Melun ja akustiikan vaikutus kuulemiseen Satakieliseminaari Oulu

Transkriptio

1 Melun ja akustiikan vaikutus kuulemiseen Satakieliseminaari Oulu Jaana Jokitulppo, suunnittelupäällikkö, A-Insinöörit Suunnittelu p Yleistä Yleistä Melu ja sen aiheuttamat ongelmat Melu ja akustiset olosuhteet ja aistivajaukset Päiväkotien ja koulujen melu Hyvä ääniympäristön tavoitteet Hyvä ääniympäristö huonokuuloisen näkökulmasta Akustiikkaratkaisut ja meluntorjunta Esimerkkejä A-Insinöörit Lähes 600 asiantuntijaa 4. Suurin rakennusalan suunnittelu- ja konsulttitoimisto Perustettu toimialaa Projekteja yli 50 maassa 7 Paikkakuntaa 10% vuosittainen kasvu 1

2 Akustiikkasuunnittelun osa-alueet Huoneakustiikka Ääneneristys Meluntorjunta Tärinän- ja runkomeluneristys A-Insinöörien akustiikkasuunnittelupalvelut Kulttuurirakennukset, esitystilat ja studiot Maankäytön suunnittelun melu-, tärinä- ja runkomeluselvitykset Uudisrakentamisen akustiikkasuunnittelu Korjausrakentamisen akustiikkasuunnittelu Teollisuuden meluselvitykset Laskentapalvelut, konsultointi, tuotekehitys, koulutus M i t t a u k s e t Taitava ja turvallinen kumppani: 12 hengen akustiikkasuunnitteluyksikkö Mikko Kylliäinen Jaana Jokitulppo Timo Huhtala Petteri Laine Antti Mikkilä Jussi Rauhala Yksikönjohtaja Tampere Suunnittelupäällikkö Oulu Suunnittelupäällikkö Rauma/Espoo Projektipäällikkö Espoo Projektipäällikkö Tampere Projektipäällikkö Tampere Kulttuurirakennukset Arvorakennusten peruskorjaukset Julkisten rakennusten peruskorjaukset Käy ttötarkoituksen m uutokset Oppilaitokset Sairaalat Puurakennukset Kulttuurirakennukset Sakraalirakennukset Sairaalat Oppilaitokset Hotellit Toim itilat Ym päristömeluselv itykset Kuulonsuojeluky symykset Tärinä- ja runkom eluselvitykset Raide- ja tieliikennem eluselvitykset Vaativa tärinäneristyssuunnittelu Teollisuuden m eluselvitykset Oppilaitokset Uim ahallit Sairaalat Julkisten rakennusten peruskorjaukset Käy ttötarkoituksen m uutokset Oppilaitokset Toim istorakennukset Raide- ja tieliikennem eluselvitykset Väylähankkeiden m eluselvitykset Sairaalat Oppilaitokset Toim istorakennukset Käy ttötarkoituksen m uutokset Raide- ja tieliikennem eluselvitykset Kulttuurirakennukset Arvorakennusten peruskorjaukset Julkisten rakennusten peruskorjaukset Käy ttötarkoitusten m uutokset Vaativa ilmanv aihtolaitosten suunnittelu etunimi.sukunimi@ains.fi 2

3 Melu ja sen aiheuttamat ongelmat Esimerkkejä melusta desibeleinä Äänenpaine Esimerkki taso, db 180 tykki, tärykalvo rikkoutuu ampuma-aseet 130 ilotulitteet, suihkukone 120 kipuraja 100 rock-konsertti 90 ruohonleikkuri 85 kuulovaurioriskiraja 80 kouluruokala 70 liikenne 60 normaali keskustelu 40 tietokone 20 kuiskaus 0 terveen nuoren kuulokynnys Ääniympäristöt Koti ja asuminen Työ Toimistot Teollisuus Rakentaminen jne. Opetus- ja päivähoito Päiväkodit Koulut Vapaa-aika Harrastuspaikat Konserttisalit, urheilupaikat ja -hallit Julkiset rakennukset Kauppakeskukset, ravintolat jne. Muut ympäristöt Liikenne Luonto 3

