INFLUENCIA DEL MATERIAL ABSORBENTE EN EL INTERIOR DE UNA CÁMARA DE AIRE DE UNA PARTICIÓN DOBLE

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1 INFLUENCIA DEL MATERIAL ABSORBENTE EN EL INTERIOR DE UNA CÁMARA DE AIRE DE UNA PARTICIÓN DOBLE Ignacio Guillen (p), Antonio Uris, Ana Llopis, Hermelando Estellés, Jaime Llinares 1. INTRODUCCIÓN. Se puede comprobar, tanto teóricamente como experimentalmente, que para aumentar el índice de reducción sonora de una partición simple (o de hoja única) doblar la masa de la partición. En la práctica, existen situaciones en las cuales se requiere que la partición tenga una alto índice de aislamiento acústico así como un peso bajo. Estas exigencias no pueden satisfacerse con una partición simple, por lo que la utilización de particiones dobles (o de doble hoja) es una forma común de aumentar el índice de aislamiento acústico utilizando menos masa. Las particiones dobles contienen dos hojas independientes separadas por una cavidad de aire. Este sistema de partición doble tiene su analogía mecánica en un sistema compuesto por dos masas unidad entre sí por un resorte. Se observa que para la frecuencia igual a la frecuencia de resonancia del sistema masa-resorte-masa, hay un decremento importante del índice de reducción sonora, comparado con el de una partición simple de igual masa. Por otro lado, la cámara de aire existente entre las dos hojas puede proporcionar a altas frecuencias un comportamiento desfavorable en el aislamiento, debido a la formación de ondas estacionarias en esta cámara. Esto es debido a que la longitud de onda de las ondas que se propagan entre las dos hojas son del mismo orden de magnitud que la distancia que las separa, con lo que pueden formarse ondas estacionarias [Sharp, 1978]. Para minimizar los efectos de las ondas estacionarias, se colocan materiales acústicos absorbentes en el interior de la cámara de aire [Brown et al., 1978], por lo que aumenta el índice de reducción sonora. El objetivo de este trabajo es mostrar de forma experimental el efecto de la colocación del material absorbente en la cámara de aire, en función de la masa de las hojas que componen la partición doble. 2. ENSAYOS REALIZADOS Se han realizado un total de 8 ensayos, divididos en cuatro grupos: Partición identificada como LH9-1CA compuesta por doble tabique de ladrillo hueco de 9 mm de espesor y cámara de aire de 1 mm, recibido con mortero de cemento, con una de las hojas enlucida a dos caras con yeso y la segunda enlucida a una cara. Posteriormente se construyó otra partición rellenando la cámara de aire con 1 mm de lana de roca de Kg/m 3 de densidad. Esta última partición se identifica como LH9-1RW. Partición identificada como S1CA, compuesta por una placa de cartónyeso, cámara de aire de 1 mm y placa de cartón-yeso, montadas 18

