del ruido y propuesta de uso en la biblioteca de la
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Facultad de Ingeniería
Ingeniería Industrial
Trabajo de Investigación:
“Análisis de materiales para la absorción
del ruido y propuesta de uso en la
biblioteca de la Universidad Tecnológica
del Perú”
Jorge Arturo Cuadros Quito
Diego Samir Zavalaga Suárez
Para obtener el Grado Académico de Bachiller en:
Ingeniería Industrial
Arequipa – Perú
2020
ii
DEDICATORIAS
Agradecimiento sincero y eterno a mis
padres. Quienes hicieron posible mi éxito
profesional, con esfuerzo y dedicación.
El presente trabajo está dedicado a mi
familia a mis seres queridos en
agradecimiento por su apoyo.
iii
AGRADECIMIENTO
Agradecemos a los docentes de la carrera de Ingeniería Industrial de la Universidad
Tecnológica del Perú por guiar esta investigación y formar parte de otro objetivo alcanzado.
iv
RESUMEN
En este proyecto de investigación nos centramos en el análisis de tres materiales para
tener conocimiento de cuál es el que tiene mayor coeficiente de absorción y se propone
que cantidad de material se necesitaría para mantener la biblioteca en un nivel estándar
de reverberación.
Este análisis tuvo como comienzo el análisis de decibeles en la biblioteca con una
metodología especifica en la cual se realizó la medición de decibeles en tres horarios por
4 días, a continuación se hizo el análisis de materiales los cuales fueron: espuma rosa,
empaque de huevos y material microporoso; estos materiales fueron escogidos por sus
características y precios; se realizó el análisis de materiales utilizando la metodología
experimental para obtener coeficientes de absorción en la Universidad de Antioquia, se
pudo obtener como resultado que la espuma rosa es el material adecuado con un
coeficiente de absorción de 0.5083 dB.
A continuación, se utilizó este valor en la herramienta oficial de cálculo de decibeles del
código técnico de edificación español donde después de agregar los valores que nos
requiere este software se obtuvo como resultado que se necesitaría 280 𝑚2.
Podemos concluir que el material analizado que cumple que nuestro objetivo es la espuma
rosa y se propone la utilización de 280 𝑚2 para tener un tiempo de reverberación adecuado.
v
ÍNDICE DE CONTENIDO
DEDICATORIAS ..............................................................................................................................ii
AGRADECIMIENTO ....................................................................................................................... iii
RESUMEN ........................................................................................................................................ iv
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES .................................................................................................... viii
ÍNDICE DE TABLAS ...................................................................................................................... ix
INTRODUCCION .............................................................................................................................. x
CAPÍTULO 1 .................................................................................................................................... 1
GENERALIDADES ......................................................................................................................... 1
1.1. Descripción de la realidad del problema ................................................................ 1
1.2. Pregunta principal de investigación ........................................................................ 2
1.3. Objetivos .......................................................................................................................... 2
1.3.1. Objetivo General .................................................................................................... 2
1.3.2. Objetivos Específicos .......................................................................................... 2
1.4. Justificación de la investigación ............................................................................... 2
CAPÍTULO 2 .................................................................................................................................... 4
ESTADO DEL ARTE ...................................................................................................................... 4
2.1. Internacional ................................................................................................................... 4
2.2. Nacional ........................................................................................................................... 7
2.3. Local ................................................................................................................................. 8
CAPÍTULO 3 .................................................................................................................................. 10
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ................................................................................................. 10
3.1. Sonido ............................................................................................................................ 10
3.2. Decibeles ....................................................................................................................... 10
3.3. Propagación del ruido ................................................................................................ 11
3.4. Frecuencia ..................................................................................................................... 11
3.5. Confort Acústico ......................................................................................................... 11
3.6. Código técnico de la edificación ............................................................................. 12
3.7. Ruido .............................................................................................................................. 12
3.8. Absorción resistiva ..................................................................................................... 12
3.9. Nivel de presión sonora ............................................................................................. 12
3.10. Tipos de ruido .......................................................................................................... 13
3.10.1. Ruido continuo ................................................................................................. 13
3.10.2. Ruido estable .................................................................................................... 13
vi
3.10.3. Ruido fluctuante .............................................................................................. 13
3.11. Sonómetro ................................................................................................................. 13
3.11.1. Sonómetros generales ................................................................................... 13
3.11.2. Sonómetros integradores-promediadores ............................................... 13
3.12. Sonometría ................................................................................................................ 14
3.13. Percepción de los sonidos ................................................................................... 14
3.14. Amplitud A................................................................................................................. 15
3.15. Grosor y distancia del material absorbente. .................................................... 15
3.16. Principio de Young ................................................................................................. 15
3.17. Efectos fisiológico no auditivo producido por el ruido ................................ 15
3.18. Ruido provocado por el tráfico rodado ............................................................. 15
3.19. Encapsulamiento acústico.................................................................................... 16
3.20. Aislamiento acústico .............................................................................................. 16
3.21. Materiales acústicos ............................................................................................... 16
3.21.1. Materiales absorbentes ................................................................................. 17
3.21.2. Materiales aislantes ........................................................................................ 17
3.21.3. Materiales difusores ....................................................................................... 17
3.22. Pantallas absorbentes ecológicas ...................................................................... 17
3.23. Deficiencia auditiva ................................................................................................. 17
3.24. Contaminación acústica ........................................................................................ 17
3.25. Sensación acústica ................................................................................................. 18
3.26. Metodología experimental para obtener coeficientes de absorción de
ruido 18
3.27. Absorción acústica ................................................................................................. 18
3.27.1. Material poroso ................................................................................................ 18
3.27.2. Resonantes ....................................................................................................... 19
3.28. Reflexión y refracción de ondas .......................................................................... 19
