jueves, 30 de diciembre de 2010

Tratamiento acústico de cajas de persiana



Las cajas de persiana constituyen uno de los puntos singulares que debilitan el aislamiento acústico a ruido aéreo  de los cerramientos de fachada.
El debilitamiento en el aislamiento acústico debido a las cajas de persiana no suele tenerse en cuenta en los cálculos del proyecto de ejecución, pudiendo llegar a producir una disminución del aislamiento de entre 3 y 5 dB.

En caso de ser posible, es recomendable optar por sistemas de sombreamiento alternativos a las persianas como pueden ser lamas, mallorquinas, persianas venecianas exteriores, etc..

En caso de optar por la utilización de persianas es conveniente optar por capialzados por el exterior de la fachada que no afectan al aislamiento acústico de la misma al romper el puente acústico entre el recinto interior y el exterior.

Otra opción para evitar la formación de puentes acústicos es la de emplear sistemas de doble ventana.

En las siguientes figuras se muestran los esquemas indicados:



En el caso de optarse de capialzados por el interior de la fachada se debe forrar el interior de la caja de la persiana con material acústico multicapa, compuesto por geotextil y membrana de alta densidad mejorando la estanqueidad del conjunto y aumentando la absorción acústica.

Sección caja de persiana

Un error que se comete habitualmente es confundir el material de aislamiento térmico con el de aislamiento acústico, la siguiente fotografía ilustra este aspecto al emplearse únicamente poliuretano proyectado en el interior de la caja de la persiana:

El empleo de persianas motorizadas se encuentra cada vez más extendido. Se debe prestar atención a los sistemas de anclaje de los motores ya que pueden provocar la transmisión de ruidos estructurales y producir molestias a los usuarios. La fijación de los motores debe realizarse con elementos amortiguadores evitando el anclaje directo a la estructura.



domingo, 26 de diciembre de 2010

Suelos flotantes mediante espuma de poliuretano de celda abierta

Una aplicación de la espuma de poliuretano (PUR) de celda abierta y alta densidad es la ejecución de suelos flotantes.

Su aplicación de forma continua por proyección in situ entre el forjado y la masa de compresión o nivelación de mortero crea un suelo flotante que evita la formación de puentes térmicos y acústicos con los pilares y los paramentos verticales.

Aplicación continua de la espuma de poliuretano proyectada

La siguiente figura muestra un detalle de este tipo de solución constructiva.



En el siguiente vídeo editado por la empresa Synthesia se puede ver una demostración sobre su modo de aplicación en obra.


La espuma de poliuretano de alta densidad así aplicada permanecerá bajo una carga de compresión de entre 80 y 120 kg/m2 (40-60 mm de capa de compresión de mortero) más las cargas debidas al peso de los paramentos verticales, etc...

Con el objeto de comprobar si la aplicación de este material en la ejecución de suelos flotantes garantiza el mantenimiento de sus propiedades durante un periodo de al menos 10 años, se ha realizado un estudio mediante la aplicación del sistema Phono Spray S 907. Este estudio se ha publicado en la revista de AECOR (ver texto original).

En este estudio se han verificado los siguientes parámetros de acuerdo a las siguientes normas de ensayo:
  • Comportamiento a compresión según la norma UNE-EN 826, obteniéndose una resistencia de 30 kPa (3000 kg/m2) para una deformación del 10%.
  • Variación del espesor a diferentes cargas para cargas entre 250 Pa y 50 kPa, según la norma UNE-EN 12431, obteniéndose un espesor final de 3.1 mm.
  • Ensayo de fluencia a compresión, según la norma UNE-EN 1606, para una carga 10% de la resistencia a compresión según la norma UNE-EN 826, 3 kPa en este caso, obteniéndose una deformación de 2.46 mm (7.2% de deformación relativa).

Estos resultados permiten concluir de forma razonable que la aplicación de poliuretano proyectado de alta densidad para formación de suelos flotantes garantiza el mantenimiento de sus propiedades durante un periodo de al menos 10 años desde su ejecución.


miércoles, 22 de diciembre de 2010

Mejora del aislamiento acústico de paredes divisorias: trasdosados ligeros

Un problema habitualmente planteado en la acústica arquitectónica es el de mejorar el aislamiento acustico a ruido aéreo en paredes divisorias de fábrica entre distintos recintos.

El objetivo generalmente es el de conseguir la máxima mejora posible del aislamiento acústico con la mínima reducción posible de la superficie útil de los recintos. 

En este post propondremos una solución para la mejora del índice de reducción sonora de la pared divisoria entre recintos basada en la combinación de distintos materiales de reducido espesor. Los elementos a emplear son los siguientes:
  • Lámina viscoelástica.
  • Lana mineral.
  • Placas de yeso laminado atornilladas a perfiles de aluminio.
El proceso de ejecución recomendado es el siguiente::

En primer lugar se debe fijar mediante adhesivo la lámina viscoelástica sobre la superficie del tabique a trasdosar.

Estas láminas mejoran el aislamiento acústico a ruido aéreo especialmente en el espectro de bajas frecuencias. Se recomienda emplear láminas con una masa mínima de 6 kg/m2.

Las láminas se suministran en rollos, generalmente de 1 m de annchura, pudiendo presentar el adhesivo ya incorporado.

El modo de instalación recomendado es de abajo hacia arriba, ocupando la altura completa del tabique. Los distintos tramos deben solaparse entre sí en unos 2 cm.


A continuación se procede a la la colocación de los perfiles metálicos, los cuales debe separarse unos 2 cm de la lámina, para permitir la creación de una pequeña cámara de aire. Los perfiles deben se deben montar con una modulación de 60 cm.


