CENTRAL MURCIA ALICANTE MADRID BARCELONA P.I.Benieto C/ del Transport Gandia (Valencia)

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1 PROYECTO DE ACONDICIONAMIENTO Sala Auditorio. Llosa de Ranes Valencia.

2 Referencia del autor AA-PR.0007 Título del Proyecto: PROYECTO DE ACONDICIONAMIENTO. Objeto del Estudio: Acondicionamiento acústico sala Auditorio. Ubicación: Solicitante: Autor Nombre: Población: Provincia: Sala Auditorio. Llosa de Ranes Valencia Nombre: Construcciones Díaz Sala S.L. CIF: B Domicilio: Plaza Màrtirs 42 Población: Llanera de Ranes Provincia: Valencia. Nombre: N.I.F. Juan Luis Aguilera de Maya Ingeniero Técnico Telecomunicaciones Colegiado nº Q Empresa: Acústica y Telecomunicaciones S.L. C.I.F.: B Domicilio: Cl. Transport nº 12. P.I. Benieto D.P.: Población: Gandía. Provincia: Valencia. Gandia a 07 de Abril de 2009 El Ingeniero Técnico de Telecomunicaciones. Juan Luis Aguilera de Maya Col. nº 6629

3 ÍNDICE 1. OBJETO DEL PROYECTO. 2. USOS DEL EDIFICIO. DESCRIPCIÓN DEL AUDITORIO. 3. PARÁMETROS DE CALIDAD ACÚSTICA. 4. ESTUDIO ACÚSTICO DEL AUDITORIO AISLAMIENTO ACÚSTICO DE PUERTAS 4.2. ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVESTIMIENTOS DE LA SALA AUDITORIO DISEÑO GEOMÉTRICO DEL TECHO SOBRE ESCENARIO 5. RESULTADOS 6. CONCLUSIONES ANEXOS ANEXO 1 PLANOS Ref AA-PR.0007 Página 1 de 37

4 MEMORIA Ref AA-PR.0007 Página 2 de 37

5 1. OBJETO DEL PROYECTO. El presente proyecto tiene como objeto el estudio y diseño de todos aquellos aspectos que puedan presentar una influencia significativa en la calidad acústica del Auditorio de la Llosa de Ranes, Valencia. Se estudian los siguientes aspectos: - Definición de las características de los materiales de recubrimiento, con el objeto de conseguir una difusión uniforme del sonido en la sala y un tiempo de reverberación adecuado al uso de la misma. - Cálculo mediante el programa de simulación CATT-Acoustic de los parámetros representativos de la calidad acústica de la sala para verificar si se encuentran dentro de los márgenes de valores recomendados. - Definición de la geometría del techo con el objeto de reforzar las primeras reflexiones sobre la zona de audiencia. Ref AA-PR.0007 Página 3 de 37

6 2. USOS DEL EDIFICIO. DESCRIPCIÓN DEL LOCAL. Actividad: Sala Auditorio Se trata de la sala Auditorio sita en C/Proyecto S/N en Llosa de Ranes, Valencia. 3. PARÁMETROS DE CALIDAD ACÚSTICA DE LA SALA. DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ACÚSTICA EN LA ZONA DE AUDICIÓN La uniformidad de distribución de la energía acústica en la zona de audición es un parámetro fundamental para determinar de que forma se comportará la sala y cual es la impresión perceptiva que queremos que se transmita al receptor. La forma de la sala y la naturaleza de los elementos de revestimiento son los factores más adecuados para conseguir una adecuada uniformidad. CAMPO DIRECTO Y CAMPO REVERBERADO La primera consideración a tener en cuenta es conocer la diferencia existente entre campo directo y campo reverberado. Aplicando exclusivamente la teoría acústica estadística, la energía sonora total presente en cualquier punto de un recinto se obtiene como suma de una energía de valor variable y otra de valor constante. La energía de valor variable corresponde al sonido directo y la de valor constante va asociada al sonido indirecto o reflejado. El hecho de que dicha energía no dependa del punto en consideración proviene de aplicar la teoría estadística a todo el sonido reflejado y, en consecuencia, de tratar por igual todas las reflexiones, sean primeras o tardías. Habitualmente no se trabaja en términos de energía sino de nivel de presión sonora SPL, lo cual es totalmente equivalente. Ref AA-PR.0007 Página 4 de 37

