fundamentos de acustica
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FUNDAMENTOS DE ACUSTICA Como se genera el sonido? Cualquier vibracin mecnica que se produzca en el aire provocar una excitacin (desplazamiento) de las partculas del mismo entorno de su posicin de equilibrio
El desplazamiento de las partculas de aire conlleva una serie de compresiones y depresiones en las mismas que generan las ondas acsticas
Las ondas acsticas generan una pequea variacin de la presin atmosfrica alrededor de la presin normal. A esta variacin de presin se le denomina presin acstica Estas variaciones de presin acustica son captadas por el odo humano e interpretadas por el cerebro como sensacin auditiva
Presin acstica Presin aire
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Como se propaga el sonido? El sonido generado mediante una excitacin mecnica puede transmitirse a travs del aire (u otro fluido) mediante el fenmeno de variacin de presin mientras que en los slidos la transmisin se efecta por transmisin de la excitacin mecnica de una molcula a sus colindantes de una forma anloga igualmente cualquier elemento slido finito cuando es atacado por una onda acustica (o cualquier vibracin mecnica = impacto) responde generando vibraciones por lo que a su vez pasa a ser un elemento generador de vibraciones (=sonido) La velocidad de propagacin del sonido es una constante de cada material. A titulo ilustrativo se proporciona el orden de magnitud de la velocidad de propagacin del sonido en diferentes materiales Material Velocidad de propagacin Aire 340 m/s Agua 1.400 m/s Plomo 1.250 m/s Madera 2.500 m/s Placa de yeso laminado 2.400 m/s Ladrillo cermico 2.700 m/s Hormign 3.400 m/s Vidrio 4.900 m/s Acero 5.000 m/s Granito / Basalto 6.400 m/s
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Como se caracteriza un sonido puro? Un sonido tal como se ha definido en el apartado generacin de un sonido que provoca una excitacin peridica que se repite en el tiempo a intervalos regulares e iguales se le denomina sonido puro. En el sonido hay pues dos caractersticas fundamentales a considerar: a) naturaleza vibratoria: las compresiones y depresiones de las molculas se repiten a intervalos de tiempo iguales. b) naturaleza energtica: el hecho de que las molculas del medio transmisor (que tienen una cierta masa) se desplacen (un cierto espacio) requiere un cierto trabajo (en el sentido fsico del trmino) que se puede asimilar a una energa. Estas dos consideraciones permiten caracterizar al sonido mediante: La frecuencia para evaluar su carcter vibratorio El nivel de presin acustica para evaluar su carcter energtico
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La frecuencia de un sonido puro Supuesto que el sonido e puro las variaciones de presin se producen a intervalos iguales. Al nmero de veces que una partcula pasa por su posicin de equilibrio en una unidad de tiempo despus de pasar por sus mximas elongaciones de presin y de depresin se le denomina frecuencia. Concepto Frecuencia Descripcin Smbolo Unidades Numero de oscilaciones por unidad f Hz de teimpo Longitud de onda Espacio recorrido por una molcula m en una oscilacin Velocidad de Espacio recorrido por una onda c m/s propagacin acustica en una unidad de tiempo Existe una relacin matemtica que relaciona las tres magnitudes anteriores:
c = f
f
2f
/2
Se denomina octava cada vez que la frecuencia multiplica por dos su valor y para tener una informacin mas representativa se divide una banda de octava en tres terceras partes denominadas tercios de octava.
El odo humano no es capaz de percibir todas las frecuencias posibles, convencionalmente se acepta que un ser humano tiene un rango de audicin entre los 20 Hz y los 20000 Hz, en acustica de edificacin se considera solo una parte de este espectro en concreto desde los 100 hasta los 5000Hz. 4/51 [email protected]
En la tabla siguiente se resumen las frecuencias centrales de las octavas y los tercios de octava considerados en acustica de los edificios. Octavas Tercios de octava 100 HZ 125 Hz 125 HZ 160 HZ 200 HZ 250 Hz 250 HZ 315 HZ 400 HZ 500 Hz 500 HZ 630 HZ 800 HZ 1000 Hz 1000 HZ 1250 HZ 1600 HZ 2000 Hz 2000 HZ 2500 HZ 3150 HZ 4000 Hz 4000 HZ 5000 HZ A nivel subjetivo la frecuencia determina el tono de un sonido y se caracterizan en bajos (octavas 125 y 250 hZ) Medios (octavas 500 y 1000 Hz) y agudos (octavas 2000 y 4000Hz)
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La presin sonora de un sonido puro Para evaluar un sonido desde un punto de vista energtico se utiliza la presin sonora medida en decibelios. La media en decibelios representa la relacin entre la presin acustica existente en relacin al umbral de audicin (mnima presin acustica capaz de ser percibida por un ser humano) que se establece en 2x10-5 Pa y a esta relacin aplicarle una escala logartmica ya que representa mejor el comportamiento de las sensaciones humanas.
p Lp = 10 Log p 0
2
Se trata pues de una magnitud relativa (en relacin al umbral de audicin) y a la que se le aplica una escala logartmica. Se tratara de pesar la energa acustica en relacin a la del umbral de audicin y aplicar al resultado de la pesada una escala logartmica (para tener mejor precisin en los niveles bajos de energa)
P
P0
Se puede expresar la intensidad acustica expresada en W/m2 en funcin de la presin acustica
p2 I= c
c = 410 N s / m 3Se puede escribir el nivel de presin sonora en funcin de la intensidad acustica como:
I Lp = 10 Log I 0
En la tabla siguiente se pueden encontrar los niveles de presin sonora y algun ejemplo representativo de la vida cotidiana 6/51 [email protected]
Presin sonora Pa 200 70 20 7 2 0,7 2x10 -2 7x10 -2 2x10 -3 7x10 -3 2x10 -4 7x10 -4 2x10 7x10 -5 2x10-5 -1
Intensidad Acustica 2 W/m 100 10 1 -1 10 10-2 -3 10 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -9 10 -10 10 10 -12 10-11 -4
Nivel de presin dB 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Ejemplo Lanzamiento misil Avin a 100 m Taller muy ruidoso Martillo picador Discoteca Cabina de camin Trafico intenso Aspirador domestico Conversacin normal Conversacin baja Oficina silenciosa Susurro Brisa a travs de las hojas en un bosque Estudio de grabacin Umbral de audicin
Sensacin Dolor
Insoportable Extremadamente ruidoso Muy ruidoso Ruidoso
Ruido dbil Silencio
Ntese la enorme variacin de presiones acsticas que el odo humano es capaz de percibir desde valores muy bajos 0,00002 Pa hasta 200 Pa
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Adicin de decibelios. La consecuencia de aplicar una escala logaritmica a los decibelios conduce a que la operacin de suma no puede efectuarse linealmente sino que debe tambin aplicarse una escala logartmica. Se utiliza la formula siguiente: Li / 10
L = 10 * log(10
)
i Alternativamente se puede usar el mtodo siguiente: Se calcula la diferencia lineal entre los dos niveles de presin acustica Diferencia L2-L1 Con L2 > L1 En el grafico adjunto se entra en el eje horizontal con el valor "diferencia L2-L1" calculado en el paso anterior y se obtiene el valor a aadir a L23,5
3
2,5
Valor a aadir a L2
2
1,5
1
0,5
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Diferencia L2-L1Se determina el valor resultante: L2 + Valor a aadir a L2
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Ejemplo: Se trata de adicionar 40 dB con 45 dB. a)Mtodo numrico: L = 10 * log(10 4 + 10 4,5 ) =46,2dB 2)Mtodo con ayuda del grafico: Diferencia L2-L1 = 5 dB Para una diferencia de 5 dB se lee en el grafico Valor a aadir a L2 = 1,2 Resultado: L= 45 + 1,2 = 46,2dB En caso de tener varios sumandos en este mtodo se suman los dos primeros al resultado se le suma el tercero y as sucesivamente Conclusiones: Cuando los dos niveles es 0 (ambos son iguales) se duplica la energia y el valor resultante se incrementa en 3 dB. Cuando los dos niveles son muy diferentes (mas de 10 dB) el valor resultante es prcticamente el valor inicial mayor (no hay apenas incremento) Doble energa (smil dos fuentes sonoras idnticas)
++
+3 dB +0 dB
Energa acustica muy diferente (smil peso de un elefante y una hormiga)
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Que es el ruido? Se define como ruido cualquier sonido que resulte ser indeseado en un momento dado. El ruido tiene pues una componente subjetiva importante ya que en ciertos momentos un sonido puede ser indeseado (por ej un concierto cuando se pretende dormir) o deseado ( por ej el mismo concierto en una sala de audiciones). Objetivamente pues el ruido no tiene nada que ver con las caractersticas fsicas del sonido.
