Technické aspekty protihlukových opatření při projektování škol

Při plánování příměstských oblastí nebyly po druhé světové válce často brány v úvahu základní bezpečnostní opatření, hluk a další faktory životního prostředí, které mohou v nových školách ohrožovat zdraví dětí. Přednost byla dávána laciným pozemkům situovaným často v těsné blízkosti hlučných dopravních tepen a železnice bez ohledu na hlukové charakteristiky tohoto území.

Zvolení zástupci samosprávy si v první řadě uvědomovali omezení vyplývající z daných požadavků na dopravní bezpečnost (žádné školy v blízkosti hlavních silnic), v současnosti však ve většině evropských zemí vyhlášky stanoví kromě požadavků na bezpečnost také požadavky na kvalitu ovzduší a přípustné hladiny hluku.

Kvalita akustického prostředí (hlučnost) místa vybraného pro výstavbu školy se podílí významnou měrou na celkových nákladech výstavby. Pozemek v hlučné oblasti (v blízkosti dálnice nebo rušné silnice, letiště nebo železniční trati) bude sice mít nízkou nákupní cenu, ale výstavba školy bude zahrnovat řadu akustických opatření, která významně zvýší náklady výstavby. Z tohoto důvodu je nutné ještě před zahájením výstavby jakéhokoliv výukového zařízení provést finanční studii, která by měla odhadnout, jaký finanční dopad budou mít na konečné náklady výstavby preventivní protihluková opatření.

Umístění stavby, založení stavby a její orientace jsou kritéria, která, pokud jsou přiměřeně zohledněna, mohou významně usnadnit architektovi jeho práci a snížit expozici žáků hluku ve škole.

Architektura

Ve stadiu přípravy plánu výstavby školy by měla místní samospráva ustavit studijní skupinu, která by analyzovala zkušenosti osob, které tam budou pracovat. Zohlednění jejich návrhů a poznatků spolu s technickými kritérii stanovenými legislativou potom přispěje k tomu, že zdraví dětí a učitelů a jejich pracovní pohoda budou co nejlépe chráněny.

Kromě normálních tříd by se architekti a odborníci na akustiku měli také zabývat akustickými charakteristikami ostatních výukových místností, prostor a budov:

• Učebny pro výuku jazyků a hudby: ty vyžadují velmi dobrou akustiku, aby studenti dobře porozuměli přízvukům a významovým odstínům specifickým  pro každý vyučovaný jazyk. Specifické požadavky na dobu dozvuku a kvalitu zvukové izolace je možné předpokládat také pro třídy určené pro výuku hudby.
• Prostory pro praktickou výuku, tělocvičny a plavecké bazény: hladiny hluku jsou v těchto prostorech často velmi vysoké a příkazy a rady učitele a jeho bezpečnostní instrukce nemusí být dobře slyšitelné. Zejména v krytých plaveckých bazénech může hluk omezovat účinnost učitelského dohledu.
• Menzy a jídelny: hladina hluku je obecně v těchto budovách velmi vysoká a může být příčinou podrážděnosti a značné únavy, a to jak mezi dětmi, tak i mezi dohlížejícími pedagogy a pracovníky kuchyně.
• Herny a kryté spojovací chodby a pasáže: tyto specifické prostory jsou často velmi rozsáhlé. Kryté herny by neměly být prostorem, v němž děti zkoušejí vyvolat ozvěnu křikem, a hluk vznikající na chodbách by neměl rušit výuku probíhající ve třídách.

Kromě výše uvedeného je třeba dělat protihluková opatření i v ostatních prostorech a budovách školy (ve zkušebnách pro hudební skupiny atd.), aby nebyly negativně ovlivňovány jiné na zvukovou pohodu náročné aktivity (např. práce v knihovně).

Hlavní technická kritéria a doporučení zajišťující kvalitu budov a jejich instalaci z hlediska protihlukové ochrany jsou publikována v předpisech a mohou se v jednotlivých zemích lišit.

Zvuková izolace proti vnějšímu hluku

Všechny požadavky na kvalitu protihlukové izolace jsou přímo závislé na umístění budovy vzhledem k zevním zdrojům hluku (silnicím, továrnám atd.).