7 Por tanto, a partir de lo que se acaba de exponer la presión sonora total en un punto cualquiera de un recinto se obtiene a partir de las contribuciones del sonido directo (disminuye con la distancia a la fuente) y del sonido reflejado (se mantiene constante). La zona donde predomina el sonido directo se denomina campo directo. A dicha zona pertenecen los puntos más cercanos a la fuente sonora y en ella el nivel de presión sonora disminuye 6dB cada vez que se dobla la distancia a la fuente. La zona donde predomina el sonido reflejado recibe el nombre de campo reverberado. A esta zona pertenecen los puntos más alejados de la fuente sonora y en ella el nivel de presión sonora se mantiene constante. La distancia a la cual el campo directo y el campo reverberado se igualan se denomina distancia crítica y se puede demostrar que: Donde D c = Q R (1) Q es el factor de directividad de la fuente sonora R es la constante de la sala definida por: S t α 1 α m 2 donde S t es la superficie total de la sala y α el coeficiente medio de absorción de la misma. Ref AA-PR.0007 Página 5 de 37

8 TIEMPO DE REVERBERACIÓN La reverberación, es la persistencia del sonido en una sala una vez cesa la fuente. Su importancia radica en el hecho de que los mensajes acústicos, ya sean hablados o musicales se componen de sonidos individuales (sílabas, palabras, acordes..) separados en el tiempo, que al ser audibles en un recinto, durante cierto tiempo después de haber sido emitidos, se entremezclan con sonidos emitidos posteriormente. Esta persistencia del sonido (y consiguiente efecto de mezcla) es a veces beneficiosa, pues puede reforzarlo y prolongarlo (plenitud de sonidos musicales), pero, otras veces, puede ser perjudicial enmascarando unos sonidos con otros (pérdida de inteligibilidad de la palabra). La reverberación favorece la difusión del sonido o percepción del mismo con igual intensidad en todas las direcciones. El tiempo de reverberación se define como el tiempo que transcurre desde que el foco emisor se detiene hasta el momento en que el nivel de presión sonora SPL cae 60dB con respecto a su valor inicial. Por lo general el RT (tiempo de reverberación) varía con la frecuencia, tendiendo a disminuir a medida que ésta aumenta. Uno de los requisitos básicos para conseguir un buen confort acústico y una correcta inteligibilidad de la palabra es que el nivel de campo reverberante sea suficientemente bajo. Si el espacio a estudio tiene un gran volumen y está escasa o nulamente tratado con materiales absorbentes, el nivel de campo reverberado resultará muy alto ya que le tiempo de reverberación del mismo será demasiado elevado. Ello significa que la Distancia Crítica será muy pequeña y por poco que nos alejemos de la fuente nos encontraremos en un campo reverberante donde la inteligibilidad de la palabra no será buena. Para solucionar este problema se deberá tratar acústicamente y de forma adecuada el espacio en cuestión consiguiendo así una disminución del tiempo de reverberación lo que deriva en una disminución del campo reverberante y un aumento, por tanto, de la distancia crítica. Ref AA-PR.0007 Página 6 de 37

9 Lógicamente todo ello redundará en beneficio del confort acústico y de la inteligibilidad de la palabra. Ahora bien, debido a la relación directa entre el nivel de campo reverberante, Lr, y el tiempo de reverberación, RT, el objetivo a cumplir desde un punto de vista cuantitativo se fija siempre sobre este último parámetro. Varias investigaciones realizadas evaluando las acústicas de las mejores salas del mundo (según la opinión de las audiencias o usuarios y de expertos) han revelado que para cada finalidad existe un tiempo de reverberación óptimo, que aumenta al aumentar el volumen en m 3 de la sala. En el gráfico 01 se muestra el resultado de uno de estos estudios. Debe aclararse que no hay coincidencia entre los resultados presentados por diversos investigadores, aunque cualitativamente son similares. Gráfico 01. Tiempo de reverberación óptimo en función del volumen de una sala (según L.L. Beranek). (a) Estudios de radiodifusión para voz. (b) Salas de conferencias. (c) Estudios de radiodifusión para música. (d) Salas de conciertos. (e) Iglesias. En la gráfica se observa que el valor promedio del tiempo de reverberación varía en función del uso al que se destine la sala a estudio. Ref AA-PR.0007 Página 7 de 37

10 En general los tiempos de reverberación recomendados para salas destinadas, únicamente, a la palabra son menores que los tiempos de reverberación adecuados para salas de conciertos o salas multiusos. Con un tiempo de reverberación alto las vocales se prolongan demasiado, enmascarando a las consonantes que les siguen, lo que reduce la inteligibilidad de la palabra. La música, por el contrario, se beneficia con un tiempo de reverberación considerable, ya que éste permite encajar mejor los sonidos y disimular pequeñas imperfecciones de ejecución, a la vez que aporta una espacialidad que es deseable en la música. En el caso de salas de usos múltiples se deberá llegar a un compromiso en los valores de tiempo de reverberación recomendados para la palabra y los valores recomendados para la música. En cualquier caso es conveniente que el RT se mantenga lo más constante posible respecto a la frecuencia, especialmente a frecuencias bajas, ya que un aumento de la reverberación a baja frecuencia produce un empeoramiento del grado de inteligibilidad de la palabra. Por otro lado a partir de la banda de octava centrada en 2KHz existe una disminución inevitable de los valores de RT debido a la absorción del aire. Dicha disminución se hace particularmente patente cuando se trata de espacios grandes. El valor promedio del tiempo de reverberación varía en función del uso al que se destine la sala a estudio y se define como: RT (500Hz) + RT (1KHz) RT mid = ( s) (2) 2 Ref AA-PR.0007 Página 8 de 37

