diseño acústico

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MANUAL DE DISEÑO ACÚSTICO Los objetivos de este manual es plantear los fundamentos de la acústica de forma muy breve para introducir al arquitecto al 2. El oído humano -¿Por qué es importante la audición para el humano? acústica de forma muy breve para introducir al arquitecto al diseño acústico. ÍNDICE 1. La física del sonido -¿Qué es el sonido? - Ley de Newton - Funcionamiento del oído humano -Audición Binauricular -Factores que intervienen en la sonoridad - Nivel de presión sonora (SPL o volúmen acústico) - Nivel de Intensidad sonora ( IL ) - Timbre Ti d b (T ) - Magnitudes físicas - Velocidad del sonido (c) - Frecuencia - Amplitud - Velocidad - Potencia - Ciclo - Tiempo de reverberacn (Tr) - Valoración del confort acústico - Gráfica de Fletcher y Munson (1933) - Método ponderado - Criterio de ruido (NC) - Rango de ruido (NR) - Ruido de fondo ( NC ) se recomienda ser manejado por expertos - Intensidad - Cualidades subjetivas del sonido - Timbre - Altura - Sonoridad - Clasificación de ondas - Por el medio de propagación S ú l di i d manejado por expertos - Algunos de los requerimientos por absorción - Otras - Otros índices para el aislamiento 3. Acústica de los recintos - Sonoridad adecuada - Control del Silencio - Adecuado nivel de sonoridad - Según las direcciones de propagacn y vibración - Medio limitado o ilimitado - Fenómenos de propagación de ondas - Reflexión - Refracción - Interferencias - Difracción Adecuado nivel de sonoridad - Justo balance - Buena distribución del sonido -Los materiales y sus propiedades acústicas - Aislamiento - Reflejando el sonido - Vibración - Absorción - Difracción - Ondas estacionarias 4. Metodología de cálculo - Proceso para el diseño acústico - Cálculo del aislamiento - Cálculo de la absorción 5. Recomendaciones de diseño ANEXOS

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MANUAL DE DISEÑO ACÚSTICOLos objetivos de este manual es plantear los fundamentos de la acústica de forma muy breve para introducir al arquitecto al

2. El oído humano-¿Por qué es importante la audición para el humano?acústica de forma muy breve para introducir al arquitecto al

diseño acústico.

ÍNDICE

1. La física del sonido-¿Qué es el sonido?- Ley de Newton

q p p- Funcionamiento del oído humano-Audición Binauricular-Factores que intervienen en la sonoridad

- Nivel de presión sonora (SPL o volúmen acústico)- Nivel de Intensidad sonora ( IL )- Timbre

Ti d b ió (T )y

- Magnitudes físicas- Velocidad del sonido (c)- Frecuencia- Amplitud- Velocidad- Potencia- Ciclo

- Tiempo de reverberación (Tr)- Valoración del confort acústico

- Gráfica de Fletcher y Munson (1933)- Método ponderado- Criterio de ruido (NC)- Rango de ruido (NR)- Ruido de fondo ( NC ) se recomienda ser manejado por expertos- Intensidad

- Cualidades subjetivas del sonido- Timbre- Altura- Sonoridad

- Clasificación de ondas- Por el medio de propagación

S ú l di i d ió

manejado por expertos- Algunos de los requerimientos por absorción- Otras - Otros índices para el aislamiento

3. Acústica de los recintos- Sonoridad adecuada

- Control del Silencio- Adecuado nivel de sonoridad- Según las direcciones de propagación y

vibración- Medio limitado o ilimitado

- Fenómenos de propagación de ondas- Reflexión- Refracción- Interferencias- Difracción

Adecuado nivel de sonoridad- Justo balance- Buena distribución del sonido

-Los materiales y sus propiedades acústicas- Aislamiento- Reflejando el sonido- Vibración- Absorción- Difracción

- Ondas estacionarias 4. Metodología de cálculo- Proceso para el diseño acústico- Cálculo del aislamiento- Cálculo de la absorción5. Recomendaciones de diseñoANEXOS

1. La física del sonido

¿Qué es el sonido?¿Qué es el sonido?Es una vibración en un medio elástico (se entiende elasticidad de la materia como el desplazamiento de ida y regreso de una molécula, si esto es repetitivo, se llama vibración) que llega a nuestro oído.

Diagrama 1: Vibración de una onda 1D g m V n un n

Ley de Newton: Fuerza = masa * aceleraciónTodos los materiales poseen masa, cuando se le mueve a ésta (situación que se da en un movimiento elástico) se le acelera y la fuerza para ello es la presión.

