Ja fraguela conceptos básicos. criterios de evaluación y control

1

ENXEÑEIROS NAVAIS E OCEÁNICOS DE GALICIA

Jornada de CONTROL DEL RUIDO EN BUQUES

29 de abril de 2014

El ruido

Conceptos básicos

Criterios de Evaluación y Control

José Ángel Fraguela

ENOGA y UNIVERSIDAD DA CORUÑA

2

SONIDO Y RUIDO

- Sonido : Es cualquier variación de presión, sobre la presión atmosférica,

que el oído puede detectar.

- Ruido : Apreciación subjetiva de un sonido, que puede producir en el

receptor una sensación desagradable, o que interfiera en la actividad que

está desarrollando.

El sonido, es la parte objetiva, que es cuantificable.

El ruido, es la parte subjetiva, que resulta molesta para el receptor.

3

PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ONDAS SONORAS

- Frecuencia (f) . Número de ciclos por segundo de una onda

(Hercio = ciclos/s). La frecuencia principal de un sonido, es lo que

determina su TONO característico y permite diferenciar subjetiva-

mente los sonidos de baja frecuencia de los de media o alta fre-

cuencia.

4


- Periodo (T) . Tiempo transcurrido en un ciclo (s): T = 1/f

- Velocidad del sonido (c) . Velocidad a la que se propaga la onda acústica en un medio elástico (m/s).

- Amplitud . Desplazamiento máximo que experimenta una partícula en vibración.

5Velocidad de las ondas sonoras en diferentes medios

En el aire, a 0 ºC, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/sLa velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 ºC) es de 340 m/s

http://es.wikipedia.org/wiki/Aire

http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_cent%C3%ADgrado

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro

http://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_%28unidad_de_tiempo%29

6


- Longitud de onda () . Distancia entre dos puntos análogos en

dos ondas sucesivas (m) : =c/f = c·T

- Presión acústica . Variación de la presión sobre la presión

atmosférica producida en un punto, como consecuencia de

una onda sonora que se propaga a través del aire.

7


- Sonido puro : Es un sonido cuyas variaciones de presión

dependen de una sola frecuencia.

p(t) = po·sen t , siendo f = 2

8


El TONO de un sonido compuesto, está determinado por su frecuencia principal, acompañada de un cierto número de armónicos que determi-nan su timbre.

El TIMBRE distingue sonidos del mismo tono producidos por fuentes distintas. La misma frecuencia no suena igual en un violín que en una trompeta, debido a los armónicos.

Ejemplo de un ruido compuesto del tipo fluctuante

9


Dado que el valor instantáneo de la onda de presión varía continuamente con el tiempo, para caracterizar la onda de presión mediante un solo número, se utiliza el “valor eficaz” (rms : root mean square) , que es la integración de los diferentes niveles de presión instantáneos en un determinado tiempo.

prms = presión cuadrática media

Por comodidad, en lugar de utilizar el término “Presión cuadrática media”, se utiliza el término “Presión acústica”.

La presión acústica también se suele denominar presión sonora.

2

0

1( )

T

rmsP p t dtT

10


Si p(t) = po·sen t :

11

ESPECTRO DE FRECUENCIAS

- Como un sonido real está compuesto de muchos tonos puros,

para su estudio, interesa descomponerlo en grupos de tonos

puros o “análisis de frecuencias” .

- Dividir el espectro de frecuencias en grupos de frecuencias o

bandas, facilita el análisis de un sonido real.

- Las más utilizadas son las bandas de ancho proporcional y de

estas, las “bandas de octava” y de “tercio de octava”.

12

ESPECTRO DE FRECUENCIAS EN BANDAS DE OCTAVA

- Una banda de octava, es un grupo de frecuencias comprendidas

entre una frecuencia f1 y una f2, que es el doble de f1.

- Se llama “frecuencia central” de la banda de octava, a la media

geométrica de las frecuencias extremas.

- Esta frecuencia central es la que se utiliza para denominar la

banda.-Las frecuencias centrales en bandas de octava normalizadas,

son 16, 31,5 , 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 y 16.000 Hz

21 2 1 1 12 2

2c

ff f f f f f

13


Análisis en bandas de octava de un sonido complejo

14


Análisis en bandas de octava de un sonido complejo

15


Ejemplo de análisis de un sonido complejo, en bandas de octava

16

ESPECTRO DE FRECUENCIAS EN TERCIOS DE OCTAVA

- Un tercio de octava, es un grupo de frecuencias comprendidas

entre una frecuencia f1 y una f2, que es

- Se llama “frecuencia central” de la banda de octava, a la media

geométrica de las frecuencias extremas.

- Esta frecuencia central es la que se utiliza para denominar la

banda.

3 6 21 2 1 1 1 6

2 22

c

ff f f f f f

32 12f f

17Valores normalizados de las frecuencias características de corte de las bandas de octava y tercio de octava

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PRESIÓN ACÚSTICA Y NIVEL DE PRESIÓN ACÚSTICA

Las variaciones de presión detectadas por el oído humano o rango audible, van de 20 Pa a 200.000.000 Pa .

Prms 20·10-6 Pa (20 Pa) 200Pa (200.000.000 Pa)

Con este margen, la escala de trabajo, sería de 200 millones de unidades, escala que resultaría poco práctica.

19


Para solucionar este problema, se introduce el concepto de “Nivel de Presión acústica”,representado por Lp , medido en decibelios (dB).

Siendo p0 la presión acústica de referencia, igual a 20·10-6 Pa

Límite inferior de la escala:

Límite superior de la escala:

2

0 0

10lg 20lgrms rmsp

P PL

P p

6

60

20 1020lg 20lg 0

20 10rmsP

p

60

20020lg 20lg 140

20 10rmsP

p

20


Se define el “decibelio (dB)” , como 10 veces el logaritmo decimal del cociente entre una cantidad dada y otra que se toma como referencia.

Puede ser: dB = 10 · lg (p/p0)2

dB = 10 · lg W/WO

dB = 10 · lg I/IO

Siendo:P = Presión consideradaP0 = Presión de referenciaW = Potencia consideradaW0 = Potencia de referenciaI = Intensidad consideradaI0 = Intensidad de referencia

El decibelio no es una unidad de medida absoluta, sino que se relaciona con una magnitud de referencia.