11 INTELIGIBILIDAD DE LA PALABRA La percepción de la palabra es mucho más objetiva que la percepción de la música y está regida, fundamentalmente, por factores físicos y lingüísticos (construcciones y contexto) y, en menor medida, por factores psíquicos. Los factores lingüísticos no son afectados por la acústica de la sala. El objetivo de cualquier oyente de un mensaje oral es su comprensión y por tanto el criterio básico, para medir la calidad de audición verbal de una sala, es la inteligibilidad de la palabra que se alcanza en sus distintas localidades. La comprensión de la palabra conlleva que el sonido llegue con suficiente intensidad para emerger del ruido de fondo y que sea discernible cada fonema, para lo que debe llegarse a un compromiso entre la pérdida de claridad debida a la excesiva reverberación y la pérdida de intensidad debida a la excesiva absorción. La absorción de las altas frecuencias producida por la mayoría de los materiales e incluso por el aire, produce gran pérdida de inteligibilidad, pues se pierde el carácter distintivo de muchas consonantes. La cuantificación del grado de inteligibilidad se lleva a cabo mediante dos parámetros: - %AlCons definido por Peutz como el tanto por cien de Pérdida de Articulación de Consonantes. Este investigador holandés dedujo que el valor de %ALCons en un punto dado de una sala se podía determinar, simplemente, a partir del conocimiento del tiempo de reverberación y de la diferencia entre los niveles de presión sonora de campo directo, L D, y campo reverberado, L R, en dicho punto mediante la siguiente ecuación. Ref AA-PR.0007 Página 9 de 37

12 L D QR LR = 10 log 17 ( db) 2 (3) r Donde. Q es el factor de directividad de la fuente sonora en la dirección considerada. R constante de la sala (m 2 ). r distancia del punto considerado a la fuente sonora (m). Cuanto más cerca esté situado el receptor de la fuente sonora L L mayor), menor será el %ALCons, es decir, mayor ( D R inteligibilidad al igual que cuando disminuye el tiempo de reverberación y en consecuencia disminuye el %ALCons. El valor de %ALCons va aumentando a medida que el receptor se aleja de la fuente, hasta una distancia r = 3.16 Dc. Para distancias r > 3.16 Dc, equivalentes a ( L L D R ) < 10dB, el valor de &ALCons tiende a ser constante. Ello significa que a partir de esa distancia la inteligibilidad de la palabra ya no empeora. Otro parámetro que influye de forma sustancial en la inteligibilidad de la palabra es el ruido de fondo. Su efecto es despreciable cuando está, al menos, 12dB por debajo del nivel de la señal. - STI/RASTI Es un parámetro alternativo al %ALCons que permite, al igual que éste, cuantificar el grado de inteligibilidad de la palabra. Su valor oscila entre 0 (inteligibilidad nula) y 1 (inteligibilidad total). El RASTI es una versión simplificada del STI. Ref AA-PR.0007 Página 10 de 37

13 Se ha podido demostrar que existe una buena correlación entre los valores de STI/RASTI y %ALCons. Esta correlación se muestra en la gráfica 02 y en la tabla 01, en esta última se muestra también la valoración subjetiva del grado de inteligibilidad. %ALCons ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 STI/RASTI Gráfico 02. Correspondencia entre STI/RASTI y ALCons %ALCons STI/RASTI Valoración Subjetiva 1.48% 0% Excelente 4.8% 1.6% Buena 11.4% - 5.3% Aceptable 24.2% - 12% Pobre 46.5% - 27% Mala Tabla 01. Relación entre %ALCons y STI/RASTI y valoración subjetiva. Ref AA-PR.0007 Página 11 de 37