A continuación se procede a la inserción del material absorbete acústico entre los montantes. Se puede emplear lana mineral de 40 mm de espesor y de una densidad de 35-40 kg/m3. Su función es la de disipar las ondas sonoras estacionarias que se forman en la cámara de aire. Para realizar esta función deben permitir el flujo de aire por su interior, de manera que la energía sonora se convierte en energía calorífica por efecto del rozamiento. El empleo de lanas minerales de mayor densidad no aporta mejores resultados.

Por último se procede a la unión mediante atornillado de las placas de yeso laminado a los perfiles metálicos.


En la siguiente figura se muestra un detalle constructivo con una sección de esta solución constructiva:



1. Lámina viscoelástica.
2. Lana mineral.
3. Placas de yeso lamindo.

Cabe señalar que esta solución reduce únicamente el ruido transmitido por el paramento de separación (vía directa). En ocasiones la transmisión de ruido aéreo entre recintos se produce por otras vías (transmisión por flancos) o es debida a otro tipo de fallos constructivos, por lo que la solución propuesta no debe ser considerada como un solución universal para todo tipo de problemas de transmisión de ruido entre recintos, cada problema debe ser analizado antes de ejecutar una solución determinada.


 








miércoles, 15 de diciembre de 2010

Aislamiento acústico de suelos: suelos técnicos

Los sistemas de suelos técnicos constituyen una interesante alternativa por su funcionalidad y excelentes prestaciones acústicas.

Este tipo de solución constructiva está basado en el empleo de un sistema de perfilería metálica, fijado al forjado, sobre el que se apoyan tableros que sirven de soporte al revestimiento superficial del suelo.


La cámara de aire que queda entre el tablero y el forjado se puede aprovechar para el paso de instalaciones (cableado eléctrico, telefonía, tuberías...).

Desde el punto de vista del aislamiento acústico este tipo de suelos son una excelente alternativa para el aislamiento al ruido de impactos. Para ello la fijación debe realizarse mediante sistemas que incorporen tacos anivibratorios que eviten la transmisión de las vibraciones generadas por los impactos sobre el suelo.


La rapidez en el montaje es otra de las principales ventajas de este tipo de sistemas constructivos.

Una vez montados los perfiles metálicos se procede al montaje de los tableros que servirán de base para la colocación del material de revestimiento. Estos tableros pueden colocarse atornillados o pegados.


Como elementos de base pueden emplearse tableros de aglomerado o placas de cartón con elevada resistencia a la compresión. 

Finalmente sobre este elemento de soporte se instala el revestimiento del suelo que puede ser de diversos tipos: tarima flotante, baldosas de gres, moquetas...


Para mejorar el aislamiento acústico al ruido aéreo puede rellenarse la cámara con materiales absorbentes como lanas minerales, consiguiendo así de las ondas estacionarias que se forman en la misma.

sábado, 11 de diciembre de 2010

Cálculo del aislamiento acústico de cerramientos simples: ley de masas

Se considera como cerramiento simple cualquiera que esté formado por una sola capa de material o por varias capas unidas rígidamente entre sí de forma que frente a la vibración acústica se comporte como un solo cuerpo vibratorio.

El aislamiento acústico a ruido aéreo de este tipo de cerramientos depende principalmente de la masa por unidad de superficie (m) de los mismos.

Así para un ruido rosa normalizado con incidencia normal se puede caracterizar por el parámetro acústico denominado Índice de reducción acústica ponderado A (RA), este índice se puede determinar mediante ensayo en laboratorio o calcularlo analíticamente de acuerdo a las siguientes expresiones:

m <= 150 kg/m2  RA=16.6*log(m)+5 (dBA)
m >= 150 kg/m2 RA=36.5*log(m)-38.5 (dBA)








Este resultado debe considerarse únicamente como un valor de referencia, ya que sólo tiene en cuenta la masa del cerramiento y no tieneen cuenta múltiples factores que se presentan al ejecutarlo en un edificio y que disminuyen el aislamiento teórico calculado. Así se recomienda que se diseñe con márgenes de tolerancia de al menos 5 dBA respecto al valor teórico calculado.


En el siguiente gráfico se representan los valores de aislamiento calculados para distintos valores de masa por unidad de superficie:


domingo, 28 de noviembre de 2010

Acondicionamiento y aislamiento acústico

En anteriores entradas ya comentamos la diferencia entre absorción y aislamiento acústico.

Así se entiende como aislamiento acústico el conjunto de actuaciones destinadas a la protección de los recintos frente a ruidos ajenos a los mismos. Siempre tiene en cuenta los ruidos transmitidos por vía aérea o vía estructural entre los recintos.

El aislamiento depende de las características de los materiales, de las soluciones constructivas adoptadas y del contexto arquitectónico en el que se integra.

En términos de magnitud física el aislamiento acústico es la proporción de energía sonora que se atenúa al transmitirse el sonido entre un recinto emisor y un recinto receptor.

Por acondicionamiento acústico se entiende la actuación destinada a la mejora de las calidad acústica de los recintos toda vez aislados acústicamente del ruido exterior. A diferencia del aislamiento acústico implica un único recinto, el sonido es generado y percibido en el mismo recinto.

Las medidas de acondicionamiento acústico a adoptar dependen de los objetivos a conseguir y del uso del recinto acondicionado, por ejemplo:

  • Una iglesia tiene múltiples superficies reflectantes y difusores para conseguir una alta reverberación.
  • Un aula o sala de reuniones deberán tener múltiples superficies absorbentes para mejorar la inteligibilidad de la palabra.
El acondicionamiento acústico está directamente relacionado con la reverberación del recinto. Esta reverberación se encuentra relacionada con la absorción acústica del recinto según la siguiente expresión:

T=0.16 V/A 

Donde:

T es el tiempo de reverberación del recinto.
V es el volumen de recinto.
A es el área de absorción del recinto.