Molesta cuando se pretende dormir
Es agradable cuando se quiere escuchar Concierto coral Molesta cuando hay silencio
Inapreciable en circunstancias normales Grifo goteando Molesta en circunstancias normales
Es soportable en un circuito de carreras Trafico a gran velocidad
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Que es el espectro sonoro de un ruido? Cuando se produce un sonido solo en contadas ocasiones se produce un sonido puro (una sola frecuencia con un solo nivel acstico) sino que normalmente existen todas las frecuencias audibles con mayor o menor nivel de presin acustica. En estas circunstancias se puede descomponer el ruido considerando cada una de las frecuencias audibles y evaluando para cada frecuencia un nivel de presin acustica, se obtiene de esta forma el espectro sonoro. Ejemplo:Nivel
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
35 37 38 40 42 42 47 48 48 51 53 54 58 55 53 51 47 40
70
60
50
Nivel dB
40
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
Frecuencia Hz
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Que es el ruido rosa? Un ruido rosa se caracteriza por tener un espectro acstico horizontal es decir el mismo nivel de energa acustica en todas las frecuencias. Se utiliza normalmente la referencia a un ruido rosa cuando no se conoce con exactitud la fuente sonora (o es muy variable) tal como es el caso del ruido aero interior de los edificios ya que de esta forma no se da mas importancia a una frecuencia que a otraNivel
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33
60
50
40 Nivel dB
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
Frecuencia Hz
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Que es el Ruido de trafico? El ruido normalizado de trfico es un ruido cuyo espectro responde a un ruido con mayor contenido de frecuencias graves en relacin a las agudas. Esta circunstancia se da normalmente en el ruido de trafico de las vias urbanas y por este motivo se usa esta referencia normalizada para evaluar el comportamiento de los edificios frente al ruido exterior donde el trafico es la fuente preponderante de ruido.Nivel
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
66 66 66 65 65 63Nivel dB 50 60 70
62 61 61 61 60 59 59 58 56 54 52 50
40
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
Frecuencia Hz
Nota: El hecho que se haya normalizado el espectro del ruido no significa que se haya fijado su nivel que es variable en cada emplazamiento pero se considera que siempre es paralelo a este espectro dado.
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Que es la ponderacin A? El odo humano no tiene la misma facilidad para percibir sonidos de una frecuencia u otra. En general se precisa mas energa acustica para la percepcin de las bajas frecuencias que no de las altas por ello cuando se consideren (ver apartados siguientes) los valores globales de un espectro no puede darse la misma importancia a todas las frecuencias existentes (ya que el odo no las considera a todas por igual) sino que deben corregirse en funcin de la sensacin auditiva humana. Se ha establecido como referencia la ponderacin denominada A que no es nada mas que la cantidad en decibelios que hay que corregir al valor de presin acustica en cada frecuencia para obtener el valor subjetivo a esta frecuencia. Ponderacin A cuando el espectro se expresa en tercios de octava.100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000Correccion A -19,1 -16,1 -13,4 -10,9 -8,6 -6,6 -4,8 -3,2 -1,9 -0,8 0 0,6 1 1,2 1,3 1,2 1 0,5Frecuencia Hz 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
5
0
-5 Correcin A
-10
-15
-20
-25
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Valor Global de un espectro sonoro? Habida cuenta que trabajar con espectros sonoros resulta tedioso por la abundante cantidad de datos (18 valores en tercios de octava) se trata de buscar un nico valor que sea representativo del espectro y que contemple la sensibilidad del odo humano a las diferentes frecuencias (ponderacin A) Para obtener este valor se siguen los pasos siguientes: 1. Se parte del espectro acstico. 2. A cada valor en tercios de octava se le aplica la ponderacin A y se obtiene el valor ponderado 3. Se suman todos los valores ponderados en los 18 tercios de octava Al valor resultante se le denomina valor global del espectro ponderado A y se representa por su valor numrico con la mencin dB(A) o dBA. Este valor es el comnmente empleado en los clculos de acustica de edificacin en donde no es preciso alargar los clculos en tercios de octava. Espectro70
Transformado
nico valor
60
50 Nivel dB
40 30
___dBA
20
10
0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Frecuencia Hz
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Clculo del valor global de un espectro sonoro: Consideremos el ejemplo siguiente:Nivel
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000Nivel
35 37 38 40 42 42Nivel dB 50 60 70
47 48 48 51 53 54 58 55 53 51 47 40
40
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 40003150 4000
Frecuencia Hz
Al espectro anterior le aplicamos la ponderacin A100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000Correccin A Nivel Ponderado -19,1 15,9 -16,1 20,9 38 -13,4 24,6 40 -10,9 29,1 42 -8,6 33,4 42 -6,6 35,4 47 -4,8 42,2 48 -3,2 44,8 48 -1,9 46,1 51 -0,8 50,2 53 0 53 54 0,6 54,6 58 1 59 55 1,2 56,2 53 1,3 54,3 51 1,2 52,2 47 1 48 40 0,5 40,535 3770 60 50 Nivel dB 40 30 20 10 0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 5000
Frecuencia Hz
Se efecta el calculo de los valores ponderadosNivel
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
10Li/10 Correccin A Nivel Ponderado -19,1 15,9 39 37 -16,1 20,9 123 38 -13,4 24,6 288 40 -10,9 29,1 813 42 -8,6 33,4 2188 42 -6,6 35,4 3467 47 -4,8 42,2 16596 48 -3,2 44,8 30200 48 -1,9 46,1 40738 51 -0,8 50,2 104713 53 0 53 199526 54 0,6 54,6 288403 58 1 59 794328 55 1,2 56,2 416869 53 1,3 54,3 269153 51 1,2 52,2 165959 47 1 48 63096 40 0,5 40,5 11220 Suma= 2407720 Lp= 10*Log(suma) 6435
Se ha obtenido un valor global de 64 db(A) como representativo del espectro de partida. 16/51 [email protected]
5000
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
FUNDAMENTOS DE AISLAMIENTO ACUSTICO A RUIDO AEREO Que es el ndice de aislamiento de un elemento constructivo? El ndice de aislamiento a ruido areo de un elemento constructivo es la diferencia de nivel acstico que existe entre la sala emisora y la sala receptora de un laboratorio.