Škola umístěná v relativně  tiché oblasti nebude vyžadovat, pokud jde o zvukovou izolaci, žádných zvláštních opatření. Minimální požadavky na zvukovou izolaci jsou dány v národních předpisech a jako referenční hodnota je nejčastěji používána hladina hluku přípustná pro obytné budovy, tj. 30 dB(A). Avšak škola umístěná v hlučné oblasti bude vyžadovat velice účinnou zvukovou izolaci proti vnějšímu hluku a v rozpočtu na její výstavbu to bude nutné zohlednit, jakmile bude z plánů jasné rozložení jednotlivých typů prostor a místností. Většina zemí řeší tento problém tak, že buď stanoví minimální požadavky na zvukovou izolaci staveb škol umístěných v hlučné oblasti (v blízkosti dálnic a expresních silnic nebo letišť), nebo výstavbu výukových zařízení v takových oblastech nepovoluje.

Zvuková izolace mezi místnostmi

Zvuková izolace mezi jednotlivými třídami musí zajistit, aby se výuka různých předmětů vzájemně nerušila. Tak například výuka hudby by mohla v závislosti na typu nástroje negativně ovlivnit výuku v sousední třídě v předmětu, který vyžaduje dobrý náslech (výuka jazyků) nebo soustředění (výuka matematiky).

Uspořádání vnitřního prostoru školy, která je vystavena značnému hluku z vnějšího prostředí, může vysokému hluku exponovat některé řídce využívané prostory, jako jsou skladiště, chodby, ty potom působí jako nárazníková zóna při ochraně tříd před vnějším hlukem.

Zvuková izolace mezi třídami a chodbami

Chodby a schodiště jsou prostory, kde jsou děti vždy velmi hlučné. Třídy a ostatní tzv. zóny klidu by neměly být hluku z těchto prostor exponovány. Ochrana před tímto hlukem je sice důležitá, ale obtížně dosažitelná. Například ve Francii je požadováno, aby zvuková izolace mezi třídami a chodbami měla hodnotu 44 dB(A).

Doba dozvuku

Tento fyzikální ukazatel je důležitý, poněvadž jeho hodnota poskytne pomocí jednoho čísla velmi dobrou informaci o akustické kvalitě místnosti. S využitím velmi jednoduchého matematického vzorce je možné posoudit, zda je zkoumaná místnost vhodná pro výuku, tj. zda bude mluvené slovo dobře srozumitelné. Vhodnost, tj. srozumitelnost řeči je uvažována jak z pohledu žáka, tak i učitele.

Doporučené hodnoty pro dobu dozvuku se řídí činností, pro kterou je místnost využívána. Obecně lze říci, že místnosti, v nichž se vyžaduje dobrá srozumitelnost řeči a slyšitelnosti, musí mít krátkou dobu dozvuku.

Kročejový hluk (hluk způsobený úderem)

Tento hluk úzce souvisí s konstrukcí budovy. Je produkován chůzí po podlaze v místnosti nad místem měření nebo chůzí po schodech, chodbách, protože se přenáší konstrukcemi budovy, může ovlivňovat i místnosti, které jsou od vlastního zdroje hluku značně vzdálené.

Například ve Francii nesmí hladina akustického tlaku produkovaného standardizovaným přístrojem, který je zdrojem nárazového hluku, převýšit v příslušné místnosti hodnotu 67 dB(A).

Hluk vnitřního vybavení

Mechanická zařízení/přístroje nutné pro chod školy mohou produkovat velice vtíravý hluk, který se šíří vzduchem nebo konstrukcí budovy. Například hluk mechanické ventilace tříd nebo v místnosti pro praktickou výuku může obtěžovat učitele i žáky.

Také topný systém může být zdrojem hluku, který se v prostředí školy šíří vzduchem nebo konstrukcemi stavby. Výtahy, odpadní skluzy (šachty), klimatizace patří k dalším technickým zařízením, které produkuje hluk  nepřetržitě (topení), nebo intermitentně (zdviže, odpadní skluzy).

Harmonogram konstrukčních prací

Harmonogramy prací připravené jednotlivými technickými specialisty mohou sloužit ke kontrole a monitorování postupu konstrukčních prací. Tyto harmonogramy většinou slouží konzultantům, dodavatelům a společnostem, které se na stavbě podílejí, a jsou užitečné zejména v různých stadiích plánování:

• úvodní studie,
• příprava projektu a jeho plánování,
• zhotovení návrhu,
• předběžný návrh konstrukce stavby,
• podrobný návrh plánu stavby.

Pokud se týče hluku, je nutné, mají-li být splněna akustická kritéria stanovená vyhláškami, brát v každé fázi rozhodovacího procesu v úvahu dva následující aspekty.

1. Omezení daná výběrem místa výstavby

• požadavky stanovené předpisy,
• hluk vznikající v okolí místa výstavby (dopravní hluk atd.),
• hluk vznikající mimo budovy vlastní školy (hřiště, sportovní areály atd.),
• omezení daná vlastní designem zástavby pozemku (odclonění budovami),
• omezení daná designem pláště budov,
• ochranné prvky, jestliže existují.

