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Definición

El aislamiento acústico es el método principal de control de la propagación del sonido en los edificios. En particular, el aislamiento acústico se ocupa de reducir la transmisión del ruido entre dos locales o en general, entre un recinto y otro. El aislamiento modifica la diferencia entre el nivel de intensidad acústica L1 en un local emisor y el nivel de intensidad acústica L2 en un local receptor.

Es importante notar que cuando se acondiciona acústicamente un local colocando materiales absorbentes lo que se consigue es bajar el nivel de ruido L1 pero se deja inalterada la diferencia L2 – L1.

Formas de transmisión del ruido en las estructuras

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaEl ruido entre dos recintos de un edificio se transmite por tres diferentes caminos (fig):

– Por vía directa a través del paramento.

En este caso las ondas incidentes hacen vibrar el elemento constructivo que transmite su deformación al aire del espacio adyacente provocando el llamado “efecto tambor” o “efecto diafragma”. El ruido transmitido por este mecanismo se denomina ruido aéreo.

– Por transmisiones laterales (flanking).

Se deben a que la presión sonora no provoca solamente la vibración de la pared de separación sino que todas las superficies adyacentes se convierten en fuentes de producción de ruido en el recinto anejo. Consecuencia directa de este fenómeno es que el aislamientoacústico que calculamos considerando sólo el elemento separador será siempre superior al real.

– Por impacto directo en la estructura.

Las pisadas, vibraciones provocadas por la puesta en marcha de maquinarias (ascensores, lavadoras, etc.) y en general todo ruido provocado por un impacto directo con un elemento constructivo genera una serie devibraciones que se propagan rápidamente por toda la estructura con poca pérdida de energía. Estos ruidos se denominan ruidos de impacto.

Ruido aéreo: medición y magnitudes relacionadas. Índices de aislamiento

La forma más habitual de obtener datos de aislamiento acústico de un elemento constructivo es la realizar unos ensayos de laboratorio. Las normas que establecen los criterios de medición de aislamiento acústico y la forma de expresar los resultados son las siguientes:

– UNE-EN ISO 140 Medición del aislamiento acústico en los edificios y de los elementos de construcción.

En esta norma se describen los métodos de medición y como expresar los resultados.

– UNE-EN ISO 717 Evaluación del aislamiento acústico en los edificios y de los elementos de construcción.

Describe los métodos de cálculo que permiten expresar en un sólo resultado los datos resultantes de las mediciones.

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaEs importante considerar que los valores que obtendremos sólo tienen en cuenta la transmisión directa y no otros parámetros como la presencia de instalaciones o las transmisiones laterales que debilitan la estanqueidad del recinto. Por lo tanto las mediciones de laboratorio representan un resultado ideal y el dato de aislamiento acústico será siempre superior al que se medirá “in situ”.

Las mediciones de laboratorio se efectúan por bandas de 1/3 de octava mientras que in situ se utilizan generalmente bandas de una octava. El resultado es una curva que a cada frecuencia asocia un valor R denominado índice de aislamiento acústico. Es posible en ambos casos expresar el resultado con un único valor que se denomina índice de aislamiento acústico ponderado. Este índice corresponde al valor a 500 Hz de una curva de referencia ajustada y se calcula según cuanto indicado en la norma ISO 717. El símbolo que lo identifica es Rw y se mide en dB. El subíndice w indica que tal valor es ponderado (weighting en inglés). El índice Rw es acompañado normalmente por dos factores de corrección C y Ctr denominados términos de adaptación espectral. El primer término se aplica cuando existe un predominio de ruido rosa mientras el segundo cuando prevalgan las bajas frecuencias. La expresión completa del índice Rw es entonces Rw (C; Ctr). Es importante observar como el termino C tenga su aplicación en el cálculo de aislamiento entre viviendas mientras que Ctr representando el ruido del tráfico urbano se utiliza para calcular el aislamiento en fachadas.

Sin embargo, la norma española NBE CA-88 hace referencia a RA como índice de aislamiento que representa el valor global de aislamiento a ruido rosa. RA puede determinarse en laboratorio generando un ruido rosa en la sala emisora y medir su nivel en dBA en la sala receptora aplicando una corrección que tenga cuento de las características de la sala.

Para las mediciones in situ se hace referencia al aislamiento acústico bruto D que es la diferencia de niveles de presión acústica entre locales y a DnT,w diferencia de niveles estandarizada ponderada que tiene en cuenta el tiempo de reverberación.

Sistemas constructivos y aislamiento a ruido aéreo.

El aislamiento a ruido aéreo puede conseguirse de distinta forma dependiendo del mecanismo que opera y del tipo de elemento constructivo.

a) Paredes simples.

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaEn una pared simple el aislamiento acústico depende primariamente de su masa superficial (kg/m2). Por esto la ley teórica general que permite el cálculo del índice de aislamiento R es nota como Ley teórica de masas.