4 Melun vaikutukset Keskittymisvaikeudet vireystila, levottomuus Muisti, oppiminen, kielellinen kehitys Kommunikaatiovaikeudet Puhetilanteiden välttely Eristäytyminen Vaikutukset persoonallisuuteen, tunteisiin Ärsyttää, häiritsee, väsyttää, vaikuttaa uneen, päänsärkyä Ääniyliherkkyys Äänenkäyttö häiriöt Tapaturmavaara Kuulovaikutukset TTS, tinnitus, äänien vääristyminen Syke, verenpaine, sisäeritystoiminta Stressi Motivaatio Melun vaikuttaa lapsiin vahvemmin ja syvemmin Ikä: Puheen erottaminen Muisti kielen kehittyminen Temperamentti (synnynnäinen ominaisuus) Korkea häirittävyys Heikko keskittymiskyky Väärin ymmärretyksi tuleminen Oppimisvaikeudet: puheenerottaminen Huonokuuloisuus Ohimenevät syyt: Korvatulehdukset Infektiot Pysyvät syyt: kuulovaurio Vieraskielisyys Toimintaan sitoutuminen: Sinnikkyys tehdä tehtävä loppuun ja ponnistelu Melu lisää Epätasa-arvoisuutta! Trendejä ja muutoksia kommunikointi ja työvälineet Kommunikoinnin merkitys lisääntyy oppimisessa ja työssä Opetusmenetelmät, pedagogia Tiimi- ja ryhmätyöt -> Vuorovaikutustaidot ja kommunikaatiotavat korostuvat Puhuminen tärkeä kommunikointimuoto -> kuuleminen ja puheen erotettavuus tärkeää! Uudet teknologiat, ohjelmistot ja sähköinen tiedon kulku mm. tabletit, älytaulut, dokumenttikamerat, Facebook, Twitter jne. Muuttavat työskentely- ja oppimistavat, haastaa kommunikaation Teknologian käyttötaitovaatimukset, päivitystarpeet 4

5 Trendejä ja muutoksia - tilat Tilojen käytön tehostaminen Avotoimistot, monikäyttötilat Aulat ja muut tilat käyttöön esim. koulun toimintaan, yleisötilaisuuksiin, juhliin, tapahtumiin Koulut Uudet oppimisympäristöt Avoimia, suuria monikäyttöisiä tiloja, haastaa tilasuunnittelun ja tilan käytön Luokka ei välttämättä enää ainut oppimispaikka Kirjastot, aulat, käytävät Opetus ja ryhmätöitä myös muualla kuin luokkatiloissa Työtä Tehdään myös muualla kuin tietyssä työpisteessä Toimistot, avotoimistot, asiakkaan luona, liikennevälineissä, kotona Videoneuvottelut, etäyhteydet -> kommunikaation toimivuus ja käytön helppous korostuvat Haastaa eri tilasuunnittelun ja toimivuuden! Taloudellisuus, tuottavuus ja kustannustehokkuus korostuvat kaikkialla Yleisimpiä syitä melu- ja ääniongelmiin rakennuksissa Väärä tilasijoittelu Riittämätön äänieristys Tilan käytön muutokset Rakentaminen Tiivistämättömyys Rakennusaikaiset virheet, huolimattomuus, piittaamattomuus Huonolaatuiset rakennusmateriaalit, uudet rakennusmateriaalit (voi olla heikompi äe) Väärät materiaalivalinnat, rakennuksen eläminen Huono akustiikka: Kaikuisuus, puheen erotettavuus, hälyisyys Väärät materiaalivalinnat, alimitoitus tai kokonaan niiden puute Korkea taustamelutaso Toiminta, LVIS-laitteet, tekniikkatilojen laitteet Ihmiset itse, esim. puhe, huuto Ongelmiin herääminen liian myöhään Toimenpidemahdollisuudet rajalliset Tiedon puute, ymmärtämättömyys äänitekniikan vaikutuksista -> Puutteellinen akustinen suunnittelu, Ei huomioitu lainkaan Melu lisääntyy henkilömäärän mukaan 60 db 69 db 63 db 66 db 72 db 5

6 Akustiikan vaikutus puheen selvyyteen Alussa optimaalinen puhetila Ääni ei heijastu yleisölle Pitkä jälkikaiunta-aika Puutteita ääneneristyksessä Taustaääni Huoneen hyvällä akustiikalla tarkoitetaan sellaisia äänisuhteitten ominaisuuksia, että huoneessa esitetty puhe ja musiikki kuuluu korvaan kauniina, luonnollisena ja selvänä huoneen jokaisessa kohdassa. Diplomi-insinööri U. Varjo 1938 Melu ja huonokuuloisuus Melun vaikutukset ja aistivajaukset Melu, äänet vaikuttavat voimakkaammin, pitkäkestoisemmin Ääniympäristöjen väliset erot Hyvä/huono tilojen toimivuus esim. kuulovammaiselle Puheenerotettavuuden ja kuulemisen olosuhteet korostuvat Kaiuttomuus, taustamelun alhaisuus Tilakokemus: Tärkeää tietää mihin tilaan tulee, esim. näkövammaisella Tila valmistaa toimintaan tai rauhoittaa tai valmistaa keskittymään Apuvälineet ja niiden integrointi esitysteknisiin järjestelmiin Induktiosilmukat Kuulokojeet Äänenvahvistuslaitteet Kuulonsuojaimien merkitys Huomioitava jo mahdollinen kuulon alenema Muiden suojaimien tai apuvälineiden samanaikainen käyttö 6

