2.2. Introducción al aislamiento acústico

Transcripción

1 AISLAMIENTO Y ABSORCIÓN ACÚSTICA nes dimensionales que se muestran menos conflictivas (mejor cuanto más descorrelacionadas se encuentren las dimensiones), obteniéndose el peor resultado si todas las dimensiones son iguales o múltiplos de la dimensión menor. En recintos ya construidos, donde no es posible modificar la estructura de los locales, los tratamientos absorbentes resultan muy útiles para controlar aquellas frecuencias que generan ondas estacionarias Introducción al aislamiento acústico Cuando sobre una superficie incide energía acústica (Ei), la partición irradia también una cierta energía acústica (Et) en el local opuesto. El coeficiente de transmisión τ puede definirse entonces como Et/Ei. Los materiales aislantes del ruido aéreo tienen por objeto disminuir la energía sonora transmitida (Et); es decir, minimizar la energía acústica que los atraviesa. Los materiales con propiedades aislantes se caracterizan por su pérdida de transmisión (PT) o índice de aislamiento acústico a ruido aéreo (R), expresado en db, que se define como: Por tanto, este índice supone una medida de la reducción de la energía acústica que consigue un determinado material cuando lo atraviesa el ruido (a mayor pérdida de transmisión, mayor aislamiento). Al igual que sucede con el coeficiente de absorción, la pérdida de transmisión o aislamiento propiciado por un material depende de la frecuencia 71

2 GUÍA ACÚSTICA DE LA CONSTRUCCIÓN del sonido incidente. Así, un mismo material consigue una mayor atenuación a unas frecuencias que a otras. Por tal motivo, el índice de aislamiento acústico a ruido aéreo (R) se ha de especificar para cada una de bandas frecuenciales de octava o de tercio de octava (R fi ). Aunque, por otra parte, dado que los requisitos acústicos en edificación relativos al aislamiento mínimo que han de presentar las distintas particiones se expresan mediante un único valor, existen índices globales de aislamiento Materiales absorbentes porosos y materiales aislantes: Comparativa de comportamientos y necesidad de su empleo conjunto en edificación Comparativa de comportamientos A modo de resumen, las siguientes figuras reflejan comparativamente el comportamiento acústico de un material absorbente poroso y un material con buenas propiedades aislantes. Partición de lana mineral Partición de hormigón Transmisión de la mayoría del sonido incidente Reducido porcentaje de sonido transmitido Minimización de la energía acústica reflejada Elevado porcentaje de energía acústica reflejada 72

3 AISLAMIENTO Y ABSORCIÓN ACÚSTICA Aumento del nivel sonoro en un recinto cerrado y su disminución mediante absorción acústica A continuación se presenta un ejemplo clarificador de los conceptos de aislamiento y absorción que mostrará la necesidad y los beneficios derivados de un empleo conjunto de los materiales absorbentes y materiales aislantes en edificación. Antes del mencionado ejemplo, es necesario enunciar dos premisas previas relativas al nivel de presión sonora en un recinto cerrado y al aislamiento bruto de una partición. a) Aumento del nivel sonoro en un recinto cerrado En el interior de un recinto cerrado, el sonido total que recibe un oyente es la suma del sonido procedente directamente de la fuente sonora y del que procede de las reflexiones en los cerramientos del local. Por esto, debido a la reflexión en los tabiques y en los forjados, el nivel de ruido que genera un foco sonoro en el interior de un local cerrado se incrementa respecto al que el mismo foco sonoro induciría en el exterior. Así, resulta importante resaltar que la reflexión puede incrementar el nivel sonoro en un recinto hasta en un 10% respecto al ruido directo emitido por el foco

4 GUÍA ACÚSTICA DE LA CONSTRUCCIÓN Por tanto, denominando campo sonoro en un recinto al valor que adquiere la presión sonora en cada punto del espacio, es posible dividir dicho campo acústico en dos componentes: el campo directo y el campo reverberante. El campo directo incluye el sonido que acaba de ser emitido por la fuente y no experimentó reflexiones, mientras que el campo reverberante incluye el sonido ya reflejado. Por otra parte, mientras que el nivel de presión sonora del campo directo disminuye con la distancia a la fuente, el nivel de presión acústica del campo reverberante se mantiene constante (el sonido sufre multitud de reflexiones que se superponen entre sí dando lugar a una distribución prácticamente uniforme del sonido). Existe una distancia, denominada distancia crítica, que limita las regiones en las que predomina uno u otro campo; para distancias menores a la distancia crítica predomina el campo directo y para distancias superiores el campo reverberante. 67 Cuando una fuente emite al aire libre sólo existe campo directo (ondas que se propagan desde la fuente sin encontrar obstáculos), y el nivel de presión sonora disminuye a medida que nos alejamos de ella a razón de 6 db con la duplicación de la distancia. Este efecto no es realmente una amortiguación del sonido, sino una distribución de la energía sobre una esfera cada vez mayor. 74