3.29. Potencia de una fuente sonora ............................................................................ 19
3.30. Tubo de impedancia ............................................................................................... 19
3.31. Tiempo de reverberación ...................................................................................... 19
3.32. Sensación Acústica ................................................................................................ 20
CAPÍTULO 4 .................................................................................................................................. 22
METODOLOGÍA Y DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN ............................................. 22
4.1. Metodología de la investigación.............................................................................. 22
4.2. Operacionalización de Variables e Indicadores .................................................. 23
vii
CAPÍTULO 5 .................................................................................................................................. 25
RECOLECCIÓN DE DATOS ....................................................................................................... 25
5.1. Situación acústica de la biblioteca ......................................................................... 25
5.2. Materiales escogidos ................................................................................................. 26
5.3. Recolección de datos a diferentes frecuencias .................................................. 27
5.4. Fórmula de coeficiente de absorción .................................................................... 31
CAPÍTULO 6 .................................................................................................................................. 33
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ............................................................ 33
6.1. Análisis de datos ......................................................................................................... 33
6.2. Resultados .................................................................................................................... 36
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................... 37
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 38
viii
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Esquema de propagación de ruido .............................................................. 11
Ilustración 2: Relación de presión y frecuencia sonora ................................................... 14
Ilustración 3: Área medida de la biblioteca .......................................................................... 33
Ilustración 4: Cálculo de material empleado en el perímetro de la biblioteca ............ 34
Ilustración 5: Tiempo de reverberación calculado ............................................................. 34
Ilustración 6: Cálculo de reverberación con el material absorbente............................. 35
Ilustración 7: Reverberación con menor cantidad de material absorbente ................ 35
ix
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Niveles de decibeles y efectos causados ............................................................. 20
Tabla 2: Cronograma de actividades ........................................ ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 3: Materiales y presupuesto ............................................. ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 4: Operacionalización de las variables ...................................................................... 23
Tabla 5: Situación acústica de la biblioteca ......................................................................... 25
Tabla 6: Materiales escogidos y precio ................................................................................. 26
Tabla 7: Recolección de frecuencias (microposoro) ......................................................... 27
Tabla 8: Recolección de frecuencias (Empaque de huevos) ....................................... 28
Tabla 9: Recolección de frecuencias (Espuma rosada) .................................................... 29
Tabla 10: Recolección de frecuencias ................................................................................... 30
Tabla 11: Resumen de frecuencias y mediciones de materiales ................................... 31
Tabla 12: Coeficientes de absorción de materiales ........................................................... 32
Tabla 13: Resultado de coeficientes ...................................................................................... 32
x
INTRODUCCION
La biblioteca es un área vital para un centro de estudios debido la cual se debe tener un
confort acústico, es conocido que el ruido causa diferentes tipos de deficiencias en los
procesos cognitivos así como también enfermedades y estrés, se sabe que en una
investigación hecha en 1973 se pudo observar que al colocar en un aula ruido de carros y
sonidos de tráfico los estudiantes y los profesores ser vieron afectados por este, viendo
una disminución en el nivel de importancia de las respuestas de los estudiantes y la
eficiencia de los profesores; también tenemos en cuenta que el nivel para oficinas es de 55
dB y para tareas de concentración de es 45 dB. [1]
También debemos tener en cuenta que las fuentes del ruido en la biblioteca no solo se
ocasionan por agentes externos sino también son producidas por agentes como
impresoras, fotocopiadoras, personas caminando, personas conversando; para la
construcción de una biblioteca se plantea que debe tenerse en cuenta algunos factores,
los cuales son las personas las cuales van a utilizar la biblioteca, las instalaciones que
usaremos y el equipo que utilizaremos para esta, también se planta que la biblioteca debe
ser parte central de un campus universitario el cual brinde confort visual por su
construcción, confort acústico y espacio para el movimiento de las personas. [2]
1
CAPÍTULO 1
GENERALIDADES
1.1. Descripción de la realidad del problema
Se sabe que el ruido constituye mundialmente un problema que afecta a un tercio de
la población mundial, la cual sufre de algún problema auditivo; así también se sabe
que la OMS advierte que os problemas auditivos no solo se presentan a nivel físico
sino también a nivel psicológico los cuales pueden ser entre algunos la paranoia,
también se sabe que el nivel máximo el cual ya puede causar daño es de 90 dB. [3]
Se sabe también que internacionalmente se hacen investigaciones sobre ergonomía
de las bibliotecas, en Brasil se hizo una investigación sobre la ergonomía en las
bibliotecas en esta investigación se consideraron no solo factores de ruido externos
sino también el ruido de las maquinas, el ruido de las personas que trabajan en ese
espacio, si el método de trabajo escogido es silencioso, si las maquinas más ruidosas
se encuentran confinadas, también debemos tener en cuenta que las uno de estos
factores también tiene que ver con la distancia que se encuentra la persona a la zona
de ruido. [4]
Debemos tener en cuenta que no solo se trata de limitar el ruido sino de generar un
confort acústico, sino crear un ambiente de bienestar en el cual puedan incrementarse
2
los niveles de eficiencia y de rendimiento en las personas, está claro que no solo
debemos considerar que esto afecta a la salud de las personas sino también está
comprobado que afecta de manera negativa los procesos cognitivos. [5].
1.2. Pregunta principal de investigación
¿Cuál es el material adecuado para reducir los niveles acústicos en la biblioteca de la
UTP?
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo General
Definir el coeficiente de absorción de los materiales propuestos y proponer el uso
en la biblioteca en la Universidad Tecnológica del Perú
1.3.2. Objetivos Específicos
Evaluar la situación acústica de la biblioteca.
Determinar los materiales adecuados para la reducción de ruido de la biblioteca.
Evaluar los materiales propuestos y determinar el coeficiente de absorción.
Proponer el uso del material adecuado en la biblioteca.
1.4. Justificación de la investigación
Un análisis de materiales para contener el ruido es necesario debido a los niveles altos
de ruido que afectan a la biblioteca de la Universidad tecnológica del Perú, debido a
que estos espacios deben contar con la aplicación de diferentes materiales los cuales
brinden el suficiente aislamiento entre áreas para que no exista un nivel alto de ruido
en el área de biblioteca.
Se sabe también que el exceso de ruido no solo afecta en el rendimiento de los
trabajadores y los estudiantes sino también la salud se ve afectada no solo físicamente
sino también psicológicamente lo cual repercute en el rendimiento de los estudiantes,
3
esto hace que sea necesario hacer un estudio para poder determinar cómo podemos
disminuir estos efectos en los estudiantes y trabajadores. [6]
Desde la perspectiva económica es posible poder hacer un estudio de materiales para
aislar el ruido, debido que en la actualidad existen materiales los cuales nos pueden
ayudar a aislar el ruido, pero sus precios son altos lo cual crea una dificultad para poder
instalar este tipo de materiales en las distintas áreas se pudo observar que el área de
biblioteca cuenta con personas conversando y con ruido por diferentes factores, esta
investigación también plantea la investigación de materiales que puedan disminuir este
ruido y hacer diferentes mediciones para observar el comportamiento de diferentes
materiales que tienen sobre la aislación del ruido.
La universidad tecnológica del Perú cuenta con este problema, el cual disminuye la
concentración de los estudiantes, y así a su vez la eficiencia y la concentración de los
trabajadores.