21


Con esto, se pasa a una escala en dB, de 140 unidades

Prms 20·10-6 Pa (20 Pa) 200 Pa (200.000.000 Pa)

Lp 0 dB 140 dB

Presión acústica(Pa)

Nivel de Presión acústica(dB)

200.000.000 20.000.000 2.000.000 200.000 20.000 2.000 200 20

140 120 100 80 60 40 20 0

22

Equivalencia entre pascales y decibelios

23


UNIDADES

En el SI:

1 Pascal = 1Pa = 1 N/m2 = 10-5 bar

1 bar = 105 Pa = 100 KPa = 0,1 MPa

1 atmósfera normal (atm) = 1,01325·105 Pa = 1,01325 bar

Otras:

1 atmósfera técnica (at) = 1 Kgf/ cm2 = 0,980665·105 Pa = 0,980665 bar

M (Mega) = 106

G (Giga) = 109

(micro) = 10-6

24

POTENCIA ACÚSTICA Y NIVEL DE POTENCIA ACÚSTICA

La “Potencia acústica”, es la cantidad de energía acústica generada por una fuente, en la unidad de tiempo. Se mide en Watios (W).

Es una característica intrínseca de la fuente sonora, independientemente de cómo y donde esté situada.

Es el criterio idóneo para comparar las características acústicas de las fuentes sonoras.

Una fuente puntual, reparte la energía emitida de forma esferoidal, de modo que el sonido disminuye a medida que nos alejamos de la fuente emisora.

25

POTENCIA ACÚSTICA Y NIVEL DE POTENCIA ACÚSTICA

Con el fin de evitar el problema de escalas de medida demasiado grandes, para la potencia acústica también se introduce el concepto de “Nivel de Potencia acústica”, representado por Lw , medido en decibelios (dB).

Lw = 10 lg W/W0 = 10 lg W + 120 dB

Siendo:W , la Potencia acústica de la fuente W0 , la Potencia acústica de referencia, igual a 10-12 W

26Potencia acústica (W) y nivel de potencia acústica ponderado A (dBA), tomando como referencia W0 (10-12 watios)

1 120

27

INTENSIDAD ACÚSTICA Y NIVEL DE INTENSIDAD ACÚSTICA

La “Intensidad acústica” , es la energía que atraviesa la unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación del sonido, en la unidad de tiempo.

La Intensidad acústica viene dada por : I = W/4r2

También puede expresarse como: I = P2

rms/c

Siendo:W , la Potencia acústica de la fuente r , la distancia a la fuente

, la densidad del aire (1,20 Kg/m3)c , la velocidad de propagación (340 m/s en el aire)I , la Intensidad acústica en W/m2

prms , la presión cuadrática media

La intensidad sonora o acústica, es la propiedad del sonido que hace que éste se oiga fuerte o débil. A medida que el receptor se aleja de la fuente emisora, la intensidad acústica va disminuyendo.

28


29


Para la Intensidad acústica , también se introduce el concepto de “Nivel de Intensidad sonora” , representado por Li , medido en decibelios (dB).

Li = 10 lg I/I0 = 10 lg I + 120 dB

Siendo :

I0 , la Intensidad sonora de referencia, igual a 10-12 W/m2

30

Relación entre Prms, I y W

Relación entre Presión sonora, Intensidad sonora y Potencia sonora

24rms

W cP cI

r

2 22 4

4 rmsP rW I r

c

2rmsP

Ic

31

Relación entre LP y LW

El Nivel de Presión sonora en un punto determinado de un local, viene dado por:

Siendo:LP = Nivel de presión sonora medida a “r” de la fuente, en dBLW = Nivel de potencia sonora de la fuente en dB= Directividad de la fuente sonora (1 si es radiación esférica, 2 si es

media radiación esférica, 3 si es un cuarto de radiación esférica y 4 si es un octavo de radiación esférica)

r = Distancia a la fuente sonora en mA = Área absorbente en m2 ( A = ∑ i · Si )= Coeficiente de absorción del material sobre el que

incide la onda sonoraSi = Superficie del material absorbente en m2

2

410 lg

4P WL Lr A

32

Relación entre LP y LW

En espacios abiertos, la expresión anterior queda de la forma:

En la práctica, se puede considerar que los valores del nivel de presión sonora decrecen unos 6 dB ,cada vez que se duplica la distancia entre la fuente emisora y el receptor.

Si a 10 metros medimos 70 dBA, a 20 metros se medirán sobre 64 dBA.

210 lg

4P WL Lr

33

SENSACIÓN SONORA

El oído humano es capaz de detectar variaciones de presión acústica y frecuencia, entre:

0 (umbral de la audición) y 140 dB (umbral del dolor)

20 y 20.000 Hz

34RANGO DE FRECUENCIAS AUDIBLES

35

Campos de frecuencia y niveles de presión acústica de varios ambientes sonoros

36

SENSACIÓN SONORA

37

El oído hace la discriminación de presiones acústicas y de frecuencias, de forma no lineal, dando lugar a las curvas que corresponden a una misma sensación acústica

NPA = Lp

38

ESCALA DE PONDERACIÓN

El comportamiento del oído, según las curvas de igual sensación acústica, hace que se introduzcan en los aparatos de medida de presión acústica, unos filtros electrónicos que aproximan su respuesta a la del oído humano.

La “escala de ponderación A”, tiene una atenuación similar a la del oído humano.

El nivel de presión sonora medido con este filtro, se expresa en dBA.

Otras escalas de ponderación, son la B, C y D, empleadas para otros usos.

39

ESCALA DE PONDERACIÓN

El filtro A, atenúa de forma importante los sonidos de baja frecuencia, no modifica la medida del sonido a 1.000 Hz y aumenta algo la medida de los sonidos entre 2.000 y 4.000 Hz

40El filtro A, atenúa de forma importante los sonidos de baja frecuencia, no modifica la medida del sonido a 1.000 Hz y aumenta algo la medida de los sonidos entre 2.000 y 4.000 Hz

41

TIPOS DE RUIDO

Los tipos de ruido, son:

Ruido estable: Aquel cuyo nivel de presión acústica permanece esen-cialmente constante. Se considerará que se cumple tal condición cuando la diferencia entre los valores máximos y mínimo de LpA, medido utilizando las características «SLOW» de acuerdo a la norma UNE-EN 60651:1996, es inferior a 5 dB.

Ruido fluctuante: Ruido en el que el nivel de presión acústica varía continuamente, con una cadencia cíclica (fluctuante periódico) o de una manera aleatoria (fluctuante aleatorio).

Ruido impulsivo: Su nivel de presión acústica sufre ascensos bruscos, con una duración total del impulso menor de 1 segundo, siendo el tiempo transcurrido entre máximos. igual o superior a 1 segundo.

42

TIPOS DE RUIDO

43

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE RUIDO

Los tipos de instrumentos de medida, son:

Sonómetros convencionales: Únicamente podrán emplearse para la medición del Nivel de Presión Acústica Ponderado A (LpA), del ruido estable.