El acondicionamiento acústico de un recinto está íntimamente relacionado con la elección de los materiales de revestimiento o acabado de las distintas superficies del mismo.

Entre los materiales de construcción empleados destacan:
  • Materiales porosos, la absorción acústica se produce por la disipación  de la energía acústica por fricción entre el aire en el inerior de los poros, que vibra por las ondas incidentes y el propio material. Para que sean buenos absorbentes acustico estos poros deben estar interconectados entre sí, a estos materiales se les conoce como de celda abierta. Ejemplos de materiales absorbentes son las moquetas, revestimientos textiles, paneles de lanas minerales, yesos y morteros acústicos, etc...
  • Paneles resonadores que se utilizan en aplicaciones específicas ya que la absorción es selectiva en un determinado rango de frecuencias. Entre los más empleados en construcción destacan:
    • Resonadores de membrana, a base de paneles separados de la partición, techo, etc. sobre la que van fijados en los que la cámara puede estar rellena total o parcialmente de materiales absorbentes flexibles como las lanas minerales. Un ejemplo son los paneles de contrachapado de madera anclados a una estructura o bastidor 
    • Paneles perforados, separdos de la pared una cierta distancia, la cámara puede estar rellena total o parcialmente de material absorbente flexible. Es una de las opciones más empleadas en construcción, si el porcentaje de perforaciones es superior al 12% entonces el panel es transparente y la absorción es la misma que la del material dispuesto en la cámara. Un ejemplo son los techo perforados para el acondicionamiento acústico.
A la hora de afrontar el diseño de aulas o salas de conferencias en las que prima la inteligibilidad como primer objetivo de deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
  • Deben evitarse recintos de forma cúbica o aquéllos en los que las dimensiones principales sean números enteros.
  • Para valores semejantes de absorción acústica de los elementos que componen el recinto resulta más adecuado un pasillo central que dos pasillos laterales para el acceso de las personas.
  • En cuanto a la distribución de los materiales absorbentes se recomienda optar por alguna de las dos siguientes opciones:
    • Opción 1: disponer material absorbente en toda la superficie del techo, siendo la pared frontal reflectante mientras que la pared trasera será absorbente con el objeto de evitar los ecos tardíos.
    • Opción 2: disponer material absorbente en toda la superficie del techo salvo en una banda de 3 metros de ancho de material reflectante en la zona en la que se prevea que se sitúe el orador. La pared frontal reflectante mientras que la pared trasera será absorbente con el objeto de evitar los ecos tardíos.
La siguiente figura ilustra las dos opciones de diseño indicadas:




sábado, 30 de octubre de 2010

Aislamiento acústico fachadas: elección de los vidrios de las ventanas

El aislamiento acústico a ruido aéreo de las fachadas de un edificio está condicionado por el aislamiento de los huecos presentes en la misma. Como ya indicamos en el post sobre Diseño de huecos de fachada según CTE DB HR el aislamiento acústico depende del porcentaje de superficie acristalada respecto a la superficie total de la misma, siendo el aislamiento global como máximo 10 dB superior al aislamiento acústico de lo huecos acristalados (en fachadas con un 10% de superficie acristalada).  En las fachadas habitualmente construidas la mejora es del orden de 3-4 dB superior, por lo que desde el punto de vista del aislamiento acústico conviene invertir en ventanas de buenas prestaciones acústicas.

El vidrio como parte integrante de las ventanas afecta de manera fundamental al aislamiento acústico al ruido aéreo de éstas.

Las propiedades que afectan al aislamiento acústico del vidrio son su masa y rigidez, variables que dependen únicamente de su espesor.

La densidad del vidrio es de 2.5 g/cm3 o lo que es lo mismo 2.5 kg por cada m2 de superficie y mm de espesor.

El mecanismo de transmisión del sonido a través de un vidrio es el siguiente: las ondas sonoras que se transmiten a través del aire en forma de ondas alternativas de compresión y descompresión que al incidir sobre la superficie del cristal provocan continuos movimientos de aceleración y frenado. Este fenómeno se percibe como una vibración del mismo que irradia el sonido a la estancia al otro lado del cristal. Las vibraciones serán de menor amplitud cuanto mayor sea su espesor y menor resultará el sonido irradiado.

El aislamiento acústico a ruido aéreo de un vidrio se rige por la ley de masas por lo que, como es lógico, su aislamiento aumenta al aumentar su espesor.

Existe una frecuencia denominada crítica o de resonancia (fc) a la que se observa una importante caída del aislamiento. En el caso del vidrio es aproximadamente igual a 13000/e, donde e es el espesor en mm.


Para los espesores habitualmente empleados esta frecuencia se encuentra en el rango en el que el oído humano presenta una mayor sensibilidad. Este efecto se puede corregir mediante empleo de cristales dobles, con cámara de aire, siempre y cuando cada una de las hojas de vidrio sean de distinto espesor, al tener así cada una de ellas distintas frecuencias de resonancia.

Como alternativa al empleo de vidrio dobles con cámara de aire se encuentran los vidrios dobles laminados compuestos de dos hojas de vidrio separadas por una cada de polivinil butiral (PVB), material plástico transparente de gran resistencia. Esta capa intermedia produce una discontinuidad en las propiedades elásticas que refleja parcialmente las ondas sonoras transmitidas garantizando un aislamiento mayor que el de un único cristal monolítico del mismo espesor total.