4
CAPÍTULO 2
ESTADO DEL ARTE
2.1. Internacional
En la actualidad a nivel internacional en el país de Brasil, existe una investigación sobre
la mezcla de materiales de construcción en este caso el cemento con materiales de
plástico, siendo más específicos el EVA que es el acetato vinil etileno, en esta
investigación se propone utilizar este EVA en combinación con el cemento para lograr
no solo una contribución ambiental debido a que el EVA se utiliza para la suela de los
zapatos sino también para el aislamiento del ruido, debido a que el EVA es un material
poroso es propicio para ser utilizado en construcción y ruidos, esta investigación
propone hacer lozas las cuales van a tener una determinada combinación adecuada
de los materiales la cual no solo brindara consistencia sino también asilamiento. [7]
En Colombia se realizó un diseño de sistema de insonorización de ruido para la planta
eléctrica de la industria licorera caldas, en el proceso de fermentación es sumamente
importante que el fluido eléctrico sea continuo, por lo que esta empresa tiene una
planta eléctrica la cual genera ruido excesivo el cual no afecta solo a los trabajadores
sino también al área aledaña en la cual se encuentran viviendas, en esta investigación
se optó utilizar material de lana el cual fue efectivo para la reducción de ruidos en esta
área utilizando recubrimientos internos, se utilizó este material también porque se
5
puede conseguir en el mercado nacional colombiano lo cual hace factible su obtención.
[8]
En España, en la comunidad de Oliva, se realizó una investigación para acondicionar
y asilar acústicamente un local en el cual se hacen actuaciones de grupos de rock,
esta investigación fue necesaria debido a que este local se encuentra en una zona
rodeada por viviendas habitadas, debido a esto se hizo esta investigación en la cual
después de determinar la zona donde se genera el ruido se utilizó lana de roca de
80mm de espesor lo cual redujo notablemente los niveles de ruido en este local. [9]
Se sabe que en Ecuador para reducir los ruidos se utilizan diferentes tipos de
aislamientos entre ellos están las paredes dobles las cuales consisten en dos paredes
simples separadas por una cavidad rellena de algún material o sino solamente
separadas este es un sistema masa-muelle-masa. También se ve utilizado los
recubrimientos exteriores los cuales básicamente tratan de reducir los ruidos utilizando
mejores recubrimientos en las zonas como ventanas, puertas y espacios por los cuales
el ruido puede traspasar y causar molestias, se ve también el uso de placas de yeso
las cuales son acondicionadas en las construcciones específicamente en las paredes
las cuales crean una reducción del ruido en estas áreas, el uso de vidrios laminados
las cuales consisten en la unión por el POLIVINILBUTIRAL (PVB) de diferentes capas
de vidrio el cual no solo logra protección térmica, sino también acústica este material
tiene un espesor de 4 mm a 6 mm. [10]
Existe un estudio en la empresa CEDAL en Ecuador, esta empresa se dedica a la
extracción de aluminio, en este proceso es utilizado diferentes tipos de máquinas las
cuales generan un sonido excesivo el cual se contrapone a los niveles máximos
permisibles de ruido, por esto se realizó este estudio en el cual después de analizar
los niveles de ruido y los materiales que se pueden utilizar; se llegó a la conclusión
que el más adecuado es el poliuretano con cuñas anecoicas, este material es muy
utilizado en estudios de sonido, cuartos de máquina, etc. [11]
6
En Ecuador, quita se realizó una investigación en el centro comercial Atahualpa debió
a los altos niveles de ruido que se producían en el cuarto de máquinas lo cual afectaba
a las personas, en esta investigación luego de hacer un análisis de los sonidos y de
los materiales a usar, se optó como material adecuado la lana de roca para hacer esta
insonorización, debido a que la lana de roca además de ser un aislante acústico,
también es una material no combustible. [12]
Existe un estudio en la empresa Ecuatoriana de cerámicas, en la cual se pudo ver que
más el 80% de sus trabajadores eran afectados por los altos niveles de ruido que
producen las maquinas, esta empresa está dedicada a la producción de azulejos y
cerámicos, para esta investigación se realizó un mapa de ruidos en la cual se observan
las áreas de mayor nivel de ruido; se optó por utilizar poliuretano para disminuir los
altos niveles de ruido. [13]
Así también, existe un estudio en España el cual nos explica algunas de las mayores
fuentes de ruidos los cuales afectan a diferentes áreas que nosotros queremos aislar,
entre estas fuentes se encuentran los altos niveles de contaminación sonora debido a
los vehículos, y como segundo tenemos los ruidos producidos por maquinarias en
lugares cerrados, también hace énfasis en las normas para controlar el ruido que
afecta a nivel ocupacional y a nivel ambiental. [14]
Se hizo un estudio en México, en una sala de videoconferencias, donde se quería
hacer un asilamiento y acondicionamiento de área, en este estudio se tuvo como punto
importante la reverberación el sonido, es decir el reflejo que tenían las ondas sonoras,
este estudio nos proponía diferentes materiales entre estos unos más actualizados
como paneles perforados, pero se optó por usar madera y yeso para aislar el área
donde se hacen las videoconferencias. [15]
7
2.2. Nacional
En el Perú existe un estudio ruidos en la PUCP la cual se centra en las causas del
ruido en el campus de esta universidad, los materiales y métodos que se necesitan
para mejorar esta deficiencia, se observó que existían niveles que sobrepasan el limite
permisible lo cual nos indica que existe realmente un problema de ruidos, se propone
en esta investigación el uso de vidrios insulados de 6 mm/12 mm aire/8 mm pero se
descartó esta posibilidad por el alto costo y porque si se aplicara este vidrio también
tendría que hacerse un remodelo para una ventilación forzada, se propone el uso de
baldosas acústicas debido a su bajo costo y también su uso para superficies planas a
niveles superiores de los 2 metros. [16]
Debemos definir aislamiento acústico el cual se refiere a asilar un espacio de los
diferentes ruidos y vibraciones que estén cercanas al área que queremos aislar; a
diferencia del acondicionamiento acústico que mejora la acústica interior de un espacio
el cual ya se supone debe estar aislado, a partir de esta revista científica también se
pudo conocer los paneles sándwich los cuales no solo proponen una buena aislación
térmica sino también una aislación acústica, también se conoce el ladrillo Silensis se
basa en paredes separadoras de cerámica con una o dos hojas de ladrillos [17]
Se hizo un análisis en Huancayo, analizando las propiedades de absorción y
aislamiento acústico, esta investigación es interesante porque primero podemos
comprender que los índices de absorción acústica y reducción sonora son
inversamente proporcionales, en este caso se analizó los ladrillos King Kong de
9x13x24 CM, y la utilización de ladrillo hueco 25CM los cuales tienen un rango de
valoración de 90%, lo cual nos indica que es un buen aislante del ruido. [18]
En Lima, en una empresa de metalmecánica se hizo un encapsulamiento acústico,
primero se hizo una investigación sobre las principales fuentes de ruido, luego de esto
se utilizó como primera capa aislante cartón compactado y enseguida de eso se