Sonómetros integradores: Podrán emplearse par la medición del Nivel de Presión Acústica Contínuo Equivalente Ponderado A (LAeq,T), de cualquier tipo de ruido, para después calcular el Nivel Equivalente Diario A (LAeq,d).

Dosímetros: Se pueden utilizar para medir el Nivel de Presión Acústica Contínuo Equivalente Ponderado A (LAeq,T), de cualquier tipo de ruido, especialmente en puestos de trabajo móviles. Llevan incorporado un sistema lector en el que se expresa la dosis acumulada en el tiempo que ha estado en funcionamiento. Dan directamente el LAeq,T, y el LAeq,d.

44


SONÓMETRO

45DOSÍMETRO

46DOSÍMETRO

47


La mayoría de los sonidos que necesitamos medir, tienen fluctuaciones de nivel de tiempo.

Cuando las fluctuaciones son rápidas, resulta imposible obtener una lectura concreta en la pantalla del sonómetro, por lo que se normalizan las caracte-rísticas de respuesta de los detectores de los sonómetros y se determinan unas “constantes de tiempo” que rigen la reacción del aparato a los cam-bios de nivel del ruido.

En SLOW, el sonómetro presenta una lectura del nivel de presión acústica, medido durante un segundo y lo actualiza cada segundo siguiente. Es la posición más empleada.

DESIGNACIÓN SÍMBOLOCONCEPTO

MEDIDOCONSTANTE DE TIEMPO

Slow (lento)Fast (rápido)Impulse (impulso)Peak (pico)

SFIP

Valor eficazValor eficazValor eficazValor pico

1 s 125 ms 35 msMenor de 100 s

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CRITERIOS DE EXPOSICIÓN AL RUIDO

Criterios de exposición laboral al ruido, cuyo objetivo es preservar al trabajador de sufrir una disminución de su capacidad auditiva, cuando está expuesto a niveles altos de ruido.

Criterios de calidad acústica interior o de confort, establecidos en función de la actividad a desarrollar en unos determinados espacios. Están basados en los condicionantes de las interferencias con la conversación oral y también en criterios subjetivos sobre la calidad y confort en los espacios interiores.

Criterios de exposición comunitaria al ruido urbano, elaborados en base a consideraciones subjetivas de las poblaciones expuestas a determinados niveles de ruido, en cuanto a la interferencia directa o indirecta del ruido en el desarrollo de sus actividades comunitarias y en sus efectos (pérdida de audición, interferencia con la comunicación, interferencia con el descanso e interferencia en la concentración y el trabajo intelectual).

49

EXPOSICIÓN LABORAL AL RUIDO

Resolución A.343 (IX). Recomendación sobre métodos para medir niveles de ruido en los puestos de escucha de los buques. Aprobada el 12-11-1975.

Resolución A.468 (XII). Código sobre Niveles de Ruido a bordo de los buques. Aprobado el 19-11-1981.

Resolución MSC.337(91) . Adopción del Código de Niveles de Ruido a bordo de Buque. Adoptada por el Comité de Seguridad Marítima (MSC) el 30 de Noviembre de 2012 y cuya entrada en vigor se prevé para el 1 de Julio de 2014.

50


Real Decreto 1216/1997, de 18 de julio, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud en el trabajo a bordo de los buques de pesca (BOE DE 7 8-1997). Traspone la Directiva 93/103/CE.

Anexo I. Disposiciones mínimas de seguridad y de salud aplicables a los buques de pesca nuevos

Anexo II. Disposiciones mínimas de seguridad y de salud aplicables a los buques de pesca existentes

51



Anexo I y II. Apdo 9. “Suelos, mamparos y techos”2. Los lugares de trabajo en los que estén instalados los

puestos de trabajo deberán estar provistos de aislamiento acústico y térmico suficiente, habida cuenta del tipo de tareas y la actividad

física de los trabajadores.

52



Anexo I y II. Apdo 12. “Disposición de los lugares de trabajo”

2. Cuando el control de los motores se efectúe en la sala de máquinas, deberá hacerse desde un local separado, aislado acústica y térmicamente de ésta y accesible sin atravesarla. Se considera que el puente de gobierno es un local que cumple con los requisitos mencionados en el párrafo primero.

53



Anexo I. Apdo 13. “Alojamiento”

1. El emplazamiento, la estructura, el aislamiento acústico y térmico y la disposición de los alojamientos de los trabajadores y de los locales de servicio cuando éstos existan, así como los medios de acceso a los mismos, deberán ofrecer protección adecuada contra las inclemencias meteorológicas y el mar, las vibraciones, el ruido y las emanaciones procedentes de otras zonas que pudieran perturbar a los trabajadores durante susperíodos de descanso.

Anexo II. Apdo 13. “Alojamiento”

1. Los alojamientos de los trabajadores, cuando existan, deberán ser tales que se minimice el ruido, las vibraciones,……

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Directiva 2003/10/CE. Disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (ruido), de 6-22-2003.

Real Decreto 286/2006, de 10 de marzo, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al ruido (BOE de 11-22-2006). Traspone la Directiva 2003/10/CE.

55



Incluye a los trabajadores de los medios de transporte aéreo y marítimo.

ANEXO III. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONDICIONES DE APLICACIÓN

Para sonómetros, dosímetros y calibradores acústicos:- Certificación de conformidad .- Verificación después de reparación o modificación.- Verificación periódica.

La Ley 3/1985, de 18 de marzo, de metrología y el Real Decreto 889/2006, de 21 de julio, por el que se regula el control metrológico del Estado sobre instrumentos de medida, definen el campo de aplicación de la Orden ITC/2845/2007, de 25 de septiembre, por la que se regula el control metrológico del Estado de los instrumentos destinados a la realización de mediciones reglamentarias de niveles de sonido audible y de los calibradores acústicos.

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ANEXO III. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CONDICIONES DE APLICACIÓN

Los sonómetros deberán ajustarse, como mínimo, a las especificaciones de la norma UNE-EN 60651:1996 para los instrumentos de <<clase 2>> (disponiendo, por lo menos de la característica <<SLOW>> y de la ponderación A) o a las de cualquier versión posterior de dicha norma y misma clase.

Los sonómetros integradores-promediadores deberán ajustarse, como mínimo, a las especificaciones de la norma UNE-EN 60804:1996 para los instrumentos de <<clase 2>> o a las de cualquier versión posterior de dicha norma y misma clase.

Los medidores personales de exposición al ruido (dosímetros) deberán ajustarse a las especificaciones de la norma UNE-EN 61252:1998 o a las de cualquier versión posterior de dicha norma. La precisión corresponde a la de un sonómetro integrador que cumple con los requisitos de la <<clase 2>>.