1 2 Figura 1: Las voces de los edificios 2

1. La física del sonidoMagnitudes físicas Intensidad: Es el valor medio de energía que cruza una unidad

de área (perpendicular a la dirección de propagación) en unidad d W/ 2 é í f Velocidad del sonido (c) = 331.4m/seg, varía conforme la

temperatura: c = 331.4 m/seg + 0.6 Temperatura Frecuencia ( f ) o tono: se determina por la oscilación de un objeto, su unidad es el hertz (Hz = osea un periodo por segundo: 1/seg). Esta determina que tan graves o agudos son los sonidos. Amplitud: Valor pico de una onda (es la porción de sonido

d i f i )

p p p p gde tiempo. Se expresa en W/ m2. ; ésta varía conforme su distancia: I = P / 4 π radio2

p p pentre dos compresiones o rarefacciones )Velocidad: es la rapidez con la que viaja el impulso sónico. Se calcula con la siguiente fórmula: V = f * longitud de ondaPotencia ( P ): es la energía radiada de la fuente sonora. Su unidad es el Watt (W) o el Pascal (Pa).Ciclo: Es un viaje completo de vaivén de una molécula vibrandovibrando.

Diag. 3: Ley inversa de los cuadrados 3

Por ejemplo, si duplico la distancia de la fuente baja 6dB (ver SPL) y si duplico la fuente subirá 3dB. Esto sólo es válido para una fuente estacionaria.

Cualidades subjetivas del sonido

Timbre: Ya que no existe una onda sinusoidal (como la figura de q ( gla izquierda) perfecta, el mismo sonido tocado por una flauta y una trompeta es diferente (aunque tenga la misma frecuencia fundamental e intensidad, varía su amplitud).Altura : está ligada a la percepción del tono (en concreto, con la frecuencia fundamental de la señal sonora). ¿Cómo se percibe lo grave o agudo que es sonido?.Sonoridad: Percepción subjetiva de la I (amplitud) sonora

Diag. 2: Características de una onda 2

3 4

1. La física del sonido

Clasificación de ondas Refracción: se cumplen 2 leyes: el rayo incidente el f- Por el medio de propagación:mecánicas (se difunden por

un medio de un medio elástico), electromagnéticas (pueden viajar a través del vacío).

- Según las direcciones de propagación y vibración:longitudinales (ambas direcciones coinciden, y se transmiten por sólidos, líquidos y gases, pero no en el vacío), y ondas transversales (su direcciones son perpendiculares y viajan a través de sólidos las ondas

- Refracción: se cumplen 2 leyes: el rayo incidente, el refractado y la normal están en el mismo plano; y el seno del ángulo de incidencia dividido por el seno del ángulo de refracción es una cte. para cada par de medios materiales (sen i/sen r = cte).

- Interferencias: Si varias ondas se mueven en la misma región del espacio la elongación total en un punto es la suma de las elongaciones de las ondas en el punto (principio de

i ió d d ) L i ió d l l f ó perpendiculares y viajan a través de sólidos las ondas mecánicas).

- Medio limitado o ilimitado pueden ser: viajeras (viajan en un medio sin obstáculos) y las estacionarias (se propagan en un medio cerrado).

Fenómenos de propagación de las ondasReflexión: se produce cuando esta onda cambia de

superposición de ondas). La superposición da lugar al fenómeno de interferencia, si las ondas tienen amplitudes A1 y A2 y la misma f y V puede haber interferencia constructiva (las ondas se refuerzan mutuamente) o destructiva (ondas se atenúan ).

- Reflexión: se produce cuando esta onda cambia de dirección y V, (cumple las leyes: el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en el mismo plano; y el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión) puede originar el eco y la reverberación . Diag. 7: Representación de interferencia 4

- Difracción: Cuando un haz de ondas sonoras que se propaga por el espacio encuentra a su paso un obstáculo agujereado (rendija en un muro) o un cuerpo aislado cuyas dimensiones son

Diag.4: Fenómeno de reflexión 4 Diag. 5: Transmisión en un espacio . abierto y uno cerrado 4

( j ) p ymenores que la longitud de la onda incidente, rodeará el objeto, expandiéndose a su alrededor y originando el fenómeno de difracción. La colocación de los altavoces de agudos por encima de los de graves y el fenómeno de “cortocircuito acústico” en los altavoces de graves son consecuencia de la difracción que afecta a los graves por tener mayor longitud de onda que los agudos.

