Modulo 3

SOLUCIONES ACUSTICASPARA VIVIENDAS, OFICINAS, SALONES Y AUDITORIOS

Guía práctica para resolver todos los problemas relacionados con la aislamiento y el confort acústicos

por silvina lopez plante

Uno de los parámetros más importantes para determinar la acústica

interna de los espacios se de-nomina Tiempo de Reverbe-ración TR o TR(60). Se utiliza para determinar cuan rápido decae un sonido en un recin-to. El TR es el tiempo de per-manencia del sonido en el espacio transcurrido desde el instante en el que finaliza. Técnicamente se mide en se-gundos requeridos para que el sonido pueda bajar 60dB una vez finalizado.

El tiempo de reverberación depende directamente de la absorción acústica de los ma-teriales utilizados en el inte-rior del espacio y del volumen del local. El tiempo de rever-beración adecuado se consi-gue mediante una correcta disposición de superficies re-flectivas y absorbentes.

Otra variable a considerar en el diseño acústico es la geo-metría: forma y ubicación de los elementos arquitectónicos, para que no solamente haya tiempos de reverberación ade-cuados sino además la calidad del sonido sea apropiada.

Una adecuada acústica inte-rior se logra mediante la com-binación de materiales duros (reflectivos) y blandos (absor-bentes). La disposición y can-tidad de los materiales depen-de de la capacidad de absor-ción de los mismos y las áreas disponibles, del volumen del recinto y de la morfología del espacio.

En la disposición geométri-ca es importante evitar tener grandes superficies paralelas con terminaciones de materia-les reflectivos, las cuales gene-ran ecos titilantes, es decir, repeticiones continuas de las ondas sonoras. Asimismo es importante controlar los ma-teriales y la geometría de las áreas reflectivas del recinto para evitar la llegada de re-flexiones secundarias a los receptores de la información.

Para calcular el TR ver la fórmula del gráfico Tiempo de

Control del tiempo de reverberación para mejorar el confort. ensayos en locales antes y después del acondicionamiento acústico. tablas de absorción de materiales.

TIEmPO DE REvERbERACION

reverberación. La tabla TR recomendados

orienta entre qué rangos debe estar el TR según la tipología (ver gráfico TR recomenda-dos).

Ejemplo de un local con materiales reflejantes e ins-talando un cielorraso fo-noabsorbente.

El local tiene las siguientes características: planta 4 por 10 m y 3 m de altura.Si calculamos los tiempos de reverberación (TR) de ambos casos para todas las frecuen-cias utilizando la fórmula an-tes mencionada, el resultado se observa en el gráfico Com-paración de TR ...Analizando puntualmente la

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tabla, en las filas según Sabine (dado que la fórmula utilizada es la mencionada anterior-mente), observamos que en un local reflejante los TR es-tán entre 5,89 seg. y 3,14 seg., mientras que en el segundo ejemplo, local tratado donde se instala un cielorraso tipo Andina PVC (paneles de lana de vidrio con revestimiento de PVC en la cara vista), los TR rondan entre 0,83 y 0,55 seg.

Con una intervención solo en el cielorraso con material absorbente, los TR son muy convenientes y dan resultados coherentes con las normati-vas. Hay que tener en cuenta que para el acondicionamien-to acústico se tomó un mate-rial con un NRC: 0,65 habien-do otras alternativas con ma-yores valores.

Muchas veces, para calcular rápidamente en locales comu-nes se toman las absorciones de todos los elementos a 250Hz. En la tabla sería para el local reflejante TR 4,27 seg y para el local con cielorraso tipo Andina TR 0,71 seg. Nos da una disminución del TR de >3seg. Por otro lado, se obtie-ne una reducción en dB como se indica en las últimas filas de la tabla (ejemplo para 250 Hz – 8dB).

servará la modificación del nivel de fondo.

Este ejemplo sirve para en-tender cómo, a medida que van ingresando personas, cada

vez que se duplican las fuen-tes habrá un aumento de 3dB por vez (cabe aclarar que se está tomando un nivel de voz para todos igual). Luego de

tener aproximadamente 16 personas hablando simultá-neamente, la voz queda en-mascarada ya que el NF supe-ra más de 10dB. Por ello, in-

mediatamente se eleva la voz hasta llegar a forzarla hasta niveles molestos. En la mayo-ría de estos lugares 16 perso-

Otros ejemplos de TR antes y después del acondiciona-miento

Otra manera de entender el beneficio del acondiciona-miento acústico es comparar los niveles sonoros de las fuentes con los niveles de fon-do. En la entrega anterior se mostró cómo influye el incre-mento de las reflexiones en un local con una fuente sonora.

