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学校声环境与学习效率之间的关联

学校声环境与学习效率之间的关联

没有什么比暴露在喧闹的噪声中,或是无法听清我们想要听到的声音更令人愤怒的了。研究表明,无论是附近的施工工地、公路交通、空调或是邻居学习萨克斯的声音,这些噪音都可以诱发心血管疾病、高血压、头痛、荷尔蒙变化、睡眠障碍、身心机能变差和幸福感降低。另一方面,在一个声学“舒适”的环境中,除了能听见我们所需的声音,我们更容易集中注意力并放松。

对于创造舒适声环境的关注,往往集中于电影院、音乐厅和录音室。但是,声环境对于学习环境也尤为重要,例如教室,因为它直接影响了教书-学习的关系。不舒适的声环境会妨碍知识获取的过程,干扰注意力,并使得师生交流变差。

The Threshold, The Secondary School / Paralelo Colectivo. Image © Luis BarandiaránSandal Magna Community Primary School / Sarah Wigglesworth Architects. Image © Mark Hadden PhotographySandringham Primary School / Walters & Cohen. Image © Dennis Gilbert / VIEWSonia Delaunay School / ADEN architectes. Image © Sergio Grazia+ 9

Escola em Alto de Pinheiros / Base Urbana + Pessoa Arquitetos. Image © Pedro Vannucchi
Escola em Alto de Pinheiros / Base Urbana + Pessoa Arquitetos. Image © Pedro Vannucchi

研究表明,不舒适的教室导致不适感与心情起伏,提升学生压力与疲倦感,并降低了认知技巧。由于外界对教室的声学干预,老师和学生需要提高声音说话,导致师生的发声和听力疲倦。

为了更好地理解周围声环境的事宜,我们急需了解一些基本概念。声波,在被接收者例如人耳捕获时,被收集并转换成输入大脑的信息:也就是,它们被“听见”了。当声音的强度以分贝描述时(dB),声音的声调被描述为“频率”,单位是赫兹(Hz)。健康的人耳对于20Hz到20000Hz的大范围的音频敏感。超过或低于这个范围被分别称作超声波和次声波。

D.S Nursery / HIBINOSEKKEI + Youji no Shiro. Image © Studio Bauhaus
D.S Nursery / HIBINOSEKKEI + Youji no Shiro. Image © Studio Bauhaus

在一幢建筑内,或是如我们的案例,在一间教室中,存在四种类型的声音:

  • 外部声音(来自交通工具,来自花园,来自运动场),
  • 内部声音(老师的演讲,同时进行的对话),
  • 干扰声音(脚步声,跳跃声),
  • 设备声音(来自空调系统,风扇,电脑)

所有的声音加在一起,影响着学生的声学舒适度。根据世界卫生组织,教室内的安全声级不可以超过35分贝。一旦超过,学习能力将会受损。在法国,一个研究表明,教室内声音每提升10分贝,学生的语言和数学成绩降低5.5分[1]。

下面是其它用来描述声音分布的参数:

  • 混响时间:声源关闭后,声级消失所用的时间;
  • 隔声效果:一个空间的表面材料的特性,决定了声音的传递

Learning Spring School / Platt Byard Dovell White Architects. Image © Frederick Charles
Learning Spring School / Platt Byard Dovell White Architects. Image © Frederick Charles

了解了以上信息,其它关于教室的重要概念是语音传输指数(STI),它指的是演讲传递给听众的质量。如果教室的混响时间(在一个封闭空间内,当声源停止后,声音消失所用的时间)大于0.6秒,坐在第一排之后的孩子们需要非常费力才能分辨各类声音,因此,他们难以正常学习。混响时间越长,声音重叠越严重,学生理解力越差,也就是信息的可理解性越差。这意味着大声说话并不有助于阐明意思,还会让环境更加令人困惑(因为更加吵闹)。

那么,该如何提升教室的声学舒适度呢?通过应用正确的产品和材料,你可以找到有效果的替代品,来提升你空间的声学品质。想要减少外界的声音输入,你可以为建筑元素隔音,这意味着提高墙体厚度,购买防水框架。增加厚度一直被认为是提升隔音效果的最佳方式。然而,今天的轻量建筑系统建立在墙体-弹簧-墙体的原则上,可以确保外部声音被有效地隔绝,但是,也需要对这种建筑系统的特例和细节采取特殊关照。

Woodland Elementary School / HMFH Architects. Image © Ed Wonsek
Woodland Elementary School / HMFH Architects. Image © Ed Wonsek

吸声材料,例如天花板或墙板中的矿棉,或是砂浆或隔音石膏板,能够降低头顶或建筑内干扰的声音,这些声音被墙板或是天花板的选择所影响。墙体上散播声波的物件,或是吸收声波的物体,降低了墙体之间干扰的回声,也就是“振动回声”。内表面(尤其是天花板)多孔材料的应用可以减少回声,提升演讲的可理解性。

因此,提升教室的声环境对于教学过程非常重要。这样做不仅有助于学生,还有利于老师,后者不必扯着嗓子上课。建筑师在改善声环境当中发挥了重要的作用。

译者:李熙盈

注释:

[1] Pujol S, Levain JP, Houot H, Petit R,Berthillier M, Defrance J, Lardies J, Masselot C, Mauny F.城市区学生暴露在过量噪声中与其在校表现的关联:一个跨区域基于人口的研究. Journal of Urban Health, 91(2), 256-271.

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关于这位作者
引用: Souza, Eduardo. "学校声环境与学习效率之间的关联" [Acústica mal projetada em salas de aula prejudica o desempenho e o bem estar dos alunos e professores] 28 7月 2020. ArchDaily. (Trans. Milly Mo) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/944520/xue-xiao-sheng-huan-jing-yu-xue-xi-xiao-lu-zhi-jian-de-guan-lian>

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