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EFECTOS DEL RUIDO SOBRE LA AUDICIÓN

REAL DECRETO 286/2006, APÉNDICE 1. EFECTOS DEL RUIDO SOBRE LA SALUD

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OTROS EFECTOS DEL RUIDO

REAL DECRETO 286/2006, APÉNDICE 1. EFECTOS DEL RUIDO SOBRE LA SALUD

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EXPOSICIÓN LABORAL AL RUIDO. Definiciones

Nivel de presión acústica, Lp. Nivel de la presión acústica, dado por la expresión:

Siendo p el valor eficaz de la presión o presión cuadrática media (prms) a la que está expuesto un trabajador y p0 la presión acústica de referencia, igual a 20·10-12 Pa.

Nivel de presión acústica ponderado A, LpA. Valor del nivel de presión

acústica, en decibelios, determinado con el filtro de ponderación frecuencial A, dado por la siguiente expresión:

Siendo PA es el valor eficaz de la presión acústica ponderada A, en Pa

2

0

10 lgp

pL

p

2

0

10 lg ApA

pL

p

60Suma de niveles de presión acústica, Lp

Método:

1.- Se ordenan de menor a mayor: LP1, LP2, LP3, LP4, …..2.- Se resta el primero del segundo: LP2 – LP1

3.- Esta diferencia se lleva al eje de abscisas del gráfico, obteniéndose en ordenadas el valor Δ L, que se sumará al mayor: LP2 + Δ L4.- Se repite el proceso, restándole la suma anterior al tercer valor y operando del mismo modo.

Ejemplo: Máquina 1: LP1 = 93 dB

Máquina 2: LP2 = 94 dBDiferencia: LP2 – LP1 = 1 dBCorrección del gráfico: Δ L = 2,5 dBRuido total: LT = LP2 + Δ L = 94+ 2,5 = 96,5 dB

61Suma de niveles de presión acústica, Lp

62Suma de N niveles de presión acústica iguales

63


Nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A, Laeq,T. Nivel en dBA, dado por la expresión:

Siendo T = t2 – t1 , el tiempo de exposición del trabajador al ruido.

2

1

2

,0

( )110 lg

tA

Aeq T t

p tL dt

T p

64


Nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A, LAeq,T

65


Nivel de exposición diario equivalente, Laeq,d. Nivel en dBA, dado por la expresión:

Siendo T el tiempo de exposición al ruido, en horas/día y considerando todos los ruidos existentes en el trabajo, incluidos los ruidos de impulsos.

, , 810 lg TAeq d Aeq TL L

66


Nivel de exposición diario equivalente, LAeq,d

Si un trabajador está expuesto a “m” distintos tipos de ruido y, a efectos de la evaluación del riesgo, se han analizado cada uno de ellos separadamente, el nivel de exposición diario equivalente se calculará según las siguientes expresiones:

Siendo, LAeq,Ti el nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A correspondiente al tipo de ruido “i” al que el trabajador está expuesto Ti horas por día, y (LAeq,d)i el nivel diario equivalente que resultaría si solo existiese dicho tipo de ruido.

,, 0,10,1( )

,1 1

110 lg 10 10 lg 10

8Aeq TAeq d i i

i m i mLL

Aeq d ii i

L T

67


Nivel de exposición semanal equivalente, LAeq,s. El nivel en dBA, dado por la expresión:

Siendo “m” el número de días a la semana en que el trabajador está expuesto al ruido y LAeq,di el nivel de exposición diario equivalente correspondiente al día “i”.

,0,1

,1

110 lg 10

5Aeq d i

i mL

Aeq si

L

68


Nivel de pico, Lpico. El nivel en dB, dado por la expresión:

Siendo ppicoel valor máximo de la presión acústica instantánea en pascales, a que está expuesto el trabajador, determinado con el filtro de ponderación frecuencial C, y p0 la presión acústica de referencia, igual a 20·10-12 Pa.

2

0

10 lg picopico

pL

p

69

CALIDAD ACÚSTICA INTERIOR O CONFORT.

Aunque el ruido no produzca daños auditivos, puede producir otros efectos relacionados con alteraciones fisiológicas, distracciones, interferencias con la comunicación o alteraciones psicológicas.

El ruido tiene aspectos que pueden producir molestias, cuyo grado es muy difícil de predecir por su variabilidad y por la subjetividad del receptor.

70

CALIDAD ACÚSTICA INTERIOR O CONFORT

Los criterios de calidad acústica interior, tienen su fundamento, en la necesidad de disponer de unos límites exigibles o recomendables a los ruidos de fondo, para que estos no interfieran en una determinada actividad desarrollada.

Son criterios subjetivos de calidad y confort de los espacios interiores, que se basan en los condicionantes de malestar de una persona o un colectivo a un ruido, de interferencia con la conversación y con diversas actividades.

71

CALIDAD ACÚSTICA INTERIOR O CONFORT


APÉNDICE 3. MOLESTIAS DEBIDAS AL RUIDO. CRITERIOS DE VALORACIÓN

5. Otros criterios de valoración del ruido molesto. Curvas NR (Noise Rating), PNC (Preferred Noise Criteria), NC (Noise Criteria) y RC (Room Criteria).

6. Valoración de las molestias por interferencia del ruido en la conversación (Criterio SIL).

7. Tiempo de Reverberación

72

VALORACIÓN DEL RUIDO MOLESTO.Curvas de valoración NR ( Noise Rating), NC (Noise Criterion)

y PNC (Preferred Noise Criterion)

Estas curvas establecen límites aceptables de confortabilidad en dife-rentes espacios en los que existen unos niveles de ruido de fondo estables.

El método permite asignar al espectro de frecuencias de un ruido, medido en bandas de octava, un solo número NR, NC o PNC, que corresponde a la curva que queda por encima de los puntos que representan los niveles obtenidos en cada banda del ruido medido.

Las curvas de valoración NR, son las del método recogido en la norma ISO R-1996 . Es el método utilizado en Europa.

Las curvas de valoración NC, son las recogidas en el método de la American Society of Heating, Refrigeration and Air Aconditioning Engineers (ASHRAE).