7 Puutteellisen akustiikan kustannusvaikutuksia Epätarkoituksenmukaisessa tilassa raha menee haaskoon Kalleimmat virheet tehdään hankkeen alussa Hankesuunnitteluvaihe tärkeä Ääniolosuhteiden parantaminen valmiissa rakennuksessa aiheuttaa kustannuksia Käyttäjän oma työaika kokouksiin, puheluihin Mittaukset Asiantuntijoiden työ Suuremmat suunnittelukustannukset Suuremmat rakennuskustannukset Väistötilat korjausten ajaksi Rakennuksen käytön aikaiset säästöt Hyvät ääniolosuhteiden vaikuttavat tutkitusti oppimiseen ja työtehoon Työterveyslaitoksen tutkimusten mukaan puutteelliset ääniolosuhteet heikentävät työtehoa 10 % Tarkoituksenmukaista tilaa ei tarvitse muuttaa Kuulokojeen käyttö eri ympäristöissä Vahvistaa kaikki äänet Puheen erottuvuus Taustamelu Kaikuisuuden merkitys kuulemiseen Induktiosilmukan toimivuus Kouluissa ja päiväkodeissa Julkisissa tiloissa 7

8 Kuulontutkimustilat Tilat usein ongelmallisia Huono äänieristys Kaikuisia Korkea taustamelutaso Tilan ahtaus Tila ei tarkoitettu kuulontutkimuskäyttöön Laiteäänet kuuluvat Kuinka luotettavia tulokset ovat? Lasten kuulonsuojelu Vapaa-ajan harrastukset Mihin lapsi viedään mukana? Esim. konsertit Tapahtumat Urheiluottelut Kotiympäristö Melu herkästi luokkaa db ympäristöstä riippuen Kuulovaurioriski ilmeinen Vanhemman vastuu Päiväkotien ja koulujen melu 8

9 Melu kouluissa ja päiväkodeissa Ääni ei kestä, se on käheä, syntyy kenties äänihuulikyhmyjä. Susanna Haatainen, Terveystarkastaja, Siilinjärvi Tutkimustietoa melun vaikutuksista Aamulehti Meluntorjunta päiväkodeissa on tärkeää, ei pelkästään kuulonhuoltosyistä, vaan myös äänihäiriöiden ehkäisyn takia. Melu aiheuttaa äänenkäytön haitan lisäksi myös psyykkisen stressin lisääntymistä ja yleisen terveydentilan heikkenemistä. Melusta kärsivät päiväkodissa aikuisten lisäksi myös lapset. Melun on todettu vaikuttavan lasten kognitiiviseen prosessointiin ja sitä kautta kielen ja lukemisen oppimiseen. Lähde: Elina Kankare, Elektroglottografia (EGG) äänen laadun tutkimuksessa funktionaalisesti terveäänisillä puhujilla - Vertaileva tutkimus EGG:n sekä akustisen, perkeptuaalisen ja laryngoskopiatutkimuksen välillä lastentarhanopettajilla. Väitöskirja. Tampereen yliopisto Koulujen ääniympäristö Melu ja kaiku haittaavat koulutyötä 5% 16% 19% Erittäin paljon Melko paljon Jonkin verran Ei lainkaan 60% Lähde: Matti Rimpelä et al Hy vinvoinnin ja terveyden edistäminen peruskouluissa. Helsinki, opetushallitus ja Stakes. Opettajista 51 % kärsii lääketieteellisesti todennettavista äänenmuodostuksen ongelmista. Lähde: Irma Ilomäki, Opettajien ääneen liittyvä työhyvinvointi ja äänikoulutuksen vaikutukset. V äitöskirja. Tampereen y liopisto,