R = L1-L2-10Log(S/A)
R= ndice de aislamiento en dB L1= nivel acstico recinto emisor en dB L2 Nivel acstico recinto receptor en dB S= Superficie muestra (pared a ensayar) en m2 A= rea de absorcin equivalente del recinto receptor en m2
Se debe destacar que la mencionada diferencia se obtiene para cada una de las frecuencias consideradas (en tercios de octava) que las dimensiones de las salas de ensayo estn normalizadas y que los laboratorios estn construidos de forma que no existen transmisiones laterales. La expresin del resultado de ensayo se suele presentar bajo forma de grafico con su tabla de valores numricos correspondientes.
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Valor Global del ndice de aislamiento y valor global Rw(C;Ctr). Del mismo modo que por razones prcticas se transforma el anlisis espectral de un ruido en un nico valor global se efecta tambin un procedimiento similar para representar el espectro de aislamiento mediante un valor Global.
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Calculo del valor Global Rw El valor global Rw se obtiene por comparacin con una curva patrn de referencia siguiendo el procedimiento siguiente:Curva patrn de referencia.60
50
40
30
20
10
01000 1250 1600 2000 2500 3150 40005000
Comparacin de la curva de aislamiento con la curva patrn
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Aislamiento 22,2 29,8 35,8 38 41,5 43,8 44,5 45,8 48,6 49,9 49 50,4 51,4 48,9 43,4 46,5 52,3 55,7
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
Consideracin de las diferencias desfavorables (valor de la curva de aislamiento inferior al de la curva patrn) y sumar todas ellas
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Desplazar la curva patrn por pasos de 1 dB hasta que la suma sea lo mayor posible pero inferior a 32 dB
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Curva "patron" Aislamiento deplazada Diferencias 22,2 33 10,8 29,8 36 6,2 35,8 39 3,2 38 42 4 41,5 45 3,5 43,8 48 4,2 44,5 51 6,5 45,8 52 6,2 48,6 53 4,4 49,9 54 4,1 49 55 6 50,4 56 5,6 51,4 56 4,6 48,9 56 7,1 43,4 56 12,6 46,5 56 9,5 52,3 55,7 Suma de diferencias 98,5 Desplazar 5 Aislamiento Diferencias 22,2 28 5,8 29,8 31 1,2 35,8 34 0 38 37 0 41,5 40 0 43,8 43 0 44,5 46 1,5 45,8 47 1,2 48,6 48 0 49,9 49 0 49 50 1 50,4 51 0,6 51,4 51 0 48,9 51 2,1 43,4 51 7,6 46,5 51 4,5 52,3 55,7 Suma de diferencias 25,5
60
50
40
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
60
50
40
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
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5000
Curva "patron" deplazada 33 36 39 42 45 48 51 52 53 54 55 56 56 56 56 56
Diferencias 10,8 6,2 3,2 4 3,5 4,2 6,5 6,2 4,4 4,1 6 5,6 4,6 7,1 12,6 9,5
60
50
40
30
20
10
0
5000
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
El valor que toma la curva patrn desplazada a 500 Hz es el valor Rw
Desplazar 5 Aislamiento Diferencias 22,2 28 5,8 29,8 31 1,2 35,8 34 0 38 37 0 41,5 40 0 43,8 43 0 44,5 46 1,5 45,8 47 1,2 48,6 48 0 49,9 49 0 49 50 1 50,4 51 0,6 51,4 51 0 48,9 51 2,1 43,4 51 7,6 46,5 51 4,5 52,3 55,7 Suma de diferencias 25,5
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
60
50
40
30
20
10
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
Aunque la norma menciona como rango de calculo el espectro comprendido entre 100 y 3150 Hz se puede adaptar el calculo para espectros ampliados hasta 5000 Hz
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Calculo del trmino de adaptacin C Con el fin de disponer de un valor global que se adapte mejor a lo que seria el espectro de un ruido rosa se utiliza un termino adaptador C que combinado con el Rw permite tener esta indicacin. Para el calculo se utiliza: C = R Aj RwR Aj = 10 Log10( Lj Rj ) /10
En donde los valores Lj se toman en la tabla siguiente:Lj 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 C 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 Aislamiento 22,2 29,8 35,8 38 41,5 43,8 44,5 45,8 48,6 49,9 49 50,4 51,4 48,9 43,4 46,5 Lj -29 -26 -23 -21 -19 -17 -15 -13 -12 -11 -10 -9 -9 -9 -9 -9 10Lj-Ri/10
-29 -26 -23 -21 -19 -17 -15 -13 -12 -11 -10 -9 -9 -9 -9 -9
El clculo se puede efectuar siguiendo el esquema siguiente:
7,6E-06 2,6E-06 1,3E-06 1,3E-06 8,9E-07 8,3E-07 1,1E-06 1,3E-06 8,7E-07 8,1E-07 1,3E-06 1,1E-06 9,1E-07 1,6E-06 5,8E-06 2,8E-06
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4000 5000
52,3 55,7 RAj 45
Y en este caso C = RAj - Rw= 45 - 47 = -2 Aunque la norma menciona como rango de calculo el espectro comprendido entre 100 y 3150 Hz se puede adaptar el calculo para espectros ampliados hasta 5000 Hz
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Calculo del trmino de adaptacin Ctr Con el fin de disponer de un valor global que se adapte mejor a lo que seria el espectro de un ruido de traficoa se utiliza un termino adaptador Ctr que combinado con el Rw permite tener esta indicacin. Para el calculo se utiliza: C = R Aj RwR Aj = 10 Log10( Lj Rj ) /10