La realidad es que en la ma-yoría de los casos nos encon-tramos con espacios donde son varias las fuentes, siendo las más comunes las voces humanas. Patologías encon-tramos por todos lados, en especial en lugares públicos (restaurantes, bares, SUM, halls, centros comerciales, pa-tios de comidas, etcétera). La falta de absorción hace que se eleve la voz produciéndose un efecto cascada llegando a ele-varla de tal manera que se ha-ce muy incómoda la perma-nencia.

En primer lugar analizare-mos un espacio vacío (Ver gráfico Variación de niveles de fondo según cantidad de fuen-tes) con un NF (nivel de fon-do) de 40dB. Luego, en forma lineal, el ingreso de personas hablando a 60dB donde se ob- sigue en pag. 22

En la mayoría de los espa- cios las fuen-tes sonoras a

controlar son las voces humanas.

La CLaVe

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nas no son un número exage-rado, por ello se destaca la importancia del acondiciona-miento acústico.

En el próximo ejemplo, en el caso del local reverberante solo hay 3dB entre el nivel de la fuente y el nivel de fondo, mientras que en local con cie-lorraso absorbente la diferen-cia asciende a 7dB. Ver gráfico Niveles de ruido, pág. 19).

A continuación analizamos un caso concreto de un restau-rante en la ciudad de Buenos Aires. Tenía altos niveles de ruido, por lo tanto los comen-sales para comunicarse eleva-ban su voz. Como era un fac-tor de disconfort, los respon-sables del lugar decidieron mejorar las condiciones acús-ticas internas. Se realizaron mediciones del lugar en fun-cionamiento, antes y después del tratamiento acústico. El acondicionamiento se realizó con bafles conformados por paneles de lana de vidrio re-vestidos con un velo de vidrio en las caras verticales vistas. (Ver gráfico Niveles de ruido en un restaurante, en la pág. 20).

Los resultados fueron:Con la intervención se pudo

reducir el nivel de ruido en 7,7 dBA.

Un menor T60 hace que los comensales no eleven la voz para que se pueda discriminar lo que se dice durante la con-versación.

La curva después del trata-miento nos muestra una ate-nuación a partir de los 250hz, por el material fibroso y el rui-do generado por las voces.

Una mejora en el T60 no solo colabora en la inteligibi-lidad sino también como subproducto en una impor-tante disminución de los nive-les que se traduce en confort de quienes asisten a un espa-cio público.

El mal acondicionamiento de los locales trae aparejado varios inconvenientes (stress, falta de concentración, falta de productividad, posibles acci-dentes, desatención, mal en-tendimiento de los mensajes, enfermedades, mala digestión, etcétera).

Si pensamos en oficinas, actualmente son plantas libres donde existen muchas fuentes sonoras simultáneamente que no necesariamente se comu-nican entre sí sino además por teléfono. Es importantísimo tener un bajo TR para no ele-

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una atenuación de -5,2 dBA. Dicha mejora es producto del tratamiento efectuado en el cielorraso y de la utilización de paneles de lana de vidrio para la fabricación de los con-ductos de A.A (climaver).

Las terceras barras (con gente, con A.A. y con teléfono) muestran una atenuación de -11,06 dBA. Este resultado es debido a una mejora del siste-ma de conductos de A.A., y de un menor T60, lo que contri-buye a que el personal no ele-ve la voz.

Analizando la segunda y tercera barra antes del trata-

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var la voz y poder entender conversaciones físicamente próximas y por teléfono.

Es necesaria, como figuran en las recomendaciones, una absorción importante donde principalmente se aplicará co-mo cielorraso, pudiéndose extender a los revestimientos verticales (puestos de trabajo como del local en sí). Son mu-chas horas de exposición y, en la medida que estemos en lu-gares con altos niveles de fon-do cualquiera sea la función, perdemos sensibilidad auditi-va; por ello uno eleva la voz y tiene una sensación de embo-tamiento y sordera. Depen-diendo de las dosis y niveles, esto es temporal o se va degra-dando la capacidad auditiva más rápidamente ocasionando daños irreversibles.