14 ECOS, FOCALIZACIONES Y RESONANCIAS En cualquier sala de audición hay que evitar problemas acústicos que podrían llamarse de primer orden como ecos, focalizaciones y resonancias. Para eliminar el riesgo de eco, se tratarán, con materiales absorbentes las superficies que pudieran dar reflexiones a alguna zona de la sala con excesivos retrasos respecto al sonido directo. Un retraso de 50ms entre el sonido directo y la primera reflexión o entre reflexiones consecutivas puede producir sensación de eco siempre que los sonidos lleguen con suficiente nivel. Las focalizaciones o concentraciones de energía acústica en una zona de la sala se pueden producir por reflexiones sobre superficies cóncavas, por lo que su uso puede ocasionar problemas. La uniformidad en la conservación de frecuencias se conseguirá evitando que la sala tenga frecuencias de resonancia aisladas, es decir, favoreciendo la aparición de múltiples modos de resonancia en la sala mediante unas proporciones adecuadas. Ref AA-PR.0007 Página 12 de 37

15 4. ESTUDIO ACÚSTICO DE LA SALA AUDITORIO. En este punto vamos a tratar las condiciones que debe de cumplir la sala a estudio, para que el confort acústico en el interior de la misma sea el adecuado para su uso y volumen. Además se definirá el tipo de puertas que se deben colocar en el acceso al auditorio para que cuenten con un aislamiento acústico suficiente que proporcione a la sala un nivel bajo de ruido de fondo, de manera que se cumplan los criterios de la curva NC-25 y por tanto obtengamos en el interior de la sala un nivel de ruido de fondo máximo con la instalación de aire acondicionado en marcha de 35dB(A). - Descripción de puertas de acceso al auditorio. - Descripción de los materiales de revestimiento de la sala. - Descripción la geometría del techo. Los cálculos se van a realizar para dos situaciones diferentes: - Auditorio sin ocupación. - Auditorio con ocupación al 100% AISLAMIENTO ACÚSTICO DE PUERTAS Es necesaria la instalación de puertas dobles con un vestíbulo entre ellas, para evitar la transmisión de ruido al interior de la sala y cumplir los criterios establecidos en la curva NC-25. Cada puerta debe ser acústica, contando con un espesor de 80mm, rellenas con material aislante y absorbente acústico equipadas con burlete perimetral de goma esponjosa, con revestimiento exterior de neopreno y cierre de presión mediante leva. Tratamiento superficial con imprimación sintética. El elemento de cierre está constituido con un punto de ajuste central e interior, manillón interior de duraluminio inyectado y cromado. Eje principal de cuadro de acero de 14mm cincado. Las bisagras son de tipo pernio y su número va en proporción al tamaño de la puerta. Ref AA-PR.0007 Página 13 de 37

16 Los burletes perimetrales de ajuste por presión están fabricados especialmente en goma esponjosa con recubrimiento exterior de neopreno para protegerlo de los cambios de temperatura, rayos ultravioletas, humedades, etc. En el plano 02 adjunto en Anexo 2, se marca sobre plano las puertas que deben contar con las características anteriormente citadas ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO DESCRIPCIÓN DEL AUDITORIO Sala de planta rectangular, de, aproximadamente, 19m de largo, desde la boca del escenario y 22m de anchura. Cuenta con una altura media de 9.5m. Su volumen es aproximadamente de 6100m 3. Cuenta con un anfiteatro en planta primera de, aproximadamente, 160m 2 y una altura media de 4.3m. El anfiteatro tiene un aforo de 124 personas y el patio de butacas en planta baja cuenta con 316 localidades. OBJETIVOS ACÚSTICOS DE DISEÑO. Basándonos en la volumetría que ofrece la sala y el uso al cual se va a destinar, se ha diseñado el revestimiento de la sala para obtener un Tiempo de Reverberación medio alrededor de 1.2 segundos para sala ocupada. RT estimado 1.2 segundos para sala ocupada. Ref AA-PR.0007 Página 14 de 37

17 REVESTIMIENTOS DE LA SALA AUDITORIO. A continuación se describen los revestimientos proyectados en la sala. Revestimientos adecuados para cumplir con el objetivo propuesto de conseguir una difusión uniforme del sonido en la sala y un tiempo de reverberación adecuado al uso de la misma. PAVIMENTO Y ZONA DE AUDIENCIA. El pavimento de la sala debe revestirse de moqueta fina pegada directamente sobre el suelo y en la zona de audiencia se colocarán butacas con un cierto grado de absorción. La superficie equivalente destinada a la audiencia, zona de butacas, es de, aproximadamente, 240m 2 mientras que la moqueta cubre una superficie aproximada de 410m 2. A continuación se puede ver el coeficiente de absorción de las butacas y moqueta propuestas para este proyecto para cada banda de octava de 125Hz a 5KHz. absorción 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Butacas Butacas vacías Butacas Ocupadas frecuencia (Hz) Gráfica 03. Coeficiente de absorción de las butacas propuestas para la zona de audiencia, vacías y ocupadas. Ref AA-PR.0007 Página 15 de 37

