PROYECTO DE AISLAMIENTOEl proceso de aislar acsticamente un local consiste en, mediante mtodos constructivos, incrementar el aislamiento acstico de los paramentos que limitan el recinto. Constructivamente la solucin de esto es tratar que el recinto que va a albergar una actividad ruidosa sea una caja estanca dentro del inmueble.De forma ideal, esto sera construir una caja con unos paramentos con el aislamiento necesario y que no se tuviera contacto fsico con la estructura del edificio que lo soporta.Para la realizacin de la aproximacin a esta caja existen tres mtodos para realizacin del aislamiento:1- Pegado2- Suspendido3- Apoyado1.-PegadoEl mtodo pegado consiste en, mediante un aglomerado de tipo Aglopur (Arkobeles...) d gran resistencia a la compresin-extensin y con una buena absorcin acstica, el cual se pega a las paredes existentes en el recinto. Este aglomerado a la vez que hace de cmara de aire rellena de absorbente y sirve de soporte de la pared de cierre de la cmara, as sobre la espuma y tambin pegado, se colocan placas de cartn-yeso con elstmero para conseguir el aislamiento deseado.Tiene como ventaja la facilidad de construccin.Como inconveniente fundamental es que puede no superar las nuevas normas de incendios debido a las colas que se utilizan.2.-SuspendidoSon aqullos en que, para evitar la estructura de sujecin del techo de los apoyados, se usa un sistema para suspender el techo del forjado mediante un sistema de soportes elsticos para dar independencia a las dos estructuras.Hoy da tienen la ventaja de la facilidad de construccin.Como inconveniente, que los aislamientos que se pueden conseguir difcilmente sobrepasan los 70 dB.3.-ApoyadosConsiste en realizar el aislamiento en construir una estructura apoyada en el suelo flotante en el interior del local, la cual soporta todos los elementos del aislamiento y el techo.Tiene la ventaja de que los aislamientos que se consiguen pueden ser grandes.Los inconvenientes, la carga que introduce abren la estructura existente y la prdida de espacio.

INTRODUCCINEl acondicionamiento de una sala acomete dos problemas, por una parte el control del ruido de las fuentes sonoras indeseadas existentes tanto en el interior como en el exterior del recinto y que producen inmisiones en el mismo, como la buscar una solucin para la adecuada distribucin del campo sonoro para cumplir un determinado objetivo.El ruido es un producto secundario en numerosos procesos y actividades industriales y sociales que, una vez generado, es transmitido a travs de un medio elstico (generalmente el aire) hasta alcanzar el receptor. La respuesta de este receptor, considerado individualmente o como parte integrante de una comunidad, sealar los valores lmites permisibles de ruido de cada situacin particular, e indicar las acciones de control encaminadas a conseguir dichos lmites.Los aspectos a considerar en el planteamiento de una accin de control de ruido y acondicionamiento acsticocontemplan:-Fuente sonora,definida por: la potencia sonora que radia al medio que le rodea el espectro sonoro, es decir, la distribucin de la potencia sonora emitida en funcin de la frecuencia la directividad de la fuente la evolucin con el tiempo de las caractersticas anteriores-Transmisin de las ondas sonoras,comprendiendo: las caractersticas del medio en que se propagan las ondas sonoras la absorcin acstica de los distintos materiales existentes en el medio la prdida de transmisin de la energa acstica al cambiar de medio la presencia de obstculos-Receptor, caracterizado por la sensibilidad del individuo, funcin del nivel sonoro y de la frecuencia el tiempo de exposicin al ruido caractersticas esperadas del sonido recibidoSobre cada uno de estos elementos se podr ejercer una accin de control destinada a conseguir una disminucin determinada, tal y como se indica en la imagen.Estudiaremos las acciones a emprender sobre cada uno de los elementos para conseguir el control de ruido emitido.CONTROL DEL RUIDO ALTERANDO EL MEDIO DE TRANSMISIONEl medio de propagacin y las caractersticas del mismo no cabe duda que representan un factor importante dentro de la accin de control y dentro de este medio podremos realizar dos tipos de actuaciones:- Una primera actuando sobre los paramentos limtrofes del recinto que contiene la fuente para modificar las caractersticas de transmisin, a travs de ellos, de los ruidos producidos por las fuentes(Aislamiento acstico)- Y la segunda,modificando los parmetros acsticos del recinto para modificar la propagaciny las caractersticas del campo sonoro dentro del recinto. Esto es, modificar el tiempo de reverberacin, la absorcin...etc. (Acondicionamiento Acstico)