En este caso la pared, bajo el impacto de la onda acústicavibra y transmite el ruido al local contiguo. La ley de masas prevé que cuanto más ligera y rígida sea la pared menor será su aislamiento. También establece que el aislamiento se incrementa en 6 dB al doblar la masa por una frecuencia fija. En la realidad esto se cumple sólo en el intervalo entre 500 y 1000 Hz y hasta los 45 dB. La ley de masa no deja de ser una ley teórica y no considera otros parámetros que afectan elaislamiento como la frecuencia de resonancia f0 y la frecuencia critica fc.

La frecuencia de resonancia es aquella a que la pared vibra de forma natural cuando recibe el impacto de una onda sonora. La dirección del desplazamiento es perpendicular a la superficie e provoca lo que se llama “efecto tambor”. Depende de la masa y de las condiciones al contorno, es decir de cómo la pared está sujeta al resto de la estructura. Normalmente f0 está situada en la zona de frecuencias muy bajas.

Cuando la pared vibra se producen ondas de flexión en su superficie. Si las ondas incidentes tienen la misma frecuencia que las ondas de flexión entonces la transmisión de energía es máxima y el aislamiento mínimo. Esta frecuencia se denomina frecuencia critica o de coincidencia y depende del material y del espesor. Las paredes delgadas tienen una f0 alta y las gruesas una f0 baja.

b) Paredes dobles.

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaEl aislamiento acústico se puede incrementar utilizando paredes dobles. Esto pero puede hacerse en el caso de paredes ligeras ya que cuanto más pesada (y más aislante) sea la pared más nos costará aumentar el aislamiento. La solución pasa por construir dos paredes simples y separarlas a una cierta distancia. Este conjunto proporcionará unaislamiento mayor que el de una pared simple de masa equivalente y representa un sistema masa – resorte – masa. Los factores que disminuyen elaislamiento en este sistema son:

– Frecuencia de resonancia de la pared doble f0 propia del conjunto. Depende de las masas y de la distancia de separación siendo más baja a masas y/o distancias elevadas.

– Frecuencias críticas de las dos paredes.

– Ondas estacionarias en la cámara de aire que originan el efecto “caja de guitarra” o “tambor”.

Para minimizar las pérdidas de aislamiento originadas por las resonancias en la cavidad, debe colocarse un material absorbente acústico tipo lana mineral o fieltro textil. Para aumentar el aislamiento acústico del sistema en todo el rango de frecuencias y así mejorar el aislamiento acústico global, se utilizaran materiales multicapa, formados por una lámina insonorizante de alta densidad entre materiales absorbentes.

El incremento se aislamiento puede conseguirse colocando un material flexible y absorbente tipo lana mineral dentro de la cavidad de forma que se incrementa el efecto resorte y se eliminan las ondas estacionarias. Otra forma eficaz sobre todo en el caso de paredes muy rígidas es la utilizar el efecto membrana. Este consiste en el colocar en la cavidad un material constituido por una membrana de poco espesor y f0 muy baja situada entre dos elementos resorte como fieltros o lanas minerales. Los elementos resorte impiden el desplazamiento de la membrana golpeada por las ondas sonora y esto provoca una mayor disipación de energía sonora en energía mecánica con consiguiente aumento del aislamiento. Es importante no colocar como relleno de la cámara de aire placas de poliestireno o de otras espumas rígidas que empeoran el resultado desde el punto de vista acústico.

c) Paredes de yeso laminar.

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaLos tabiques de placa de yeso laminar son muy utilizados en hoteles, oficinas, hospitales etc. La ventaja de este sistema es la posibilidad de lograr elevados aislamientos con relativamente poca masa respecto a las paredes de albañilería tradicional. Siendo sistemas ligeros tiene un bajo aislamiento a las bajas frecuencias. Para construirla se utilizan estructuras autoportantes de acero constituidas por canales horizontales a U y perfiles verticales a C de ancho variable. Dependiendo del nivel de aislamiento que se desea alcanzar es posible utilizar una o dos estructuras independientes. El ancho del canal determina la cámara de aire entre las placas que se atornillan en ambos lados de la estructura. La frecuencia critica fc es muy elevada (2700 – 3000 Hz) y no depende del número de placas colocadas. Es importante colocar materiales absorbentes en el interior de la cavidad para evitar el “efecto tambor”.

La utilización de una membrana visco-elástica de elevada masa superficial acoplada con placas de yeso hará que esta se deforme al recibir el impacto de la onda reduciendo la transmisión de vibraciones y sonido. Este sistema permite incrementar sobre todo la respuesta a las bajas y medias frecuencias y reducir la frecuencia de resonancia del sistema.