18 absorción 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Moqueta frecuencia (Hz) Gráfica 04. Coeficiente de absorción de la moqueta propuesta para la zona de audiencia. CERRAMIENTOS DEL FONDO DE LA SALA. Es necesario tratar la parte trasera de la sala con material de alto coeficiente de absorción acústica con la finalidad de evitar la aparición de ecos debido a la distancia que existe entre el escenario y la parte trasera de la sala. El material empleado para revestir esta zona es placa de yeso laminado perforada de 13mm de espesor y con un porcentaje de perforación del 16%. Las perforaciones son cuadradas de 100mm 2 y separadas una distancia de 10mm entre ellas y se deben situar a una distancia de 20mm de la pared. Por detrás de las placas de yeso laminado se coloca lana mineral de 15mm de espesor y 90Kg/m 3 de densidad con velo negro de protección. La instalación se realiza mediante estructura metálica de omegas de acero galvanizado de 20mm de anchura atornilladas a la pared. A dicha perfilería se atornillan las placas de yeso laminado perforadas. El interior de la perfilería albergará la lana de roca de 15mm de espesor y 90Kg/m 3 de densidad. Se debe cubrir una superficie total de, aproximadamente, 145m 2. En el Plano 02 adjunto en Anexos hay un detalle de esta solución y las zonas donde se debería aplicar la misma. Ref AA-PR.0007 Página 16 de 37

19 A continuación se puede ver el coeficiente de absorción del material empleado para revestir las paredes de fondo de la sala para cada banda de octava de 125Hz a 5KHz. absorción 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Placa de Yeso laminado perofrada frecuencia (Hz) Gráfica 05. Coeficiente de absorción de la placa de yeso laminado perforada sobre el fondo de la sala. Ref AA-PR.0007 Página 17 de 37

20 CERRAMIENTOS LATERALES DE LA SALA. Para alcanzar un tiempo de reverberación óptimo en la sala no es suficiente con tratar, únicamente, la parte trasera de la misma. Por ello se coloca absorción sobre paredes laterales a cada lado del patio de butacas, tanto en planta baja, como en anfiteatro, cubriendo una superficie aproximada de 135m 2. El material empleado para revestir esta zona es el mismo que en el caso de la pared trasera de la sala, es decir, placa de yeso laminado perforada al 16%, con perforaciones cuadradas de 100mm 2 separadas entre ellas 10mm. En la gráfica 05 se puede ver por bandas de octava el coeficiente de absorción del material utilizado. En el Plano 01 adjunto en Anexos hay un detalle de esta solución y las zonas donde se debería aplicar la misma. Para el resto del cerramiento que conforma las paredes laterales del auditorio, donde no se coloca material absorbente, se empleará placa de yeso laminado lisa de 15mm de espesor. Por detrás de las placas de yeso laminado se coloca lana mineral de 15mm de espesor y 90Kg/m 3 de densidad. La instalación se realiza mediante estructura metálica de omegas de acero galvanizado de 20mm de anchura atornilladas a la pared. A dicha perfilería se atornillan las placas de yeso laminado lisas. El interior de la perfilería albergará la lana de roca de 15mm de espesor y 90Kg/m 3 de densidad. Se cubre con placa de yeso laminado lisa una superficie total sobre paredes de, aproximadamente, 560m 2. En el Plano 01 adjunto en Anexos hay un detalle de esta solución y las zonas donde se debería aplicar la misma. Ref AA-PR.0007 Página 18 de 37

21 A continuación se puede ver el coeficiente de absorción la placa de yeso laminado lisa, para cada banda de octava de 125Hz a 5KHz. absorción 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Placa de Yeso laminado lisa frecuencia (Hz) Gráfica 06. Coeficiente de absorción de la placa de yeso laminado lisa en paredes laterales de la sala. Ref AA-PR.0007 Página 19 de 37

22 TECHO DE LA SALA AUDITORIO. El techo de la sala se compone de dos partes. Sobre el escenario. La primera parte, sobre la zona del escenario se compone de 4 paneles de placa de yeso laminado lisa de 15mm de espesor. Dos paneles inclinados y dos paneles curvos con un cierto grado de inclinación. En el plano 03 adjunto en Anexo Planos, se puede ver las dimensiones y grado de inclinación de cada uno de los paneles que definen el techo sobre el escenario. Sobre el patio de butacas. La segunda parte del techo, sobre el patio de butacas, se compone placa de yeso laminado lisa sobre la cual se coloca lana de roca de 40mm de espesor y 70Kg/m 3 de densidad. Ambas zonas del techo se instalan debidamente suspendidas del forjado o estructura base, mediante varilla roscada y atornilladas a una estructura de acero galvanizado de perfiles TC-47. El techo del auditorio cuenta con una superficie aproximada de 760m 2, 430m 2 para el techo sobre el patio de butacas y 330m 2 sobre el escenario. El material empleado es el mismo que para revestimiento de cerramientos laterales por lo que el coeficiente de absorción para bandas de octava de 125Hz a 5KHz se puede ver en la gráfica 06 del presente informe. En el Plano 01 adjunto en Anexos hay un detalle de instalación y zona a cubrir de cada techo. Ref AA-PR.0007 Página 20 de 37