ACONDICIONAMIENTO ACUSTICOConsiste en modificar las caractersticas de propagacin de las ondas sonoras dentro del recinto de forma que se modifiquen los niveles del campo sonoro existente en el interior del recinto, para conseguir un determinado fin.Si un mismo instrumentista fuera ejecutando la misma piezamusical, en salas diferentes y grabramos estas ejecuciones en un magnetfono, al reproducirlas observaramosque el sonido del instrumento cambia con la sala, y en alguna de las reproducciones posiblemente nos resultara costoso el distinguir el instrumento con el que se ejecuta la pieza.Esto es debido a que en el punto de colocacin del micrfono para realizar la toma de sonido, tenemos una intensidad sonora suma de dos componentes: una que llega directa desde el instrumento y otra que saliendo del punto anterior llega al macro despus de reflejarse en las paredes del recintolr=ld+lrPor tener en el punto de recepcin dos intensidades, la presin sonora que capta el macro ser suma vectorial de dos presiones: una debida al sonido que llega directamente del instrumentoo fuente y cuyo valor cuadrtica medio vendr dado por:

Y la otra componente que ser suma de todas las ondas reflejadas por las paredes y que pasan por ese punto y cuya presin efectiva viene dada por:

Con lo que en ese punto tendremos una presin cuadrtica total

Este valor de la presin en el punto vemos que tiene dos componentes: uno debido al campo directo, que slo depende de la distancia a la fuente y otro que depende de la energa de la fuente pero que es independiente de la distancia y de un factor R que llamaremos constante del recinto y que si lo hacemos lo suficientemente grande llega a anular el trmino, por lo que la contribucin al nivel total es nulo.

Este trmino representa el valor del campo reverberante dentro del recinto y todas las tcnicas de acondicionamiento van dedicadas a modificar R para obtener el fin deseado.Si nos fijamos el campo reverberante es funcin del volumen y de la absorcin del recinto, lo cual indica que este sonido es el de la fuente pasado por un filtro cuya funcin de transferencia que es la del recinto. Es por esto que hablamos del sonido de la sala.ABSORCIN ACSTICALa propagacin del sonido en recintos cerrados se ve influenciado por la presencia de las superficies que los limita. En efecto, las ondas sonoras, al chocar contra las paredes, pierdenpartede su energa, al ser absorbida por ellas, reflejando el resto de energa al interior de las salas. En el caso ideal que los materiales que constituyen las paredes fuesen totalmente absorbentes, no existiran ondas reflejadas y la propagacin sera similar a la que se presenta en situacin de campo libre o anecoico. Si, por el contrario, las paredes del recinto fuesen totalmente reflejantes, las ondas sonoras sufriran una serie de reflexiones; en esta situacin, se dice que el campo es reverberante.En la prctica, las situaciones nunca son totalmente anecoicas o reverberantes, ya que siempre existe una cierta absorcin acstica en los recintos.Coeficiente de absorcin y reflexin

Se define el Coeficiente de Absorcin de un material como la relacin entre laenerga que absorbe y la energa de las ondas sonoras que inciden sobre l por unidad de superficie.

Valores de igual a 1 indican que toda la energa sonora incidente es absorbida, mientras que = 0 representa que toda la energa es reflejada.ElCoeficiente de Reflexinde un material se definir como la relacin entre la energa reflejada y la incidente. Est relacionado con , segn la expresin : = 1 - La absorcin de los materialesdepende de la frecuencia es por esto que de la observacin de (4)deducimos que la presin efectiva del campo reverberante depende tambin de la frecuencia y constituir una caracterstica del recinto.En cada punto esa presin reverberante ser suma de componentes que llegan despus de reflejarse en las paredes del recinto y que no estarnen fase, y que son consecuencia de llegadas consecutivas de ondas retardadas y amortiguadas de forma diferente por los distintos caminos recorridos, y los distintos modos de propagacin( refraccin, reflexin, difraccinetc) todos tambin dependientes de la frecuencia.En laTabla 4.Ise presentan los coeficientes de absorcin para aquellos materiales ms usuales.TIEMPO DE REVERBERACINSi en un momento dado cortamos la excitacin de la fuente sonora, en el punto anterior no nos desaparecer de inmediato la intensidad sonora sino que continuaran llegando ondas reflejadas, durante un cierto tiempo, este tiempo de recuerdo es lo que se llama tiempo de reverberacin y que por depender de los caminos recorridos ha de ser funcin del tamao de la sala, de la absorcin de estaindirectamente de la frecuencia.Sabine fue el primero que dio una relacin entre este tiempo y los parmetros que lo definen, as dedujo que:

donde A es igual a:

Se denomina RT60porque es el tiempo que tarda en caer el nivel 60 dB.Esta frmula de Sabine supone que la energa se disipa de forma continua, lo que no es muy real, por ello Norris y Eyring propusieron que la disipacin se produca en unidades (1-a) en cada reflexin con lo que dedujeron una nueva frmula para el tiempo de reverberacin y que tiene aplicacin para localesmuy absorbentesRT60= 0.161*V/-S*ln(1-a)Hay varias frmulas ms propuestas que tienen en cuenta la distribucin del absorbente por la sala y que se encuentran en cualquiera de las referencias bibliogrficas.RESUMENEn resumen:toda sala tiene un sonido propio debido a que el proceso de propagacin dentro de ella introduce un paso de filtro al sonido que por ella se trasmite Las caractersticas de ese filtro son funcin de la geometra del local y de los materiales que componen su decoracin.Es por esto que esta funcin de transferencia se ha de optimizar para cada tipo de destino que le demos al recinto. As si la fuente de sonido va ser un dbil violn o en general una fuente poco energtica que debe de ser escuchada por una gran audiencia, es obvio que no podremos colocarla en la zona de campo directo,pues la fuente slo alcanzara unos cuantos metros, lo que tendremos que usar la componente de campo reverberante para poder llegar a toda la audiencia con un nivelconstante. Pero adems, tenemos que trasladar a la audiencia el sonido del violn alterndolo lo menos posible, y esto slo lo conseguimos optimizando la funcin de transmisin de forma que el mensaje no se altere.Si por el contrario la fuente de sonido es un conjunto de RocK & Roll , que lleva una gran amplificacin y que adems lleva un procesado electrnico de la seal, con introduccin de reverberaciones artificiales, por tanto una fuente muy energtica trataremos que en las salas que acojan este tipo de fuentes, la audiencia este siempre en la zona de campo directo, y como nica condicin, lo mas equidistantes posibles de ella para mantener los niveles que lleguen a ella.En el caso de que las fuentes de sonido lo sean en realidad de ruido las trataremos de forma que ste produzca la menor molestia posible.Como vemos cada sala ha de recibir un tratamiento especifico para la funcin que vaya a desempear.CONTROL DEL RUIDO ALTERANDO EL MEDIO DE TRANSMISIONEl medio de propagacin y las caractersticas del mismo no cabe duda que representan un factor importante dentro de la accin de control y dentro de este medio podremos realizar dos tipos de actuaciones: - Una primera actuando sobre los paramentos limtrofes del recinto que contiene la fuente para modificar las caractersticas de transmisin, a travs de ellos, de los ruidos producidos por las fuentes (Aislamiento acstico) - Y la segunda, modificando los parmetros acsticos del recinto para modificar la propagaciny las caractersticas del campo sonoro dentro del recinto. Esto es, modificar el tiempo de reverberacin, la absorcin...etc. (Acondicionamiento Acstico)

MECANISMOS DE ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO Para realizar el ajuste de los parmetros anteriores a nuestros fines disponemos de varios medios, unos vienen dados por los principios de la acstica arquitectnica mientras que vienen dados por la absorcin de los materiales a emplear y la difusin del local.Para controlar la absorcin disponemos de:-Materiales absorbentes-Membranas absorbentes-Resonadores de Helmohtz-Trampas de bajos para controlar la distribucin de energa-DifusoresMATERIALES ABSORBENTESSon materiales que transforman energa sonora en calor en su interior. Son siempre porosos, como representantes de ellos tenemos las fibras vegetales, minerales, foam, alfombras, plsticos blandos, telas acsticas, etc. se caracterizan por tener una absorcin en funcin de la frecuencia y segn se representa en la figura 3. Influyendo en la absorcin el espesor, la densidad y la distancia de colocacin con respecto a las paredes, producindose en todos los casos efectos similares al aumento de los parmetros y estos son un desplazamiento de la curva de la absorcin hacia arriba.MEMBRANAS ABSORBENTES Son paneles de vidrio, madera, etc montados en bastidores y con cavidad rellena de material absorbente. Resuenan a una frecuencia dada por:

Donde M es la densidad superficial Kg/m2y D es la profundidad de la cavidad. La curva de absorcin tpica es la dada por figura 3, y se observa que Q (resonancia) disminuye con el absorbente de la cavidad. Un tpico material se puede considerar el vitrofib con placa de yeso.