Las curvas de valoración PNC, son las recogidas en el método de la Acoustical Society American

73CURVAS NR DE VALORACIÓN DE RUIDO

74

CURVAS NR DE VALORACIÓN DE RUIDO

Curvas NR

Frecuencia central de la banda de octava (Hz)(Mediciones de LP en dB)

63 125 250 500 1.000 2.000 4.000 8.000

50 75 65 58 53 50 47 45 43

45 71 61 54 49 45 42 40 38

40 67 57 49 44 40 37 35 33

35 63 52 44 38 35 32 30 28

30 59 48 40 34 30 27 25 23

25 55 44 35 29 25 22 19 18

20 51 39 31 24 20 17 14 13

75

VALORACIÓN DE RUIDO EN BANDAS DE OCTAVA

76

VALORES RECOMENDADOS DEL INDICE NR PARA DIFERENTES LOCALES

TIPOS DE RECINTOS RANGO DE NIVELES NR QUE PUEDEN ACEPTARSE

Talleres 60-70

Oficinas mecanizadas 50-55

Gimnasios, salas de deportes, piscinas 40-50

Restaurantes, bares, cafeterías 35-45

Despachos, bibliotecas 30-40

Hospitales, cines, pequeñas salas de conferencias

25-35

Teatros, salas de conciertos 20-25

Clínicas, recintos para audiometrías 10-20

77CURVAS NC DE VALORACIÓN DE RUIDO

LP en dB

Frecuencia en Hz

78CURVAS NC DE VALORACIÓN DE RUIDO

Curvas NC


63 125 250 500 1.000 2.000 4.000 8.000

70 83 79 75 72 71 70 69 68

65 80 75 71 68 66 64 63 63

60 77 71 67 63 61 59 58 57

55 74 67 62 58 56 54 53 52

50 71 64 58 54 51 49 48 47

45 67 60 54 49 46 44 43 42

40 64 57 50 45 41 39 38 37

35 60 52 45 40 36 34 33 32

30 57 48 41 35 31 29 28 27

25 54 44 37 31 27 24 22 21

20 51 40 33 26 22 19 17 16

15 47 36 29 22 17 14 12 11

79

VALORES RECOMENDADOS DEL INDICE NC PARA DIFERENTES LOCALES

TIPOS DE RECINTOS RANGO DE NIVELES NC QUE PUEDEN ACEPTARSE

Cines, estudios de televisión 30-35

Teatros, salas para uso múltiple 25-30

Salas de concierto y de ópera 20-25

Quirófanos 30-40

Habitaciones de hospitales 25-35

Habitaciones de hoteles 30-40

Restaurantes 35-45

Cafeterías 40-50

Viviendas privadas (urbanas) 25-35

Viviendas privadas (rurales y suburbanas) 20-30

80CURVAS PNC DE VALORACIÓN DE RUIDO

LP en dB

Frecuencia Hz

81CURVAS PNC DE VALORACIÓN DE RUIDO

Curvas PNC


31,5 63 125 250 500 1.000 2.000 4.000 8.000

65 79 76 73 70 67 64 61 58 58

60 76 73 69 66 63 59 56 53 53

55 73 70 66 62 59 55 51 48 48

50 70 66 62 58 54 50 46 43 43

45 67 63 58 54 50 45 41 38 38

40 64 59 54 50 45 40 35 33 33

35 62 55 50 45 40 35 30 28 28

30 61 52 46 41 35 30 25 23 23

25 60 49 43 37 31 25 20 18 18

20 59 46 39 32 26 20 15 13 13

15 58 43 35 28 21 15 10 8 8

82

VALORES RECOMENDADOS DEL INDICE PNC PARA DIFERENTES LOCALES

TIPOS DE RECINTOS RANGO DE NIVELES PNC QUE PUEDEN ACEPTARSE

Lugares de trabajo donde no son necesarias comunicaciones por teléfono

66-75

Cocinas, lavanderías 45-55

Oficinas privadas y semiprivadas, pequeñas salas de conferencias, aulas, librerías

30-40

Hospitales, residencias, apartamentos, hoteles, dormitorios

25-40

Estudios de radio y de grabación 10-20

Salas de concierto, óperas y locales de recitales

10-20

83

VALORACIÓN DE LAS MOLESTIAS POR INTERFERENCIA DEL RUIDO EN LA CONVERSACIÓN (Speech Interference Level - SIL)

Este método está recogido en la norma UNE-EN -ISO 9921:2004.

Es una estimación de las interferencias producidas por el ruido ambientaldurante una comunicación verbal. Evalúa la inteligibilidad verbal.

La interferencia en la comunicación verbal depende de los siguientes aspectos:

- Nivel sonoro en las frecuencias de la comunicación verbal (500, 1000, 2000 y 4000 Hz) durante el intervalo de comunicación.

- Tono de voz a emplear (esfuerzo vocal).

- Distancia entre emisor y receptor.

- Contenido de la tarea.

84


El nivel de ruido de interferencia verbal es la media aritmética de los niveles de presión sonora en las bandas de octava en las frecuencias conversacionales de 500, 1.000, 2.000 y 4.000 Hz (medido en el oído del oyente).

, donde el nivel continuo equivalente correspondiente a las diferentes octavas es LN,oct,i

85


El nivel de presión sonora “verbal” continuo equivalente en dB(A), LSA, 1m, es un valor teórico relacionado con el esfuerzo vocal del emisor medido a una distancia de un metro del emisor.

86


Para las distancias superiores a 1m, el LSA,L ,se obtiene a partir de la expresión:

El índice de inteligibilidad (SIL) se calcula con la expresión: SIL = LS,A,L – LSIL y el resultado se compara con la tabla

87

TIEMPO DE REVERVERACIÓN

Cuando una onda reflejada llega al oído, con una diferencia de más de 0.1 segundos con respecto a la onda directa, se interpreta como si fuesen dos ondas sonoras diferentes. Esto se entiende como un eco.

Cuando la onda reflejada llega al oído, con una diferencia de menos de 0.1 segundos con respecto a la onda directa, se interpreta como si fuese la misma onda con una duración superior. Esto se entiende como una reverberación.

La “reverberación”, es la persistencia del sonido dentro de un recinto, debido a la reflexión de las ondas sonoras.

La “resonancia” es el fenómeno que ocurre cuando el material sobre el que incide la onda sonora, entra en vibración con una frecuencia coincidente o múltiplo de la frecuencia incidente.

88

“Tiempo de reverberación, Tr” para una frecuencia dada, es el tiempo en segundos que tarda una señal acústica desde que deja de emitirse, hasta que su nivel de presión sonora disminuya 60 decibelios.

Este índice es útil para evaluar la “calidad acústica” de un local.

Cuando las paredes del local tienen materiales muy reflectantes, los tiempos de reverberación son muy elevados, siendo su calidad acústica mala, con lo que la comunicación en estos espacios es difícil. Para mejorar la calidad acús-tica del local, deberán emplearse materiales absorbentes.