Ruido de impacto. Magnitudes relacionadas: índices Ln,w y Lw

La reducción de la transmisión del ruido de impacto y de las vibraciones se logra reduciendo la cantidad de energía transmitida. Así como para el ruido aéreo, también para el ruido de impacto se realizan ensayos de laboratorio según la EN-ISO 140-6/7 utilizando una máquina de impactos normalizada. Como resultado obtendremos una curva que a cada frecuencia asocia un valor Ln nivel normalizado de presión sonora de impacto. Utilizando la norma EN ISO 717-2 es posible resumir la curva en un único valor Ln,w índice global ponderado de presión sonora de impacto. Para poder comparar los resultados obtenidos en distintos laboratorios se utiliza un forjado de referencia sobre el cual se colocan los revestimientos o los suelos flotantes a ensayar. El parámetro que se mide es entonces una diferencia indicada como Lw y representa la reducción ponderada del nivel de presión acústicade impactos.

Sistemas de aislamiento a ruido de impacto

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaEn general, hay dos métodos para realizar esta operación: colocar sobre la superficie a aislar un material elástico muy flexible y con espesor adecuado para que tenga función al mismo tiempo de acabado, o desolidarizar la superficie sobre la que se produce el impacto del resto de la estructura (suelos flotantes).

Como revestimientos de suelos se pueden utilizar moquetas de vario espesor (Lw hasta 30 dB), productos vinílicos en varias capas o parquet flotantes que pueden proporcionar Lw de hasta 20 dB.

Los materiales que se utilizan para la realización de suelos flotantes son:

– polietileno expandido en 5 y 10 mm de espesor.

– Lana de roca o fibra de vidrio de oportuna densidad y espesor (30 – 40 mm). Es necesario proteger estos materiales de la humedad que aporta el mortero de recrecido.

– Poliestireno expandido elasticizado.

– Espumas de poliuretano de alta densidad y varios espesores.

– Caucho.

– Corcho aglomerado con goma.

Es muy importante evitar la unión lateral del elemento flotante con las paredes que rodean el perímetro. Esto se consigue entregando el material con las paredes por encima del nivel que tendrá el pavimento acabado y recortando el exceso sucesivamente.

Normativa de aislamiento acústico en la edificación

Código Técnico de la edificación. Protección frente al ruido (CTE-DB HR)

Aislamiento acústico, insonorización, aislar acústicaEste nueva normativa sustituye a la antigua NBE-CA88. En ella se establecen las exigencias básicas de protección frente al ruido que deben satisfacer los diferentes edificios. Su ámbito de aplicación es de carácter general, exceptuando los recintos ruidosos, que se rigen por su reglamentación específica, los recintos destinados a espectáculos (auditorios, cines,…) y aulas y salas de conferencia con un volumen superior a 350 m3, que deben ser objeto de estudio especial en cuanto a su diseño. Se considera recinto ruidoso aquel recinto, generalmente de uso industrial, cuyas actividades generan un nivel de ruido superior a 80 dBA. Por otra parte, el código distingue entre recinto habitable y recinto protegido.

Se define como recinto habitable a:

– cocinas, baños, aseos, pasillos y distribuidores, en edificios de cualquier uso.

– zonas comunes de circulación en el interior de los edificios.

– cualquier otro con un uso asimilable a los anteriores.

Son recintos protegidos:

– habitaciones y estancias en edificios residenciales.

– aulas, bibliotecas, despachos, en edificios de uso docente.

– quirófanos, habitaciones, salas de espera, en edificios de uso sanitario.

– oficinas, despachos, salas de reunión, en edificios de uso administrativo.

– cualquier otro con un uso asimilable a los anteriores.

La principal diferencia respecto a la NBE-CA88 radica en los niveles de aislamiento acústico mínimos exigibles (ver tabla Índice de Sistemas de aislamiento acústico disponible en este mismo manual), que son aumentados tanto a nivel de ruido aéreo como de ruido de impacto, y el parámetro con el que se caracterizan:

– para aislamiento a ruido aéreo

– diferencia de niveles estandarizada ponderada A, DnTA, para recintos interiores

– diferencia de niveles estandarizada, ponderada A, D2m,nTA, o D2m,nTAtr para ruido de tráfico, en fachadas y cubiertas.

– para aislamiento a ruido de impacto, nivel global de presión sonora de ruido de impactos estandarizado LnT,w.

Estos parámetros se obtienen mediante medición in situ, es decir, no sólo tiene en cuenta el paramento a evaluar, sino también su interacción con el resto de paramentos que componen el recinto. En la práctica esto se traduce en la necesidad de, por una parte, escoger soluciones constructivas cuyo aislamiento acústico en laboratorio supere las exigencias mínimas que el código va a establecer, y por otra, utilizar en todo momento los materiales adecuados y asegurarse de ejecutar correctamente su puesta en obra para evitar así pérdidas de aislamiento por puentes acústicos.

La otra diferencia respecto a la NBE-CA88 radica en un control más estricto del proyecto y su ejecución, así como la posibilidad de evaluar el cumplimiento con el CTE mediante una medición in situ cuando la legislación, el proyecto o alguno de los agentes implicados así lo exija.

Por último, el CTE-HR también especifica que deben limitarse los niveles de ruido y vibraciones de las instalaciones de manera que no aumenten perceptiblemente los niveles debidos a las restantes fuentes deruido del edificio.

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