2 (atornilladas) ambas placas sobre perfilería metálica de 1 mm de espesor. Posteriormente se rellenó la cámara de aire con 1 mm de lana de roca de Kg/m 3 de densidad. Esta última partición se identifica como S1RW. Partición identificada como PD-SCA, compuesta por una placa de cartón-yeso, cámara de aire de mm y placa de cartón-yeso, montadas ambas placas sobre perfilería metálica independiente de mm de espesor cada una. Posteriormente se rellenó la cámara de aire con 1 mm de lana de roca de Kg/m 3 de densidad. Esta última partición se identifica como PD- SRW. Partición identificada como PD-TCA, compuesta por tres placas de cartón-yeso, cámara de aire de mm y tres placas de cartón-yeso, montadas ambas placas sobre perfilería metálica independiente de mm de espesor cada una. Posteriormente se rellenó la cámara de aire con 1 mm de lana de roca de Kg/m 3 de densidad. Esta última partición se identifica como PD-TRW. Las placas de cartón-yeso utilizadas tenían un espesor de 13 mm y un peso de 9 Kg/m 3. La longitud de los tabiques era de 3,8 m y la altura de 3 m. Las medidas del índice de reducción sonora se realizaron en la cámara de transmisión normalizada del Grupo de Acústica Arquitectónica y del Medio Ambiente de la Universidad Politécnica de Valencia, según la norma UNE-EN ISO RESULTADOS OBTENIDOS La figura 1 muestra los resultados de las medidas del índice de reducción sonora, R, en las particiones construidas con doble tabique de ladrillo hueco de 9 mm de espesor. Se observa que no existen variaciones significativas del índice de reducción sonora al rellenar la cámara de aire con lana de roca. En la figura 2 se muestran los resultados de las medidas realizadas en las particiones construidas utilizando placas de cartón-yeso montadas sobre perfilería metálica simple. Se observa que al rellenar la cámara de aire con 1 mm de lana de roca se produce un incremento en el índice de reducción sonora en torno a 1 db para frecuencias medias y altas. El incremento en bajas frecuencias es menor debido a que la frecuencia de resonancia del sistema masa-resorte-masa se sitúa en torno a 1 Hz. En la figura 3 se muestran los resultados de las medidas realizadas en las particiones construidas utilizando placas de cartón-yeso montadas sobre perfilerías metálicas independientes. Se observa que en la partición con una única placa de cartón-yeso en cada perfilería, al colocar en la cámara de aire de mm de espesor, lana de roca de 1 mm de espesor, se produce un incremento entre y db en todo el rango de frecuencias excepto a bajas frecuencias (de 1 a 16 Hz) ya que la frecuencia de resonancia del sistema masa-resorte-masa se sitúa en torno a 9 Hz. En las frecuencias en torno a la frecuencia crítica de las placas de cartón-yeso (31 Hz), se produce un incremento en torno a 3 db. En la partición con tres placas de cartón-yeso en cada 19

3 perfilería se observan los mismos efectos pero los incrementos del índice de reducción sonora son menores (en torno a db en todo el rango de frecuencias) LH9-1CA LH9-1RW Frecuencia (hz) Figura 1. Indices de Reducción sonora en las particiones construidas con ladrillo hueco de 9 mm S1CA S1RW Frecuencia (Hz) Figura 2. Indices de Reducción sonora en las particiones construidas con placas de cartón-yeso montadas sobre perfilería metálica simple 16

4 PD-SCA 1 PD-TCA 1 PD-SRW PD-TRW Frecuencia (Hz) Figura 2. Indices de Reducción sonora en las particiones construidas con placas de cartón-yeso montadas sobre perfilerías metálicas independientes De los resultados de los ensayos, se observa que en las particiones dobles el efecto de la instalación de lana de roca en el interior de la cavidad formada por las dos hojas, se ve influenciada por la masa de estas. Se observa que en la partición con una placa de cartón-yeso montada a cada lado de la perfilería metálica simple, al rellenar la cavidad con lana de roca, el incremento del índice de reducción sonora es menor que en la partición con una placa de cartón-yeso montada cada una sobre perfilerías metálicas independientes. Es este es debido a que en este último caso no existe conexión alguna entre las placas de cartón-yeso, siento la transmisión del sonido únicamente por vía aérea, mientras que en el caso de perfilería simple existe transmisión estructural a través de la perfilería. 4. CONCLUSIONES Los resultados de este trabajo muestran que, en una partición doble, a mayor masa de las hojas que conforman la partición menor será el incremento del índice de reducción sonora al rellenar la cavidad con un material acústicamente absorbente (en este caso se ha utilizado lana de roca). 161

5 REFERENCIAS B. H. Sharp, Predicting methods for the sound transmission of building elements. Noise Control Engineering, 11, 1978, S. M. Brown, J. Niedzielski, R. Spalding, Effect of sound-absorptive facing on partition airborne-sound transmission loss. Journal of the Acoustical Society of America, 63(6), 1978, CORRESPONDENCIA. Ignacio Guillen Grupo de Acústica Arquitectónica y del Medio Ambiente Departamento de Física Aplicada. E. T. S. Arquitectura Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera, s/n 4622 VALENCIA Telf: ; Fax: iguillen@fis.upv.es 162