Acústica en las Escuelas

1. Acústica en las Escuelas Diapositivas de la Acústica en el Aula, 2005 [G – ABP – Ventas – Entrenamiento – Presentaciones CES – Acústica en el Aula, 2005]

2. Seminario de Acústica en lasEscuelas • Revisar cómo el diseño acústico y la calidad de sonido impactan en el ambiente de aprendizaje. • Explicar el Estándar ANSI S12.60-2002 para la acústica en el aula. • Identificar las técnicas de reducción de la reverberación del sonido y del ruido de fondo para las aulas. • Discutir cómo crear un mejor ambiente de aprendizaje a través de un diseño de aula mejorado.

3. ¿El ruidoes un problema? • El 28% de las escuelas de nuestra nación mencionan al ruido como el principal problema. • El ruido causa que los estudiantes se pierdan un tercio de la comunicación oral en clase. • El ruido interfiere con la inteligibilidad de la voz. • El esfuerzo para contrarrestar el ruido crea una fatiga vocal en los maestros. Fuente: Asociación para la acústica en las aulas

4. ¿El ruidoes un problema? El ruido afecta a los niños: • Deficiencias visuales o auditivas. • Trastorno de Deficiencia de Atención [ADD, por sus siglas en inglés]. • Inglés como segundo idioma [ESL, por sus siglas en inglés]. • Trastornos de aprendizaje. • Infecciones en el oído medio. • Niños más pequeños aprendiendo en diferente idioma.

5. El efecto de la pérdidaauditiva Debido a infecciones en el oído medio, los niños de edad escolar comúnmente experimentan la pérdida de 25 decibeles. Coloque su mano sobre su oreja para experimentar este nivel de pérdida auditiva.

6. Beneficio: Reducción del Ausentismo de los maestros • En el 2000 había 2.9 millones de maestros de escuelas públicas en EE.UU. • Los maestros pierden un promedio de dos días por año por fatiga vocal. • El costo por maestros sustitutos era de $220 por día. • El costo nacional por la fatiga vocal de los maestros se estima en $638 millones. Una gran parte de dicho costo podría evitarse cada año si las escuelas fueran más silenciosas. Tensión vocal, un asuntocostoso Fuente: Sociedad Acústica Estadounidense

7. ¿En quéayudan los EstándaresAcústicos? Los estándares puede hacer posible: • Un mejor ambiente de aprendizaje para todos los estudiantes. • Una mejora en la inteligibilidad de la voz para todos los estudiantes y maestros. • Un mejor ambiente de enseñanza para los maestros. • Uniformidad en el diseño de las aulas para arquitectos y diseñadores.

8. La Participaciónde la Ley ADA • El ADA, junto con el Consejo de Acceso, está esforzándose por aplicar las exigencias de acústica en las aulas. • La ley ADA exige que “… la comunicación con las personas que tienen discapacidad sea tan efectiva como la comunicación con los demás.” [Leyparaestadounidenses con discapacidades, DerechoPúblico 101-336,Título III, Sección 36.303. Ayuda y ServiciosAuxiliares]

9. Línea de tiempo del proceso de desarrollo del estándar • Los padres solicitaron al Consejo de Acceso que se desarrolle un estándar para las aulas. • Se enviaron borradores del estándar al Consejo de Acceso para ser revisados. • El Consejo de Acceso emitió una Solicitud de Información [RFI] al respecto. • Varios grupos desarrollaron el estándar [marzo-junio]. 2001 El consejo recibió el estándar propuesto [enero]. 2002 Se completó y aprobó el estándar como ANSI S12.60-2002, Indicador de Desempeño Acústico, Requisitos para el Diseño y Normas para las Escuelas. 2003 El Estándar ANSI para la acústica en las aulas se adoptó en varios distritos a lo largo de los Estados Unidos.

10. Adopción del Estándar ANSI: unaactualización Actualmente adoptado por: • El Departamento de la ciudad de Nueva York de Construcción de Escuelas. • La autoridad de construcción de escuelas de Nueva Jersey. • Escuelas Públicas de Miniápolis. • Departamento de Educación de New Hampshire. • Comisión para la Instalación de Escuelas de Ohio. Estados con exigencias pre-existentes comparables: • Departamento de Educación del estado de Washington. • Departamento de Educación del estado de Nueva York. Otros estados: • Departamento de Educación de Minnesota, propuesta propia. • Connecticut está considerando la adopción. • Minnesota está considerando la adopción. • California: recomendación de las escuelas de alto desempeño [CHPS].