RESONADORES DE HELMOHTZ Tenemos varios tipos:-Los de botella,tienen forma de garrafa y la frecuencia de resonancia viene dada por:

Dondeces la velocidad del sonido,Ses la superficie del cuello (abertura),Les la longitud efectiva del cuello, la cual toma el valor de la longitud del cuello ms 1.6a, siendo al radio del cuello, yVel volumen de la cavidad[1]-De tipo perforado,sonplacas montadas sobre rastreles y perforadas que tienen una frecuencia de resonancia a :Tes la profundidad efectiva = a la anchura del panel+0.8dDla profundidadypes porcentaje de perforacin- De tablilla[1]Les construyen espaciando tablillas, dejando rendijas entre ellas, constituyendo el aire de la cavidad y el que contenido entre rendijas un conjunto muelle ms cmara de compresin, actuando como un conjunto LC. Las frecuencias de resonancia vienen dadas por :f = 7200 r/d*D*(w+r)Donderes el ancho de la rendijawes el ancho de tablillaDes la profundidad del aire ydes la profundidad efectiva de la tablilla = 1.2 veces el grosor de esta. Por ltimo hablaremos de las trampas de bajos, si sobre una determinada superficie queremos tener un punto de absorcin -1, lo que haremos es construir una oquedad con una profundidad de 1/4 de la longitud de onda, con ello tendremos en la superficie, velocidad mxima y presin mnima si el camino de retorno lo amortiguamos, obtendremos una superficie de absorcin -1 para la frecuencia dada. El ltimo recurso que tenemos para variar las condiciones acsticas son losdifusores. Estos distribuyen de forma estadstica la energa que llega a ellos haciendo desaparecer ondas estacionarias y alisando la cada del tiempo de reverberacin, estos difusores se construyen: achaflanando paredes, construyendo superficies convexas, no concentrando la absorcin para favorecer los procesos de difraccin. Modernamente se han realizado profundos estudios por Somerville and Schroeder para conocer que superficies difunden mejor y se ha llegado a diversas consideraciones: superficies con salientes por lo menos 1/7 de la longitud de onda son efectivos difusores que las irregularidades rectangulares son ms eficientes que las triangulares o cilindricas Shroeder sugiri secuencias de mxima longitud para disear superficies surcadas con una concatenacin de superficies de coeficiente de absorcin +1 y -1, donde los coeficientes -1 son surcos de profundidad l/4 y los +1 superficies duras. Los difusores as construidos tienen una ancho de banda de una octava.AISLAMIENTO ACSTICOSe entiende como"aislamiento acstico"de una particin la prdida de energa que experimentan las ondas sonoras al pasar a travs de ella. La transmisin de las ondas sonoras a travs de una particin puede fsicamente explicarse considerando, que aqullas se propagan en forma de presin. Un elemento de aire infinitamente prximo a la superficie de particin, se ver forzado a desplazarse al llegar la onda sonora. Esta energa que recibe se emplea en obligar a vibrar a la superficie slida y en comprimir el elemento de aire prximo a l, en la direccin opuesta a dicha particin. Es decir, que parte de la energa incidente sobre la pared es transmitida y parte es reflejada. La energa transmitida es a su vez empleada parte en desplazar las molculas del slido, consecuentemente la perturbacin se propaga, y parte es disipada absorbindola el material por efecto de las fuerzas intermoleculares. En su propagacin por el interior del slido, la perturbacin alcanza la superficie de ste, opuesta a la que recibe la onda inicialmente y mediante un proceso anlogo es radiada nuevamente en forma de sonido areo. Es decir al incidir sobre una pared una onda sonora, se transmitir parte de la energa de sta, originndose una vibracin mecnica en la particin que a su vez se transformar en ondas sonoras, con una prdida de energa debido a reflexiones y a la absorcin interna del material. Es interesante interpretar el concepto de aislamiento como la resistencia a vibrar que presenta la particin absorbiendo consecuentemente parte de la energa de las ondas sonoras incidentes. Es decir que"aislamiento acstico"es la resistencia que ofrece una particin a moverse cuando se le aplica una presin acstica.Una medida del aislamiento acstico de una particin est dado por el Coeficiente de Transmisin, definido como la relacin entre las energas de las ondas transmitidas e incidentes:

O bien en funcin de la presin sonora de las ondas incidentes Pio transmitida Pt:

PERDIDA POR TRANSMISION Ms interesante que el coeficiente de transmisin como medida del aislamiento acstico de los materiales, es la diferencia entre los niveles de intensidad de las ondas incidentes y transmitida. Esta diferencia se llama Prdida por Transmisin, R, y est relacionado con el coeficiente de transmisin, por la expresin:

Variacin con la frecuencia del aislamiento ofrecido por una particin simple.