utilizaron jabas de huevos, y como material absorbente se usó lana de polietileno, se
8
obtuvo como resultado de este encapsulamiento una disminución de 16.56 dB del
ruido. [19]
Existe un estudio de ruidos en minas en la región central del Perú, esta investigación
es interesante porque no solo nos explica los materiales comunes para aislar las áreas,
sino que también hace un realce en los equipos que los trabajadores utilizan para estar
aún más asilados de los altos niveles de contaminación sonora, también se explica
que se hace en gran medida un esfuerzo por encontrar materiales de bajo costo, que
no sean de material combustible, este material no inflamable y que absorbe
acústicamente el ruido los denominan materiales A1.. [20]
En la ciudad de Trujillo se realizó una investigación para un diseño arquitectónico de
un conservatorio de música, en el cual tengan en cuenta el control de ruido y el confort
acústico, en esta investigación se pudo tener como resultados que los materiales más
adecuados para usar como aislantes acústicos son ventanas aislantes y paredes
dobles; como material absorbente se utilizó madera en el techo del recinto,
SONASPRAY K-13 el cual es un absorbente acústico en las paredes y en el sitio del
orador hay una pared con propiedades reflectantes. [21]
2.3. Local
A nivel local en Arequipa se hizo una mitigación de ruidos por aislamiento acústico en
la empresa Weir Minerals Vulco Perú, en esta investigación primeramente se hace un
estudio de las fuentes de ruidos, pero el proyecto se centró en especial en el área de
granallado la cual es una de las mayores fuentes de ruido, en este caso con
información ya obtenida se pudo encontrar que el material más adecuado para hacer
este aislamiento es el de lana de roca, lo que se hizo primero fue construir una
estructura que cubra la cabina de granallado en la cual se utilizaron 135 planchas de
lana de roca, se utilizó este material porque a diferencia de los demás este no entre
9
en putrefacción cuando entra en contacto con el agua, se obtuvieron valores favorables
a la disminución de ruido en el área de granallado. [22]
Según el libro de riesgos físicos, ruidos y vibraciones, tenemos actualmente diferentes
materiales entre estos sintéticos como son el poliuretano, y otros que son hechos a
base de materiales orgánicos, la diferencia está en el uso que le vamos a dar al área
que intentamos aislar en este caso para nuestra aplicación probablemente debamos
usar materiales a base de plásticos, porque así también contribuimos a una forma de
conservar el medio ambiente. [23]
10
CAPÍTULO 3
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
3.1. Sonido
El sonido según algunas definiciones se pueden describir como una vibración
mecánica que produce una sensación acústica, esta vibración viaja a través de un
medio elástico y denso. [24]
3.2. Decibeles
Los decibeles son una magnitud la cual puedes subir o disminuir, estos decibeles
pueden expresar una magnitud de la variación de una señal o nivel sonoro. Los
decibeles (no son una magnitud lineal, sino logarítmica) pueden ser utilizados para dos
situaciones puntuales, cuando se habla de una magnitud de relación o una magnitud
de medida. Cuando hablamos de una magnitud de relación debemos tener en cuenta
que se habla de la comparación de dos medidas en decibeles, y cuando vemos la
magnitud de medida se origina de una relación de potencias o corrientes. [25].
𝑁𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑒𝑛 𝑑𝐵 = 10 𝑥 log(𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎)
Ecuación 1 [26]
11
3.3. Propagación del ruido
Una fuente sonora libera una cantidad de energía, esta produce vibraciones las cuales
las cuales crean ondas que se contraen y se expanden, un ejemplo para entender
mejor esto es un tambor el cual al recibir un golpe produce una oscilación en su
membrana la cual crea una compresión. [26]
Ilustración 1: Esquema de propagación de ruido
Fuente: Manual de medidas acústicas y control de ruido; Harris. [27]
En la ilustración 1 podemos ver el esquema de propagación de ruido, en el cual
debemos considerar que la fuente puede ser 1 o más fuentes sonoras, los medios por
los cuales se transmite estas ondas sonoras también son diversos, pero habitualmente
es el aire, y los receptores pueden ser una un conjunto de personas.
3.4. Frecuencia
Se define frecuencia como el inverso a una longitud de onda, estas frecuencias pueden
ser evaluadas en diferentes niveles, también es definida como el número de veces que
re repite una onda en un segundo. [28]
3.5. Confort Acústico
El confort acústico está referido a un ambiente con espacios y materiales adecuados
para mantener a las personas que estén en este ambiente no solo en un ambiente con
niveles sonoros adecuados sino también con espacios que sean suficientemente
12
amplios para no entorpecer los procesos que ocurren en las áreas, este confort
también se aplica para la luminosidad. [29]
3.6. Código técnico de la edificación
El código técnico de edificación es el marco normativo el cual indica cuales son las
exigencias que una edificación debe cumplir con relación a los requisitos mínimos de
seguridad y habitabilidad. [30]
3.7. Ruido
El ruido es considerado un distractor y un elemento perjudicial no solo para el proceso
cognitivo sino también para la salud física de las personas que se encuentran en
exposición de niveles más altos de los permisibles, algunos de los efectos psicológicos
incluyen la irritabilidad, los efectos del ruido se ven dese el siglo XX desde aquel tiempo
las investigaciones se han basado en dos puntos, uno de ellos es la respuesta de la
comunidad hacia esos niveles acústicos y el otro punto es la medición de los niveles
acústicos. [31]
3.8. Absorción resistiva
Las frecuencias altas son más difíciles de absorber por esto es por lo que se emplean
métodos de absorción netamente resistivos, con materiales blandos y porosos, los
cuales se pueden acondicionar con una cámara de aire. [32]
3.9. Nivel de presión sonora
La presión sonora se genera en el instante cuando la fuente de sonido emite las ondas
sonoras y estas crean una onda de presión que se propaga, la velocidad en que se
propaga es de 340 m/s en un ambiente de temperatura y presión normales, entonces
13
podemos entender la presión sonora como la diferencia en un instante de la presión
acústica contra la presión atmosférica. [33]
3.10. Tipos de ruido
3.10.1. Ruido continuo
Este ruido continuo se hace presenta cuando hay diferentes ruidos de
maquinarias incidiendo a la vez a través de un tiempo prolongado. [34]
3.10.2. Ruido estable
Este tipo de ruido tienes una fluctuación de presión sonora menor a los 5 dB
en un tiempo de 60 segundos. [34]
3.10.3. Ruido fluctuante
Este ruido fluctuante a diferencia del anterior tiene niveles de fluctuación
mayor a 5 dB en 60 segundos. [34]
3.11. Sonómetro
3.11.1. Sonómetros generales
Los sonómetros generales nos dan los niveles de presión sonora en decibles
este instrumento nos ayuda a obtener información del ambiente sonoro en un
área; existen sonómetros de gamas altas los cuales tienen una presión mayor
a los sonómetros generales. [35]
3.11.2. Sonómetros integradores-promediadores
Este tipo de sonómetros pueden calcular los niveles de presión sonora en un
tiempo continuo, y nos da los resultados de la presión continuo equivalente.
