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

Acústica en las Escuelas

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2

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.

Seminario de Acústica en las Escuelas

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3

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.

¿El ruido es un problema?

Fuente: Asociación para la acústica en las aulas

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4

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.

¿El ruido es un problema?

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5

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.

El efecto de la pérdida auditiva

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6

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.

Beneficio: Reducción del Ausentismo de los maestros

Tensión vocal, un asunto costoso

Fuente: Sociedad Acústica Estadounidense

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7

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.

¿En qué ayudan los Estándares Acústicos?

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8

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.”

[Ley para estadounidenses con discapacidades, Derecho Público 101-336,Título III, Sección 36.303. Ayuda y Servicios Auxiliares]

La Participación de la Ley ADA

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1997 Los padres solicitaron al Consejo de Acceso que se desarrolle un estándar para las aulas.

1998 Se enviaron borradores del estándar al Consejo de Acceso para ser revisados.

1998 El Consejo de Acceso emitió una Solicitud de Información [RFI] al respecto.

2000 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.

Línea de tiempo del proceso de desarrollo del estándar

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10

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].

Adopción del Estándar ANSI: una actualización

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Especialistas en Acústica

Defensores de las personas con discapacidades

Arquitectos

Grupo de estándares ASTM

Especialistas del oído

Contratistas

Agencias gubernamentales

Fabricantes

Ingenieros en ruido

Especialistas en desórdenes del lenguaje hablado

Escritores de especificaciones

Maestros

¿Quiénes Ayudaron a Desarrollar e Estándar?

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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

Organizaciones que ayudaron a desarrollar los estándares

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13

Los estudios demuestran lo siguiente:Algunas aulas actuales tienen tiempos de reverberación de hasta 2.8 segundos.

1. 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

Nuevas Exigencias del Estándar

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Las flechas negras son el sonido directo. [El sonido directo es bueno para la inteligibilidad.]

Las flechas rojas son el sonido reflejado.[El sonido reflejado podría comprometer la inteligibilidad.]

Sonido en las Habitaciones

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15

Cuando usted reduce el sonido reflejado, hace que disminuya el tiempo de reverberación. Trate el aula con paredes acústicas y plafones (cielos rasos) con NRC alto.

Reduciendo el Sonido Reflejado

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Relación Costo-beneficio: Costos De Los Plafones (Cielos Rasos) Actualizados

Guía de costo de instalación: Aula 1000 pies cuadrados [20' x 50']

Descripción del plafón (cielo

raso)

Costo de instalació

n

Diferencia por

Aula

Costo Anual*

NRC de 0.55 24" x 48" x ⅝" sin resistencia al

pandeo

$1250 – $1500

NRC de 0.55 24" x 48" x ⅝" visualmente más

limpio resistente al pandeo

$1300 – $1550 $50 $5

NRC de 0.55 24" x 48" x ⅝" resistente al pandeo mayor durabilidad

$1600 – $1800 $300 $30

NRC de 0.70 24" x 48" x ¾" resistente al pandeo acústica superior

$1750 – $2000 $500 $50

*Los productos tienen una vida útil/garantía de los paneles de 10 años.

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17

2. 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 66 dBA.

Nuevas Exigencias del Estándar

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18

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.

Ruido de Fondo

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Fuentes del Ruido de Fondo

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20

Reducir el Ruido que Viaja a Través del Plenum

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Reducir el Ruido que Viaja a Través de la Pared

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Minimizar el Ruido de AA aTravés del 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.

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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.

Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1

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Método de Evaluación

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.