Otro factor fundamental para el aislamiento acústico a ruido aéreo de los vidrios es su sistema de fijación a la carpintería. Esta fijación debe ser lo más flotante posible. Este objetivo se consigue mediante la fijación del vidrio al bastidor por medio de juntas de acristalamiento y calzos de plástico.

Los vidrios dobles laminados presentan unas mejores prestaciones que los monolíticos, pero aún así se ven afectados por el efecto de coincidencia.

Para corregir este efecto han surgido un tipo especial de vidrios laminados que han sustituido la capa intermedia de PVB por una triple capa a base de dos láminas de PVB por el exterior con una resina de baja elasticidad en su interior. Así como la frecuencia de coincidencia depende inversamente de la elasticidad se ha consguido trasladar esta más allá del umbral de audición.

En la siguiente figura se recogen resultados de ensayos de aislamiento acústico realizados en laboratorio para los distintos tipo de vidrio:


Trazo verde: vidrio monolítico de 6 mm.
Trazo azul: vidrio laminado monocapa de PVB.
Trazo violeta: doble vidrio de 3 mm con cámara de aire de 6 mm.
Trazo rojo: doble laminado tricapa

Como se puede observar el vidrio laminado PVB (trazo azul) presenta unas prestaciones ligeramente superiores al monolítico (trazo verde), presentando ambos el efecto de coincidencia.

El vidrio doble laminado tricapa presenta las mejores prestaciones de todos ellos.

Por tanto se puede concluir que los vidrios de doble hoja con cámara de aire intermedia no son los que mejores prestaciones acústicas presentan, siendo los más adecuados los vidrios dobles laminados con lámina intermedia tricapa.















miércoles, 11 de agosto de 2010

Detalles encuentros paramentos verticales interiores con forjados

La correcta ejecución de los encuentros entre los distintos elementos constructivos es fundamental a la hora de garantizar el aislamiento acústico de los mismos.

En este post aportaremos detalles constructivos correspondientes a los encuentros entre los paramentos verticales interiores de los edificios con los forjados de separación entre plantas.

En el caso de optarse por paramentos de una hoja de fábrica con trasdosados por ambas caras los detalles constructivos para una correcta ejecución son los siguientes:

Encuentro con el forjado para trasdosados apoyados sobre el forjado



1- Hoja de fábrica o de hormigón.
2- Espacio de separación con la hoja de fábrica (>1 cm)
3- Material absorbente.
4- Perfilería metalica.
5- Bandas de estanquidad.
6- Placas de yeso laminado.
7- Forjado.
8- Aislante ruido de impacto.
9- Capa de mortero.
10- Acabado suelo.
11- Rodapié.
12- Junta elástica en la base del rodapié.

En caso de ejecutarse antes el trasdosado que el solado se interpondrá un film protector entre los dos con el fin de que la humedad no entre en contacto con las placas de yeso laminado del trasdosado.

Encuentro con el forjado para trasdosados apoyados sobre el suelo flotante

1- Hoja de fábrica o de hormigón.

2- Espacio de separación con la hoja de fábrica (>1 cm)
3- Material absorbente.
4- Perfilería metalica.
5- Bandas de estanquidad.
6- Placas de yeso laminado.
7- Forjado.
8- Aislante ruido de impacto.
9- Capa de mortero.
10- Acabado suelo.
11- Rodapié.
12- Junta elástica en la base del rodapié.

En este caso se debe evitar que el rodapié conecte directamente la solera y el rodapié, para ello debe colocarse una junta elástica (p.e: cordón de silicona) en la base de rodapié.

Los dos detalles constructivos corresponden a soleras de mortero, pero son igualmente válidos para tarimas flotantes o soleras secas.

Encuentro con el forjado y techo suspendido

En caso de emplearse un techo suspendido a base de placas de yeso laminado el detalle constructivo será el siguiente:


1- Hoja de fábrica o de hormigón.

2- Espacio de separación con la hoja de fábrica (>1 cm)
3- Material absorbente.
6- Placas de yeso laminado.
7- Forjado.
13- Falso techo a base de placas de yeso laminado.

Se recomienda que se ejecute en primer lugar el trasdosado y en segundo lugar el falso techo.

En caso de emplearse material absorbente de relleno en la cámara del falso techo se recomienda que éste suba hasta el forjado por todos los lados del plénum.

En el caso de optarse por paramentos de doble hoja de fábrica o paneles prefabricados pesados con bandas elásticas perimetrales en ambas hojas los detalles constructivos para una correcta ejecución son los siguientes:

Encuentro con forjado de paramentos de doble hoja de fábrica con revestimientos que acometen hasta las bandas elásticas perimetrales

0- Forjado
1- Hojas de fábrica o de hormigón.
2- Material absorbente.
3- Bandas elásticas perimetrales
4- Aislante ruido de impacto.
9- Capa de mortero.
10- Acabado suelo.
11- Rodapié.
12- Junta elástica en la base del rodapié.


En este caso se recomienda que las bandas elásticas tengan un ancho superior al de las hojas de fábrica para que el revestimiento descanse sobre las mismas. Por tanto el ancho mínimo debe ser el de la hoja de fábrica más el del revestimiento.

Encuentro con forjado de paramentos de doble hoja de fábrica con revestimientos que no acometen hasta las bandas elásticas perimetrales

0- Forjado

1- Hojas de fábrica o de hormigón.
2- Material absorbente.
3- Bandas elásticas perimetrales
4- Aislante ruido de impacto.
9- Capa de mortero.
10- Acabado suelo.
11- Rodapié.
12- Junta elástica en la base del rodapié.


En los dos casos anteriores el suelo flotante no debe entrar en contacto con los paramentos verticales, para ello se debe interponer un material aislante al ruido de impacto.