Niveles de ruido en una ofi-cina y el comportamiento de sus ocupantes.Ensayo 1. Se analizó una ofici-na con las siguientes caracte-rísticas:*Local en PB, emplazamiento volumen exento en fábrica.*Cielorraso, losa hormigón (1º caso sin tratamiento), y con cielorraso andina y climaver como tratamiento en cielorra-sos y sistemas de conductos aire acondicionado (2º caso). *Muros revocados y superfi-cies vidriadas en todo el perí-metro. *Cercana a vías tren.*Medición en el centro del sa-lón.*Superficie 68 m2.*Ocupación 10 a 8 personas.*Medición horario: 14:00 hs.

Se realizaron mediciones que se reflejan en el gráfico con distintas variables: 1. Oficina sin gente y sin A.A. funcionando.2. Oficina sin gente y con A.A. funcionando.3. Oficina con gente, con A.A. funcionando y teléfonos.4. Oficina con gente, con A.A. funcionando y sin teléfonos.

Resultados antes y después del tratamiento:

Las dos primeras barras (sin gente y sin A.A.) mues-tran una atenuación de -2,2 dBA en el ruido de fondo me-dido en el interior de la oficina con el mismo nivel exterior. La atenuación es producto del tratamiento efectuado en el cielorraso (paneles de lana de vidrio revestidos con velo de vidrio color blanco).

Las segundas barras (sin gente y con A.A.) muestran

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miento (LAeq 56,4 dBA y LAeq 78,1 dBA) se observa un incremento de 21,7 dBA pro-ducto de las múltiples conver-saciones y los teléfonos; mien-tras que después del trata-miento, para la misma condi-ción (LAeq 51,2 dBA y LAeq 66,5 dBA), la diferencia es de 15,3 dBA. Ensayo 2. Se analizó una ofi-cina con las siguientes carac-terísticas:*Oficinas con 10 personas co-mo mínimo compartiendo el mismo espacio.*Se realizaron ejercicios de atención a una cantidad de 50 personas para evaluar si existe un cambio en el rendimiento de la actividad sometiéndolos a diferentes niveles sonoros.*Se organizaron diferentes grupos a los cuales se les en-tregó una serie de ejercicios (6 en total) matemáticos y de lec-tura midiéndoles a cada uno de ellos el tiempo que les de-mandó su ejecución. Cabe aclarar que para lograr niveles de ruido elevados (LAeq 77,2 dBA) se utilizó un reproductor de sonido que emitía un pro-grama de radio. Posteriormen-

te, a cada grupo de personas se les entregó una serie de ejercicios muy similares en su extensión y complejidad pero esta vez con niveles de ruido menores (LAeq 55,6 dBA). Análisis de los resultados:

Analizando y promediando los tiempos de todos los gru-pos evaluados, se obtuvo un 24,64% de ahorro en el tiem-po a favor del ensayo realizado con menor nivel sonoro.

Por otro lado se obtuvo un 7,33% de mejora en la efecti-vidad de las respuestas.

En recintos con capacidad para varias personas, como restaurantes y oficinas, una reducción del T60 brinda un mejor confort que se traduce en disminución del ruido de fondo, de los niveles de ruido de las conversaciones y parti-cularmente en lugares de tra-bajo existe un ahorro de tiem-po directamente relacionado con los costos y un incremen-to en la efectividad de las ta-reas.

Si analizamos aulas y espa-cios de aprendizaje, se suma algo muy importante que es la inteligibilidad. Un sonido es inteligible cuando se com-prende su significado. Por ello, el acondicionamiento es algo primordial en el momen-to de diseñar un local de ense-ñanza.

Espacios de enseñanza: au-la con y sin tratamiento.En las curvas se observa por frecuencias que los TR en un aula reverberante están entre > 3seg a 1,5 seg., mientras que los TR con un cielorraso ab-sorbente descienden entre 1 y 0,5 seg.

En el gráfico TR Aula... (en la pág. 20) se observa median-te gama de colores el grado de inteligibilidad, tanto para un local sin tratamiento como para un aula con cielorraso absorbente en la superficie coincidente con los alumnos.

Vimos que el TR depende del volumen, por ello en espa-cios amplios cuando hay ca-rencia de absorción acústica los tiempos son mayores. Ejemplos cotidianos SUM de colegios, muy pocos tienen tratamiento fonoabsorbente.

