aislamiento pared doble

1Ing. Joaqun Mansilla Curso 2013Ing. Joaqun Mansilla

ACSTICA Y PSICOACSTICA IIMDULO I: AISLAMIENTO A RUIDO AREO Y VIBRACIONES

U. 2: LA PARED DOBLE

2

ESTRUCTURA PRESENTACIN:U.2: PARED DOBLE Introduccin Pared simple pared doble Frecuencias de inters Aislamiento terico Ejemplo: vidrios

Estructura de la presentacin:

Ing. Joaqun Mansilla - UNTREF

23

Introduccin


4

MODELO MATEMTICO:1 APROXIMACIN: Pared simple, homognea e infinita

LEY DE MASAS2 APROXIMACIN: Pared simple, elstica, homognea e infinita

FRECUENCIA COINCIDENCIALEY DE MASAS CORREGIDA

3 APROXIMACIN: Pared simple, elstica, homognea y finita

FRECUENCIAS DE RESONANCIACONTROL RIGIDEZ

MODELO ISO 12354-1:AJUSTADO SEGN MEDIDAS EMPRICAS

Recordatorio: pared simpleIntroduccin


35

Isotrpico

Anisotrpico

Introduccin


Ing. Joaqun Mansilla - UNTREF 6

Introduccin

4Ing. Joaqun Mansilla - UNTREF 7

La pared doble. Definicin del comportamiento acstico:

- LA PARED DOBLE -


Pared simple y pared doble

Pared simple y pared doble: Es difcil obtener aislamientos elevados con paredes simples, deberamos recurrir a:

Materiales muy pesados. Grosores elevados. Cuidado con la frecuencia de coincidencia.

Es ms eficiente recurrir al uso de paredes dobles. Ejemplo: Si doblamos la masa (o el grosor) de una pared simple, obtendremos un

incremento de 6dB



En cambio, si mantenemos el grosor inicial pero hacemos dos paredes separadas poruna cmara de aire, obtendremos un incremento de aislamiento superior a 6dB.

En este caso el aislamiento conseguido es mucho mayor debido a que produce unaruptura de la continuidad de material.

Al llegar al cambio de medio, una parte de la energa sonora del frente de onda sereflejar, de manera que la energa transmitida ser menor.

Cuantos ms cambios de impedancia (cambios de medio) encuentre la onda depresin, menor ser la energa transmitida



Pared simple y pared doble: Lo ideal sera conseguir un aislamiento de 30 + 30 = 60dB, pero esto no sucede

debido a que el nuevo sistema (pared cavidad pared) presentar prdidas deaislamiento respecto al caso ideal de dos paredes simples.

Estas prdidas se deben principalmente a: Las ondas estacionarias que se crean en la cavidad. La nueva resonancia del sistema pared cavidad pared. Las uniones rgidas entre los componentes de la pared doble.

A continuacin estudiaremos la teora que nos permitir calcular el aislamiento deuna pared doble en funcin de la frecuencia.


Pared doble

Un sistema de pared doble est constituido por dos paredes simples homogneas,iguales o no, separadas por una cavidad de aire que puede estar parcial ototalmente rellena de material absorbente.


Pared doble

El aislamiento de una pared doble obedecer a la ley de masas para paredes simples,pero deberemos tener en cuenta que existen diversas frecuencias en las que seproduce una prdida de aislamiento importante:

fri frecuencias de resonancia como placa de cada pared. f0 frecuencia de resonancia del sistema pared cavidad pared. fci frecuencias crticas o de coincidencia de cada pared. fL frecuencia lmite o de cavidad. fdi frecuencias de densidad de cada pared.

Estas frecuencias nos dividen el margen de actuacin de una pared en distintaszonas. En nuestro caso estudiaremos cuatro zonas distintas, que vendrn delimitadaspor la frecuencia de resonancia del sistema masa-resorte-masa y la frecuencia decavidad.