En la prctica interesa conocer el aislamiento acstico que ofrecen los distintos materiales para las frecuencias audibles. Un esquema simplificado de la variacin de la Prdida por Transmisin con la frecuencia para paredes simples se presenta en la Fig.

Pueden distinguirse tres zonas:a)Regin 1:a bajas frecuencias la prdida por transmisin est controlada por la rigidez del panel, que origina que ste se comporte como una membrana, presentando una serie de frecuencias naturales de resonancia para las cuales disminuye la prdida por transmisin.b)Regin 2:el movimiento del panel est controlado por la masa del mismo. Matemticamente, la prdida por transmisin de esta regin puede calcularse, para un ngulo de incidencia de las ondas sonoras, por la expresin:

donde:m= masa superficial del panel, en Kg/m2.f = la frecuencia de la onda incidente.r = densidad del aire, en Kg/m3.c = velocidad del sonido en el aire, en m/s.Para incidencia normal la ecuacin anterior puede escribirse:A efectos prcticos esta expresin puede aproximarse, con suficiente exactitud, por: R0 = 20 log mf - 43

CLCULO APROXIMADO DE LAS PRDIDAS DE TRANSMISIN DE UN PARMETRO SIMPLE Con las formulas anteriores podemos predecir el aislamiento que vamos a obtener de un paramento. Para ello hemos de reducirlo al paramento compuesto del material principal. Esto es si tenemos un paramento de ladrillo enfoscado, lo calcularemos como un paramento de ladrillo, ya que el enfoscado por otra parte solo hace que homogeneizar el paramento. Lo primero que hemos de hacer es calcular la frecuencia de coincidencia bien utilizando la formula (20) bien mediante la tabla 4-II obtenemos que el producto de la masa superficial por la frecuencia critica es para el ladrillo de 42000.Si construimos un paramento de 10 cm que tiene una masa superficial de 190 Kg/m2

La frecuencia crtica Fc ser:TLA=20 log FcM-48TLB=20 log Fc M + 10logh -45 si el amortiguamiento es 0.01TLB=20 log Fc M -65 para el caso del ladrillo TLA=45 dB TLB= 27

PRDIDA POR TRANSMISIN DE UNA PARED DOBLE Si con un paramento conseguimos unas determinadas perdidas de insercin, y estas no fuesen suficientes para nuestras necesidades, tendremos que proceder a incrementar el aislamiento bien incrementando la masa del original, que si tenemos en cuenta que duplicando la masa solo conseguimos 6 dB de incremento en las perdidas, pude llevarnos a cargas excesivas para los aislamientos que necesitamos. Otro camino es el combinar materiales interponiendo materiales con distintas impedancias para desacoplar el medio de transmisin.El mtodo ms sencillo es utilizar particiones dobles constituidas por dos paredes separadas por una cavidad de aire. Las paredes pueden ser de materiales iguales o diferentes y del mismo o distinto espesor. La cavidad de separacin debe estar ocupada por un material absorbente acstico.Si bien un razonamiento semejante al caso de particiones simples parecera indicar que la prdida energtica total es la suma de las prdidas de energa de cada una de las paredes, y en consecuencia el aislamiento acstico total es la suma aritmtica de los aislamientos individuales, en la prctica no ocurre as, debido a la complejidad de las vas de transmisin de la energa sonora entre ambos paneles. Estas vas comprenden por un lado, la radiacin del sonido desde el primer panel al aire de la cavidad, donde excita al segundo, y ste radia energa al recinto receptor; y por otro la transmisin de la vibracin estructural del primer panel al segundo a travs de las uniones existentes entre ambos y que ste radia al recinto receptor en forma de ondas sonoras.Slo en el caso lmite, es decir cuando la cavidad tiene un espesor suficientemente grande y las dos paredes estn aisladas entre s, stas actan independientemente y el aislamiento acstico total de la pared doble es la suma aritmtica de las prdidas por transmisin individuales.CLCULO PRCTICO DE LAS PRDIDAS DE TRANSMISIN DE PAREDES DOBLES En una primera aproximacin podramos suponer en el panel tres zonas :- Una primera que estara regida por el acoplamiento mediante el aire de la cmara de las masas de los dos paramentos con un comportamiento masa muelle con una frecuencia de resonancia del sistema que viene dada por (22) y cuyo comportamiento se puede asimilar por debajo de esta frecuencia a dos masas unidas por una cola. Las perdidas de transmisin introducidas por el paramento vendrn dadas por:para f