En estos casos el tratamien-to puede tener mayor libertad estética y formal ya que las alturas son más generosas (las intervenciones puede ser co-mo cielorrasos enteros, por bandas, paralelos o inclinados, en forma de bafles, etcétera).

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la proxima sEmaNa

Ejemplos de soluciones para auditorios, teatros,

cines y salas de ensayo. Control acústico en los sistemas de aire acondicio-nado.

silvina a. lópez planté es arquitecta especialista en acústica arqui- tectónica, a-

condicionamiento térmico y seguri-dad frente al fuego.

el autor

viene de pag. 20

SOLUCIONES ACUSTICASPARA VIVIENDAS, OFICINAS, SALONES Y AUDITORIOS

Guía práctica para resolver todos los problemas relacionados con la aislamiento y el confort acústicos

por silvina lopez plante

Relacion señal a RuidoEs una comparación simple que es usual para calcular que tan entendible es la voz en un recinto. El nivel sonoro de un conferencista en dB, menos el nivel de ruido de fondo (am-biente/entorno) en dB es igual a las relación señal ruido (S/N) en dB. Cuanto mayor sea S/N mayor resultará la inteli-gibilidad de la voz. Si S/N es negativa, es decir el ruido de fondo es mayor que el del con-ferencista, difícil será enten-der lo que dice.

Generalmente, la relación N/S es más baja en la parte de atrás de aulas, auditorios, et-cétera, en donde el nivel de voz del docente o conferencis-ta ha disminuido a su valor mínimo. También lo es cerca de la fuente del ruido donde el

la relación señal/ruido para calcular la inteligibilidad de la voz. acondicionamiento acústico, soluciones para varias tipologías. aislación de conductos de aire acondicionado.

AbSORCION, mAS EjEmPLOS

nivel de ruido está en su máxi-mo, próximo a ventanas, puer-tas, bocas de aire acondiciona-do, etcétera.

Los estudios demuestran que en un aula de clases o au-ditorio con una relación de señal de menos de 10dB la in-teligibilidad de la voz se degra-

da para personas con capaci-dad auditiva normal. Las per-sonas con dificultad auditiva necesitan por lo menos una relación de +15dB S/N.

En el gráfico de esta página se pueden apreciar distintos puntos con los niveles en dB producidos por el docente y la diferencia de éstos niveles con el ruido de fondo (45dB). Por ejemplo, en el punto B, si la señal en el oído del estudiante es 47dB y el nivel de ruido de fondo es de 45Db, la relación S/N es igual a +2.

Según tablas de TR (ver mó-dulo 5), se observa que el tiempo de reverberación ade-cuado para que la inteligibili-dad y calidad del sonido sean óptimas debe estar entre 0,4 y 1,6 segundos. Los espacios sin tratamiento acústico tienen un alto tiempo de reverberación,

es poco frecuente encontrar tiempos bajos dado que los materiales que comúnmente se utilizan son duros y quedan expuestos.

Algunos ejemplos de acon-dicionamiento acústico

En las páginas siguientes se mostrarán algunos ejemplos para centros de convenciones, salas de ensayo, salones de culto, restaurantes y estación de subte.

cines. Acondicionamiento acústico en cielorraso con material fonoabsorbente poroso (paneles de lana de vidrio revestidos con velo negro). El tabique del fondo de la sala, laterales y pantalla, también revestidos con paneles de lana de vidrio. Todo está terminado con un revestimiento transparente acústicamente para unificar la imagen de la sala.

Foyer. Cielorraso con material fonoabsorbente poroso (paneles de lana de vidrio) sobre estructura abierta.

el tiempo de reverberación adecuado para que la inteligibilidad y calidad del sonido sean óptimas debe estar entre 0,4 y 1,6 segundos

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MAs inforMAcion

Podrá bajar las tablas de Tiempos de reverberación por tipología desde la página http://www.isover.com.ar/prensa/tabla.html

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Foyer centro de convenciones. Paneles de lana de vidrio revestidos con velo de vidrio color negro y resonador lineal de madera como terminación.

Detalle Foyer. Proceso de instalación del revestimiento lineal de madera colocado como terminación sobre paneles de lana de vidrio.

Sala ensayo. Fonoabsorbente poroso en damero, absorbente por mem-brana y revestimiento tipo resonador de madera con paneles lana de vidrio.