Se debe evitar que el rodapié conecte directamente la solera y el rodapié, para ello debe colocarse una junta elástica (p.e: cordón de silicona) en la base de rodapié.

Los dos detalles constructivos corresponden a soleras de mortero, pero son igualmente válidos para soleras secas.

Encuentro de paramento de doble hoja de fábrica con el forjado superior


1, 2- Hojas de fábrica o de hormigón.

3- Material absorbente.
4- Bandas elásticas perimetrales
5- Revestimiento de yeso.
6- Separación del yeso.
7- Banda de papel para remate de acabado

En los encuentros con el forjado superior deben inerponerse bandas elásticas.

El ancho de las bandas elásticas debe ser superior al de las hojas de fábrica, especialmente cuando el acabado del techo sea un enlucido. En este último caso se debe evitar que el enlucido de las hojas de fábrica entre en contacto con el enlucido del techo. Para ello debe efectuarse un corte en el encuentro de ambos (6). 

En el caso de optarse por paramentos de tabiquería ligera con entramado metálico autoportante los detalles constructivos para una correcta ejecución son los siguientes:

Encuentro con el forjado


1- Placas de yeso laminado.
2- Material absorbente.
3- Perfilería metálica.
4- Banda de estanquidad.
5- Forjado.
6- Aislamiento al ruido de impacto.
7- Capa de mortero.
8- Acabado de suelo.
9- Rodapié.
10- Junta elástica.

El suelo flotante no debe entrar en contacto con las particiones o pilares. Para ello debe interponerse una capa de material aislante al ruido de impacto (6).

En caso de que el material aislante al ruido de impacto no se impermeable se interpondrá una capa impermeable entre el mortero y dicho material (p.e: lámina de polietileno).

Si el solado se ejecuta tras las particiones verticales se interpondrá también un film protector para evitar que la humedad entre en contacto con las placas de yeso laminado.

Se debe evitar que el rodapié conecte directamente la solera y el rodapié, para ello debe colocarse una junta elástica (p.e: cordón de silicona) en la base de rodapié.

Encuentro con el forjado superior

En caso de emplearse un techo suspendido a base de placas de yeso laminado el detalle constructivo será el siguiente:

1- Placas de yeso laminado.

2- Material absorbente.
3- Perfilería metálica.
4- Banda de estanquidad.
11- Falso techo placas de yeso laminado.

Se recomienda que se ejecute en primer lugar el paramento vertical y en segundo lugar el falso techo.

En caso de emplearse material absorbente de relleno en la cámara del falso techo se recomienda que éste suba hasta el forjado por todos los lados del plénum.






































martes, 3 de agosto de 2010

Detalles encuentros entre cerramientos de fachada y tabiques interiores

La correcta ejecución de los encuentros entre los distintos elementos constructivos es fundamental a la hora de garantizar el aislamiento acústico de los mismos.

En este post aportaremos detalles constructivos correspondientes a los encuentros entre los cerramientos de fachada y la tabiquería interior del edificio.

En el caso de ejecutarse una fachada no ventilada con dos hojas de fábrica y tabiquería interior con una hoja de fábrica y trasdosado a base de entramado autoportante el detalle constructivo del encuentro es el siguiente:


La cámara entre las dos hojas de fábrica del cerramiento de fachada puede rellenarse con material aislante (8) tales como lanas minerales, lanas de vidrio...

El encuentro con la tabiquería interior debe ejecutarse interrumpiendo tanto la cámara (8) como la hoja de fábrica interior del cerramiento de fachada (9), ya que en otro caso la hoja interior del cerramiento de fachada constituiría una vía indirecta de transmisión del ruido.

La unión entre la hoja exterior del cerramiento de fachada (7) y la hoja de fábrica del elemento base de la tabiquería (1) debe realizarse mediante mortero hidrófugo.

En el caso de ejecutarse una fachada no ventilada con dos hojas de fábrica y tabiquería interior de entramado autoportante el detalle constructivo del encuentro es el siguiente:


El encuentro con la tabiquería interior debe ejecutarse interrumpiendo tanto la cámara (8) como la hoja de fábrica interior del cerramiento de fachada (9), ya que en otro caso la hoja interior del cerramiento de fachada constituiría una vía indirecta de transmisión del ruido.

En el caso de ejecutarse una fachada una hoja de fábrica y tabiquería interior con doble hoja de fábrica el detalle constructivo del encuentro es el siguiente:


En este tipo de solución constructiva se recomienda que:

  • La hoja de fábrica de la tabiquería interior tenga una masa de al menos 170 kg/m2.

  • La hoja de fábrica de la fachada tenga una masa de al menos 225 kg/m2.

  • Se deben emplear bandas elásticas en el encuentro entre ambas hojas, dejando una holgura de 2cm por cada lado de la hoja de fábrica de la tabiquería.

  • Se debe evitar la continuidad entre los enlucidos interiores de ambas hojas de fábrica, para ello se realizar un corte vertical en el encuentro del enlucido de yeso.
En el caso de ejecutarse una fachada no ventilada con dos hojas de fábrica y tabiquería interior con dos hojas de fábrica con aislamiento en la cámara el detalle constructivo del encuentro es el siguiente:


La cámara entre las dos hojas de fábrica del cerramiento de fachada puede rellenarse con material aislante (8) tales como lanas minerales, lanas de vidrio...


El encuentro con la tabiquería interior debe ejecutarse interrumpiendo tanto la cámara (3) como la hoja de fábrica interior del cerramiento de fachada (4), ya que en otro caso la hoja interior del cerramiento de fachada constituiría una vía indirecta de transmisión del ruido.

Deben interponerse bandas elásticas (2) en el encuentro entre la hoja exterior del cerramiento de fachada (1) y las hojas de fábrica de la tabiquería (5) con independencia del empleo de otros materiales aislantes o impermeabilizantes.