En donde los valores Lj se toman en la tabla siguiente:Lj 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 -20 -20 -18 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -9 -8 -9 -10 -11 -13 -15
El clculo se puede efectuar siguiendo el esquema siguiente:Ctr 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 Aislamiento 22,2 29,8 35,8 38 41,5 43,8 44,5 45,8 48,6 49,9 49 50,4 51,4 48,9 43,4 10 -20 -20 -18 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -9 -8 -9 -10 -11 -13Lj-Ri/10
6,0E-05 1,0E-05 4,2E-06 4,0E-06 2,2E-06 1,7E-06 1,8E-06 1,7E-06 1,1E-06 1,3E-06 2,0E-06 1,1E-06 7,2E-07 1,0E-06 2,3E-06
23/51
3150 4000 5000
46,5 52,3 55,7 RAj
-15
7,1E-07
40
Y en este caso Ctr = RAj - Rw= 40 - 47 = -7 Aunque la norma menciona como rango de calculo el espectro comprendido entre 100 y 3150 Hz se puede adaptar el calculo para espectros ampliados hasta 5000 Hz
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Expresin completa de los valores globales Rw(C;Ctr) El valor global de un espectro de ndice de aislamiento se expresa pues mediante la expresin Rw (C ; Ctr)
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Calculo del aislamiento frente a un ruido rosa RA Clsicamente se utilizaba tambin el valor global de un ndice de aislamiento frente un ruido rosa que se calcula por un procedimiento diferente siguiendo el esquema siguiente: Ponderacion Espectro Espectro Se toma como 90 Espectro "rosa" A emisin 10 Aislamiento emisin 10 100 80 -19,1 60,9 1230268,8 22,2 38,7 7413,1 punto de 80 125 80 -16,1 63,9 2454708,9 29,8 34,1 2570,4 160 80 -13,4 66,6 4570881,9 35,8 30,8 1202,3 partida un ruido 70 200 80 -10,9 69,1 8128305,2 38 31,1 1288,2 250 80 -8,6 71,4 13803842,6 41,5 29,9 977,2 rosa 60Li/10 Li/10
Suma V.Global
Se calcula el valor global del espectro rosa ponderado
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Ponderacion Espectro Li/10 Espectro "rosa" A emisin 10 80 -19,1 60,9 1230268,8 80 -16,1 63,9 2454708,9 80 -13,4 66,6 4570881,9 80 -10,9 69,1 8128305,2 80 -8,6 71,4 13803842,6 80 -6,6 73,4 21877616,2 80 -4,8 75,2 33113112,1 80 -3,2 76,8 47863009,2 80 -1,9 78,1 64565422,9 80 -0,8 79,2 83176377,1 80 0 80 100000000,0 80 0,6 80,6 114815362,1 80 1 81 125892541,2 80 1,2 81,2 131825673,9 80 1,3 81,3 134896288,3 80 1,2 81,2 131825673,9 80 1 81 125892541,2 80 0,5 80,5 112201845,4 Suma 1258133470,9 V.Global 91
26/51
10 0 12 5 16 0 20 0 25 0 31 5 40 0 50 0 63 0 80 0 10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00
Se aplica la ponderacin A al espectro rosa y se obtiene el espectro rosa ponderado (espectro en emisin)
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Ponderacion Espectro Espectro Li/10 Li/10 Espectro "rosa" A emisin 10 90 Aislamiento emisin 10 80 -19,1 60,9 1230268,8 22,2 38,7 80 80 -16,1 63,9 2454708,9 29,8 34,1 80 -13,4 66,6 4570881,9 35,8 30,8 70 80 -10,9 69,1 8128305,2 38 31,1 80 -8,6 71,4 13803842,6 41,5 29,9 60 80 -6,6 73,4 21877616,2 43,8 29,6 50 80 -4,8 75,2 33113112,1 44,5 30,7 80 -3,2 76,8 47863009,2 45,8 31 40 80 -1,9 78,1 64565422,9 48,6 29,5 80 -0,8 79,2 83176377,1 49,9 29,3 30 80 0 80 100000000,0 49 31 20 80 0,6 80,6 114815362,1 50,4 30,2 80 1 81 125892541,2 51,4 29,6 10 80 1,2 81,2 131825673,9 48,9 32,3 80 1,3 81,3 134896288,3 43,4 37,9 0 80 1,2 81,2 131825673,9 46,5 34,7 80 1 81 125892541,2 52,3 28,7 80 0,5 80,5 112201845,4 55,7 24,8
10 0 12 5 16 0 20 0 25 0 31 5 40 0 50 0 63 0 80 0 10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00
315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80
-6,6 -4,8 -3,2 -1,9 -0,8 0 0,6 1 1,2 1,3 1,2 1 0,5
50 40 30 20 10 0
73,4 75,2 76,8 78,1 79,2 80 80,6 81 81,2 81,3 81,2 81 80,5
21877616,2 33113112,1 47863009,2 64565422,9 83176377,1 100000000,0 114815362,1 125892541,2 131825673,9 134896288,3 131825673,9 125892541,2 112201845,4 1258133470,9 91
43,8 44,5 45,8 48,6 49,9 49 50,4 51,4 48,9 43,4 46,5 52,3 55,7
29,6 30,7 31 29,5 29,3 31 30,2 29,6 32,3 37,9 34,7 28,7 24,8
Suma V.Global
912,0 1174,9 1258,9 891,3 851,1 1258,9 1047,1 912,0 1698,2 6166,0 2951,2 741,3 302,0 33616,2 45
7413,1 2570,4 1202,3 1288,2 977,2 912,0 1174,9 1258,9 891,3 851,1 1258,9 1047,1 912,0 1698,2 6166,0 2951,2 741,3 302,0
Se considera el espectro de aislamiento
Espectro emisin 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000Espectro emisin 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 60,9 63,9 66,6 69,1 71,4 73,4 75,2 76,8 78,1 79,2 80 80,6 81 81,2 81,3 81,2 81 80,5
60,9 63,9 66,6 69,1 71,4 73,4 75,2 76,8 78,1 79,2 80 80,6 81 81,2 81,3 81,2 81 80,5
Espectro Li/10 Aislamiento recepcion 10 60 22,2 38,7 29,8 34,1 50 35,8 30,8 38 31,1 41,5 29,9 40 43,8 29,6 44,5 30,7 30 45,8 31 48,6 29,5 49,9 29,3 20 49 31 50,4 30,2 10 51,4 29,6 48,9 32,3 43,4 37,9 0 46,5 34,7 52,3 28,7 55,7 24,85 0 0 0 12 16 20 10
7413,1 2570,4 1202,3 1288,2 977,2 912,0 1174,9 1258,9 891,3 851,1 1258,9 1047,1 912,0 1698,2 6166,0 2951,2 741,3 302,05 31
0
Se resta del espectro rosa ponderado el aislamiento (espectro en recepcin)