23 TECHO CORRESPONDIENTE AL SUELO DEL ANFITEATRO. Puesto que queda poca altura entre el patio de butacas, en la zona trasera del auditorio, y el anfiteatro, se deberá tratar con material absorbente esta zona de techo (la zona que corresponde al suelo del anfiteatro por la parte de planta baja). De esta forma se evitará que exista un eco flotante en esta zona. El material absorbente a emplear es el mismo que para paredes de laterales y paredes del fondo de la sala. Se trata de placa de yeso laminado perforada al 16%, con perforaciones cuadradas de 100mm 2 separadas entre ellas 10mm. En la gráfica 05 se puede ver por bandas de octava el coeficiente de absorción del material utilizado. Esta zona cubre una superficie aproximada de 100m 2. En el Plano 01 adjunto en Anexos hay un detalle concreto de la zona a tratar. Ref AA-PR.0007 Página 21 de 37

24 RESUMEN ACONDICIONAMIENTO DE LA SALA AUDITORIO. SALA AUDITORIO Zona de audiencia. Butacas y Pavimento Zona de butacas 240 m 2 Zona recubierta de moqueta 410 m 2 Zonas tratadas con material absorbente a base de placa de yeso laminado perforada con lana de roca en su parte posterior. Paredes traseras de la sala. 145 m 2 Cerramientos laterales de la sala. 95 m 2 Suelo de anfiteatro por la parte de planta baja 100 m 2 Zonas tratadas con placa de yeso laminado liso. Cerramientos laterales 510 m 2 Techo sobre escenario 330 m 2 Techo sobre patio de butacas 430 m 2 Tabla 01. Tabla resumen de los materiales y sus áreas equivalentes. Ref AA-PR.0007 Página 22 de 37

25 En la siguiente figura se muestran varios puntos de vista de la simulación en tres dimensiones de la sala a estudio donde se puede observar, por colores, los revestimientos ejecutados en la misma. Material de revestimiento Color en croquis (Figura 01) Moqueta Butacas Placa de yeso laminado perforada de 13mm de espesor y con un porcentaje de perforación del 16%. Las perforaciones son cuadradas de 100mm 2 y separadas una distancia de 10mm entre ellas y se deben situar a una distancia de 20mm de la pared. Por detrás de las placas de yeso laminado se coloca lana mineral de 15mm de espesor y 90Kg/m 3 de densidad. Placa de yeso laminado lisa de 15mm de espesor montada a 20mm de la pared y con lana de roca de 15mm de espesor y 90Kg/m 3 de densidad. Verde Naranja Magenta Amarillo Ref AA-PR.0007 Página 23 de 37

26 Vista desde el lateral derecho de la sala Vista desde el lateral izquierdo de la sala Figura 01. Vista en perspectiva de la sala a estudio con los materiales de revestimiento empleados para llevar a cabo la simulación. Ref AA-PR.0007 Página 24 de 37

27 DISEÑO GEOMÉTRICO DEL TECHO SOBRE ESCENARIO. En la acústica natural de una sala, juega un papel fundamental la geometría del techo, debe diseñarse de forma que cuando los rayos sonoros procedentes del orador, situado en el escenario, incidan sobre él, se reflejen hacia el patio de butacas cubriendo toda la zona de audiencia, de forma que se refuerce la generación de primeras reflexiones. A continuación se puede ver una sección del auditorio en la cual se representa en azul la geometría del techo propuesto. Figura 03. Geometría propuesta para el techo de la sala. Como podemos observar, la totalidad del escenario y parte del patio de butacas queda cubierto por un techo compuesto dos paneles con cierta inclinación y dos paneles curvos de forma que las primeras reflexiones sobre ellos, cubren la práctica totalidad de la zona de audiencia. En el plano 03 adjunto en Anexo Planos, se puede ver las dimensiones y grado de inclinación de cada uno de los paneles que definen el techo sobre el escenario. Ref AA-PR.0007 Página 25 de 37