Pared doble

Resonancia del sistema pared cavidad pared: Toda pared doble se comporta como un sistema masa-resorte-masa.

Masa La masa de cada pared (m1 y m2 respectivamente). Resorte Aire de la cavidad, se caracteriza por su rigidez (k).

Este sistema tendr una frecuencia de resonancia. A esta frecuencia la vibracin delsistema ser mucho mayor, por lo que se traducir como una prdida deaislamiento.


Pared doble

Resonancia del sistema pared cavidad pared: Frecuencia de resonancia para incidencia normal y aire en la cavidad:

Y para incidencia aleatoria:

Para el caso en que la cavidad se haya instalado material absorbente, la frecuenciade resonancia depender de la rigidez de dicho material.

f0 Frecuencia de resonancia [Hz]L Espesor de la cavidad [m]mi Masa superficial de cada pared [Kg/m2]


Pared doble

Frecuencia lmite o de cavidad: Existe otro grupo de frecuencias en las que el aislamiento vuelve a debilitarse, son

las frecuencias de resonancia de la cavidad de aire que queda entre ambas paredes.

Si dentro de la cavidad no hay material absorbente, las reflexiones en las carasinternas de ambas paredes sern importantes y se crearn ondas estacionarias.

Estas ondas tendrn una amplitud mucho mayor a unas determinadas frecuencias(frecuencias de resonancia de la cavidad fL). Tambin se las denomina frecuencias deespesor.

No se puede mostrar la imagen en este momento.


Pared doble

Frecuencia lmite o de cavidad: Para evitar los efectos perjudiciales de estas frecuencias es aconsejable colocar

material absorbente en la cavidad.

No deben instalarse materiales no porosos o de clula cerrada,ya que se incorporara una unin rgida entre ambas paredes yse perderan los beneficios de la pared doble. El aislamientoglobal del sistema constructivo se reducira considerablemente.


Pared doble

Aislamiento de una pared doble La formulacin existente sobre este tema es extensa. Son diversos los

autores que han estudiado este fenmeno y los resultados a los que hanllegado presentan variaciones de diversa consideracin.

A continuacin presentamos dos teoras, una para albailera y otra paraobra seca.


Pared doble

Estudio del aislamiento (TL) por zonas:

10


Pared doble

Zona I (f

11


Pared doble

Zona IIIa (fc1

12


Pared doble

Pendiente: +15 dB/Octava

Zona IVa (fd1

13

25

Pared doble

Modelo de Sharp para el clculo del aislamiento de una pared dobleAdecuado para obra en seco (frecuencia crtica alta).

Para el caso simple de una particin consistente en dos paneles homogneosseparados por una cmara de aire sin material absorbente y sin puntos deconectividad entre los dos paneles, Sharp desarrolla las siguientes expresiones:

Donde f0 es la frecuencia de resonancia del sistema masa-resorte-masa y fl es lafrecuencia a la que las longitudes de onda no son tan grandes como la cavidad,tambin conocida como frecuencia lmite:


26

Pared doble

Para el caso de que exista material absorbente en el interior de la cavidad, Fahipropone la siguiente alternativa:

Donde y son las partes reales e imaginaria del coeficiente de absorcin delmaterial ubicado en la cavidad y k el nmero de onda.

El coeficiente de absorcin puede calcularse, segn Delany y Bazley de la siguienteforma:


14

27

Pared doble

En muchos casos los paneles que forman una pared doble estn interconectados atravs de uniones lineales o puntuales. Para estos casos, Sharp desarroll dosecuaciones que permiten calcular el incremento de aislamiento proporcionado encada caso.Para conexiones puntuales:

Donde e es el espacio entre puntos de interconexin y fc es la mayorfrecuencia crtica de ambos paneles.

Para conexiones lineales:

Donde b es el espacio entre lneas de interconexin y fc es la mayorfrecuencia crtica de ambos paneles.