Su valor puede estimarse mediante la expresión siguiente:

Siendo:T = Tiempo de reverberaciónV = Volumen del local en m3

i= coeficiente de absorción de la paredSi = Superficie de la pared en m2

ri i

VT 0,16

S

89Tiempo de reverberación

LP2

LP1

Caída de 60 dB

Tr

LP

t

LP2 – LP1 = 60 dB

90Tiempos de reverberación recomendados para diversos espacios y usos

Uso del espacio Local Tiempo de reverberación

(s)

RESIDENCIAL

Zonas de estancia ≤1

Dormitorios ≤1

Servicios ≤1

Zonas comunes ≤1,5

ADMINISTRATIVO y de

OFICINAS

Despachos ≤1

Oficinas ≤1

Zonas comunes ≤1,5

SANITARIO

Zonas de estancia 0,8 ≤ Tr ≤ 1,5

Dormitorios ≤1

Zonas comunes 1,5 ≤ Tr ≤ 2

DOCENTE

Aulas 0,8 ≤ Tr ≤ 1,5

Salas de lectura 0,8 ≤ Tr ≤ 1,5

Zonas comunes 1,5 ≤ Tr ≤ 2

AUDITORIOS

SALAS DE CONGRESOS

Sala del auditorio o del congreso

1 ≤ Tr ≤ 2

91

92

CONTROL DEL RUIDO

El ruido se puede controlar, mediante:

- Medidas técnicas, actuando sobre:

La fuente emisoraEl medio de propagaciónEl receptor

- Medidas organizativas:

Formación e informaciónReducción del tiempo de exposiciónRotación de puestosReubicación local de trabajadoresReubicación temporal de trabajadores

93

CONTROL TÉCNICO DEL RUIDO

Pasos a seguir:

1)Elaboración una lista de todas las posibles fuentes individuales de ruido dentro de cada máquina o proceso.

2) Ordenación en función de su importancia.

3) Proposición de medidas de control para las fuentes principales.

94

PROCEDIMIENTOS DE CONTROL TÉCNICO

EN LA FUENTE EN EL MEDIO DE TRANSMISIÓN

EN EL RECEPTOR

LW LP

95

CONTROL DEL RUIDO

El control técnico del ruido, se puede hacer:

- Reduciendo los Niveles de Potencia Acústica emitidos por la fuente.

- Reduciendo el Nivel de Presión Acústica durante la transmisión. - Reduciendo el Nivel de Presión Acústica recibido por el receptor.

96

CONTROL DEL RUIDO

- Debemos recordar, que los tipos de ruido en función de su duración y cambio de nivel, pueden ser:

- Ruidos CONTINUOS.- Ruidos FLUCTUANTES.- Ruidos de IMPACTO.

- Ruidos que pueden producir:

- Un Nivel de Presión Acústica excesivo.- En una o varias Frecuencias Centrales de Banda de Octava determinadas.

97

CONTROL DEL RUIDO

- Los materiales empleados para el control del ruido, son:

-Materiales ANTIVIBRATORIOS.

- Materiales ABSORBENTES.

- Materiales AISLANTES.

98

CONTROL DEL RUIDO EN LA FUENTE EMISORA

- Análisis de los Niveles de Potencia Acústica Intrínseca generados por las máquinas, antes de su compra (etiquetado de ruido), eligien- do las más silenciosas dentro de unas prestaciones determinadas. Es el procedimiento deseado, efectivo y sin coste alguno.

- Estudio de la distribución espacial de las máquinas elegidas en un determinado espacio y de su correcta instalación, con objeto de reducir el ruido emitido.

- Diseñando procesos de trabajo más silenciosos. Implica el conocimiento de las diversas alternativas de trabajo, así como de las posibilidades de utilización de máquinas más silenciosas y su correcta instalación y mantenimientos periódicos. - Control del ruido una vez instaladas las máquinas. Procedimiento complicado, costoso y de resultados inciertos.

99

Actuación sobre los Niveles de Potencia Acústica Extrínseca generados por las máquinas y servicios:

- Reducción de las fuerzas vibratorias.

- Reducción de las áreas de las superficies vibrantes.

- Utilización de la direccionalidad de la onda sonora de la fuente.

- Conocimiento de las características de los ruidos de impacto y de rozamiento.

- Actuación sobre los ruidos de flujo de líquidos y gases.

100Situación sin ninguna medida de control del ruido

101Control en la fuente. Empleo de elementos antivibratorios

102

TIPOS DE ANTIVIBRATORIOS:

- Resortes metálicos o muelles de acero.

- Muelles de aire.

- Montaje de caucho (natural, butil, cloropreno, nitrilo, silicona, etc).

- Tacos de fibra de vidrio preformados.

- Rellenos elásticos (aglomerados de corcho, fieltros, paneles de fibra mineral, amortiguadores de masilla, etc).

- Absorbedores dinámicos.

103

BASES ANTIVIBRATORIAS ROTHAPAC de Roth, para calderas, compresores y grupos de aire acondicionado

104

Alto grado de amortiguamiento de las vibraciones en espesores de pared que no superen los 2 mm para el acero y 5 mm para el aluminio y la frecuencia excitadora esté próxima a la de resonancia ( paredes vibrantes, carrocerías, carcasas de máquinas….)

105

106

107

108Montaje de motor y ventilador en base de acero con resortes y almohadillas de caucho

109BASES ANTIVIBRATORIAS

110

Antivibratorios totalmente metálicos

111

BASE ANTIVIBRATORIA con cuatro apoyos simétricos y centrados

s

Peso del montaje / 4x

Constante (k) del amortiguador

XS = Deflexión estática del soporte antivibratorio (deflexión que ocurre cuando el soporte se sitúa bajo carga y no existe ningún tipo de excitación exterior)

112

BASE ANTIVIBRATORIA con seis apoyos simétricos y el centro de gravedad del equipo descentrado

1 6 4 3

2 5

1 2 3 4 5 6

1 4

3 6

2 5

WP P P P

3W

P P3

WP P P P P P

22C-3A+D C-D

P = P W 6C

3A-DP = P W

6CW

P P6

113

BASE ANTIVIBRATORIA con cuatro apoyos simétricos y el centro de gravedad del equipo descentrado

1 2

3 4

A-B DB DP = W P = W

A C A CB C-D A-B C-D

P = W P = WA C A C

W = Peso completo del sistema

114

BASE ANTIVIBRATORIA con cuatro apoyos simétricos y el centro de gravedad del equipo descentrado

P = Peso completo del sistema

is

Peso sobre el apoyo "i"x

Constante (k) del amortiguador

1 2

3 4

A-B DB DP = P P = P

A C A CB C-D A-B C-D

P = P P = PA C A C

XSi = Deflexión estática del soporte antivibratorio

“i” (deflexión que ocurre cuando el soporte se

sitúa bajo carga y no existe ningún tipo de

excitación exterior)

115Matriz base para la determinación de la carga a soportar por cada uno de los apoyos asimétricos en esquina

116Base antivibratoria con reparto equilibrado del peso soportado por cada uno de los apoyos

117

Componente Peso

(Kg)

Distribución del peso en cada apoyo

A B C D

Ventilador 500 35% = 175 15% = 75 35% = 175 15% = 75

Motor

200 4% = 8 16% = 32 16% = 32 64% = 128

Bloque de inercia

1640 25% = 410 25% = 410 25% = 410 25% = 410

TOTAL 2340 593 517 617 613

CARGA A SOPORTAR POR CADA APOYO

118VENTILADORES

El nivel de Potencia acústica emitido por un ventilador, depende del caudal y de la presión.