- Ondas estacionarias: Cuando un medio material es recorrido Ondas estacionarias: Cuando un medio material es recorrido por ondas de la misma f y V en sentidos contrarios las ondas se superponen dando lugar a las ondas estacionarias. Existen partículas del medio que no vibran y se llaman nodos. También hay partículas del medio en las que perturbación siempre es mayor que en las restantes partículas del medio: son los vientres o antinodos. Los nodos están separados por distancias de n./2 (n=1,2,3...) es decir un número entero de semilongitudes de onda Lo mismo sucede con los vientres Los

Diag. 6: Rayo incidente, refractado y normal 4

semilongitudes de onda. Lo mismo sucede con los vientres. Los nodos y vientres están separados por distancias de (2n-1)./4(n=1,2,3...) o sea, un número impar de cuartos de longitudes de onda.5 6

2. El oído humano

¿Por qué es importante la audición para el humano?T d b id f t d í

Audición BinauricularLos oídos forman canales receptores que son independientes Todos sabemos que un ruido muy fuerte podría causar

sordera, incluso un ruido repetitivo no tan fuerte también. Sus implicaciones tanto funcionales orgánicas y psicológicas nos traen repercusiones.Altos niveles de ruido son pueden ocasionar una mala concentración en alguna labor, interferencia con el sueño, la palabra hablada, etc.

Los oídos forman canales receptores que son independientes entre sí, no hay interferencias entre ellos, ni combinaciones de las frecuencias recibidas por cada uno; los armónicos de un oído no se añaden, restan, etc... a los del otro. Por lo tanto, podemos decir que los seres humanos son capaces de determinar, con un considerable grado de precisión, la dirección de una fuente sonora. El método de localización es el denominado audición binauricular, existiendo dos factores que permiten determinar la dirección de llegada de un sonido:

Funcionamiento del oído humanoEn la cadena “ fuente-medio–trayectoria–receptor” el último es un ser humano. Las células ciliadas son las encargadas de convertir ondas sonoras en señales eléctricas y luego al cerebro.

perm ten determ nar la d recc ón de llegada de un son do Su intensidad relativa en nuestros dos oídos o el intervalo de tiempo de llegada a los dos oídos. Por lo tanto, la cabeza será un obstáculo efectivo para las frecuencias altas y no impedirá el paso de las frecuencias bajas, luego podemos hablar de que la cabeza es un filtro acústico paso bajo. Se ha demostrado que a 250 Hz, la sonoridad en ambos oídos es prácticamente idéntica, no importa donde esté el foco sonoro, pero para una frecuencia de 1 000 Hz el oído más cercano a la fuente oye frecuencia de 1.000 Hz el oído más cercano a la fuente oye unos 8 dB más, mientras que a 10.000 Hz esta cantidad se eleva a 30 dB.

Figura 2: Morfología del oído humano 6

7 8

2. El oído humanoFactores que intervienen en la sonoridad Timbre (Ver Magnitudes físicas y cualidades del sonido).

Tiempo de reverberación (Tr)E l ti d i d é d Nivel de presión sonora (SPL o volúmen acústico)

Es el elemento determinante de las molestias cuando se trata de una fuente de ruido crítica. Es la intensidad en función de la presión, se mide en pascales o Db. Su desventaja es que no pondera todo el rango de frecuencias audibles (20 a 20.000Hz).

Es el tiempo en segundos, necesario para que después de que cesa la fuente el nivel de presión disminuya 60 Db. O hasta 106 veces menor su intensidad. (Ver tabla)

Gràfica 1: Nivel de presión sonora 1 Graf 2: Representación gráfica del tiempo de reverberación 2Gràfica 1: Nivel de presión sonora 1

Nivel de Intensidad sonora ( IL )La relación entre el estímulo físico sónico y la respuesta humana, no es lineal. Esta percepción se expresa logarítmicamente en la intensidad real (IL). Se mide en decibelios (dB). IL = 10 log ( I / 10 -12 )Lo mínimo que percibimos son 1000Hz y el más alto 130dB

Graf. 2: Representación gráfica del tiempo de reverberación 2

Al emitir un sonido en un local, se refleja en las paredes, suelo, techo. Si estos son buenos reflectores del sonido éste persiste un largo tiempo y el auditorio percibirá varios sonidos a la vez, haciéndose ininteligible un orador.Se puede calcular mediante tres fórmulas distintas, estas difieren en la forma de calcular la absorción total.Lo mínimo que percibimos son 1000Hz y el más alto 130dB

o 10x 1012 W/m2. Según la fórmula sentimos al doble:102=100=2log. Si fuésemos otro animal, el número 10 -12 que está en la fórmula sería distinto.La diferencia entre la intensidad del sonido y el IL estriba en que el segundo es la capacidad auditiva humana

Fórmula de Sabine (1900): El Tr es distinto para cada frecuencia, aumenta con el volumen de la sala y disminuye cuanto mayores son las superficies y los coeficientes de absorción, se utiliza cuando los coeficientes de absorción (α)no son muy altos (hasta 0,25), no se conocen con mucha exactitud los coeficientes de absorción de los materiales o no se requiere gran precisión Tr en determinada frec = requiere gran precisión. Tr en determinada frec.= (.164*Vol)/((Σα1*S1)+(Σα2*S2)+..))