Espectro Li/10 Aislamiento recepcion 10 45 22,2 38,7 7413,1 40 29,8 34,1 2570,4 35,8 30,8 35 1202,3 38 31,1 1288,2 30 41,5 29,9 977,2 43,8 29,6 912,0 25 44,5 30,7 1174,9 45,8 31 1258,9 20 48,6 29,5 891,3 49,9 29,3 851,1 15 49 31 1258,9 10 1047,1 50,4 30,2 51,4 29,6 912,0 5 48,9 32,3 1698,2 43,4 37,9 0 6166,0 46,5 34,7 2951,2 52,3 28,7 741,3 55,7 24,8 302,05 0 10 12
0
5
0
0 63
Se calcula el valor global del espectro en recepcin
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Espectro Li/10 recepcion 10 38,7 7413,1 34,1 2570,4 30,8 1202,3 31,1 1288,2 29,9 977,2 29,6 912,0 30,7 1174,9 31 1258,9 29,5 891,3 29,3 851,1 31 1258,9 30,2 1047,1 29,6 912,0 32,3 1698,2 37,9 6166,0 34,7 2951,2 28,7 741,3 24,8 302,0 Suma 33616,2 V.Global 45
27/51
0 10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00
0
0
16
20
40
0
80
25
31
50
80 0 10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00
0
0 50
25
63
40
0
Ponderacion Espectro Espectro Se calcula la Espectro "rosa" A emisin 10 Aislamiento recepcion 10 100 80 -19,1 60,9 1230268,8 22,2 38,7 7413,1 diferencia entre 125 80 -16,1 63,9 2454708,9 29,8 34,1 2570,4 160 80 -13,4 66,6 4570881,9 35,8 30,8 1202,3 el valor global 200 80 -10,9 69,1 8128305,2 38 31,1 1288,2 250 80 -8,6 71,4 13803842,6 41,5 29,9 977,2 ponderado A 315 80 -6,6 73,4 21877616,2 43,8 29,6 912,0 400 80 -4,8 75,2 33113112,1 44,5 30,7 1174,9 del espectro en 500 80 -3,2 76,8 47863009,2 45,8 31 1258,9 emisin menos 630 80 -1,9 78,1 64565422,9 48,6 29,5 891,3 800 80 -0,8 79,2 83176377,1 49,9 29,3 851,1 el valor global 1000 80 0 80 100000000,0 49 31 1258,9 1250 80 0,6 80,6 114815362,1 50,4 30,2 1047,1 del espectro en 1600 80 1 81 125892541,2 51,4 29,6 912,0 2000 80 1,2 81,2 131825673,9 48,9 32,3 1698,2 recepcin. 2500 80 1,3 81,3 134896288,3 43,4 37,9 6166,0 3150 80 1,2 81,2 131825673,9 46,5 34,7 2951,2 A esta 4000 80 1 81 125892541,2 52,3 28,7 741,3 5000 80 0,5 80,5 112201845,4 55,7 24,8 302,0 diferencia se le Suma 1258133470,9 Suma 33616,2 denomina V.Global 91,0 V.Global 45,3 ndice de RA= 91 45,3 =45,7 aislamiento frente a un ruido rosa RA Habitualmente el valor RA se calcula en el intervalo de frecuencias de 100 a 5000 Hz. Se puede obtener aproximadamente una estimacin de RA mediante: RA Rw + C En este caso habramos tenido: RA Rw + C = 47 2 = 45 45,7 La pequea diferencia se debe a la consideracin con valores no decimales de Rw y C asi como a la consideracin del espectro ampliado en el calculo de RA.Li/10 Li/10
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Calculo del aislamiento frente a un ruido de trafico Rtr Frente al ruido que proviene del exterior de los edificios se sola utilizar como valor global representativo el ndice de aislamiento frente a un ruido de trafico El proceso de calculo es idntico al que se efecta frente a un ruido rosa variando el punto de parida que ahora es el ruido de trafico. Espectro Ponderacion Espectro Espectro Se toma como "trafico" A 80 emisin 10 Aislamiento recepcion 10 100 76 -19,1 56,9 489778,8 22,2 34,7 2951,2 punto de 70 -16,1 125 76 59,9 977237,2 29,8 30,1 1023,3 160 76 -13,4 62,6 1819700,9 35,8 26,8 478,6 partida un 60 -10,9 200 75 64,1 2570395,8 38 26,1 407,4 ruido de 250 75 -8,6 66,4 4365158,3 41,5 24,9 309,0 50 315 73 -6,6 66,4 4365158,3 43,8 22,6 182,0 trafico 400 72 -4,8 67,2 5248074,6 44,5 22,7 186,2Li/10 Li/10
500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
71 71 71 70 69 69 68 66 64 62 6076 76 76 75 75 73 72 71 71 71 70 69 69 68 66 64 62 60
40 30 20 10
00 10
-3,2 -1,9 -0,8 0 0,6 1 1,2 1,3 1,2 1 0,55
67,8 69,1 70,2 70 69,6 70 69,2 67,3 65,2 63 60,50
6025595,9 8128305,2 10471285,5 10000000,0 9120108,4 10000000,0 8317637,7 5370318,0 3311311,2 1995262,3 1122018,50 0 0 50 63
45,8 48,6 49,9 49 50,4 51,4 48,9 43,4 46,5 52,3 55,7
22 20,5 20,3 21 19,2 18,6 20,3 23,9 18,7 10,7 4,8
158,5 112,2 107,2 125,9 83,2 72,4 107,2 245,5 74,1 11,7 3,0
00
50
00
00
00
50
12
16
20
25
31
40
80
10
12
16
20
25
31
Se aplica la ponderacin A al espectro de trafico y se obtiene el espectro de trafico ponderado (espectro en emisin) Se calcula el valor global del espectro de trafico ponderado
Espectro "trafico" 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Ponderacion Espectro Espectro Li/10 Li/10 A emisin 1080 Aislamiento recepcion 10 -19,1 56,9 489778,8 22,2 34,7 -16,1 59,9 70 977237,2 29,8 30,1 -13,4 62,6 1819700,9 35,8 26,8 -10,9 64,1 60 2570395,8 38 26,1 -8,6 66,4 4365158,3 41,5 24,9 50 -6,6 66,4 4365158,3 43,8 22,6 -4,8 67,2 40 5248074,6 44,5 22,7 -3,2 67,8 6025595,9 45,8 22 -1,9 69,1 30 8128305,2 48,6 20,5 -0,8 70,2 10471285,5 49,9 20,3 0 70 20 10000000,0 49 21 0,6 69,6 9120108,4 50,4 19,2 1 70 10 10000000,0 51,4 18,6 1,2 69,2 8317637,7 48,9 20,3 0 1,3 67,3 5370318,0 43,4 23,9 1,2 65,2 3311311,2 46,5 18,7 1 63 1995262,3 52,3 10,7 0,5 60,5 1122018,5 55,7 4,8
2951,2 1023,3 478,6 407,4 309,0 182,0 186,2 158,5 112,2 107,2 125,9 83,2 72,4 107,2 245,5 74,1 11,7 3,0
Espectro "trafico" 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 76 76 76 75 75 73 72 71 71 71 70 69 69 68 66 64 62 60
