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
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
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
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:
- 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.
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