Fórmula de Eyring (1933): Es la más utilizada en estudios acústicos de salas y es aplicable cuando la distribución de materiales absorbentes es uniforme y se conocen con exactitud los coeficientes de absorción. Fórmula de Millington (1934): Se aplica cuando no hay

Tabla 1: Intensidad real relativa 1

g ( ) p yuniformidad en la distribución de los materiales absorbentes o cuando las superficies sean muy grandes.En las fórmulas hay que incluir cuando las hay personas de pie, butacas vacías o llenas.9 10

2. El oído humano

Valoración del confort acústicoEl SPL did ó d d l i t id d d l id

Criterio de ruido (NC)Estas curvas definen el límite, por cada banda de octava de El SPL es una medida cómoda de la intensidad del sonido,

pero tiene la desventaja de que no representa con realmente se percibe. Esto se debe a que la sensibilidad del oído depende fuertemente de la frecuencia .

Gráfica de Fletcher y Munson (1933): Dedujeron la relación que hay entre la frecuencia y el nivel de presión sonora. Esta sensación sonora se mide en fon que corresponde a un

Estas curvas definen el límite, por cada banda de octava de frecuencias, que el espectro de un ruido no debe rebasar. Si el espectro se acerca a la curva NC en frecuencias bajas será retumbante, y en las altas silbante (Ver tabla).

sensación sonora se mide en fon que corresponde a un sonido de 1000 Hz (o 1dB).

Graf. 5: Criterio de ruido 2

Graf. 3: Intensidad sonora, fon y frecuencias 2

Método ponderado: Es una escala que se limita a dar la I del ruido más no su espectro y calidad sonora (dos ruidos del

i i l d dif t f i d j

Rango de ruido (NR)Es un índice para la valoración de ruidos estables y continuos, a diferencia del anterior, el NR si contempla todas las frecuencias y establece un valor. Son muy parecidas a NC, pero se extienden a presiones superiores. (Ver tabla)

R id d f nd ( NC ) s mi nd s m n j d p xp t smismo nivel, pero de diferente frecuencia, pueden juzgarse de forma distinta por la misma persona). Por ejemplo, a muy bajos niveles, sólo los sonidos de frecuencias medias son audibles, mientras que a altos niveles, todas las frecuencias se escuchan más o menos con la misma sonoridad. El espectro oscila en redes A, B y C. La red A (40 Db) se aplicaría a los sonidos de bajo nivel, la red B (70 dB) a los medios y la C (100dB) a los elevados.

Ruido de fondo ( NC ) se recomienda ser manejado por expertos

Tabla 2: Sonido recomendado de fondo para distintos espacios 2

Al d l i i t b ió ú ti

Graf. 4: Comparación de distintas frecuencias en el método ponderado 2

Algunos de los requerimientos por absorción acústica son:- Los tiempos de reverberación ( Tr ). (Ver tabla)

11 1 2

2. El oído humano

Valoración del confort acústico .

OtrasSe encuentran también dentro de los índices : - Criterio de un cuarto (RC )- Nivel sonoro continuo equivalente

Ni l d i t f i s i l ( PSIL)- Nivel de interferencia conversacional ( PSIL)- Índice de ruido en oficinas ( IRO )Otros índices para el aislamiento son:- STC (sound transmission class): son requerimientos

para una barrera sónica que pasa de un local a otro, como un muros divisorios, cancelería. (ver tabla).

- NIR (impact noise rating): valor nominal contra ruido por impacto.

A continuación se muestra una gráfica para diferentes actividades y el tiempo máximo de exposición sin tener daños irreversibles

13 14 Graf. 6: Nivel de presión sonora en decibeles y frecuencia 3

3. Acústica de los recintos

La acústica , término derivado de la palabra griega que B n dist ib ión d l s nidLa acústica , término derivado de la palabra griega que significa oír, se refiere a la ciencia del sonido, su generación, transmisión , absorción y control.