Ponderacion Espectro Li/10 A emisin 10 -19,1 56,9 489778,8 -16,1 59,9 977237,2 -13,4 62,6 1819700,9 -10,9 64,1 2570395,8 -8,6 66,4 4365158,3 -6,6 66,4 4365158,3 -4,8 67,2 5248074,6 -3,2 67,8 6025595,9 -1,9 69,1 8128305,2 -0,8 70,2 10471285,5 0 70 10000000,0 0,6 69,6 9120108,4 1 70 10000000,0 1,2 69,2 8317637,7 1,3 67,3 5370318,0 1,2 65,2 3311311,2 1 63 1995262,3 0,5 60,5 1122018,5 Suma 93697346,5 V.Global 79,7
29/51
10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00
80 0
10 0
12 5
16 0
20 0
25 0
31 5
40 0
50 0
63 0
40
50
00
00
0
0
5
0
Se considera el espectro de aislamiento
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Espectro Li/10 Aislamiento recepcion 10 60 22,2 24,7 295,1 29,8 20,1 102,3 50 35,8 16,8 47,9 38 16,1 40,7 41,5 40 14,9 30,9 43,8 12,6 18,2 44,5 12,7 18,6 30 45,8 12 15,8 48,6 10,5 11,2 20 49,9 10,3 10,7 49 11 12,6 50,4 9,2 8,3 10 51,4 8,6 7,2 48,9 10,3 10,7 0 43,4 13,9 24,5 46,5 8,7 7,4 52,3 0,7 1,2 55,7 -5,2 0,356,9 59,9 62,6 64,1 66,4 66,4 67,2 67,8 69,1 70,2 70 69,6 70 69,2 67,3 65,2 63 60,5 Espectro Aislamiento recepcion 22,2 34,7 29,8 30,1 35,8 26,8 38 26,1 41,5 24,9 43,8 22,6 44,5 22,7 45,8 22 48,6 20,5 49,9 20,3 49 21 50,4 19,2 51,4 18,6 48,9 20,3 43,4 23,9 46,5 18,7 52,3 10,7 55,7 4,840 35 30 25 20 15 10 5 0
Se resta del espectro de trafico ponderado el aislamiento (espectro en recepcin)
Espectro emisin
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
10 0 12 5 16 0 20 0 25 0 31 5 40 0 50 0 63 0 80 0 10 00 12 50 16 00 20 00 25 00 31 50 40 00 50 00
Se calcula el valor global del espectro en recepcin
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Espectro Li/10 recepcion 10 34,7 30,1 26,8 26,1 24,9 22,6 22,7 22 20,5 20,3 21 19,2 18,6 20,3 23,9 18,7 10,7 4,8 Suma V.Global
2951,2 1023,3 478,6 407,4 309,0 182,0 186,2 158,5 112,2 107,2 125,9 83,2 72,4 107,2 245,5 74,1 11,7 3,0 6638,6 38,2
30/51
5000
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
Espectro Ponderacion Espectro Espectro Se calcula la "trafico" A emisin 10 Aislamiento recepcion 10 100 76 -19,1 56,9 489778,8 22,2 34,7 2951,2 diferencia 125 76 -16,1 59,9 977237,2 29,8 30,1 1023,3 entre el valor 160 76 -13,4 62,6 1819700,9 35,8 26,8 478,6 200 75 -10,9 64,1 2570395,8 38 26,1 407,4 global 250 75 -8,6 66,4 4365158,3 41,5 24,9 309,0 315 73 -6,6 66,4 4365158,3 43,8 22,6 182,0 ponderado A 400 72 -4,8 67,2 5248074,6 44,5 22,7 186,2 500 71 -3,2 67,8 6025595,9 45,8 22 158,5 del espectro 630 71 -1,9 69,1 8128305,2 48,6 20,5 112,2 en emisin 800 71 -0,8 70,2 10471285,5 49,9 20,3 107,2 1000 70 0 70 10000000,0 49 21 125,9 menos el valor 1250 69 0,6 69,6 9120108,4 50,4 19,2 83,2 1600 69 1 70 10000000,0 51,4 18,6 72,4 global del 2000 68 1,2 69,2 8317637,7 48,9 20,3 107,2 2500 66 1,3 67,3 5370318,0 43,4 23,9 245,5 espectro en 3150 64 1,2 65,2 3311311,2 46,5 18,7 74,1 recepcin. 4000 62 1 63 1995262,3 52,3 10,7 11,7 5000 60 0,5 60,5 1122018,5 55,7 4,8 3,0 A esta Suma 93697346,5 Suma 6638,6 V.Global 79,7 V.Global 38,2 diferencia se le denomina RA= 79,7 38,2 41,5 ndice de aislamiento frente a un ruido de trafico Rtr Habitualmente el valor RA se calcula en el intervalo de frecuencias de 100 a 5000 Hz. Se puede obtener aproximadamente una estimacin de Rtr mediante: Rtr Rw + Ctr En este caso habramos tenido: Rtr Rw + Ctr = 47 7 = 40 41,5 La pequea diferencia se debe a la consideracin con valores no decimales de Rw y Ctr asi como a la consideracin del espectro ampliado en el calculo de Rtr.Li/10 Li/10
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Que es el aislamiento normalizado entre dos recintos adyacentes? Cuando se disponen dos locales adyacentes no sucede igual que en el laboratorio donde la energa acustica solo transita a travs de la pared de separacin (transmisin directa) sino que la energa acustica se transmite tambin por los cerramientos perimetrales y por la vibracin inducida de un cerramiento sobre otro. En definitiva pues en el laboratorio se considera solo una transmisin acustica mientras que en un edificio existen trece transmisiones acsticas a considerar.
Para diferenciar este caso de la situacin en laboratorio se considera el aislamiento normalizado entre los locales evaluado como: 0,16V DnT = L 2 L1 + 10 Log Tr S En donde L2 es el nivel acustico en emisin, L1 es el nivel acustico en recepcin, V es el volumen del local receptor, Tr es el tiempo de reberveracin del local seceptro y S es la superfcie del cerramiento de separacin entre los locales. Cabe destacar la similitud matemtica entre el ndice de aislamiento de un cerramiento medido en laboratorio con el aislamiento normalizado entre locales (ambos son una diferencia de niveles corregida por un termino geomtrico) pero la absoluta diferencia conceptual en un caso se considera una nica va de transmisin acustica (en laboratorio) mientras que en el otro se consideran todas las vas de transmisin existentes (aislamiento entre locales). Para la expresin del aislamiento entre locales se aplican los mismos criterios de expresin en tercios de octava o el uso de valores globales DnT;w(C;Ctr) o DnT;A o DnT;tr con procesos de calculo anlogos a los indicados en el ndice de aislamiento de un cerramiento.