Existen dos clases de sonómetro los de clase 1 y los de clase 2, el primerio
con una mayor precisión. [35]
14
3.12. Sonometría
La sonometría se encarga de medir los niveles de presión sonora, a través de un
instrumento el cual se llama sonómetro, este instrumento tiene un margen de error
de +-1 dB; es de gran importancia también contar con la debida calibración, este
instrumento nos registrara los niveles de ruido de un área. [35]
3.13. Percepción de los sonidos
La percepción de los sonidos está atada a diferentes factores, entre los cuales está
la intensidad acústica, la cual es de vital importancia para percibir el sonido, debemos
tener en cuenta que mientras más agudo es un sonido su frecuencia es mayor, por
lo cual los sonidos graves cuentan con una frecuencia menor. Normalmente los
sonidos están conformados de diferentes frecuencias. [33]
Ilustración 2: Relación de presión y frecuencia sonora
Fuente: Conceptos básicos de ruido ambiental
En la ilustración 2 podemos ver la relación que se encuentra ente las frecuencias en
KHz y los niveles de presión sonora en dB.
15
3.14. Amplitud A
Se refiera a la presión sonora por unidad de superficie de las partículas en un punto
dado, se sabe que la presión sonora es la diferencia de presión, entre la onda sonora
y la presión atmosférica. [36]
3.15. Grosor y distancia del material absorbente.
El grosor y el material del que está hecho el absorbente tiene relación directa a su
capacidad de absorción, el material debe ubicarse un cuarto de distancia de la
longitud de onda, así aumentara la absorción. [37]
3.16. Principio de Young
Este principio nos habla sobre la interferencia, y nos explica que una onda de presión
acústica en una frecuencia determinada que se desplaza en un medio elástico puede
ser cancelada por la superposición de otra onda acústica en su misma frecuencia.
[38]
3.17. Efectos fisiológico no auditivo producido por el ruido
Sabemos que el ruido afecta nuestro sentido auditivo, pero también tiene
repercusiones en el organismo, existen datos científicos los cuales indican que el
ruido es un agente que provoca enfermedades cardiovasculares, cambios
hormonales, así también afecta los centros del hipotálamo-diencefálicos los que
regulan los ciclos del sueño. [39]
3.18. Ruido provocado por el tráfico rodado
La circulación de los vehículos es un problema contra la salud y la vida de las
personas, podemos ver automóviles más silenciosos, pero se sabe que la reducción
16
del consumo se traduce en un aumento del ruido de los vehículos, debido a la
reducción de la cilindrada aumenta la velocidad de su régimen. [40]
3.19. Encapsulamiento acústico
Consiste en aislar el ambiente del foco emisor de ruido, utilizando materiales como
aislantes acústicos, absorbentes acústicos y papel fonoabsorbente además de
calcular y diseñar el revestimiento interno de dicho ambiente. Logrando atenuar y
adicionar una técnica física de reducción de ruido. [41]
El elemento con mayor atenuación está constituido de una capa de aislante acústico
y material absorbente lo cual logra una protección del área determinada del recinto
hacia la penetración del sonido, por ello evita que el sonido se transporte hacia el
exterior. [42]
3.20. Aislamiento acústico
El aislamiento acústico se entiende como la protección de un área frente a la
penetración de la energía de las ondas sonoras hacia el otro lado del material
aislante. Logrando que estas ondas sonoras se disipen en el interior de la fuente
emisora, atenuando el nivel de presión sonora irradiada al otro lado y que la energía
transmitida sea mínima. [43]
3.21. Materiales acústicos
Tiene como finalidad disipar la energía acústica indeseable o perjudicial y optimizar
la distribución de los sonidos útiles, con ayuda de distintos materiales como los
siguientes:
17
3.21.1. Materiales absorbentes
Absorben la energía acústica de las ondas que inciden en su superficie
transformándola en calor, y reduciendo por consiguiente la energía
acumulada en un recinto.
3.21.2. Materiales aislantes
Impiden la propagación del sonido de un recinto a otro. Su pérdida de
transmisión es elevada.
3.21.3. Materiales difusores
Constituyen a lograr un campo sonoro más difuso en un recinto, y por
consiguiente permite controlar resonancias y otros defectos acústicos. [44]
3.22. Pantallas absorbentes ecológicas
Se trata sobre investigaciones las cuales detallan la evaluación de materiales para la
absorción de ruido utilizando materiales contaminantes como las llantas de carros,
de estas se hicieron mediciones en una cámara reverberante las cuales arrojaron un
resultado favorable para la absorción de ruidos. [45]
3.23. Deficiencia auditiva
El ruido que genera una deficiencia auditiva no se centra solo en situaciones de
trabajo, sino también existen medios como discotecas, deportes motorizados,
conciertos al aire libre, entre otros, son causantes de deficiencia auditiva, según la
ISO de 1999 para evitar pérdidas auditivas las presiones sonoras máximas no debe
exceder de 140dB para adultos y 120dB para niños. [41]
3.24. Contaminación acústica
Es definida como la presencia de ruidos en el entorno, que impliquen molestias o
malestares y posteriormente generen riesgo o daños en las personas para el
18
desarrollo normal de sus actividades y su vez que cause daños en el medio ambiente.
[45]
3.25. Sensación acústica
Nos indica que la sensación que produce un estímulo acústico el cual está
relacionado con el logaritmo decimal de este; es por esto que cuando hablamos de
audición no podemos decir que dos magnitudes guardan una proporcionalidad
sencilla entre ellos. [48]
3.26. Metodología experimental para obtener coeficientes de absorción de ruido
Esta metodología consiste en hacer pasar ondas de frecuencia a través de un
silenciador el cual en sus paredes tiene un material absorbente, se toma la medida
de los decibeles con y sin material absorbente [42], luego de esto se utiliza la fórmula
de coeficiente de absorción de ruido:
𝛼 = √𝐿𝑎
12.6 (2
10.16) 𝐿
1.4
𝛼 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑜𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛
𝐿 = 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑏𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝐿𝑎 = 𝐷𝑒𝑐𝑖𝑏𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑣𝑖𝑑𝑜𝑠 [42]
3.27. Absorción acústica
3.27.1. Material poroso
Estos materiales de absorción acústica son porosos, en el momento de que
la onda sonora entre en contacto con el material, causa un movimiento en las
fibras las cuales convierten esta energía acústica en energía cinética, el aire
19
que se encuentra en las cavidades empieza a desplazarse y roza las fibras
las cuales transforman esta energía cinética en calor. [43]
3.27.2. Resonantes
Este tipo de materiales se utilizan normalmente para frecuencias de sonido
bajas, normalmente este material suele ser madera la cual actúa junto con un
espacio de aire para que la onda sonora pierda energía en los movimientos
oscilatorios de la placa, también se utiliza en la parte posterior de esta plaza
materiales absorbentes los cuales ayudan a disminuir los niveles de ruido.