En el caso de ejecutarse una fachada ventilada y tabiquería interior con dos hojas de fábrica con aislamiento en la cámara el detalle constructivo del encuentro es el siguiente:

En este tipo de solución constructiva se recomienda que:

  • La hoja de fábrica de la tabiquería interior (5) tenga una masa de al menos 170 kg/m2.
  • La hoja de fábrica de la fachada (1) tenga una masa de al menos 225 kg/m2.
  • Se deben emplear bandas elásticas (2) en el encuentro entre ambas hojas, dejando una holgura de 2cm por cada lado de la hoja de fábrica de la tabiquería.
  • Se debe evitar la continuidad entre los enlucidos interiores de ambas hojas de fábrica, para ello se realizar un corte vertical en el encuentro del enlucido de yeso.










viernes, 30 de julio de 2010

Techos acústicos: aisladores acústicos

Como ya indicamos en el post sobre techos acústicos uno de los elementos a emplear en su ejecución son los aisladores acústicos.



Estos elementos son los encargados de permitir la unión elástica entre el techo y la estructura que lo soporta.

Están constituidos por los siguientes elementos:

- Varillas metálicas encargadas de realizar la fijación de los aisladores acústicos a la estructura del edificio  mediante tacos.

-Elementos elásticos de caucho cuya función atenuar las vibraciones producidas sobre la estructura mejorando sí el aislamiento acústico del techo.

- Horquillas metálicas sobre las que se fijan los elementos elásticos y a las que a su vez se fijan los perfiles metálicos a los que se fijarán los elementos constitutivos del techo.

En el siguiente detalle constructivo se puede observar su modo de instalación.


Así las varillas metálicas se fijan a la estructura (viguetas en este caso), estas varillas se fijan por otro lado al elemento elástico que a su vez se encuentra fijado a las horquilas metálicas de sujeción de los perfiles metálicos.

Una de las consideraciones a la hora de realizar un correcto diseño de un techo acústico es la correcta elección del elemento elástico en función de las siguientes variables de diseño:

- Peso propio por unidad de superficie del techo.
- Respuesta dinámica de cada posible tipo de aislador.
- Rango de cargas de trabajo según el tipo de aislador.
- Separación entre los aisladores.

El fabricante debe aportar las frecuencias de resonancia para correspondientes a distintas cargas de trabajo del elemento elástico de cada tipo de aislador obtenidas a partir de ensayos en laboratorio.

Las frecuencias de resonancia son aquéllas a las que se producen las mayores deformaciones periódicas, picos de las gráficas de las funciones de transmisibilidad que a continuación se presentan:


Las frecuencias de resonancia deben estar por debajo del espectro audible (20 Hz), ya que a esta frecuencia se producirá una disminución del aislamiento acústico a ruido aéreo del techo.




lunes, 28 de junio de 2010

Aislamiento acústico de cerramientos ligeros de doble hoja

Una solución constructiva cada vez más utilizada por su reducido espesor, su baja densidad superficial y su rapidez de montaje son los cerramientos de ligeros de doble hoja con material absorbente de relleno en la cámara interior.

El comportamiento de estos sistemas se rige por el principio de masa-muelle-masa. Según este modelo la frecuencia de coincidencia o frecuencia natural del sistema viene dada por la siguiente expresión:
Donde:
  • m1 y m2 son las masas por unidad de superficie de cada una de las hojas.
  • s' es la rigidez dinámica del elemento de relleno en MN/m3.
Como puede observarse la elasticidad del material de relleno es un factor determinante a la hora de calcular la frecuencia de coindicencia del sistema, así valores de s' inferiores a 5 MN/m3 permiten garantizar que su valor se encuentre por debajo de los 100 Hz y que el sistema funcione eficazmente en todo el espectro audible.

Por tanto si se utiliza un material excesivamente rígido el conjunto no se comporta según el principio de masa-muelle-masa.

Por otro lado otro efecto a ser considerado es el de la formación de ondas estacionarias en la cámara de aire entre las dos hojas ligeras. Estas ondas se forman a las frecuencias múltiplos de:

fc=c/2d

Donde:
  •  c es la velocidad de propagación del sonido en el medio (340 m/s en el caso del aire).
  •  d es la distancia de separación entre las dos hojas.
El material de relleno de la cámara tiene como misión la disipación de estas ondas estacionarias. Esta disipación se da como consecuencia del rozamiento entre partículas, convirtiendo la energía sonora en energía calorífica. El parámetro que garantiza este comportamiento es el de la resistencia específica al paso del aire. Su valor debe estar entre los 5 kPa s/m2 y los 30 kPa s/m2.

Así un buen material de relleno debe ser elástico por un lado y porosidad abierta para permitir el paso del aire.

A la hora de establecer un modelo para la predicción del aislamiento acústico a ruido aéreo en paredes de ligeras de doble hoja se distinguen tres zonas de evaluación:




Frecuencias inferiores a fo
El sistema masa-muelle-masa no actúa, el comportamiento es como un sistema laminar
Frecuencias entre fo y fc
Los aislamientos se suman:
R=R1+R2+20 log (f d)-29
Frecuencias superiores a fc
Los aislamientos se suman y se atenúa la resonancia de a cavidad gracias a la resistencia al paso del aire de aislante
R = R1 + R2 +
+ 0.86 (0.0978 (1.2 f/rs)^(-0.7) +
+2 log(0.189(1.2 f/rs))^-0.595

Donde:
  • d es la separación entre hojas
  • f es la banda de frecuencia
  • rs es la resistencia al paso del flujo de aire
  • R1 y R2 son los índices de reducción sonora de cada una de las hojas consideradas como particiones simples 

Cómo funciona una vuvuzela

Si por algo va a ser recordado la Copa del Mundo de fútbol 2010 es un instrumento, querido por unos y odiado por otros, llamado vuvuzela.
Se trata de un instrumento de viento utilizado durante muchos años y cuyo origen proviene de los antiguos cuernos de caza empleados por las tribus africanas.