28

Pared doble

Comparacin entre resultados proporcionados por Sharp y mediciones realizadas.Pared doble idealPared doble formada por una placa de yeso laminado de 13mm con una cavidad de224mm llena de polister de 100mm de espesor y otra placa de yeso laminado de13mm. La lnea continua indica los valores calculados y los puntos indican los valoresobtenidos a partir de las mediciones


15

29

Pared doble

Comparacin entre resultados proporcionados por Sharp y mediciones realizadas.Pared doble idealPared doble formada por dos placas de yeso laminado de 13mm, con una cavidad de260mm llena de dos capas de lana mineral de 80mm de espesor y dos placas ms deyeso laminado de 13mm.

La lnea discontinua indica los valores obtenidos con la ecuacin de Sharp, la lneacontinua los valores obtenidos por la ecuacin de Fahy y los puntos los valoresobtenidos a partir de mediciones.


30

Pared doble

Comparacin entre resultados proporcionados por Sharp y mediciones realizadas.Pared doble con interconexiones.Pared doble formada por una placa de yeso laminado de 10mm, una cavidad llena defibra de vidrio de 75mm de grosor y dos placas de yeso laminado de 10mm.


16


Pared doble

Algunas consideraciones: La presencia de material absorbente en la cavidad (se recomienda rellenar toda la

cavidad) puede mejorar el aislamiento entre 5 y 10dB. Tender a producir unadescenso de la frecuencia de resonancia del sistema M-K-M. Si las paredes son gruesasno es necesario abusar de material absorbente (un simple fieltro har la mismafuncin).

Las paredes han de ser totalmente independientes entre si y de las paredesperimetrales.

Es importante vigilar los espesores de las cavidades de aire para la frecuencia deespesor no caiga en la zona de frecuencias medias.

El diseo de las paredes est directamente relacionado con el tipo de ruido a aislar. Deben evitarse uniones rgidas entre paredes. Las conducciones no deben provocar

puentes acsticos. Pueden ir por el interior de las cavidades sin tocar ninguna pared,o bien forrada por elementos elsticos.


Pared doble

17


Pared doble


Pared doble

18


Pared doble

Ventanas dobles:El uso del doble vidrio se aplica muchas veces por motivos trmicos. En este caso las cmaras deaire oscilan entre 6 y 20 mm.

Debido a esta pequea cavidad existen las frecuencias de resonancia a causa de la elasticidad delaire que comunica las masas de los vidrios. Estas frecuencias, en estos casos, suelen hallarse entre400 y 1000 Hz.

A estas frecuencias se produce un notable descenso del aislamiento acstico. Si la cmara fuerasuperior, el aislamiento sera mucho mejor.

Es importante la conveniencia de que los espesores de los vidrios difieran un 30%, as, ambasfrecuencias de coincidencia son diferentes.

Cuando se usan compuestos de doble vidrio con cmara de aire superior a 50 mm es convenientecolocar en la zona perimetral interior de la cavidad un material absorbente.

Otra medida importante es construir marcos independientes y colocar elementos elsticosdesolidarizantes que aseguren la estanqueidad y la flotabilidad de cada vidrio.

La carpintera que acompaa a los vidrios debe tener un aislamiento acstico acorde con elacristalamiento que soporte y asegurar la estanqueidad al paso del aire.


Pared doble

Tipos de vidrios:Vidrio monoltico ordinarioVidrio templado y vidrio reforzado con hilosVidrio texturado

Estos tres primeros tienen un comportamiento similar.Su frecuencia de coincidencia es aprox.:

Su factor de amortiguamiento o de prdidas oscila entre:

Vidrio laminado: Debido al material inter-capas que en general es butiral depolivinilo o polimetilmetacrilato. Proporciona un aumento significativo del factor deprdidas o de amortiguamiento que suele ser 10 veces superior al monoltico. Esto setraduce a un aumento significativo a la frecuencia crtica y frecuencias superiores.

hfc1200

003,0001,0

19


Pared doble


Pared doble

Ejemplos de acristalamientos:

20


Pared doble

aislamiento pared doble

Documents