¿Por qué es importante una acústica de aula adecuada?

En los cerca de seis mil centros educativos que operan en Hungría, la acústica de las aulas resulta, en la mayoría de los casos, aún inadecuada. Además de las deficiencias de aislamiento acústico (ruidos que se filtran desde el exterior), esto se debe sobre todo a un acondicionamiento acústico de sala inadecuado. Los efectos directos de una acústica de aula deficiente son:

• nivel de ruido elevado en el aula
• habla difícilmente comprensible en las filas traseras del aula
• fatiga prematura de alumnos y profesores, efectos perjudiciales para la salud
• deterioro de la capacidad de concentración.

Sin soluciones acústicas, en aulas de más de 7 metros de longitud, por ejemplo, suele resultar incomprensible aproximadamente dos tercios del habla del docente. En promedio, en las aulas, en las filas traseras solo se entiende la mitad del habla. Es fácil imaginar que las condiciones acústicas adecuadas tienen también un impacto considerable en los resultados académicos.

Acondicionamiento acústico moderno del aula de Historia del Instituto Fazekas Mihály

A partir de los resultados y experiencias de varios de nuestros trabajos anteriores de diseño acústico en centros escolares y de un proyecto de investigación relacionado, y con el fin de apoyar el proceso de normalización de la acústica de salas en Hungría que nosotros mismos hemos impulsado, en 2017 decidimos crear un aula acústica de referencia, para la que buscamos patrocinadores. En cuanto a la selección del centro seguimos un principio sencillo: queríamos mejorar la peor aula del mejor colegio. Así llegamos al aula 315/A del antiguo edificio del Colegio e Instituto Fazekas Mihály de Budapest. Esta aula es especial también porque en ella no solo estudian alumnos, sino que también se imparte formación continua para docentes.

El aula no es de nueva construcción, por lo que antes del proyecto fue necesario evaluar — con métodos objetivos — su situación actual. Lo hicimos mediante mediciones acústicas, que sirvieron de base para la creación de un modelo informático calibrado de acústica de salas. La calibración la realizamos respecto a las propiedades de absorción acústica dependientes de la frecuencia de los materiales existentes mediante un algoritmo genético. Se trata de un procedimiento de búsqueda con el que se calibran los datos del modelo a los datos de medición, obteniéndose así un estado en el modelo extraordinariamente próximo a la realidad.

El objetivo de dimensionado y diseño era un valor del índice de transmisión de la palabra (STI) superior a 0,75 cuando un orador sin sonorización emplea, desde la mesa del profesor, el llamado esfuerzo vocal elevado (raised vocal effort). El objetivo era alcanzar o superar este valor en el mayor número posible de puntos del aula. El índice de transmisión de la palabra describe de forma compleja la posibilidad y los límites acústicos de la formación de la inteligibilidad de la palabra y es, hoy por hoy, el parámetro objetivo más adecuado para dimensionar espacios destinados al habla. La cantidad, calidad y tipo de revestimientos a aplicar puede determinarse hoy con la mayor eficacia y seguridad mediante diseño por ordenador — con simulaciones numéricas.

El acondicionamiento acústico ideal de un aula escolar se logra, por lo general, mediante la aplicación conjunta de tres soluciones principales, resolviendo una tarea de optimización:

1. Falso techo absorbente-reflectante diferenciado
2. Revestimiento mural absorbente
3. Garantía de absorción de bajas frecuencias

El revestimiento diferenciado absorbente-reflectante significa que el techo no tiene propiedades acústicas homogéneas en toda su superficie, sino que es absorbente en los lugares necesarios y reflectante en otros, para favorecer la propagación del sonido en el caso de fuentes habladas de bajo volumen, pero absorbiendo las reflexiones perjudiciales para la inteligibilidad. Esto es especialmente importante en aulas de gran superficie; en este caso, fue suficiente aplicar un falso techo puramente absorbente. Los revestimientos murales absorbentes aumentan considerablemente la inteligibilidad de la palabra en las filas traseras — sin ellos, a menudo no es posible garantizar una inteligibilidad adecuada. La provisión de absorción a bajas frecuencias suele ser crítica desde el punto de vista de la limitación del ruido de fondo o de la aplicación de sonorización, pero también en las voces masculinas de los docentes existen frecuencias dominantes en este rango.

Al realizar las mediciones observamos que el índice de transmisión de la palabra en el aula era bajo y que el tiempo de reverberación era extremadamente alto a causa del suelo de piedra, las paredes enlucidas y otras superficies duras y reflectantes. En este tipo de tareas, el parámetro acústico más fácil de medir es el tiempo de reverberación, que, expresado de forma ilustrativa, indica el tiempo en el que el nivel de presión sonora generado por una fuente sonora en funcionamiento continuo y desconectada bruscamente disminuye en el aula a una millonésima parte (60 decibelios). Este valor depende, naturalmente, también de la posición del oyente y del tono, pero promediado en el aula proporciona un único número característico que, aunque de forma muy simplificadora, ofrece una imagen objetiva de las condiciones acústicas del aula y orienta al proyectista. Resultó que el tiempo de reverberación había que reducirlo a la cuarta parte para poder alcanzar el valor deseado de inteligibilidad. No es una tarea trivial, pero, gracias a la altura libre disponible y a las posibilidades de colocación de revestimiento mural, la tarea resultó resoluble.

Dado que los materiales absorbentes que actúan en un amplio rango de frecuencias suelen ser blandos, para el revestimiento mural elegimos un material de acabado especial, resistente a impactos e incluso a la clavadura de chinchetas, de modo que pudo sustituir al tablón de anuncios del fondo del aula sin pérdida de funcionalidad.

Gracias a los materiales y soluciones aplicados, el nivel de ruido de fondo del aula se redujo en una magnitud incluso superior a 6 dB sin que fuera necesario sustituir carpinterías ni realizar una reducción de ruido de las instalaciones. Esto demuestra claramente que las soluciones de acústica de salas atajan varios problemas a la vez: mejoran la inteligibilidad de la palabra, reducen el ruido y reducen el tiempo de reverberación. Y si añadimos que no suponen un coste significativo, resulta evidente que merece la pena aplicarlas. Si la regulación técnica nacional lo exigiera, no solo merecería la pena, sino que sería evidente acondicionar acústicamente adecuadamente las aulas.

Junto con las soluciones acústicas, hemos renovado también la iluminación. Se han instalado en el aula modernas luminarias LED regulables, de modo que ahora no solo se puede oír, sino también ver bien en el aula.

La implantación de soluciones modernas de acústica de salas es indispensable en las aulas. No solo en los espacios comunes, sino también en los recintos más pequeños y, por razones de reducción de ruido, también en los pasillos. Con parámetros y métodos de diseño actuales, la infraestructura edificada escolar puede modernizarse incluso en situaciones de rehabilitación técnicamente exigentes.