11. ¿QuiénesAyudaron a Desarrollar e Estándar? • Agencias gubernamentales • Fabricantes • Ingenieros en ruido • Especialistas en desórdenes del lenguaje hablado • Escritores de especificaciones • Maestros • Especialistas en Acústica • Defensores de las personas con discapacidades • Arquitectos • Grupo de estándares ASTM • Especialistas del oído • Contratistas

12. Organizacionesqueayudaron a desarrollarlos estándares • AAA • AFT • AG BELL • AIA • ANSI • ASA • ASHA • ASHRAE • ASTM • ATBCB • CEFPI • CISCA • CRI • CSI • Departamento de educación • EAA • GA • INCE • Fabricantes de materiales de construcción • NAIMA • SHHH

13. Los estudios demuestran lo siguiente:Algunas aulas actuales tienen tiempos de reverberación de hasta 2.8 segundos. NuevasExigencias del Estándar • Para el tiempo de reverberación: • Habitaciones de menos de 10,000 pies cúbicos: 0.6 segundos • Habitaciones de 10,000 a 20,000 pies cúbicos: 0.7 segundos

14. Sonido en lasHabitaciones Las flechasnegras son el sonidodirecto. [El sonidodirectoesbuenopara la inteligibilidad.] Las flechasrojas son el sonidoreflejado. [El sonidoreflejadopodríacomprometer la inteligibilidad.]

15. Reduciendo el SonidoReflejado Cuandousted reduce el sonidoreflejado, hacequedisminuya el tiempo de reverberación. Trate el aula con paredesacústicas y plafones (cielosrasos) con NRC alto.

16. RelaciónCosto-beneficio: Costos De Los Plafones (CielosRasos) Actualizados Guía de costo de instalación: Aula 1000 pies cuadrados [20' x 50'] *Los productos tienen una vida útil/garantía de los paneles de 10 años.

17. NuevasExigencias del Estándar • Para el nivel del ruido de fondo: • En los principales lugares de aprendizaje, iguales o menores a 20,000 pies cúbicos, reduzca el nivel de ruido de fondo a un máximo de 35 dBA. Los estudios muestran: • Algunas aulas actuales tienen niveles de ruido de fondo de hasta 66dBA.

18. Ruido de Fondo • El ruido de fondo es el efecto de todas las fuentes de sonido, tanto del exterior como del interior del aula, pero excluyendo a los estudiantes y al maestro. • Los niveles altos de ruido de fondo pueden cubrir los sonidos de la voz, lo cual reduce la inteligibilidad de la voz. • El ruido de fondo se mide en dBA.

19. Fuentes del Ruido de Fondo

20. Reducir el RuidoqueViaja a Través del Plenum

21. Reducir el RuidoqueViaja a Través de la Pared

22. Minimizar el Ruido de AA aTravésdel Diseño • No coloque maquinaria en el aula. • Las cámaras de volumen de aire variable se deben colocar fuera del aula. • Las unidades de CVAA se deben aislar completamente del aula. • Los atenuadores para conductos deberían colocarse en el flujo de subida de la tubería.

23. Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1 Aula de Segundo Grado • Todas las superficies duras. • Plafón (cielo raso) de yeso alto [14'6"]. • Ubicada frente a la cafetería. • Ventanas grandes que dan al patio de recreo. Los chicos tenían dificultad para comprender a la maestra y entre ellos.

24. Método de Evaluación Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1 • Medir la sonoridad del aula mientras está ocupada [clase de lectura]. • Medir el tiempo de reverberación en un aula vacía después de las clases. • Durante un día sin clases, se instala una barrera para llevar los muros hasta la loza y un plafón (cielo raso) con un NRC de 0.65. • Repetir las mediciones de arriba después de la instalación.

25. Clóset Altura del plafón (cielo raso): 14'6" Volumen de la habitación ~ 9000 pies cúbicos Altavoz Puerta Escritorio de lamaestra Clósetsylavabo 23' Pupitres Estación para la computadora Micrófono ventana adyacente al patio de recreo junto a esta pared 27' Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1 Esquema del Aula

26. Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1 Resultados de los niveles máximos de sonido Antes Después

27. Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1 Resultados de los niveles de ruido de fondo Antes Después

28. Caso de estudio de la vida real Nº 1 Tiempos de reverberación Antes Después

29. Caso de estudio de la vida real Nº 2 Demostración de acústica en el aula EscuelaLamberton, Filadelfia, Pensilvania La arquitectura: • Construida en 1949. • Grados K-12. • Área residencia tranquila. • Construcción de mampostería. • A los plafones (cielos rasos) se les aplicó aislamiento de fibra de vidrio en aerosol sobre el yeso. • Los pisos son de mosaico de vinilo. Las evaluacionesacústicas y la instalación del plafón (cieloraso) se realizaron del 15 al 24 de enero del 2004.