Desarrollaremos en este post su principio de funcionamiento.

Este instrumento actúa como un tubo resonador. Mediante el soplido en el extremo más estrecho de la misma se genera una onda longitudinal en su interior que se propaga hasta llegar al extremo del mismo.

Al llegar al extremo de la vuvuzela está onda es reflejada desplazándose por el tubo a la misma frecuencia que la onda incidente y generando nuevas reflexiones. Las ondas reflejadas están desfasadas entre sí y con respecto a la onda incidente, de manera que se superponen entre sí a determinadas frecuencias generando ondas estacionarias con una enorme amplitud.

El perfil de la vuvuzela influye en las frecuencias resonantes y en la amplitud de las ondas estacionarias que se crean en el interior del tubo.

Mediciones acústicas del nivel sonoro emitido por las vuvuzelas aseguran que pueden emitir hasta 115 dBA medidos a 2 m de distancia del extremo de su boca en un espectro de frecuencias entre 250 Hz y 8000 Hz. Estos niveles pueden ser muy dañinos para el oído humano.






domingo, 27 de junio de 2010

Aislamiento acústico en paredes simples

Se considera una pared simple la formada por una sola capa de material o por varias capas rígidamente unidas entre sí de foma que se comporten como un único cuerpo vibratorio.

Para cualquier pared simple existe una determinda frecuencia, denominada frecuencia natural o de coincidencia, a la que tiende a vibrar libremente cundo es excitado por una onda sonora. Esta frecuencia es función del tipo de material y de su espesor.

La frecuencia natural se puede estimar con la siguiente expresión:

Donde CL es la velocidad de propagación del sonido en el material, C es la velocidad de propagación del sonido en el aire y d es el espesor del mismo.

En la siguiente tabla se indican las velocidades de propagación del sonido en distintos materiales:



MaterialesVelocidad de propagación (m/s)
Ladrillo hueco
2000
Ladrillo perforado
2500
Hormigón armado
3500
Placa de yeso laminado
2000
Acero
5200
Vidrio
5000
Poli metacrilato
1600
Plomo
1200

A la hora de diseñar es conveniente que esta frecuencia de coincidencia no se encuentra en la zona de bajas y medias frecuencias, ya que estas frecuencias son las más perjudiciales desde el punto de vista del aislamiento acústico.

Según el caso resultará más interesante aumentar el espesor del cerramiento para disminuir la frecuencia crítica(hormigón, ladrillo...) o disminuirlo para que se presente en la zona de altas frecuencias (placas de yeso laminado, vidrios..).

Así las frecuencias de resonancia de algunos elementos comunes en la construcción son:


ElementoFrecuencia crítica (Hz)
Ladrillo perforado 12cm
215
Tabicón ladrillo hueco 7 cm 
458
Hormigón armado de 12 cm
152
Placa de yeso laminado de 15 mm
2140
Vidrio de 6 mm
2140
Doble placa de yeso de 15 mm
2140
 
A la hora de establecer un modelo para la predicción del aislamiento acústico a ruido aéreo en paredes simples se distinguen tres zonas de evaluación:


Frecuencias inferiores a fc
R=20 log(m f)-48
Frecuencias próximas de fc
El aislamiento disminuye sensiblemente tanto como más bajo sea el factor de pérdidas del material (fp)
Frecuencias superiores a fc
R=20 log(m f)-48+10 lof(f/fc)+
10 log(fp)+5.5

domingo, 20 de junio de 2010

Conceptos de acústica arquitectónica: tiempo de reverberación

El tiempo de reverberación de un recinto se define como el tiempo que transcurre desde que cesa una fuente sonora hasta que la energía sonora contenida en el mismo disminuye a una millonésima parte de la original.

Esto es equivalente a decir que es el tiempo que el nivel de presió sonora tarda en disminuir 60 dB. El siguiente gráfico ilustra este concepto.



Este fenómeno fue estudiado por el físico Wallace Clement Sabine, el cual formuló la siguiente expresión para el cálculo del tiempo de reverberación de un recinto:



V: es el volumen del recinto
Aa: es el área de absorción

En recintos con un tiempo de reverberación elevado éste se percibe como ecos sucesivos. Esto se debe a que el oído es capaz de percibir las sucesivas reflexiones de las ondas sonoras sobre las superficies reflectantes del recinto.

A partir de la expresión anterior puede deducirse que se puede actuar para disminuir el tiempo de reverberación de un recinto aumentando el área de absorción del mismo, ya sea por la introducción de mobiliario o por el tratamiento de las superficies de la sala.

El tiempo de reverberación influye en la calidad acústica de la sala, ya que valores elevados hacen que no se lleguen a entender las conversaciones. Se recomiendan valores entre 0.4 y 1 segundo en salas con uso predominante de la palabra hablada y entre 1 y 2 segundos en salas de conciertos.

viernes, 18 de junio de 2010

Insonorización locales: suelos flotantes


Al considerar la insonorización de un local de actividad el último aspecto a tener en cuenta es el suelo del mismo.

 
Se recomienda la instalación de suelos flotantes bien para evitar la transmisión de ruidos de impacto tales como arrastre de mobiliario, golpes diversos, pasos de las personas o ruido aéreo procedente de la ambientación del local: música, conversaciones, etc...