Salón de Culto. Acondicionamiento acústico en cielorraso y laterales superiores con paneles pegados de lana de vidrio revestido con velo de vidrio color blanco.

Salones. Cielorraso metálico perforado formando pirámides con la cara interior con paneles de lana de vidrio revestidos con velo de vidrio color negro.

Restaurante. Acondicionado mediante bafles conformados por paneles fonoabsorbentes de lana de vidrio con revestimiento de velo de vidrio de color.

Iglesia. Acondicionamiento acústico en cielorraso en distintos niveles con paneles fonoabsorbentes porosos.

Restaurante. Acondicionado con cielorraso absorbente suspendido de lana de vidrio.

Estación de subte. Tratamiento fonoabsorbente (tipo resonador con absorbente poroso) en laterales.

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viene de pag. 23

Control acústico en los sistemas de aire acondicionadoLos conductos de aire acondi-cionado tienen gran importan-cia en el momento de analizar los ruidos ya que, además de poder transportarlos y gene-rarlos, vinculan distintos loca-les. Por eso es necesario reali-zar el acondicionamiento adecuado de las distintas par-tes. *Ruido del ventilador (niveles de ruido provistos por el pro-veedor del equipo). Las solu-ciones se dan a través de ais-lación y absorción acústica.*Desvinculación elástica del ventilador con la estructura.*Vibración de conductos: uti-lización de elementos elásticos y desacopladores.*Generación de ruido por di-fusores: absorción acústica en el interior del conducto.*Ruido en el interior de los conductos: absorción acústica en el interior del conducto.

Para realizar ductos de aire acondicionado existen los pa-neles autoportantes de lana de vidrio (Climaver). Estos apor-tan un aislamiento térmico en todo su recorrido, evitan las

pérdidas por filtraciones como así también poseen absorción acústica en el interior, mini-mizando los ruidos en su re-corrido además de amortiguar las vibraciones.

En las tablas de esta página aparecen por frecuencias las absorciones acústicas de con-ductos de chapa y conductos Climaver. También se puede calcular la atenuación. Por ejemplo, calculamos la ate-nuación por metro para una sección de 350mm por 350 mm (con conductos de chapa con aislación térmica exterior y climaver versiones plata y plus). Ver Fórmula para calcu-lar la atenuación.., pág. 24).

Luego queremos calcular la reducción de ruido de un con-ducto con los datos anteriores, siendo la fuente sonora un ventilador helicoidal que mue-ve un caudal de aire de 20.000 m3/h, venciendo una pérdida de carga de 15mm de columna de aire. La potencia sonora generada por el ventilador puede determinarse por la fór-mula de Madison–Graham y los coeficientes correctores para tipos helicoidales. Ver gráfico Cálculo de la reducción de ruido en un conducto.

Los valores globales para cada uno serían:*LWg: 85,94 dBA*Chapa Lp: 85,58 dBA*Climaver plata Lp: 77,65 dBA*Climaver plus Lp: 82,53 dBA

GlosarioCoeficiente de absorción de un material. Cuando una onda sonora incide sobre un objeto ésta posee una energía acústi-ca denominada energía inci-dente (Ei). Una parte de dicha energía es reflejada por la su-

perficie (Er) y regresa al recin-to; otra parte ingresa en el in-terior del material donde un porcentaje será absorbido (Ea) y otro será transmitido hacia la cara opuesta del elemento (Et).Coeficiente de absorción acús-tica (Alfa). Es la relación entre la energía acústica absorbida por un material y la energía acústica incidente sobre dicho material por unidad de super-ficie. Se mide para cada fre-cuencia y va de 0 a 1.Material reflejante proximidad Alfa: 0; material absorbente proximidad Alfa:1.La frecuencia del sonido tiene importancia para la absorción acústica, ya que los materiales no absorben por igual para cada frecuencia. Para caracte-rizar la absorción Alfa de un material se mide el coeficiente de reflexión R del mismo.El coeficiente de absorción acústica de un material se mi-de en cámara reverberante por frecuencias (según Norma ISO 354). Alfa sabine. NRC. Promedio aritmético de los coeficientes de absorción medidos en las bandas de fre-cuencias de 250hz, 500hz, 1000hz, 2000hz. «

Silvina A. López Planté es arquitecta especialista

en acústica arqui- tectónica, acondi- cionamiento térmico y seguri- dad frente al fuego.

el autor