10 Melun vaikutukset kouluissa ja päiväkodeissa Oppilaat: Keskittymis-, tarkkaavaisuusongelmat Pinnistely oppimisessa, heikentää oppimista Vaikutukset muistiin, kielelliseen kehitykseen Lisää levottomuutta Kaikuisa tila provosoi lapsia liioiteltuun äänenkäyttöön Opettajat ja oppilaat: Vaikeudet kuulla mitä opettaja & muut oppilaat puhuvat seurata mitä ympärillä tapahtuu -> tapaturmavaara Ärsyttää ja tekee pahantuuliseksi, stressaa ->lisää uupumista Melun vaikutukset kouluissa 2 Opettajat: Vaikutukset opetustyöhön Vaikea saada oma sanoma perille, koska joutuu toistamaan saman asian yhä uudestaan Hidastaa opetustyötä, kommunikaatiota yleensä Vaikutukset omaan äänenkäyttöön, joutuu puhumaan korotetulla äänellä Usein pitkään puhumista vähän lepotaukoja Vaikutus terveyteen: Riski äänihäiriöiden syntyyn esim. äänen käheytyminen, tulehdukset, äänihuulikyhmyt, äänen menetys Päänsärky, väsymys. korvien lukkoisuus, tinnitus, kuulovaurio Työssä jaksaminen, motivaatio Mistä päiväkodin ääniympäristö muodostuu? Toiminnasta Liikkumisesta Ihmisistä Talotekniikasta Muista koneista ja laitteista Muualta tulevasta melusta 10

11 Melumittausten tulokset Jokitulppo, Haatainen, Päiväkodin ääniympäristö, Rakennusfysiikka 2015 Keskimäärin 70 db Vaihtelu db * Ilmastoinnin taustamelu db Uudet rakennukset Vanhat rakennukset Keskiäänitaso, ka* vaihtelu L Aeq (db) mittausten lukumäärä L Aeq (db) aamupala, välipala ruokailu aamupiiri leikki pukeminen *Muiden tutkimusten vaihtelu db, meluannosmittaukset db Yleisimpiä ääni- ja meluongelmia kouluissa ja päiväkodeissa Liikaa taustamelua Ilmastointimelu, lämmityslaitteet Tietokoneet, dataprojektorit, muut laitteet Huonekalut (esim. metalliset tuolinjalat) Toiminta (musiikki, koneet, vauhdikkaat leikit) Liikenne (tie-, raide-, lentomelu) Oppilaat, lapset: puhe, huuto, kiljuminen Toiminta: musiikki, liikunta, pillit, käsityöluokat, astiat Käytävä-äänet: kolinat, juokseminen, välituntikello Tilat kaikuisat (hälyisät) Usein ruokaloiden, liikuntasalien, suurten aulojen ongelma -> taustamelu lisääntyy, melutaso nousee Akustiset kovat pinnat, ääntä vaimentavan materiaalien alimitoitus Kuulorajoitteisille ja/tai kuulolaitetta käyttävälle erityisen suuri ongelma Akustointimateriaalit Yleensä liian vähän tai liian ohut materiaali Väärä sijoitus tai asennus Huono kulutuksen kestävyys, tai muuten väärin valittu Riittämätön äänieristys Musiikkiluokat, teknisen työn tilat, liikuntasalit -> ongelmia viereisiin tiloihin ja kerrosten välillä Oppilashuollon tilat (intimiteettisuoja) Ovet, siirtoseinät eivät toimi Ilmastointikanavat tai muut läpiviennit vuotaa ääntä Hyvä ääniympäristö 11

12 Millainen on hyvä ääniympäristö? Turvallinen Tärkeät (varoitus) äänet erottuvat ja kuuluvat esim. hätäkuulutukset Terveellinen Puhujalla ei ylimääräistä tarvetta korottaa ääntä Kuulija saa puheesta hyvin selvää (puheen erotettavuus) Ei provosoi ylimääräiseen äänenkäyttöön Viihtyisä Helppo keskittyä, (työ, oppiminen, toiminta) Ei liikaa melua (hiljaisuus, uni, lepo) Hälyisyys pois (ei ylimääräistä kaikua, äänikenttä tasainen) Nautittava, musiikki kuuluu hyvin istuinpaikasta riippumatta, ei äänen säröytymistä Intimiteettisuoja Luottamukselliset tiedot eivät kuulu ympäristöön Toimiva! Koulujen ja päiväkotien akustisessa suunnittelussa huomioitava Lähtökohtana: Toiminta ja käyttäjän näkökulma Käyttötarkoitus, monikäyttö Käyttäjäryhmät, henkilömäärä Erityisryhmien tarpeet (aistirajoitteiset, vieraskieliset) Tilojen keskinäinen sijoittelu Vähemmän ihmisiä samaan tilaan Akustiset vaatimukset: Taustamelutason alhaisuus LVIS-laitteet Äänieristyksen riittävyys Määrittely tilakohtaisesti Erityistilat ja tekniset tilat huomioitava Oikeat rakenteet ja detaljikuvat, rakennetyypit tarkistettava Akustinen vaimennus, akustiikkamateriaalit oikea materiaali, määrä, sijoittelu, kiinnitystapa Kulutuksen kestävyys, sisäilmavaatimukset, terveellisyys Määräysten mukainen taso on minimitaso Ei kuitenkaan AINA RIITTÄVÄ Muuntojoustavuus, uudet oppimisympäristöt Apuvälineiden tarve Esim. melumonitorit kertomaan mikä on melutilanne Suuret ja korkeat tilat syytä mallintaa Suunnitteluun mukaan mahdollisimman varhain! Opetustilan huoneakustiikan toteutus Tapa 1: Absorptiosuhde noin 0,9: sijoitus katon reunoille, keskellä heijastava pinta Tämä on parempi tapa puheen selvyyden kannalta Tapa 2: Absorptiosuhde 0,6-0,7: sijoitus katon koko alalle 12