La sonoridad adecuadaLas condiciones para una buena sonoridad implican:

Control del Silencio

Buena distribución del sonido-No debe contar con ecos (a menos que sea intencional)- Sin ondas estacionarias (estás surgen a partir del choque de una onda con dos muros paralelos, por ejemplo un local rectangular donde no halla absorbedores en paredes.)- Ubicando los focos sonoros y su dirección

Control del SilencioSe logra por medio del aislamiento. El medio de propagación del sonido puede ser por:-Estructura: se puede resolver con un piso flotante, alfombra, etc.-Aire: se resuelve desde la envolvente del edificio y puede ser con masa e inercia de los materiales.-Por maquinaria: se pueden aplicar las dos estrategias Por maquinaria: se pueden aplicar las dos estrategias anteriores.

Figura 3: Distintas maneras de transmisión del sonido 10

Adecuado nivel de sonoridadSe refiere a los Db y el diseño del recinto para estos; dependiendo del caso, se procuran materiales reflexivos o absorbentes.

Figura 3: Distintas maneras de transmisión del sonido 10

Justo balance-Mezcla o brillantez requerida. Un ejemplo de brillantez lo encontramos en la música de Bach. Se usan materiales o formas que reflejen o incluso que provoquen ecos.

- Separación o definición del sonido. La música de Motzart es una muestra de sutil definición. Son de utilidad

t i l b b t d bid ál l

Estos distintos ondas reflejadas en la cúpula las ondas se enciman al igual que el sonido. El tercer dibujo muestra un ejemplo para no producir ecos.

Diag. 8: Formas de techo y su reflexión 5

materiales absorbentes con su debido cálculo.

15 16

3. Acústica de los recintos

Los materiales y sus propiedades acústicasR fl j nd l s nid

Todos los materiales poseen masa, cuando tiene un movimiento elástico u oscilatorio, (cambiando de dirección y velocidad) se le acelera, por lo tanto se necesita una fuerza para ello:Fuerza = masa x aceleración

E ú ti l ió d t í (d i éti

Reflejando el sonidoGracias al poco espacio molecular que existe de aire en estos materiales, estos suelen ser duros y depende que frecuencia se quiera reflejar influirá en la elección del material.

VibraciónEl control de la vibración se logra a través de ensambles elásticos o flexibles o materiales amortiguantes fijándolos al En acústica la conversión de esta energía (de cinética a

potencial) se puede prever manejando con materiales acústicos.La elasticidad y la masa de todos los materiales determinan sus propiedades acústicas. El sonido viaja con mayor facilidad en materiales menos densos que en los más densos:Velocidad = k /(módulo de elasticidad / densidad)

elásticos o flexibles o materiales amortiguantes fijándolos al elemento en vibración.

AbsorciónLos materiales de absorción son básicamente para el control interior del recinto, se proponen de acuerdo a la frecuencia o combinación de ellas deseadas ya que absorben diferentes F Velocidad k /(módulo de elasticidad / densidad)

Hay que hacer hincapié que el aislamiento no es lo mismo que la absorción y el control de vibración.

AislamientoGeneralmente el asilamiento resulta del control exterior al interior (aire-edificio, estructura-recinto). Cualquier abertura dejará pasar el aire , es necesario contar con

combinación de ellas deseadas, ya que absorben diferentes F. Generalmente son ligeros, porosos y fibrosos. Funcionan convirtiendo la energía sónica en calor (gracias a su baja densidad). Cada material tiene su coeficiente de absorción (α ) uno alto estriba en .7. La absorción total de un recinto se mide en sabines o m2 de ventana abierta y su fórmula es: Abst= (α1*Superficie1)+(α2*Superficie2)+..)Otra manera de medir la absorción es a través del NRC que

i l l di it éti d l fi i t d b ióabertura dejará pasar el aire , es necesario contar con materiales densos ó ensambles bien sellados , aprovechando la topografía, forma del recinto, etc. Se mide por pérdida de transmisión del sonido. Se efectúa una comparación para saber si el material realmente asila: -Si NC es mayor o igual que (Ilreceptora – Tlmaterial) entonces si asila de acuerdo al criterio NC- Si NC es menor que (Ilreceptora – Tlmaterial) entonces no asila de acuerdo al criterio NC

equivale al promedio aritmético de los coeficientes de absorción.

no asila de acuerdo al criterio NCLos buenos aisladores resultan los que tienen más masa o alta densidad como las piedras, aunque aveces un muro doble o un material con varias capas de arie puede resultar un buen aislamiento.