[43]
3.28. Reflexión y refracción de ondas
Cuando la onda se encuentra con la onda incidente en un mismo medio, una de estas
ondas pasa a otro medio y se le denomina onda refractada y la otra onda es la onda
reflejada. [44]
3.29. Potencia de una fuente sonora
Esta referida a la energía enviada por una fuente sonora la cual la dirige a todas las
direcciones, esto es lo que se llama potencia sonora, la cual es transportada por
medio de una superficie. [45]
3.30. Tubo de impedancia
El tubo de impedancia es una herramienta para la obtención de propiedades
acústicas de los materiales estudiados, estos resultados pueden ser la frecuencia, la
impedancia acústica y el coeficiente de absorción [46]
3.31. Tiempo de reverberación
El tiempo de reverberación es el tiempo que se necesita para que un sonido emitido
por una fuente que deja de emitir energía se vuelva inaudible. Este tiempo de
20
reverberación, se ve afectado por el tamaño, la forma, los materiales con los que se
construyó el recinto. [47]
3.32. Sensación Acústica
En la Tabla 1 podemos observar los niveles y los efectos causados, como podremos
observar el nivel de las bibliotecas se encuentran en 40 dB como un nivel normal
para no tener complicaciones efectos negativos.
Tabla 1: Niveles de decibeles y efectos causados
PRESION SONORA AMBIENTES O ACTIVIDADES EFECTOS
140 – 160 dB Explosión petardo 1 m Daños permanentes
inmediatos, rotura de
tímpano
130 dB Avión despegue 10 m Umbral de dolor
120 dB Avión con motor en marcha 1 m Daños permanentes al oído
exposición a corto tiempo
110 dB Concierto de rock, motocicleta
con tubo de escape al aire libre
1 m
Daños permanentes al oído
exposición a corto tiempo
100 dB Sirena de ambulancia a 10 m,
discoteca
Ruido insoportable,
necesidad de salir a otro
ambiente
90 dB Taller mecánico Sensación molesta daños
permanentes al oído a
exposición a largo tiempo
21
80 dB Bar animado Sensación molesta daños
permanentes al oído a
exposición a largo tiempo
140 – 160 dB Explosión petardo 1 m Daños permanentes
inmediatos, rotura de
tímpano
130 dB Avión despegue 10 m Umbral de dolor
120 dB Avión con motor en marcha 1 m Daños permanentes al oído
exposición a corto tiempo
110 dB Concierto de rock, motocicleta
con tubo de escape al aire libre
1 m
Daños permanentes al oído
exposición a corto tiempo
100 dB Sirena de ambulancia a 10 m,
discoteca
Ruido insoportable,
necesidad de salir a otro
ambiente
90 dB Taller mecánico Sensación molesta daños
permanentes al oído a
exposición a largo tiempo
80 dB Bar animado Sensación molesta daños
permanentes al oído a
exposición a largo tiempo
140 – 160 dB Explosión petardo 1 m Daños permanentes
inmediatos, rotura de tímpano
Fuente: Guidelnes for community; OMS
En la tabla 1 podemos ver los niveles de decibeles que se recomiendan por diferentes
actividades, en ese caso el adecuado es 40 dB para una biblioteca.
22
CAPÍTULO 4
METODOLOGÍA Y DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
4.1. Metodología de la investigación
• Realizar las medicones acusticas en la biblioteca de la universidad tecnológica de
la universidad tecnológica del Perú para luego determinar el material adecuado para
ser utilizado en la reducción de ruido.
• Para analizar los decibeles producidos en la biblioteca de la universidad Tecnología
del Perú se utilizó una metodología específica la cual empieza con la recolección
de decibeles durante 4 días en 3 horarios
• La técnica utilizada para esta medición fue la observación y registro de los
decibeles, las herramientas utilizadas para esta medición son un sonómetro tipo A
y tablas en las cuales se recolecta la información.
• Para determinar los materiales adecuados para investigar se usó una metodología
especifica en la cual se identificó materiales por su facilidad de obtención y por su
precio bajo, la técnica utilizada fue la observación, y registro de datos, en la cual se
usó como herramienta la tabulación.
• Evaluar los materiales propuestos y determinar el coeficiente de absorción
23
• Se utilizará la metodología experimental para obtener coeficientes de absorción de
ruido desarrollada en la Universidad de Antioquia Colombia, esta metodología
propone el uso de un silenciador, debido a que los métodos tradicionales como una
cámara reverberante y un tubo de impedancia son de costos elevados. Esta
metodología tiene como primer paso obtener los valores de decibeles, seguido a
esto debemos obtener el coeficiente de absorción [42] En esta metodología se
emplearon las siguientes herramientas:
• Silenciador construido en lámina de hierro de 1/8 con una apertura de 6x6 pulgadas
y una longitud de 1 metro, con soportes para el material absorbente de 2 pulgadas
de espesor.
• Los materiales absorbentes
• Fuente de ruido con amplificador monofónico a un bafle emitiendo una grabación
de sonidos en las octavas de frecuencia de 125, 250, 500, 1000, 2000 y 4000 Hz.
• Sonómetro Tipo B
• La recolección de datos se hará con la técnica de observación y tabulación de los
valores obtenidos en decibeles.
4.2. Operacionalización de Variables e Indicadores
Tabla 2: Operacionalización de las variables
Variable Dimensiones Indicadores Sub
Indicadores Escala
Dependiente
Método
experimental
para la
obtención de
Medición de
decibeles a
diferentes
frecuencias
Media de
decibeles Decibel
Niveles de dB Decibel
24
coeficientes de
absorción.
Medición de
coeficiente de
absorción de los
materiales
Simulación para
el tiempo de
reverberación.
Medición de
tiempo de
reverberación
Software libre
para la
obtención de
dB por el CTE
Tiempo de
reverberaci
ón
Independiente
Medición de
decibel
Medición de
decibel en el
área
Nivel de
decibel Decibel
Situación
acústica actual de
la biblioteca
Fuente: Elaboración propia.
25
CAPÍTULO 5
RECOLECCIÓN DE DATOS
5.1. Situación acústica de la biblioteca
Se hizo un análisis de decibeles para ver los niveles de decibeles que hay actualmente
en la biblioteca de la Universidad Tecnológica del Perú.
Tabla 3: Situación acústica de la biblioteca
Lunes Martes Miércoles Jueves Promedios
10:00 a.m. 37.8 dB 41.2 dB 38.7 dB 40.2 dB 39.475 dB
03:00 p.m. 51.3 dB 56.4 dB 47.6 dB 52.3 dB 51.9 dB
07:00 p.m. 49.2 dB 48.6 dB 44.5 dB 46.3 dB 47.15 dB
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 5 vemos los resultados del análisis de decibeles en el cual observamos que
los promedios de los decibeles son elevados a excepción del horario en la mañana,
los horarios de las 3:00 PM y 7 :00 PM son superiores a 40 decibeles, que es el máximo
recomendado para una biblioteca según la OMS. [48]
26
5.2. Materiales escogidos
Tabla 4: Materiales escogidos y precio
Precio Material
Empaque de huevos s/.0.50 Cartón
Espuma rosada s/.0.70 Plástico
Microporoso s/0.50 Plástico
Espuma Eva s/.2.5 Plástico
Espuma acústica s/.250.00 Plástico
Fuente: Elaboración propia
Según la tabla numero 6 entendemos que los materiales más económicos son el
empaque de huevos y el material mircroporoso, los cuales también fueron escogidos
por sus propiedades de absorción, estos materiales junto con la espuma rosada serán
materia de nuestra investigación.
