periferia di Torino, dove vivono molti immigrati e tanti studenti hanno lingue native diverse.

“Le aule erano rumorose perché i bambini parlavano lingue diverse. Era un problema chiaro e una situazione difficile sia per i bambini che per gli insegnanti. La situazione acustica era triste e gli insegnanti erano stressati a causa del rumore”, dice Arianna Astolfi.

“Le classi avevano anche due o tre bambini con problemi di udito”, sottolinea Giuseppina e afferma che la scuola Muratori è abbastanza rappresentativa per le condizioni acustiche nelle scuole italiane.

“La scuola si trova in genere in un edificio storico. Non consente l'isolamento tra le stanze. Le porte non sono adeguate, quindi hanno ponti acustici dall'interno delle aule all'esterno".

Le aule hanno anche problemi relativamente al rumore esterno. Le scuole italiane sono tipicamente situate in ambienti urbani vicino a strade molto trafficate.

“Nei vecchi edifici i serramenti non sono performanti per quanto riguarda l'isolamento acustico e termico” afferma Giuseppina.

Le simulazioni suggeriscono grandi miglioramenti

Per il progetto, i ricercatori hanno utilizzato due aule simili sotto tutti gli aspetti: nei materiali, nelle dimensioni e nell'altezza del soffitto. Sia il soffitto che le pareti delle due aule sono stati trattati con pannelli acustici, secondo la nuova norma italiana per l'acustica ambientale nelle scuole, UNI 115332-2, pubblicata ad inizio 2020.

A causa della pandemia, i ricercatori non sono stati in grado di intervistare gli insegnanti o gli studenti dopo l'intervento.

Ma hanno effettuato misurazioni per prevedere l'intelligibilità del parlato, insieme ai ricercatori dell'Università di Oldenburg in Germania. Secondo queste misurazioni, dove le aule sono state simulate occupate da bambini e insegnanti, si è riusciti a migliorare sostanzialmente le condizioni.

Insieme ai ricercatori dell'Università di Oldenburg in Germania, sono state effettuate misurazioni per prevedere l'intelligibilità del parlato.

Il tempo di riverberazione a 1 000 hertz è diminuito da 1,50 secondi a 0,42 secondi. Inoltre, la chiarezza del parlato è notevolmente migliorata. In una delle aule, le prime riflessioni sonore che hanno un effetto positivo sulla chiarezza del parlato sono aumentate in media di circa 10 decibel in una posizione centrale dell'aula. Questo è da considerarsi un grande miglioramento.

“Da queste misurazioni penso che possiamo dire che siamo passati da una situazione scadente a una molto buona”, dice Giuseppina.

“Ed è molto economico. Questo potrebbe essere implementato in ogni classe di ogni scuola in Italia”, osserva Arianna.

Pensiamo che non ci si debba concentrare solo sul tempo di riverbero, ma anche sull'avere una chiarezza del parlato uniforme e molto elevata in tutta la classe.

Maggiore velocità di lettura con una migliore Acustica

Arianna Astolfi e Giuseppina Puglisi hanno anche studiato l'effetto del suono sulla capacità di lettura dei bambini.

“Abbiamo visto che nelle aule con un'acustica migliore, la velocità di lettura è maggiore. Soprattutto, abbiamo visto una correlazione statisticamente significativa con la chiarezza del parlato. Ecco perché pensiamo che non bisogna concentrarsi solo sul tempo di riverbero, ma anche sull'avere una chiarezza del parlato uniforme e molto elevata in tutta la classe”, sottolinea Giuseppina.

Aggiunge che l'acustica della classe può anche supportare altri compiti di apprendimento, come compiti matematici.

"I bambini tendono ad essere più veloci nel contare e abbinare i numeri quando l'acustica della classe è migliore".

Uno strumento per creare il miglior design acustico

“Questo strumento è in grado di valutare l'intelligibilità del parlato e ci fornisce risultati accurati che sono perfettamente confrontabili tra le diverse lingue. Ciò consente di creare il miglior design acustico”, afferma Giuseppina.

“Stiamo anche studiando l'intelligibilità del parlato per i bambini con problemi di udito, utilizzando diverse maschere facciali. Con questa ricerca possiamo valutare quale maschera facciale è la migliore per questi bambini nelle future pandemie in arrivo", afferma Arianna.

Negli ultimi due o tre anni, l'acustica viene sempre più presa in considerazione. Le nuove scuole sono perfette dal punto di vista acustico e ora possiamo anche iniziare a guardare agli edifici scolastici più vecchi esistenti.

Un grande passo avanti

Arianna Astolfi è anche una delle autrici della nuova norma italiana per l'ambiente acustico nelle scuole. Questo standard è diventato obbligatorio non solo quando si costruiscono nuove scuole, ma anche quando si ristrutturano scuole esistenti.

Giuseppina Puglisi accoglie con favore il nuovo standard.

“Questo è un grande passo avanti. Non prevede soglie con valori che è solo vietato superare. Il nuovo standard fornisce valori specifici e ottimali per diversi tipi di spazi e per diversi tipi di prerequisiti tra gli studenti, come le disabilità uditive. Questi valori devono essere ottenuti entro un piccolo intervallo di tolleranza", spiega, aggiungendo:

“Ad esempio, il vecchio standard aveva una soglia sul tempo di riverbero di 1,2 secondi. Ma è un'enorme differenza tra, diciamo, 0,3, 0,6 e 0,9 secondi. Secondo me, questo rende il nuovo standard incentrato sull'uomo, con gli studenti in primo piano".

L'effetto della nuova norma è evidente, secondo Giuseppina Puglisi.

“Negli ultimi due o tre anni, l'acustica è stata presa in considerazione sempre di più. Le nuove scuole sono perfette dal punto di vista acustico e ora possiamo anche iniziare a guardare agli edifici scolastici più vecchi esistenti".