Según Madison-Graham:

Según Allen:

Siendo:

LW el Nivel de Presión acústica en dB

Q el caudal en m3/h

Pa la presión estática en m.m.c.a.

W la potencia del ventilador en Kw

W eL 25 10log Q 20log P

W eL 77 10log W 10log P

119VENTILADORES

- El Nivel de Potencia Acústica emitido es máximo para la “frecuencia de álabe”.

Siendo:

n el número de revoluciones del ventilador en rpm

N el número de álabes del ventilador

- El Nivel de Presión Acústica aumenta con la velocidad del aire en el conducto.

Se puede bajar la velocidad, reduciendo el caudal de aire en el conducto, dismi-nuyendo las revoluciones del motor con un variador de frecuencia, teniendo en cuenta la siguiente Ley de los ventiladores:

a

n Nf

60

1 1 22 1

2 2 1

Q n n , con lo que Q Q

Q n n

120Soportes elásticos para techos, tuberías y otras

121MANGUITOS ANTIVIBRATORIOS





126Control en la fuente. Cerramiento total de la máquina



129

CONTROL DEL RUIDO EN EL MEDIO DE TRANSMISIÓN

- Reduciendo el RUIDO REFLEJADO, mediante materiales absorbentes.

- Reduciendo el RUIDO DIRECTO, mediante materiales aislantes, usando barreras acústicas o cabinas de encerramiento de máquinas.

130

Control en el medio de transmisión

Tratamiento acústico de los techos con materiales absorbentes

131ABSORBEDORES DISIPATIVOS

Techos acústicos SONEBEL

Fibra mineral comprimida, clasifi-

cados como incombustibles y no

inflamables

132

Atenuación acústica con materiales absorbentes, por el interior de los conductos de aire en general, aire acondicionado y calefacción

133


Construcción de una pantalla acústica con materiales aislantes y absorbentes

134

Comportamiento de una pantalla acústica

135


Aislamiento de estructuras del suelo

136

Panel de lana de vidrio moldeada para la construcción de suelos flotantes (IPALASTIC de Acústica Integral, S. L.)

Soporte del piso

137

138

Control en el receptor

Cabinas insonorizadas

139Distribución espacial del sonido

140

MATERIALES ABSORBENTES

La absorción acústica es la reducción de la energía sonora cuando ésta se refleja en una superficie.

El coeficiente de absorción acústica i , es la relación entre la energía acústica absorbida por un material y la energía acústica incidente sobre el mismo.

Energía absorbida

Energía incidente

141


El coeficiente de absorción acústica i , es función:

- Del espectro de frecuencias del sonido incidente.

- De la naturaleza del material.

- De las condiciones termo higrométricas del ambiente (aparecen a frecuencias superiores a 1 KHz y es función de la humedad relativa).

142


· La misión de un material absorbente, es:

- Absorber la máxima energía de la onda sonora incidente.

- Reflejar la mínima energía de la onda sonora incidente.

· Su estructura debe de ser porosa.

· Los parámetros que determinan su comportamiento acústico, son: - Su densidad. - Su porosidad. - La geometría de sus celdillas. - Su espesor. - Su acabado superficial.

143


· Los tipos de materiales absorbentes, son:

- Absorbentes de MEMBRANA

- Absorbentes HELMHOLZ

- Absorbentes DISIPATIVOS

144

Su rango de funcionamiento, es el que se refleja en el gráfico, muy importante a la hora de seleccionar el tipo de material absorbente más apropiado en cada caso.

145

ABSORBEDORES DE TIPO MEMBRANA

Simple capa de material no excesivamente rígido (tablero de madera, cartón yeso o similares), separado del paramento por una cámara de aire o rellena de material absorbente.

146

La máxima absorción se produce a la frecuencia:

Siendo:d el espesor de la cámara de airedP el espesor de la placac la velocidad del sonido

Según Meyer, la máxima absorción se produce a:

Siendo: m la masa del panel (kg/m2) d el espesor de la cámara de aire (m)

0

6.000f

m d

a0

p p

cf

2 d d

147ABSORBEDORES DE TIPO MEMBRANA

148

ABSORBEDORES TIPO RESONADORES DE HELMHOLZ

La máxima absorción se produce a la frecuencia de resonancia del resonador, dada por:

c, velocidad del sonido en m/s

S, sección del cuello en m2

l, longitud del cuello en m

V, volumen de la cavidad en m3

0

c Sf

2 l V

149

RESONADORES AGRUPADOS

150

Un panel perforado actúa como resonador Helmholtz, a la frecuencia:

Siendo:P, el porcentaje de área perforadad , la distancia del panel a la pared rígida en mme, el espesor del panel en mmr, el radio de las perforaciones en mm

ABSORBEDORES TIPO RESONADORES DE HELMHOLZ

P

f = 5,08 Hzd e+1,6 r

151ABSORBEDOR TIPO RESONADORES DE HELMHOLZ COMBINADO CON DISIPATIVO

152

Son materiales fibrosos o con poros abiertos.

La absorción:

- Aumenta al aumentar el espesor del material - Aumenta al aumentar la frecuencia. - Dentro del ancho de banda audible, prácticamente no varía al variar la densidad del material. - Es máxima a una distancia fija de montaje a la superficie sólida y distinta para cada frecuencia. - Es variada por la película superficial.

ABSORBEDORES TIPO DISIPATIVO


“CLIMAVER” de ISOVER

Panel rígido de fibras de vidrio aglomeradas con

resinas termoendurecibles


Fieltro “T” de ISOVER

Fieltro desnudo, de lana de vidrio aglomerada con

resinas termoendurecibles

155Control del ruido en C. de máquinas del transbordador “Ivar Aesen” construido por

Astilleros Zamakona


157

MATERIALES AISLANTES

El aislamiento de una superficie, se expresa como la relación entre la energía sonora transmitida por la superficie y la energía sonora que incide sobre el lado opuesto al de transmisión.

Esta relación se denomina “coeficiente de transmisión ” .

Energía sonora transmitida =

Energía sonora incidente

158


Otros índices de uso habitual, son los siguientes.