 
A la hora de realizar un adecuado diseño para un suelo acústico deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

  • Masa: aportada principalmente por la capa compresora de hormigón, contribuyendo también en buena medida el pavimento de terminación y el soporte rígido.

  • Elasticidad: la colocación de tacos elásticos de caucho evita la propagación de ondas longitudinales a través de la estructura, reduce las vibraciones de la fuente y el ruido de impacto al tratarse de uniones que permiten la unión elástica entre superficies rígidas. Al tratarse de una superficie sometida a variaciones de carga es importante que tenga capacidad de recuperación y que las deformaciones no resulten excesivas, ya que podrían dañarse las superficies rígidas.
  • Resonancias en la cámara: al colocar el suelo sobre los tacos de caucho se crea una cámara o cavidad en la que aparece el fenómeno de la resonancia a ciertas frecuencias debido a la formación de ondas estacionarias. Este hecho provoca una disminuación imporatnte del aislamiento, debido a esta circunstancia se colocan materiales absorbentes en el interior de esta cavidad.
  • Estanquidad: para evitar el contacto directo entre el suelo flotante y los paramentos verticales que provoque la transmisión de ruido y vibraciones desde el suelo al resto de elementos estructurales. Por ello se debe colocar elementos elásticos como bandas de caucho perimetrales en los encuentros entre el mortero del suelo y los paramentos verticales.

Una posible solución constructiva para un suelo flotante de un local de actividad sería la siguiente:




Para realizar un óptimo diseño de un suelo flotante sobre elementos elásticos es necesario considerar las cargas a soportar por el mismo, calculando así la carga por unidad de superficie. Las cargas a soportar provienen de:
  • Peso propio de los elementos constructivos: pavimento,capa de mortero de compresión. 
  • Uso: mobiliario, aforo del local...
En función de estos parámetro se seleccionarán los tacos elásticos antivibratorios, a mayor carga prevista se deberán emplear elementos de mayor dureza. ´

Una vez seleccionado el tipo de elementos antivibratorio se calculará la distancia entre los mismos, para formar la retícula sobre la que se apoyará el resto de elementos del suelo flotante. Se diseñará considerando la carga óptima aconsejada por el fabricante de los mismos.



Por otro lado es importante cuidar los encuentros con otros elementos constructivos para conseguir un óptimo rendimiento acústico del conjunto.

Así por ejemplo se deberá evitar en la medida de lo posible apoyar directamente sobre el suelo los paramentos verticales de separación, procurando que estos apoyen directamente sobre el suelo original. El siguiente detalle constructivo ilustra este aspecto:



Así se puede observar como las montantes metálicas verticales transmiten el ruido generado en el recinto a insonorizar. Se está cargando el suelo con una carga no prevista inicialmente no dejando que actúe completamente como un suelo flotante.

El siguiente detalle constructivo muestra cómo debería ejecutarse, apoyándose los elementos verticales sobre aisladores elásticos que a su vez apoyan directamente sobre el suelo original.



De esta manera se evitan las vías de transmisión de ruido y vibraciones entre recintos. Es importante emplear bandas elásticas en los encuentros entre el suelo y los paramentos verticales para garantizar la estanqueidad del conjunto, como puede observarse en el detalle anterior.

El correcto diseño y ejecución del suelo de un local de actividad constituye un aspecto de vital importancia para garantizar el cumplimiento de las especificaciones de aislamiento acústico de sus cerramientos.






sábado, 12 de junio de 2010

Aislamiento acústico mediante elastómeros acrílicos aplicados in situ

Los materiales elastómeros acrílicos han sido aplicados tradicionalmente para la impermeabilización de cerramientos exteriores en obras de edificación.

Las propiedades de estos materiales permiten aplicarlos también en en desarrollo de productos destinados a la mejora del aislamiento acústico.

La empresa Desarrollos Químicos Castellanos ha desarrollado un producto Sonec en base al empleo de este tipo de material.

Al igual que otros materiales como la espuma de poliuretano su aplicación se realiza in situ, el material se presencia en forma de solución acuosa que debe aplicarse en obra bien mediante rodillo o bien proyectado.

Sus características son las siguientes:

  • Densidad: 1750 kg/m3.
  • Impermeable al agua.
  • Clase de comportamiento al fuego: M1
  • Conductividad térmica: 0.43 W/m K
Las propiedades que presenta este material son las siguientes:
  • Adaptación al material que sirve como sustrato facilitando el tapado de grietas y fisuras.
  • Adherencia que facilita su aplicación.
  • Compatibilidad con todo tipo de materiales empleados en la construcción (placas de yeso laminado, tabiquería cerámica, lanas minerales...).
  • Propiedades adhesivas que facilitan la instalación de las lanas minerales evitando desprendimientos.
  • Es transpirable por los que evita la aparición de humedades.
  • Elasticidad que evita su agrietamiento ante pequeños movimientos del material que le sirve de sustrato.
En cuanto a sus aplicaciones se puede aplicar en cámaras de tabiques de separación entre recintos o en fachadas. Está especialmente indicado para su aplicación junto con placas de yeso laminado.

Se debe aplicar en forma de capas sucesivas hasta formar una lámina de al menos 1 kg/m2 (0.6 mm de espesor). La mejor forma de aplicación es mediante pistola pulverizadora ya que garantiza una mayor uniformidad y el ahorro de material.


Una vez aplicada comienza un proceso de reticulación que se acelera si el local se encuentra debidamente ventilado.

Así se forma una membrana elástica que aporta masa al conjunto y que facilita la transformación de la energía acústica en energía calorífica.

De momento el fabricante no facilita ensayos realizados en laboratorio por empresa acreditada, pero estaremos atentos a su aparición para publicarlos.