17 18

4. Metodología de cálculo

PROCESO PARA EL DISEÑOPROCESO PARA EL DISEÑO ACÚSTICO

1. SE HACE UNA ENCUESTA AL USUARIO

¿Qué espacio para el usuario es el más importante para un control sónico?

¿Qué actividades realiza en ese espacio?¿Qué actividades realiza en ese espacio?¿Qué ruidos escucha afuera de su terreno o

edificación?¿Le gustaría matizar esos ruidos?

¿Qué material le gustaría afuera y adentro de la edificación?

¿Está dispuesto a pagar un costo extra?

2. SE DETERMINAN LOS REQUERIMIENTOS ACÚSTICOS, LAS FUENTES DE SONIDO DENTRO Y FUERA DEL ESPACIO, SE ESTUDIAN PROBELMAS

ESPECIALES DE RUIDO,VIBRACIÓN,

SE ESTABLECEN ESTRATEGIAS DE AISLAMIENTO:AISLAMIENTO:

-Uso de materiales densos-Se estudia la ubicación y orientación del espacio con

respecto a la fuente sonora-Se aprovecha la topografía

-Uso de barreras sónicas-Se prevee la forma del recinto

-Se aislan ductos, huecos.

SE ESTABLECEN ESTRATEGIAS PARA LA ABSORCIÓN:

-Elección de materiales de acuerdo al gusto del usuario y a los requerimientos acústicos

Se ubican los materiales absorbentesSe pueden usar absorbedores o resonadores.

3. SE CALCULA EL AISLAMIENTO Y /O LA ABSORCIÓN (ver proceso)

Si no se obtuviera el confort acústico, se tendría que modificar o incorporar otra estrategia

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4. Metodología de Cálculo Sónico

ABSORCIÓNDISEÑO DE UN RECINTOCONSTRUIDO: “ AISLAMIENTO

DISEÑO DE UN RECINTO AÚN NO “ E ”

Obtener los DB de la fuente sonora. (Ver tabla)Obtener los DB de la fuente sonora. (Ver tabla)

Convertir de DB a Watts

IL DB= 1O Log ( I / 10 -12 )

Iem = (antilog ( IL / 10 )) 10 -12

CONSTRUIDO: AISLAMIENTOObtener los DB de la fuente sonora. (Ver tabla)

Convertir de DB a WattsIL DB= 1O Log ( I / 10 -12 )

I = (antilog ( IL / 10 )) 10 -12

P = I ( 4 π r 2 )Definir la actividad

Convertir de DB a Watts

IL DB= 1O Log ( I / 10 -12 )

I = (antilog ( IL / 10 )) 10 -12

CONSTRUIDO : “AISLAMIENTO”

P = I ( 4 π r1 2 )Definir la actividad y obtener su

tR adecuado. ( Ver tabla).Obtener el volumen (V)

del recinto y calcular la Abs

Abs = 0.164 * VtR

Ver el tR requerido y compararlo con la absorción de los materiales del recinto

tR = 0.164 ( V ) Abs

Abs = ∑ (( S1 * α1 + S2 * α2 + …))Calcular todas las Abs en cada F , y sumarlasCon su respectiva F

C l l l tR d d F ( s m l s F i l s m l

Def n r la act v dadP = I ( 4 π r ver en tabla 2 )

Calcular I a la distancia deseada

I = P/ ( 4 π r 2 )

Calcular IL (los DB) a esa distanciaI = (antilog ( IL / 10 )) 10-12

tRCalcular la Irec dependiendo de la distancia:

Irec = P1 / ( 4 π r2 2 )

τ = Irec ( Abs )Iem (Sup)

Calcular la pérdida de transmisión( STC)

Calcular el tR de cada F ( sumar las F iguales y compararlo con la tabla de tR recomendados dependiendo la actividad.

SI tR está fuera del rango: usar absorbedores o resonadoresABSORBEDORES: fres = 60

√mdRESONADORES: fo = c .

2 π√s /LV

( g ( ))

Ver en la tabla de STC del material y despejar τ

τ = 1/(antilog (STC/10))

ILreceptor= 1O Log ( I / 10 -12 )

Calcular Irec

Irec = Ie ((Supn *τn ) + (Supn * τn )) I = intensidad a una cierta distancia ( W / m2 )p ( )

STC = 1O Log ( 1 / τ )Escoger un material adecuado a la pérdida de STC(Ver tabla)

Obtener los DB de Irec

IL receptor= 10 Log ( Irec / 10 -12 )

( )