13 O deon Li cense d to : Li cense i nf ormatio n /d ong le un avai la ble a t start up! X Y O Z Suunnittelu esimerkkejä Kirjaston lainausosaston suunnitteluperiaatteet Tavoite: Äänen leviämisen ja puheen selvyyden rajoittaminen Mahdollisimman alhainen puheensiirtoindeksi STI Lyhyt jälkikaiunta-aika (0,6 1,5 s) Kirjahyllyt vaimentavat ja toimivat seinäkkeinä Kattopinnat Seinäpinnat Tekstiilimatto lattiassa Hiljaisuus äänettömyys Sopiva määrä taustaääntä tarvitaan Peittoäänijärjestelmä Liikuntasalit Liikuntasaleja käytetään koulujen juhlatiloina ja vuorataan myös ulkopuolisille Kaiuntaa vähennettävä, jotta puhe- ja musiikkitilaisuudet onnistuvat Pallopelit yms. aiheuttavat runsaasti runkoääntä liikuntasalit pitää erottaa liikuntasaumoilla muusta rakennuksesta tai vaihtoehtoisesti on käytettävä kaksinkertaisia rakenteita Liikuntasali ennen korjausta ja korjauksen jälkeen 13

14 Esimerkki aulasta ja ruokalasta Suuresta tilavuudesta ja toiminnasta seuraa paljon yleismelua ja kaiuntaa Ääntä absorboiviksi pinnoiksi tarvitaan tasopinnat pystypinnat Esimerkki ruokalan tuolit Ruokaloissa melua aiheutuu myös metallisista tuolin jaloista Varsinkin, jos lattiapinta on kovaa materiaalia, esim. laattalattia ongelma voi olla suurikin Ääntä voidaan vähentää asentamalla esim. huopatulpat jalkoihin Kalustevalinnoilla voidaan vaikuttaa Musiikkitiloissa suuret ääneneristysvaatimukset 14

15 Esimerkki musiikkitilan katto- ja lattiaratkaisuista Esimerkki tiiviyden merkityksestä Siirtoseinin ympäröivistä tiloista erotettava neuvottelutila Luottamuksellisten keskustelujen tulee olla mahdollisia Ääneneristystavoitteeksi asetettu R w 55 db Seinän rakenne täyttäisi vaatimukset Mutta liitokset vuotavat Mittaustulos: R w = 35 db ts. siirtoseinä on lähinnä näköeste Kotiakustiikka? Tämän hetken trendit Korkeat tilat Paljon ikkunapintaa Kovat pintamateriaalit Viistokatot Ei tekstiilejä, verhoja mattoja tai jos on ohuita Ongelmana kaikuisuus -> hälyisyys Ongelmana ääneneristys -> häiriöt olohuoneen ja mhvälillä Yhtenäiset olohuone-keittiötilat Kodinkoneiden melu 15

16 Kirjallisuutta Päiväkodin melu: Jokitulppo J: Melu päiväkodissa meluvalokokeilun käyttökokemuksia Haatainen, Jokitulppo: Ääniympäristö ja koettu melu päiväkodissa Hyvä ääniympäristö Jokitulppo J: Hyvä akustiikka palvelee kaikkia käyttäjiä. Kuuloviesti 4/2015 Jokitulppo. Hyvä akustiikka palvelee huonokuuloistakin Tarjoamme asiantuntijoidemme ratkaisuja, joilla pääset tavoitteisiisi Ihmiset ratkaisevat hankkeesi onnistumisen. Vakuuttavia ja innovatiivisia asiantuntijoita jo vuodesta Taitava ja turvallinen kumppani. 16