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Como se comportan acsticamente los cerramientos? Frente a la energa acustica los cerramientos se comportan de dos formas: Cerramientos acsticamente estticos En este caso los cerramientos oponen a la energa acustica su inercia mecnica de forma que presentan una cierta capacidad de oponerse a entrar en vibracin, este es el principio de las paredes simples y de las paredes dobles rgidas. Estos cerramientos actan bajo el principio de la ley de masa Cerramientos acsticamente dinmicos En este caso los cerramientos oponen a la energa acustica la capacidad de actuar bajo el principio de elasticidad de forma que amortiguan la energa acustica transformndola en energa mecnica de deformacin, este es el principio que usan los cerramientos dobles ligeros o los cerramientos pesados con trasdosados ligeros. Estos cerramientos actan bajo el principio de la ley: masa muelle masa
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Estimacin ndices globales de aislamiento diferentes tipos de cerramiento De acuerdo con la clasificacin anterior y para una primera aproximacin de los ndices globales de de aislamiento se pueden usar los criterios siguientes: Ley de masa Ley masa - muelle - masa Inercia mecnica Amortiguacin elstica Paredes Paredes dobles Paredes simples con Paredes simples rgidas trasdosado dobles ligeras
Rw=37,5log(m)-42+ R C=1 2 Ctr=16-9log(m) y -7 fo Los aislamientos se suman (las masas se mayor que la y multiplican) natural pero f < fl R= R1 + R2 +20 log (fd)-29 inferior a la de cavidad La frecuencia es f> fo Los aislamiento se suman y se atena la resonancia superior a la y de la cavidad gracias a la resistencia al paso del aire natural y superior f > fl del aislante a la de cavidad R=R1+R2+0,86(0,0978(1,2f/rs)-0,7+2Log(0,189(1,2f/rs))-0,595
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Utilizando este procedimiento en un sistema de palcas de yeso laminado de doble placa de 13 mm en cada cara y montantes de 70 mm con rehelenlo de lana mineral de vidrio en la cavidad se tiene:90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 40004000
R "evaluado"
R "medido"
Valores globales estimados Rw(C,Ctr)=51(-4;-9) RA=47 Rtr=42
Valores globales medidos Rw(C;Ctr)=53(-2;-7) RA=51 Rtr=46
Los sistemas de trasdosados se comportan de esta misma forma. Considerado un cerramiento de ladrillo perforado de 12 cm y un trasdosado de placa de yeso de 15 mm con 50 mm de lana mineral de vidrio tendramos.120
100
80
60
40
20
0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
R "evaluado"
R "medido"
Valores globales estimados Rw(C,Ctr)=59(-4;-11) RA=55 Rtr=48 39/51
Valores globales medidos Rw(C;Ctr)=67(-2;-6) RA=65 Rtr=61 [email protected]
5000
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
Este tipo de cerramientos se estiman peor (normalmente de forma pesimista) que en los casos precedentes por esto se suele preferir la informacin proveniente de ensayo cuando se trata de cerramientos dobles.
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Transmisiones laterales entre locales adyacentes. Cuando un cerramiento esta en contacto con otros los unos interactan entre si traspasando su eneregia vibratoria de unos a otros. Con el fin de evaluar la aportacin acustica de cada una de las vas de transmisin acustica se consideran los diferentes coeficientes de interseccin entre diferentes cerramientos en funcin de la naturaleza de los mismos (paredes inertes o dinmicas) de la forma de la unin (tipo cruz o tipo te). M = Log (mj/mi) K13= 8,7+17,1M+5,7M2 K12= 8,7+5,7M2 K23= 8,7+5,7M2
1 2
3 K23 K12
K13
1
3
M = Log (mj/mi) K13= 5,7+14,1M+5,7M 2 K12= 5,7+5,7M K23= 5,7+5,7M2 2
K23 K12 2
K13
1
3
M = Log (mj/mi) K13= 5,7+14,1M+5,7M 2 K12= 5,7+5,7M > 10 2 K23= 5,7+5,7M > 10 2
K12 21
K23 K13
3
M = Log (mj/mi) K13=10+20M+3,3Log(f/500) > 10 K12= 10+10[M]-3,3Log(f/500) K23= 10+10[M]-3,3Log(f/500)
2
Para otros casos se puede consultar con la norma EN 12354-1
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Previsin del aislamiento ente dos locales. Cuando se disponen dos locales adyacentes la previsin del aislamiento entre los mismos se reduce a una evaluacin de las diferentes vias de transmisin acustica, normalmente una transmisin directa y tres transmisiones indirectas para cada arista, lo que conduce a 13 vas posibles. Kff Rfr Rfe Rfe RfrKdf Rfe Rfe RdeRFd = 0,5(Rfe+Rd)+Rfd+Kfd+10Log(S/Lf )
Kfd Rd Rdr
Rfr
RfrRFf = 0,5(Rfs+ Rfr)+RFf+Kff+10Log(S/Lf ) RDf = 0,5(Rd+ Rfr)+RDf+Kdf +10Log(S/Lf )
Rd
Rde
Rd
Rdr
RDd = Rd + (Rde + 0,5Rdr)
Una vez evaluada cada una de las vias basta con adicionarlas todas (suma logaritmica) y estandarizar el resultado.