Convertir I a DB

(( pn n ) ( pn n ))Absrec

ILrec= 1O Log ( I / 10 -12 )C l isl i t d l t i l STC IL t

( )W = wattsP = potencia (W )tR = tiempo de reverberación (seg)V = volumen (m3)Abs = absorción (sabines o m2 de ventana abierta )STC = pérdida de transmisión sonora ( DB)DB = decibelesτ = tau•- El sufijo rec quiere decir receptora, ext exterior

Recordar que la Abs = m2*αY puede ser Iint=P/Abs

Comparar NC con (IL rec. – STC)

el material no aisla del todo-Cambiar de material o agregar-Cambiar de estrategia-Cambiar ambas

Comparar el aislamiento del material STC con IL receptor

Comparar NC con (IL rec. – STC),int interior, em emisor, res resonanteIL = los DB a una cierta distanciaNC, NR = criterios de ruido recomendables, ver tabla.S = superficie en m2r = radio en m∑ = sumatoriaF, f = frecuencia ( Hz ) ,hertz.α = coeficiente de absorción. Ver tablac = velocidad del sonido ( m / s )

Si NC > = Si aisla elmaterial

-Cambiar ambas- usar muro doble, etc…

m = masa ( kg / m2 )d = distancia entre el muro y el panel ( m )L = longitud del cuelloLog = logaritmo

Si NC < no aisla deltodo

21 22

5. Recomendaciones de diseño

Absorción Sistemas de Amplificación del Sonido-Locales con menos de 500 asientos no requerirán del sistema si

- Hay que recordar que los materiales absorbedores son porosos o de baja densidad y la fuente sonora parte de adentro del local hacia las superficies interiores.-Coloque material absorbente sobre una superficie que produzca ecos molestos.-Nunca coloque material absorbente donde se requiera la reflexión del sonido

Locales con menos de 500 asientos no requerirán del sistema si están bien diseñados, entre 500 y 1000 dependerá del uso destinado; y con más de 1000 asientos si necesitarán un equipo de sonido.-El tipo preferido de un sistema de amplificación central, en el que el magnavoz (es) estén arriba de la fuente de sonido.-El sistema distribuido hay un gran número de magnavoces, se ubican en partes superiores, sólo debe utilizarse cuando la altura del plafón es insuficiente o cuando no todos los reflexión del sonido

-Los materiales absorbentes aplicados con adhesivo absorben mal las frecuencias bajas, pero funcionan mejor en plafones, sobre bastidores en muros.

Aislamiento-El aislamiento consiste en no permitir que las ondas se

altura del plafón es insuficiente o cuando no todos los espectadores tengan visuales hacia el magnavoz central.

Miscelánea-Si entre el sonido directo y el sonido reflejado transcurren más de 50 ms (0,050 s) el oído capta los sonidos como distintos y se produce eco.Cuando el tiempo entre el sonido directo y el reflejado es p q

propaguen en el viento, significa sellar fisuras, salidas eléctricas, agujeros, o aberturas en la construcción.-Entre más denso sea un elemento constructivo o tenga más masa será mejor aislador, como un muro de concreto y el ruido de la calle.

Sistemas mecánicos

Cuando el tiempo entre el sonido directo y el reflejado es inferior a 50 ms (0,050 s) el oído no separa los sonidos y hay reverberación.-La colocación de los altavoces de agudos por encima de los de graves es causado por la difracción: esta afecta a los graves por tener mayor longitud de onda que los otros.-El sonido de enmascaramiento tiene que llegar antes que el que se desea enmascarar, por lo tanto tiene que ser más rápido Sistemas mecánicos

-Evítese la conexión directa de equipos que vibran o producen mucho ruido a las superficies estructurales de un edificio.-Se pueden usar capas de material elástico debajo del piso o montajes para aislar cuartos de máquinas.- Las tuberías que conectan a un equipo en vibración deben

, p q p(osea de Frecuencia alta y volúmen bajo), esta sonaría como ssss.- Para evitar ecos en recintos rectangulares y muros paralelos con ondas estacionarias se recomienda que no sobrepase la longitud de 17m a 11.4m.

q q pser flexibles así se evitará la transmisión del sonido.-Los ductos que puedan transmitir sonido deben forrarse de material aislante.

Locales con comunicación sónica-Evitar ecos, y tener cuidado con superficies cóncavas, en l l ñ l l ió t di i d b locales pequeños la relación entre sus dimensiones no debe ser un numero entero.-Deben lograrse las condiciones correctas del Tr .Por ejemplo para la palabra hablada será corto.