27
5.3. Recolección de datos a diferentes frecuencias
Tabla 5: Recolección de frecuencias (microposoro)
Material Frecuencias (Hz)
50 100 125 150 200 250 300 400 500 800 100
0
150
0
200
0
300
0
400
0
Micropor
oso
45.4 47.3 47.2 58.1 57.1 64.2 82.4 78.6 78.5 75.9 79.1 79.1 80.1 59.9 61
44.7 50.3 47.1 58.7 57.4 64.2 79.7 78.4 78.4 76.4 78.6 83.6 81 60.7 61.2
46.6 48.3 47.2 58.3 57.4 64.1 80.7 77.6 78.8 76.7 63.1 84 81.7 60.9 62
46.7 47.1 47.2 59 58.1 64.6 80.2 78.6 79.2 77.1 78.4 83.3 81.7 60.3 58.6
46 47.2 47.2 57.7 57.3 66.1 81.3 76.9 78.6 76 78.6 83.1 81.3 56.7 62.6
TOTAL 229.
4
240.
2
235.
9
291.
8
287.
3
323.
2
404.
3
390.
1
393.
5
382.
1
377.
8
413.
1
405.
8
298.
5
305.
4
Promedi
o
45.8
8
48.0
4
47.1
8
58.3
6
57.4
6
64.6
4
80.8
6
78.0
2
78.7 76.4
2
75.5
6
82.6
2
81.1
6
59.7 61.0
8
Fuente: Elaboración propia
Se evaluaron en la tabla 7 los niveles de decibeles en diferentes frecuencias las cuales
usaremos para el cálculo según el método experimental para la obtención de los
coeficientes de absorción.
28
Tabla 6: Recolección de frecuencias (Empaque de huevos)
Material Frecuencias (Hz)
50 100 125 150 200 250 300 400 500 800 100
0
150
0
200
0
300
0
400
0
Microporo
so
45.2 46.8 47.7 56.2 57.3 63.8 73.7 75.8 77.9 70.2 72.5 72.5 79 62.3 62.6
46.8 47.6 47.3 56.4 57 63.8 73.2 75.8 77.6 70.7 72.3 72.3 79.2 61.3 62.1
45.6 47.2 45.7 57 57.2 64.4 74.1 75.8 78.2 70 72.2 72.2 80.3 61.4 62.1
44.9 45.5 47.6 56.1 57.5 63.3 74.7 75.8 77.6 70.3 72.3 72.3 79.9 62 62.6
44.9 44.7 47.2 56.6 57.6 63.9 74 76 77.8 70.2 72.4 72.4 80.8 60.9 62.5
TOTAL 227.
4
231.
8
235.
5
282.
3
286.
6
319.
2
369.
7
379.
2
389.
1
351.
4
361.
7
361.
7
399.
2
307.
9
311.
9
PROMEDI
O
45.4
8
46.3
6
47.1 56.4
6
57.3
2
63.8
4
73.9
4
75.8
4
77.8
2
70.2
8
72.3
4
72.3
4
79.8
4
61.5
8
62.3
8
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 8 se observan los niveles de decibeles evaluados en las diferentes
frecuencias, podemos ver que tiene un nivel promedio más bajo en la frecuencia de
250Hz.
29
Tabla 7: Recolección de frecuencias (Espuma rosada)
Materi
al
Frecuencias (Hz)
50 10
0
12
5
15
0
20
0
25
0
30
0
40
0
50
0
80
0
10
00
15
00
20
00
30
00
40
00
Microp
oroso
45 48.
1
47.
4
58.
3
58.
9
64 79.
8
79.
6
75.
7
78.
2
74.
1
78.
5
80 61.
7
63.
9
46.
1
47.
3
47.
3
58.
3
58 64.
1
80 80.
1
82.
1
79.
1
74.
6
79 79.
3
62.
3
64
46.
2
47.
3
47.
4
58.
7
57.
9
64.
3
79.
9
76.
1
77 77.
3
73.
8
78.
3
80.
5
63 63.
5
46.
1
47.
1
47.
2
58.
2
58.
3
64.
3
81 75 76.
3
77.
1
74.
6
78.
2
79.
9
62.
8
63.
1
46.
3
47 47.
2
59 58.
3
64 80.
2
75.
3
76.
1
76.
8
74.
1
78.
3
79.
9
63 63.
7
TOTAL 22
9.7
23
6.8
23
6.5
29
2.5
29
1.4
32
0.7
40
0.9
38
6.1
38
7.2
38
8.5
37
1.2
39
2.3
39
9.6
31
2.8
31
8.2
PROME
DIO
45.
94
47.
36
47.
3
58.
5
58.
28
64.
14
80.
18
77.
22
77.
44
77.
7
74.
24
78.
46
79.
92
62.
56
63.
64
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 9 tenemos los niveles observados a diferente nivel de frecuencia, estos
datos podremos compararlos con los demás resultados para obtener en material con
mayor coeficiente de absorción.
30
Tabla 8: Recolección de frecuencias
Materi
al
Frecuencias (Hz)
50 10
0
12
5
15
0
20
0
25
0
30
0
40
0
50
0
80
0
10
00
15
00
20
00
30
00
40
00
Sin
aislami
ento
48.
3
47
.8
47.
7
59
.8
59.
8
69 83 78 84.
3
78
.4
80.
1
84 85 71.
2
66.
8
44.
7
47
.8
48.
8
58
.1
59.
1
64.
7
83 78.
9
83.
9
78 79.
8
83 81.
2
73.
4
68
44.
9
50 46.
8
61
.3
59.
1
65 84.
8
79 82.
4
78 79.
1
84.
9
82 70.
5
65.
1
45 47
.7
46.
5
60
.2
58.
7
64.
9
84.
5
78.
3
83.
6
78
.5
79.
7
84 81.
5
66 64.
3
47.
2
47
.7
47.
8
59
.6
58.
4
64.
7
84 78.
7
83.
5
78
.1
78.
4
83.
9
81.
5
71.
4
66
TOTAL 23
0.1
24
1
23
7.6
29
9
29
5.1
32
8.3
41
9.3
39
2.9
41
7.7
39
1
39
7.1
41
9.8
41
1.2
35
2.5
33
0.2
PROME
DIO
46.