2. Omezení daná vlastní stavbou

• požadavky dané předpisy,
• ovlivnění rozmístění místností uvnitř budovy,
• vliv na rozmístění technického vybavení budovy.

Místnosti zvláštního určení

V novém sociálním a komunitním prostředí školy musí děti začít vnímat i hluk vytvářený dalšími skupinami lidí, kteří ve škole pracují, i když by neměly být vystavovány hluku, který by mohl negativně ovlivnit jejich schopnost porozumět výkladu a učit se. Ve škole by si děti měly osvojit návyky, které minimalizují hluk, měly by samy jít příkladem a mít ohled na potřeby ostatních.

Menzy a školní jídelny

Ve Francii se v současné době stravuje ve školních jídelnách více než 50 % dětí, které zde každý den stráví v průměru 45 minut. Přestávky na stravování jsou důležitými částmi školního dne dítěte.

Menzy a školní jídelny jsou místa, kde se děti setkávají a zároveň se učí zásadám správné výživy. Čas oběda a prostředí, v kterém je stráven, by mělo být přátelské a pohostinné, neboť školné oběd je často jediné plnohodnotné jídlo dítěte během dne. Studie prokázaly, že v hlučném prostředí děti oběd právě kvůli hluku často nesnědí, protože mají tendenci z hlučného prostředí uniknout.

Akustické prostředí školní jídelny by mělo podporovat vzájemné kontakty dětí a učit je zásadám správné výživy.

Aby školní jídelna plnila také svou výchovnou roli, musí být kromě kvality jídla, podoby a uspořádání místností, důkladně zvážena také její akustika.

Kvalita akustického prostředí jídelny

Kvalita akustického prostředí jídelny závisí v době podávání jídla hlavně na době dozvuku dané místnosti. Dlouhá doba dozvuku (vyšší než 1,5 vteřiny) má tendenci hluk vytvářený dětmi ještě zesilovat. Naproti tomu krátká doba dozvuku (mezi 0,5 a 1,0 vteřinou) má účinek tlumivý.

Tvar místnosti a její objem jsou faktory, které akustiku velmi ovlivňují. Výhodnější je proto požadovaný prostor rozdělit na několik středně velikých místností než soustředit provoz jídelny do jedné velké místnosti.

Dále je třeba se při přípravě návrhu vyvarovat rovnoběžných glazovaných ploch, aby se omezily neodstranitelné odrazy hluku od těchto stěn.

Počet strávníků a zařízení jídelny

Také počet strávníků v jídelně významně ovlivňuje kvalitu akustického prostředí, a i když by byla doba dozvuku optimální, bude velký počet dětí v jídelně zdrojem značného hluku a prostředí bude hlučné. Doporučená plocha na 1 dítě jsou 2 metry čtvereční.

Nábytek, design místnosti, rozmístění stolů a počet dětí u jednoho stolu, to jsou základní faktory, které ovlivňují kvalitu akustického prostředí jídelny.

Výstavba a vybavení jídelny

Na správné funkci jídelny se podílejí dvě základní podmínky: hygienické požadavky na kvalitu povrchů a akustika. Materiály, které mají zajistit dobré hygienické podmínky, jsou vždy omyvatelné, tvrdé a hladké. Naproti tomu materiály zajišťující dobrou absorpci zvuku a zkracující dobu dozvuku jsou většinou měkké, vláknité a perforované. Materiály, které jsou dostupné na trhu, však velmi zřídka vyhovují oběma požadavkům současně. Proto jsou obecně měkké materiály používány v místech pro děti nedosažitelných (stropy, horní část stěn) a je třeba zajistit, aby se např. z vláknitých materiálů neuvolňovala vlákna, která by mohla kontaminovat stravu.

Dlažba na podlahách, která se snadno čistí a udržuje stejně jako hladký povrch stolů, značně přispívá k odrazu zvuku. Aby se akustika místnosti nezhoršovala, je třeba věnovat velkou péči i rozmístění nábytku. Hluk produkovaný manipulací příborů na stolech, pokládáním džbánů s nápoji na tvrdý a hladký povrch stolu je možné z velké části eliminovat použitím omyvatelných dostatečně silných ubrusů.

Nohy židlí by měly být opatřeny gumovými podložkami, aby byl zamezen kontakt s dlažbou podlahy. Podložky by měly být pravidelně vyměňovány. Kulaté stoly je nejlépe aranžovat do ostrůvků, které mohou, ale nemusí být odděleny zástěnami. Toto uspořádání podporuje komunikaci dětí u stolu a omezuje komunikace mezi dětmi sedícími u různých stolů. Jestliže se zvolí oddělení stolů zástěnami, nemělo by to zabránit účinnému dohledu na děti.