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5. Recomendaciones de diseño

Problema Posible causa Posible solución Problema Posible causa Posible solución

25 26 Tabla 3: Recomendaciones de diseño 2

6. GlosarioANEXOS

Tabla 6 : Valores recomendables de NR para varios ambientes 2

Tabla 4: Valores recomendables para NC y PNC 2

Tabla 5: Criterios recomendados para ambientes sonoros estables en viviendas 3

Graf. 7 : Presiòn sonora entre el nivel de ruido y su duraciòn con el criterio OSHA 4

6. Glosario

Graf. 9 : Relaciòn entre fones y hertz 4

Graf. 8 : Relaciòn entre la percepciòn sonora humana y la frecuencia 3

Graf. 9 elac òn entre fones y hertz

6. Glosario

Tabla 7: 2

Graf.10 : 4

6. Glosario

Graf. 11 : 3

Tabla 8: 3

Tabla 10: 3Tabla 11: 3

Tabla 9 : 3

abla

6. Glosario

Tabla 12: 3

Tabla 15: 3

Tabla 13: 3Tabla 16 : 2

Tabla 17: 4

Tabla 14 : 2Tabla 18 : 4

6. Glosario

Tabla 19 : 2Tabla 20: 2

Bibliografía

Bibliografía Recomendada

- Sánchez C.A., Mehl R. “Acústica Arquitectónica”. Apuntes de Acústica Arquitectónica, Factultad de Arquitectura UNAM, 2004.- Saad Eduardo. “Acústica Arquitectónica” Apuntes de Acústica Arquitectónica, UNAM, 2006.

-http://www.tesisenxarxa.net/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0216104-100306-http://www.learn.londonmet.ac.uk/student/resources/doc/acoustic-notes.html-http://rincondelvago.com/ondas-y-acustica.html

Bibliografía

Figuras1 Fig 1 Bibliografìa de diagramas

1 Diag.1 : Sánchez C.A., Mehl R. “Acústica Arquitectónica”. Apuntes de Acústica Arquitectónica, Factultad de Arquitectura UNAM, 2004.2 Diag.2 : Elaboración propia3 Diag.3 : http://www santafevisions com/csf/images/overviews/sound/3 pr

1 Fig.1, http://www.tesisenxarxa.net/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0216104-100306//02PARTE1.pdf2 Fig.2 http://www.lpi.tel.uva.es/-nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_06_07/io2/public_html/imagenes/oido.jpg3 Fig 3 http://www.santafevisions.com/csf/images/overviews/sound/3_pr

opagation/inversesquare.gif4 Diag.4, Diag.5, Diag.6, Diag.7, Diag.9 : http://rincondelvago.com/ondas-y-acustica.html5 Diag.8 : Saad Eduardo. “Acústica Arquitectónica” Apuntes de Acústica Arquitectónica, UNAM, 2006.Bibliografìa de tablas

3 Fig.3 http://www.tapic.info/arquitectura.medioambiental/chiapas/documentos/bioclimatica.PDF

1 Diag.1, Diag.4, Diag.6, Diag.7, Diag.14, Diag.19, Diag.20 : Saad Eduardo. “Acústica Arquitectónica” Apuntes de Acústica Arquitectónica, UNAM, 2006.2 Diag.2, Diag.3, Diag.16 : Sánchez C.A., Mehl R. “Acústica Arquitectónica”. Apuntes de Acústica Arquitectónica, Factultad de Arquitectura UNAM, 2004.3 Diag 5 Diag 8 Diag 9 Diag 11 Diag 12 Diag 13 Diag 15 Diag 10 3 Diag.5, Diag.8, Diag.9, Diag.11, Diag.12, Diag.13, Diag.15, Diag.10 http://www.tesisenxarxa.net/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0216104-100306//ANEXOS.pdf4 Diag.17, Diag.18 : http://www.tesisenxarxa.net/TESIS_UPC/AVAILABLE/TDX-0216104-100306//02PARTE1.pdfBibliografìa de gràficas1 G f 1 1 Graf.1 http://www.labc.usb.ve/EC4514/AUDIO/Sonido/Recursos/GIF/image%20511.gif2 Graf.2, Graf.3, Graf.4, Graf5 : http://www.learn.londonmet.ac.uk/student/resources/doc/acoustic-notes.html3 Graf.6, Graf.8, Graf.11 : Sánchez C.A., Mehl R. “Acústica , , ,Arquitectónica”. Apuntes de Acústica Arquitectónica, Factultad de Arquitectura UNAM, 2004.4 Diag.7 : Saad Eduardo. “Acústica Arquitectónica” Apuntes de Acústica Arquitectónica, UNAM, 2006.5 Diag.9 : http://rincondelvago.com/ondas-y-acustica.html