               

Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1

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25

Esquema del Aula

27'

23'

Altavoz

Escritorio de la

maestra

Estación para la

computadora

Pupitres

Micrófono

Clóset

Altura del plafón (cielo raso): 14'6"

Volumen de la habitación ~ 9000 pies cúbicos

Puerta

Clósets

y

lavabo

ventana adyacente al patio de recreo junto a esta pared

Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1

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26

Resultados de los niveles máximos de sonido

Antes

Después

Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1

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27

Resultados de los niveles de ruido de fondo

Classroom SPL After TreatmentMinimum Levels and Levels Exceeded 95% of Time

During Reading Class

0

10

20

30

40

50

60

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

Frequency, Hz

Sou

nd

Pre

ssu

re L

evel, d

B

Exceeded 95% of Time

Minimum

35 dB 35

Antes

Después

Caso de Estudio de la Vida Real Nº 1

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Tiempos de reverberación

Antes

Después

Caso de estudio de la vida real Nº 1

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Demostración de acústica en el aulaEscuela Lamberton, Filadelfia, Pensilvania

Las evaluaciones acústicas y la instalación del plafón (cielo raso) se realizaron del 15 al 24 de enero del 2004.

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.

La arquitectura:

Caso de estudio de la vida real Nº 2

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30

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 diseño acústico para las aulas

Tiempo de reverberación según el S12.60 de ANSI, máximo aceptable

0.6 segundos [en 500, 1000, 2000 Hz]

Tiempo de reverberación en el aula de la escuela Lamberton

Desempeño medido antes del cambio

1.1 segundos [promedio de 500 a 2000 Hz]

Aula antes del cambio

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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.

Máx. 0.6 segundos

Reverberación antes del cambio

El aula no cumple el tiempo de reverberación según el estándar ANSI en ninguna de las tres frecuencias [resaltadas]. La reverberación no es uniforme y la voz humana "retumba".

El aula no cumple el tiempo de reverberación según el estándar ANSI en ninguna de las tres frecuencias [resaltadas]. La reverberación no es uniforme y la voz humana "retumba".

Las frecuencias resaltadas representan el estándar ANSI S12.60 [en 500, 1000, 2000 Hz].

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k

1.6k

2k 2.5k

3.15k

4k 5k 6.3k

8k 10k

Rev Time, sec 2.4 1.9 1.9 1.7 1.68 1.47 1.42 1.3 1.25 1.17 1.09 0.98 0.93 0.85 0.77 0.68 0.62 0.56 0.51 0.45 0.39

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Rev

erb

erat

ion

Tim

e, s

eco

nd

s

Frequency, 1/3 OB

Lamberton School Classroom 101, before Ceiling change

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32

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 diseño acústico para las aulas

Tiempo de reverberación según el S12.60 de ANSI,máximo aceptable

0.6 segundos [en 500, 1000, 2000 Hz]

Tiempo de reverberación del aula Lamberton

Desempeño medido después del cambio

0.56 segundos [promedio de 500 a 2000 Hz]

Aula con plafón (cielo raso) nuevo

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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.

El aula ahora cumple con el tiempo de reverberación según el estándar ANSI en las tres frecuencias [resaltadas]. La reverberación es uniforme y la voz humana suena "natural".

El aula ahora cumple con el tiempo de reverberación según el estándar ANSI en las tres frecuencias [resaltadas]. La reverberación es uniforme y la voz humana suena "natural".

Las frecuencias resaltadas representan el S12.60 de ANSI [en 500, 1000, 2000 Hz].

Lamberton School Classroom 101, after Ceiling change

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Frequency, 1/3 OB

Rev

erbe

ratio

n Ti

me,

sec

onds

Rev Time, sec 0.925 1.02 0.76 0.86 0.78 0.65 0.62 0.6 0.62 0.62 0.56 0.54 0.55 0.52 0.53 0.46 0.47 0.43 0.39 0.36 0.33

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k

Reverberación después del nuevo plafón (cielo raso)

Máx. 0.6 segundos

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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 segundos2000 Hz, 0.52 segundos

Antes Después

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 segundos2000 Hz, 0.85 segundos

Antes: El aula no cumplía con el estándar de ANSI para el tiempo de reverberación en ninguna de las tresfrecuencias. Después: El nuevo plafón (cielo raso) cumplía con el estándar en las tres frecuencias.

Antes: El aula no cumplía con el estándar de ANSI para el tiempo de reverberación en ninguna de las tresfrecuencias. Después: El nuevo plafón (cielo raso) cumplía con el estándar en las tres frecuencias.

Comparación del tiempo de reverberación

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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.

Resumen