28 En la siguiente imagen se puede ver una distribución de los rayos reflejados sobre dichos paneles. Figura 04. Distribución de rayos sonoros. En rojo se puede ver el recorrido que siguen los rayos sonoros que, procedentes de un orador situado a unos 6m de la boca del escenario, se reflejan sobre el primer panel curvo del techo. En verde se puede ver el recorrido que siguen los rayos sonoros que, procedentes de un orador situado a unos 3m de la boca del escenario, se reflejan sobre el segundo panel curvo del techo. En magenta se puede ver el recorrido que siguen los rayos sonoros que, procedentes de un orador situado en la boca del escenario, se reflejan sobre el segundo panel curvo del techo. Por tanto, a la vista de la figura 04, se puede ver que la geometría definida para el techo, favorece las primeras reflexiones en la totalidad de la zona de audiencia. Ref AA-PR.0007 Página 26 de 37

29 5. RESULTADOS. El presente proyecto tiene como objeto el estudio y diseño de todos aquellos aspectos que puedan presentar una influencia significativa en los parámetros de calidad acústica de la sala auditorio a estudio. En la fase de estudio se proponen una serie de soluciones acústicas cuya finalidad es cumplir el objetivo del proyecto y conseguir que los parámetros de calidad acústica que definen el recinto estén dentro de los márgenes recomendados. Para comprobar que dichos parámetros cumplen con las expectativas propuestas, se realiza una simulación, haciendo uso del programa de simulación CATT Acoustic V.8, de cómo se comportaría la sala. El software CATT Acoustic V.8 nos permite diseñar el recinto a estudio, simular y predecir los parámetros de calidad acústica óptimos para un correcto acondicionamiento acústico del mismo. Los primeros programas de simulación acústica aparecieron a principios de los 80 y con el tiempo, el continuo perfeccionamiento de los mismos, ha permitido disponer de herramientas que facilitan enormemente el diseño de cualquier tipo de recinto. Mediante su utilización, es posible calcular con un grado de aproximación elevado, aquellos parámetros considerados más representativos de la calidad acústica de un recinto cualquiera. Ref AA-PR.0007 Página 27 de 37

30 Presentación de los resultados. Datos geométricos de la sala: - Superficie en planta baja: 700m 2 - Superficie en planta primera: 165 m 2 - Volumen: 6100m 3 Condiciones de la sala a la hora de la simulación: - Temperatura: 20º - Humedad relativa: 50% Distribución de los puntos de medida definidos como receptores sobre la sala a estudio. A continuación se describe la situación de los diferentes receptores distribuidos sobre la superficie de audiencia de la sala para llevar a cabo la simulación. Figura 02. Distribución de los receptores sobre el plano de audiencia. Puntos de cálculo (receptores) Número de puntos = 13 nombrados desde id 01 hasta id 13 Altura de los puntos = 1.5 metros respecto al suelo Puntos de cálculo (emisores) Fuente Omnidireccional nombrada como A0. En los resultados obtenidos de las simulaciones se ha tenido en cuenta una única fuente situada en la posición del orador. Ref AA-PR.0007 Página 28 de 37

31 5.1. RESULTADOS LA SIMULACIÓN PARA DE SALA VACÍA. TIEMPO DE REVERBERACIÓN. En la tabla 02 y en el gráfico 07 y 08 se muestran los resultados del tiempo de reverberación obtenido para cada banda de octava de 125Hz a 4kHz y en cada uno de los puntos de medida definidos, así como el tiempo de reverberación promedio de la sala. Valores por frecuencia, en bandas de octava, de 125 a 4000Hz, del tiempo de reverberación para cada una de las posiciones de Tr (segundos) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 F (Hz) RT promedio(s) receptor estudiadas. SALA SIN OCUPACIÓN Frecuencia (Hz) Gráfico 07. Tiempo de reverberación en segundos en cada receptor Tr mid (segundos) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 T-30 [s] ocupación al 0% Frecuencia (Hz) Tabla 02. Valores medios del tiempo de reverberación. Gráfico 08. Tiempo de reverberación promedio de todos los puntos de medida situados en la sala. Ref AA-PR.0007 Página 29 de 37

32 El tiempo de reverberación medio, RTmid, de la sala sin ocupación es de: RT mid = 1.25 segundos Ref AA-PR.0007 Página 30 de 37

33 DEFINICIÓN. En los gráficos 09 y 10 se muestran los valores de la definición para cada posición estudiada en la sala, en bandas de octava de 125Hz a 4000Hz y los valores promedio de la definición. Valores por frecuencia, en bandas de octava, de 125Hz a 4000Hz, de F (Hz) la Definición (%) para cada una de las posiciones de receptor Definición (%) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 estudiadas k 2k 4k Frecuencia (Hz) Gráfico 09. Valores de definición promedio de cada posición de receptor, por bandas de octava de 125 a 4000Hz D-50(%) promedio % 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 D-50 [%] ocupación al 0% k 2k 4k Frecuencia (Hz) Tabla 03. Valores medios del tiempo de reverberación Gráfico 10. Tiempo de reverberación promedio de todos los puntos de medida situados en la sala D = 53 > 50% Ref AA-PR.0007 Página 31 de 37