02
48
.2
47.
52
59
.8
59.
02
65.
66
83.
86
78.
58
83.
54
78
.2
79.
42
83.
96
82.
24
70.
5
66.
04
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 10 se hicieron las mediciones en diferentes frecuencias, pero sin
aislamiento, estas mediciones nos son útiles para hallar el coeficiente de absorción
según la formula descrita en la metodología.
31
Tabla 9: Resumen de frecuencias y mediciones de materiales
Material Frecuencias (Hz)
50 100 125 150 200 250 300 400 500 800 100
0
150
0
200
0
300
0
400
0
Empaqu
e de
huevo
45.
48
46.
36
47.
1
56.
46
57.
32
63.
84
73.
94
75.
84
77.
82
70.
28
72.
34
72.
34
79.
84
61.
58
62.
38
Espuma
rosada
45.
94
47.
36
47.
3
58.
5
58.
28
64.
14
80.
18
77.
22
77.
44
77.
7
74.
24
78.
46
79.
92
62.
56
63.
64
Micropo
roso
45.
88
48.
04
47.
18
58.
36
57.
46
64.
64
80.
86
78.
02
78.
7
76.
42
75.
56
82.
62
81.
16
59.
7
61.
08
Sin
aislamie
nto
46.
02
48.
2
47.
52
59.
8
59.
02
65.
66
83.
86
78.
58
83.
54
78.
2
79.
42
83.
96
82.
24
70.
5
66.
04
Fuente: Elaboración propia
En esta tabla 11 observamos tenemos los resultados de cada uno de los materiales
utilizados, estos serán reemplazados en la fórmula de coeficiente de absorción.
5.4. Fórmula de coeficiente de absorción
= √𝐿𝑎
12.6 (2
10.16) 𝐿
1.4
𝛼 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑜𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛
𝐿 = 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑏𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝐿𝑎 = 𝐷𝑒𝑐𝑖𝑏𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑣𝑖𝑑𝑜𝑠 [42]
32
Tabla 10: Coeficientes de absorción de materiales
125 250 500 1000 2000 4000
Empaque de
huevos
0.52 0.51 0.5 0.49 0.51 0.5
Espuma
rosada
0.52 0.51 0.5 0.5 0.51 0.51
Microporoso 0.51 0.52 0.5 0.5 0.52 0.49
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 12 podemos observar los resultados de los coeficientes de absorción en
diferentes frecuencias, cada material tendrá su valor promedio para obtener el
adecuado. [42]
Tabla 11: Resultado de coeficientes
Materiales Promedio
Empaque de huevos 0.50333333
Espuma rosada 0.50833333
Microporoso 0.50666667
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 13 podemos ver que el material más adecuado para la absorción de ruido
es la espuma rosa, con este dato podemos evaluar cuál es la cantidad de espuma
rosada que necesitaríamos en la biblioteca para poder tener un tiempo de
reverberación adecuado.
33
CAPÍTULO 6
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
6.1. Análisis de datos
El software utilizado para procesar la información es la “Herramienta oficial de cálculo
de decibeles del código técnico de edificación”. Con este software podemos analizar
el aislamiento acústico que existe en edificaciones al ruido aéreo, así también
podemos saber si el tiempo de reverberación de un recinto es el adecuado. [30]
Para utilizar el software primero calcule el volumen de la biblioteca.
20.75m x 10.891m = 225.98 m2
225.98m2 x 2.60 m = 587.548 m3
Ilustración 3: Área medida de la biblioteca
Fuente: Herramienta oficial de cálculo de decibeles del código técnico de edificación
34
En la ilustración podemos ver que tenemos el área la cual fue extraída de los planos
del segundo piso de la Universidad Tecnológica del Perú.
Ilustración 4: Cálculo de material empleado en el perímetro de la biblioteca
Fuente: Herramienta oficial de cálculo de decibeles del código técnico de edificación
En la ilustración 4 podemos ver que se insertaron en metros cuadrados las cantidades
de material que existen en la biblioteca, para esto se hicieron mediciones del perímetro.
Ilustración 5: Tiempo de reverberación calculado
Fuente: Herramienta oficial de cálculo de decibeles del código técnico de edificación
En la ilustración 5 podemos ver que el tiempo de reverberación utilizando los 280
metros cuadrados de espuma rosada disminuye hasta 0.49 segundos los cuales si
cumplen con el código técnico de edificación de España.
35
Ilustración 6: Cálculo de reverberación con el material absorbente
Fuente: Herramienta oficial de cálculo de decibeles del código técnico de edificación
En esta ilustración se evaluó el material a base de empaque de huevos con 240 m2,
con el cual obtuvimos resultados que pasaban el 0.5 segundos que propone el
software como nivel adecuado para el tiempo de reverberación por lo cual este material
es descartado en nuestra investigación debido a su sobrepaso en el tiempo de
reverberación.
Ilustración 7: Reverberación con menor cantidad de material absorbente
Fuente: Herramienta oficial de cálculo de decibeles del código técnico de edificación
En la ilustración 7 se hizo la evaluación del material microporoso con 200 m2 y el
tiempo de reverberación excede el tiempo que propone como adecuado el software
por cual este material también es descartado para nuestra investigación.
36
6.2. Resultados
• De acuerdo con las investigaciones previas sobre materiales de absorción se
sabe que existe un material especializado para la absorción de ruidos, el cual
como se expone en nuestro trabajo tiene un costo mucho mayor a los
materiales propuestos en esta investigación, por lo cual se obtuvo como mejor
material para la absorción de ruido la espuma rosa debido a que obtuvo un
coeficiente de absorción de 0.5083 el cual es mayor a los demás materiales
investigados.
• Haciendo el procesamiento de datos, en el cual se consideró el perímetro del
área y los materiales de construcción de esta área, se obtuvo que deberíamos
utilizar un aproximado de 280 m2 de espuma rosa para poder disminuir el
tiempo de reverberación de la biblioteca a 0.49 segundos.
37
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• De esta investigación primero se concluye que el nivel promedio actual de decibeles
en la biblioteca es de 46.175 dB, lo cual excede al límite de 40dB que es el
adecuado para un área de estudios.
• Se determinó que los materiales para investigar son espuma rosada, microporoso
y empaque de huevos.
• Se concluye que el material con un nivel de absorción mayor es el de la espuma
rosa con un coeficiente de absorción de 0.50833, el cual es mayor que coeficiente
del material mircroporoso de 50.3 y el coeficiente del empaque de huevos 50,6.
• Cuarto se concluye que la biblioteca puede ser acondicionada con este material por
un área de 280 m2 lo cual disminuiría el tiempo de reverberación a 0.49 segundos.
• Se recomienda tener un tubo de impedancia en la Universidad Tecnológica del Perú
para poder hacer mediciones de los coeficientes en diferentes materiales con
respecto al ruido.
38
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