“Aislamiento acústico específico de un elemento constructivo” :

a = 10 lg Ii/It = Lii – Lit = 10 lg 1/ en dB

“Aislamiento acústico normalizado a ruido aéreo”

R = LI1 – LI2 + 10 lg S/A = D + 10 lg S/A en dB

“Aislamiento acústico bruto de un local respecto a otro” :

D = LI1 – L I2 = Lp1 – Lp2 en dB

El “Aislamiento acústico bruto de un local respecto a otro, D”, es equi-valente al aislamiento específico del elemento separador de los dos locales.

159


Siendo:

Ii la intensidad acústica incidente.It la intensidad acústica transmitida

LIi el nivel de intensidad acústica incidenteLIt el nivel de intensidad acústica transmitida

LI1 el nivel de intensidad acústica en el local emisor LI2 el nivel de intensidad acústica en el local receptor

Wi es la potencia sonora incidente sobre la pared en Watios Wt es la potencia sonora transmitida a través de la pared en Watios

Lpi es el nivel de presión acústica en el local emisorLp2 es el nivel de presión acústica en el local receptor

S es la superficie del elemento separador

A es la absorción del recinto receptor

160


“Aislamiento acústico normalizado a ruido aéreo, R ”, es el aisla-miento de un elemento constructivo medido en el laboratorio en las condiciones determinadas en la norma.

161


El aislamiento proporcionado por un elemento sólido, responde a una ley logarítmica llamada Ley de Masa, cuya formulación es la siguiente:

R = 20 · lg (f·m) - 47

Siendo:f la frecuenciam la masa superficial

Esta Ley teórica, nos indica que el aislamiento de un cerramiento, aumenta unos 6 dB cada vez que se dobla la masa del cerramiento o se dobla la frecuencia.

162

AISLAMIENTO DE UNA PARED SIMPLE

Una pared simple, es la que está formada por una unidad homogé-nea o bien por unidades que cumplan, que los puntos situados sobre una misma normal, no modifiquen su distancia mutua cuando la pared entra en estado vibratorio.

Para que una pared simple tenga un buen aislamiento acústico, es necesario que sea suficientemente pesada, rígida y estanca al aire.

Una pared aislante sigue la Ley de Masa, que aunque es teórica, da una buena aproximación, aunque los valores reales son menores que los teóricos.

163LEY DE MASA

AISLAMIENTO de una pared simple

R

f

164


Todas las paredes al recibir una onda acústica entran en vibración y tratan de vibrar con sus frecuencias propias.

Cuando la pared vibra, puede dar lugar a ondas de flexión. La frecuencia a la que aparecen las ondas de flexión recibe el nombre de “frecuencia crítica fc”, de la pared.

En la banda de frecuencias próxima a la frecuencia crítica, puede que la onda sonora incidente haga vibrar la pared, de modo que entre en fase la frecuencia de excitación y la frecuencia crítica, fenómeno conocido como “efecto de coincidencia”, produciéndose una pérdida considerable del aislamiento del cerramiento, transmitiéndose un máximo de energía al local que se pretende aislar.

165


La frecuencia crítica viene dada por:

Siendo:d el espesor del elemento separador en m.pe el peso específico del material en kg/m3

2 el coeficiente elástico de Poison del materialE el módulo de elasticidad de Young del material en N/m2

4 2

c e

6,4 10 1f p

d E

166

EFECTO DE COINCIDENCIA

Incidencia oblicua de ondas sonoras sobre una partición flexible

Vibración del panel

167NIVEL DE AISLAMIENTO REAL DE UNA PARED SIMPLE EN FUNCIÓN DE LA DENSIDAD SUPERFICIAL DE MASA

R

168

AISLAMIENTO DE UNA PARED DOBLE

Una pared doble, es aquella constituida por dos elementos simples (masas), separadas por un elemento amortiguador muy elástico (aire, fibra de vidrio u otros de comportamiento similares).

El sistema funciona como un conjunto masa – muelle - masa, variando las vibraciones transmitidas en función de la frecuencia.

En una pared doble, existe una frecuencia de la onda sonora incidente, a la cual se produce un acoplamiento mecánico de los dos elementos simples de la pared, vibrando ambas en fase, produciéndose una enorme pérdida de aislamiento. Esta frecuencia se llama “frecuencia de resonancia fr “.

169

AISLAMIENTO DE UNA PARED DOBLE

R

fr fc1 fc2 fc3

170NIVEL DE AISLAMIENTO REAL DE UNA PARED DOBLE EN FUNCIÓN DE LA DENSIDAD SUPERFICIAL DE MASA

R

171

La frecuencia de resonancia de una pared doble con cámara de aire como medio amortiguador, viene dada por:

Siendo:d la separación entre paredes, en m.m1 y m2 las masas superficiales en kg/m2

Si el medio amortiguador es otro, como puede ser un elemento absorbente, la frecuencia de resonancia viene dada por:

Siendo K la rigidez del elemento separador.

r1 2

1 1 1f 60

d m m

1 2r 2

1 2

m mkf

4 m m

172

Debe de procurarse que el cerramiento tenga una frecuencia de resonancia lejana de las frecuencias a aislar y lejos de las frecuencias más sensibles al oído, por lo que debe de buscarse una frecuencia de resonancia correspondiente a las frecuencias muy bajas, inferiores a 75 Hz según unos estudios y 60 Hz según otros más exigen-tes..

Para conseguir una frecuencia de resonancia menor de 75 Hz, se puede utilizar la fórmula práctica para la distancia entre paredes, de:

Para conseguir una frecuencia de resonancia menor de 60 Hz, se puede utilizar la fórmula práctica para la distancia entre paredes, de:

Siendo d la distancia entre paredes en centímetros

1 2

1 1d 67

m m

1 2

1 1d 105

m m

173

174

Se puede bajar la frecuencia de resonancia:

- Aumentando las masas m1 y m2 de las paredes simples, aunque a partir de cierto valor de masa, la pared doble se comporta peor que una pared simple.

- Aumentando la separación entre las dos paredes simples.

- Disminuyendo la rigidez (K) del muelle o elemento elástico existen- te entre las dos paredes simples. La fibra de vidrio tiene un exce- lente amortiguamiento acústico, con una elasticidad próxima a la del aire.

175

Los materiales amortiguadores muy elásticos, evitan las ondas estacionarias en la cavidad entre las paredes, para lo cual se usan materiales como la fibra de vidrio, lana de roca o similares.

176

177

Para tener un buen aislamiento acústico, es importantísimo evitar los agujeros y las fisuras, dado que limitan muchísimo el aislamiento de la pared.

178

179

180

Complejo aislante con una lámina base de material bituminoso flexible y pesado, conjuntamente con un estrato de material poroso a base de fibras textiles

181CONTROL INTEGRAL DEL RUIDO

182

183

Engineering

Ja fraguela conceptos básicos. criterios de evaluación y control