34 RASTI. En el gráfico 11 se muestran los valores de RASTI obtenidos de la simulación en cada una de las 13 posiciones de receptor distribuidas sobre la zona de audiencia. RASTI (%) Receptores Gráfico 11. Valores de RASTI para cada uno de los receptores distribuidos por la sala con una ocupación 0%. El valor de RASTI para la sala es de 0.549, por tanto según la valoración que hace Peutz, estamos en una sala aceptable desde el punto de vista inteligible. RASTI = 54.9% Ref AA-PR.0007 Página 32 de 37

35 5.2. RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN PARA SALA OCUPADA. TIEMPO DE REVERBERACIÓN. En la tabla 04 y en el gráfico 12 y 13 se muestran los resultados del tiempo de reverberación obtenido para cada banda de octava de 125 a 4000Hz y en cada uno de los puntos de medida definidos, así como el tiempo de reverberación promedio de todos los valores de RT medidos. Valores por frecuencia, en bandas de octava, de 125 a 4000Hz, del tiempo de reverberación para cada una de las posiciones Tr (segundos) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 de receptor estudiadas. SALA CON UNA OCUPACIÓN AL 100% Frecuencia (Hz) Gráfico 12. Tiempo de reverberación en segundos en cada receptor F (Hz) RT promedio(s) Tr mid (segundos) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 T-30 [s] ocupación al 100% Frecuencia (Hz) Tabla 04. Valores medios del tiempo de reverberación Gráfico 13. Tiempo de reverberación promedio de todos los puntos de medida situados en la sala Ref AA-PR.0007 Página 33 de 37

36 El tiempo de reverberación medio, RTmid, de la sala con una ocupación al 100% es de: RT mid = 1.24 segundos Ref AA-PR.0007 Página 34 de 37

37 DEFINICIÓN. En los gráficos 14 y 15 se muestran los valores de la definición para cada posición estudiada en la sala, en bandas de octava de 125 a 4000Hz y los valores promedio. Valores por frecuencia, en bandas de octava, de 125Hz a 4000Hz, de F (Hz) la Definición (%) para cada una de las posiciones de receptor Definición (%) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 estudiadas k 2k 4k Frecuencia (Hz) Gráfico 14. Valores de definición promedio de cada posición de receptor, por bandas de octava de 125 a 4000Hz D-50(%) promedio % 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 D-50 [%] ocupación al 100% k 2k 4k Frecuencia (Hz) Tabla 05. Valores medios del tiempo de reverberación Gráfico 15. Tiempo de reverberación promedio de todos los puntos de medida situados en la sala D = 53.4 > 50% Ref AA-PR.0007 Página 35 de 37

38 RASTI. En el gráfico 16 se muestran los valores de RASTI obtenidos de la simulación en cada una de las 13 posiciones de receptor distribuidas sobre la zona de audiencia para una ocupación del 100%. RASTI (%) Receptores Gráfico 16. Valores de RASTI para cada uno de los receptores distribuidos por la sala con una ocupación del 100& El valor de RASTI para la sala auditorio es de 0.556, por tanto según la valoración que hace Peutz, estamos en una sala aceptable desde el punto de vista inteligible. RASTI = 55.6% Ref AA-PR.0007 Página 36 de 37

39 7. CONCLUSIONES. - Con los revestimientos indicados en este proyecto se consiguen los criterios de calidad acústica exigidos para una sala de estas características que se utiliza como auditorio de usos múltiples. - Se cumplen los criterios de diseño marcados al inicio del proyecto, tanto para el tiempo de reverberación, para los parámetros de inteligibilidad, como para la aparición de ecos y focalizaciones en las dos situaciones planteadas. RASTI RTmid 1.2seg D-50(%) > 50 Aceptable ( ) AUDITORIO SIN OCUPACIÓN 1.25seg 53.0% 54.9% AUDITORIO CON OCUPACIÓN COMPLETA 1.24seg 53.4% 55.6% D. Juan Luis Aguilera de Maya Ingeniero Técnico Telecomunicaciones. Nº Colegiado 6629 Acusttel. Acústica y Telecomunicaciones S.L. NOTA IMPORTANTE Esta prohibida la reproducción parcial de cualquiera de las páginas de las que consta el informe sin la autorización por escrito de la empresa Acusttel. Acústica y Telecomunicaciones S.L. Ref AA-PR.0007 Página 37 de 37

40 ANEXO 1 Planos Referencia Rev AA-PR.0015 Página 1 de 6

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