ADICION DE VIAS TRANSMISION R = -10 Log( 10-0,1RDd + 10 0,1RFf + 10 0,1 RDf + 10 0,1RFd)
DnT = R + 10 Log [ 0,16 V/(Tr S)]Mediante herramientas informaticas adecuadas el calculo puede efectuarse sin dificultad
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FUNDAMENTOS ACUSTICOS A RUIDO DE IMAPCTO ndice de transmisin acustica de un cerramiento frente a impactos Si un cerramiento normalmente horizontal es excitado por la maquina normalizada de impactos al nivel de ruido medido en el espacio adyacente (ya sea inferior, lateral o diagonal) es lo que se denomina ndice de transmisin al ruido de impacto. La maquina de impactos provoca la engra acustica mediante la cada de 5 pesos de masa 500 gr cayendo desde una altura de 40 mm con una frecuencia de 100 ms entre dos impactos. Para obtener los valores normalizados se utiliza: A L' n = Li + 10 log A o Mientras que para obtener el valor estandarizado se usa: T L' nT = Li + 10 log T o De modo anlogo a como se hace para las mediciones de aislamiento acustico se suele usar un valor unico global para representar todo el espectroo del ruido generado mediante la maquina de impactos normalizada se utiliza igualmente el metodo de comparacin. Se considera la curva de referencia a impacto70
60 50
40 30
20 10
0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
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Se compara la curva resultante de la medicin con la de referencia
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Ruido de 80 Referencia a impacto Referencia Diferencias impacto medido "desplazada" "desfavorables" 70 62 67 80 0 62 67,5 80 0 62 68 60 80 0 62 68,5 80 0 50 62 69 80 0 62 69,5 80 0 40 61 70 79 0 60 70,5 30 78 0 59 71 77 0 58 71,5 20 76 0 57 72 75 0 54 72 10 72 0 51 72 69 3 48 72 66 6 0 45 72 63 9 42 72 60 12100 125 160 200 250 315
1000
1250
1600
2000
2500
3150
40003150 4000
Referencia a impacto
Ruido de impacto medido
Se evalan las desviaciones desfavorables ; cuando la curva resultante del ensayo es superior a la de referencia y se suman todas ellas Se desplaza la curva de referencia por pasos de 1 dB hasta que las suma de diferencias desfavorables es lo mayor posible pero sin superar 32 dB El valor que toma la curva desplazada a 500 Hz es el valor Ln
Ruido de impacto medido 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 67 67,5 68 68,5 69 69,5 70 70,5 71 71,5 72 72 72 72 72 72
Referencia "desplazada" 62 62 62 62 62 62 61 60 59 58 57 54 51 48 45 42
Diferencias "desfavorables" 5 5,5 6 6,5 7 7,5 9 10,5 12 13,5 15 18 21 24 27 30
80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 5000
Referencia "desplazada"
Ruido de impacto medido
Suma
217,5
Desplazar 18 Ruido de impacto medido 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 67 67,5 68 68,5 69 69,5 70 70,5 71 71,5 72 72 72 72 72 72 Referencia "desplazada" 80 80 80 80 80 80 79 78 77 76 75 72 69 66 63 60 Diferencias "desfavorables" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 6 9 1290 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
Referencia "desplazada"
Ruido de impacto medido
Suma
30
Desplazar 18 Ruido de impacto medido 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 67 67,5 68 68,5 69 69,5 70 70,5 71 71,5 72 72 72 72 72 72 Referencia "desplazada" 80 80 80 80 80 80 79 78 77 76 75 72 69 66 63 60 Diferencias "desfavorables" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 6 9 12
Suma
30
44/51
5000
400
500
630
800
FUNDAMENTOS ACUSTICOS REVERBERACION DE LOS LOCALES Absorcin acustica Cuando una onda sonora incide sobre una superficie una parte de la misma es reflejada en funcin de las caractersticas propias del material superficial a este fenmeno se le denomina absorcin acustica. La absorcin acustica se define pues como la relacin existente entre la energa no reflejada y la energa incidente.E. Incidente
E. Reflejada
=
E.Incidente E.Reflejad a E.Incidente
El Coeficiente de absorcin acustica tambin denominado Sabine es dependiente de la frecuencia por lo que se expresa en los diferentes valores en tercios de octava, de modo similar al ndice de aislamiento tambin puede expresarse mediante un valor nico global que pretende representar todo el espectro. La absorcin acustica se utiliza nica y exclusivamente para evaluar la calidad acustica de un recinto.
La ausencia de absorcin acustica en los locales provoca mala calidad acustica por la audicin superpuesta de ondas acsticas directas y reflejadas
La presencia de absorcin acustica en los locales permite amortiguar las ondas reflejadas de forma que el local es mas confortable y menos ruidoso (por disminucin del campo reverberado)
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Confusin Absorcin acustica con aislamiento acstico No debe bajo ningn concepto confundirse la absorcin acustica con el aislamiento acstico. Mientras que el aislamiento acustica hace referencia a la diferencia de nivel acstico entre dos locales la absorcin acustica hace referencia a las condiciones de reverberacin de un solo local Aislamiento Absorcin
Diferencia de nivel entre dos locales
Condiciones de difusin del sonido en un solo local
Un tratamiento de absorcin acustica sobre los cerramientos de un local no modifica su aislamiento en relacin a los colindantes.
La absorcin acustica modifica la cantidad de energa reflejada pero deja invariable la cantidad de energa transmitida
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Tiempo de reverberacin Cuando una fuente sonora se interrumpe en un local la energa acustica permanece un cierto tiempo en el miso a causa de las reflexiones acsticas entre los cerramientos del mismo.
Al tiempo que la presin acustica disminuye 60 dB cuando una fuente sonora se interrumpe se le denomina tiempo de reverberacin del local.
El tiempo de reverberacin de un local depende de su geometra (dimensiones) y fundamentalmente de la absorcin acustica interior (cerramientos, mobiliario, ocupacin,..)
Tr =
0,16V S
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CARACTERIZACION ACUSTICA DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCION Masa Superficial La masa superficial es el parmetro relevante para los productos que conforman las capas de cerramientos simples o laminares as como los elementos que conforman las masas en los sistemas masa muelle masa. Se entiende por masa superficial la suma de la de todas las capas que conforman la parte masiva del cerramiento
m = d
Los productos o capas que conforman la parte muelle o que rellenan las cavidades no deben considerarse en el clculo de la masa superficial. No debe confundirse la densidad de un producto expresada en kg/m3 con la masa superficial del mismo expresada en kg/m2
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Rigidez dinmica Para las capas intermedias en cerramientos dobles que funcionen bajo el principio masa- muelle- masa el parmetro que resulta relevante no es la densidad como equivocadamente se suele considerar sino la capacidad del producto en actuar como un muelle es decir su elasticidad.
Capacidad para actuar como un muelle. Edyn s' = d Se expresa en MN/m3 Los valores recomendables para los productos destinados a ser usados en cerramientos verticales presentan rigidez dinmica inferior a 10 MN/m3 mientras que para suelos se suelen admitir valores inferiores a 30 MN/m3 Con el fin de independizar las caractersticas de los productos del espesor se puede emplear el modulo de elasticidad dinmico aparente Edyn.Densidad kg/m3
0 10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Edyn MN/m2
1
0,1 LV LR EPS EPS Flex
Valores elevados de Edyn (como los del polietireno expandido) no permiten obtener prestaciones en aislamiento acustico utilizando el principio masa muelle masa.
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Resistencia especifica al paso del aire Para evitar que las cavidades de aire acten como un amplificador es preciso sustituir el aire por un medio poroso de porosidad abierta que permita amortiguar la vibracin acustica transformndola en perdidas de energa por rozamiento. La resistencia especfica al paso del aire es la caracterstica que permite evaluar esta funcin. La resistencia especifica al paso del aire se utiliza como indicador de la amortiguacin acustica en las cavidades. Se expresa en kPas/m2
Solo los productos de porosidad abierta (como las lanas minerales de vidrio o de roca) pueden cumplir esta funcin.100
Rs kPas/m2
10
1 10Densidad kg/m 3
100 L.Vidrio L.Roca
Los valores recomendables se situan entre 5 y 30 kPas/m2 dentro de este intervalo no se aprecia ninguna modificacin del poder aislante del elemento constructivo donde se incorporan rellenando las cavidades.
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Coeficiente de absorcin acustica. El coeficiente de absorcin acustica es el parmetro relevante para los productos destinados a controlar la reverberacin de los locales (falsos techos, revestimientos murales,..) Indica la cantidad de energia no reflejada en relacin a la energia incidente.E. Incidente
E. Reflejada
=
E.Incidente E.Reflejad a E.Incidente
No proporciona ninguna informacin desde un punto de vista de aislamiento acustico por lo que este parametro es inutil para los productos ocultos destinados a rellenar y amortiguar las cavidades o a actuar como muelles en sistemas masa muelle masa.
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