30. Aula antes del cambio Arquitectura: antes del cambio Plafón (cielo raso): Aislamiento de fibra de vidrio en aerosol de aproximadamente ½" de espesor sobre yeso. Paredes: CMU [bloque de concreto] y DS vidrio [reforzado al doble]. Piso: Mosaico de vinilo sólido. Dimensiones de la habitación: 24' x 44' x 11‘. Criterios de diseñoacústicoparalasaulas Tiempo de reverberaciónsegún el S12.60 de ANSI, máximoaceptable 0.6 segundos [en 500, 1000, 2000 Hz] Tiempo de reverberación en el aula de la escuelaLamberton Desempeñomedido antes del cambio 1.1 segundos [promedio de 500 a 2000 Hz]

31. Reverberación antes del cambio Arquitectura: antes del cambio Plafón (cielo raso): Aislamiento de fibra de vidrio en aerosol de aproximadamente ½" de espesor sobre yeso. Paredes: CMU y vidrio DS. Piso: Mosaico de vinilo sólido. Las frecuenciasresaltadasrepresentan el estándar ANSI S12.60 [en 500, 1000, 2000 Hz]. Máx. 0.6 segundos El aula no cumple el tiempo de reverberaciónsegún el estándar ANSI en ninguna de lastres frecuencias [resaltadas]. La reverberación no esuniforme y la vozhumana "retumba".

32. Aula con plafón (cieloraso) nuevo Arquitectura: después del cambio Plafón (cielo raso): Plafón suspendido (cielo raso), NRC alto/CAC alto, plafones de fibra mineral de ¾" Paredes: CMU y vidrio DS. Piso: Mosaico de vinilo sólido. Dimensiones de la habitación: 24' x 44' x 10‘. Criterios de diseñoacústicoparalasaulas Tiempo de reverberaciónsegún el S12.60 de ANSI, máximoaceptable 0.6 segundos [en 500, 1000, 2000 Hz] Tiempo de reverberación del aula Lamberton Desempeñomedidodespués del cambio 0.56 segundos [promedio de 500 a 2000 Hz]

33. Reverberacióndespués del nuevoplafón (cieloraso) Arquitectura:después del cambio Plafón (cielo raso): Plafón suspendido (cielo raso), NRC alto/CAC alto, plafones de fibra mineral de ¾". Paredes: CMU y vidrio DS. Piso: Mosaico de vinilo sólido. Las frecuenciasresaltadasrepresentan el S12.60 de ANSI [en 500, 1000, 2000 Hz]. Máx. 0.6 segundos El aula ahoracumple con el tiempo de reverberaciónsegún el estándar ANSI en lastres frecuencias [resaltadas]. La reverberaciónesuniforme y la vozhumanasuena "natural".

34. Comparación del tiempo de reverberación Antes Después • Plafón (cielo raso) • Plafón suspendido (Cielo Raso). • NRC alto de 0.70/CAC alto de 40. • ¾Placas de plafón (cielo raso) • de fibra mineral de ". • Ref. ANSI S12.60, máx. 0.6 segundos. • 500 Hz, 0.60 segundos • 1000 Hz, 0.56 segundos • 2000 Hz, 0.52 segundos • Plafón (cielo raso) • Aislamiento de fibra de vidrio • en aerosol. • Aproximadamente ½" de espesor. • NRC aproximado: 0.25. • Ref. ANSI S12.60, máx. 0.6 segundos. • 500 Hz, 1.3 segundos • 1000 Hz, 1.09 segundos • 2000 Hz, 0.85 segundos Antes: El aula nocumplía con el estándar de ANSI para el tiempo de reverberación en ninguna de lastres frecuencias. Después: El nuevoplafón (cieloraso) cumplía con el estándar en lastresfrecuencias.

35. Resumen Hemos revisado lo siguiente: • Cómo impacta el sonido en el ambiente de aprendizaje. • Cómo el escoger el plafón (cielo raso) acústico adecuado puede reducir la reverberación de sonido y el ruido de fondo en el aula. • Cómo el Estándar S12.60 de ANSI afecta el diseño del aula. • Cómo crear un mejor ambiente de aprendizaje a través de un diseño de aula mejorado.