Školní rozvrh

Doba jídla je částí dne vymezenou pro přátelské kontakty. Rozvrh výuky by měl pamatovat i na rekreaci, pro kterou by měla být rezervována doba mezi ukončením výuky a začátkem jídla. Cílem je, aby děti vybily svoji energii na hřišti a ne v jídelně.

Zkušenost ukazuje, že v jídelně je nejnižší průměrná hladina hluku, jestliže je podávání stravy organizováno formou samoobsluhy. Omezí se tak čekání mezi jednotlivými chody. Jinou formou je organizace stravování v časově oddělených skupinách. Tato forma redukuje počet přítomných dětí, a tudíž i hladinu hluku; nevýhodou je však značné prodloužení práce obslužného personálu.

Bylo zjištěno, že v jídelnách s dobrou akustikou děti:

• zkonzumují celý oběd,
• mohou si u stolu dobře popovídat,
• jsou méně agresivní a nejsou potřebná disciplinární opatření

Sportovní zařízení

Sport jako takový může být hlučný (hluk způsobený údery míče) nebo podporuje hlučné projevy – např. nadšených fanoušků. Vzniká tedy problém ochrany okolního prostředí během sportovních nebo oddechových činností.

Vnitřní akustika místností, v níž se sportuje, musí být velmi pečlivě projektována, aby se zabránilo vytváření příliš vysokých hladin hluku v místnostech s dlouhým dozvukem a bylo hráčům usnadněno vzájemné dorozumívání, aby hráči rozuměli pokynům trenéra i jeho bezpečnostním radám a byl usnadněn dohled pedagogického personálu. Z těchto důvodů je nutné již na samém počátku zpracování záměru výstavby těchto zařízení přizvat specialisty na akustiku, protože pozdější náprava chyb může být obtížná a drahá.

Třídy praktické výuky

Školní dílny a praktikárny jsou místnosti, kde se žáci učí dovednostem v prostředí, které je ekvivalentem toho, s čím se setkají ve svém budoucím profesionálním životě.

Některá zařízení a vybavení dílen nejsou zdrojem významného hluku (elektrické vedení, elektronika), zatímco některá (soustruhy, sváření) jsou hlučnější a některé činnosti jsou dokonce velmi hlučné (kotlářství, truhlářství). Ve skutečném pracovním prostředí jsou právě dvě posledně jmenované činnosti často zdrojem profesionálního poškození sluchu.

Protože ve školních dílnách se používají stejné stroje a stejné pracovní postupy jako v profesionálním životě, mělo by být zařízení dílny uspořádáno a využíváno příkladným způsobem, aby si děti osvojily správné pracovní postupy. Cílem je, aby byly děti chráněny před úrazy a hlukem co nejlépe. Děti se zde musí naučit správnému využívání ochranných pomůcek (přilby, ucpávky do uší). Tyto návyky směřující k ochraně zdraví jednotlivce při hlučné práci (řezání dřeva, sekání trávy) by se měly stát naprosto samozřejmými činnostmi, protože pak bude daleko snazší se jimi řídit i mimo školu.

V dílnách je často potřeba od sebe oddělit prostory pro teoretickou výuku a praktické činnosti. Tyto dvě aktivity nemohou probíhat v jedné místnosti, a proto je třeba zajistit dostatečnou zvukovou izolaci, aby mohly probíhat v těsné blízkosti jedna vedle druhé.

V hlučných prostorech je třeba aplikovat stejné principy akustické ochrany jako v průmyslových nebo velkoobjemových budovách.

Obecně lze shrnout, že je výhodné provést předběžnou akustickou studii, aby bylo možné předvídat, jaké hladiny hluku budou dosaženy, a pro velmi hlučné stroje navrhnout, pokud to bude nutné, speciální dílny. Jakmile je dílna uvedena do provozu, měla by být zpracována hluková mapa místnosti s cílem redukovat hluk na nejhlučnějších místech. to je úkol jak pro učitele, tak i pro žáky.

Konečně platí, že při nákupu jakéhokoliv stroje pro školní dílnu by jeho hlučnost měla být důležitým faktorem, který by ovlivňoval rozhodnutí o jeho koupi.

ZDROJ:
Hluk ve školách. Přel. Markvart, K. Praha: Státní zdravotní ústav, 2002. 25 s. ISBN 80-7071-210-4. Světová zdravotnická organizace - Série č. 38 - informační materiály pro místní samosprávu.