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.
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.
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