5 AISLAMIENTO Y ABSORCIÓN ACÚSTICA De la figura anterior se induce que si el campo reverberante disminuye debido a un incremento de absorción en el local el campo sonoro total también se reduce. Además, mientras que en los puntos del campo directo se puede percibir en gran medida la procedencia del sonido (denominándose campo direccional), en posiciones pertenecientes al campo reverberante no se puede afirmar lo mismo (denominándose éste difuso o adireccional). b) Aislamiento acústico bruto de una partición (D) Se define aislamiento bruto de una partición de obra como la diferencia entre el nivel sonoro medido en el local en que se encuentra el foco sonoro (recinto emisor) y el nivel sonoro medido en el local receptor 68 (D = L 1 -L 2 ). 68 Conviene indicar que el aislamiento bruto debiera de calcularse para cada frecuencia del sonido y no una simple resta de valores globales. Por otra parte, L 1 y L 2 han de reflejar valores promediados en el espacio y en el tiempo (valores derivados de medias energéticas de distintas posiciones en cada local). 75

6 GUÍA ACÚSTICA DE LA CONSTRUCCIÓN Una vez introducidos los conceptos precedentes, imaginemos la siguiente situación acústica: i) Supongamos un foco sonoro que genera en su entorno inmediato un nivel de presión sonora de 80 db: ii) La introducción de dicha fuente de ruido en un recinto cuyas particiones están constituidas exclusivamente por materiales absorbentes generará el contexto acústico descrito a continuación: En el interior del recinto, debido a la capacidad absorbente de los cerramientos, la componente del sonido reflejado será pequeña y, por tanto, el nivel sonoro total coincidirá en gran medida con el nivel sonoro procedente directamente del foco. Dada la escasa propiedad aislante de los cerramientos, el nivel recibido en el exterior no sufrirá una reducción importante respecto al nivel existente en el interior (por ejemplo, 76 db). 76

7 AISLAMIENTO Y ABSORCIÓN ACÚSTICA iii) Si introducimos la fuente de ruido en un recinto cuyos cerramientos son materiales aislantes, la situación resultante será: En el interior del recinto, debido a la pobre capacidad absorbente de los cerramientos, existirá una impor- Lp2 = 48 db tante componente del sonido reflejado que incrementará en gran medida el nivel de Lp1 = 88 db ruido total (que se podría situar alrededor de los 88 db). Suponiendo que las particiones generan un aislamiento bruto de 40 db, el nivel sonoro recibido en el exterior se situaría en los 48 db. iv) Imaginemos ahora la situación acústica derivada de recubrir interiormente el recinto con material absorbente: En el interior del recinto disminuirá de manera importante el sonido reflejado, de modo que el nivel de ruido total decrecerá (hasta, por ejemplo, los 82 db). Aunque el material absorbente apenas incrementa el aislamiento bruto de las particiones (alrededor de 40 decibelios), el nivel sonoro recibido en el exterior se situaría en unos 41 db. 77

8 GUÍA ACÚSTICA DE LA CONSTRUCCIÓN A modo de resumen, aislar un recinto consiste en actuar sobre la diferencia entre nivel de presión sonora en el exterior y en el interior 69. En cambio, la instalación de materiales absorbentes en las particiones, aunque no implique un incremento en el aislamiento bruto de éstas, aumenta el área de absorción equivalente, lo cual reduce el sonido reflejado 70 y, por tanto, el nivel de ruido en el local emisor, consiguiendo una menor transmisión de ruido hacia el exterior. Así, el empleo de materiales absorbentes para reducir la energía reflejada es una manera indirecta de aislar, lo que hace necesario el empleo conjunto de materiales con características aislantes y absorbentes. Actuar mediante la aplicación de tratamientos absorbentes en paredes y techos resulta útil para fuentes de emisión de potencia constante (como las salas de máquinas), ya que reduce el nivel de inmisión (ruido recibido) en los locales contiguos a éstas. En este sentido, es posible calcular la reducción en el nivel sonoro promedio en un local (ΔL) debida a un tratamiento absorbente aplicado (incremento de su área de absorción tras la instalación de un techo acústico, por ejemplo): 69 Hablando de un modo más preciso, un buen aislamiento de un local ha de conseguir que el nivel de ruido de fondo en el mismo se sitúe por debajo de unos límites máximos establecidos en función de la labor que se desarrolle en él, lo cual implica actuar también sobre las instalaciones. 70 Como se ha mencionado, hay que tener en cuenta que el nivel sonoro de un recinto puede aumentar por reflexión hasta un 10% respecto al emitido por la fuente. 78

9 AISLAMIENTO Y ABSORCIÓN ACÚSTICA Donde: A final es el área de absorción del local una vez instalados los elementos absorbentes (m 2 ). A inicial representa el área de absorción del local sin el acondicionamiento acústico (m 2 ). Tr inicial es el Tiempo de reverberación del local antes de instalación de los materiales absorbentes (s). Tr final es el Tiempo de reverberación del local después de instalación de los materiales absorbentes (s). Según la mencionada expresión, la reducción del nivel sonoro en el recinto del ejemplo de cálculo de reverberación realizado anteriormente sería: 8,6 db En resumen, los materiales absorbentes se emplearán en edificación principalmente para: El acondicionamiento acústico de los locales: adaptar los tiempos de reverberación a los usos de las salas mediante una reducción de la componente reflejada del sonido, cumpliendo así los requisitos del Código Técnico de la Edificación. Disminuir el nivel sonoro de los recintos que poseen maquinaria (salas de máquinas). Posteriormente se detallará cómo se utilizarán tales materiales para absorber las ondas estacionarias que se generan en la cámara de aire de los dobles tabiques de obra. 79

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