Ruidos en las instalaciones y como controlarlos

INSTALACIONES 2 / 2004
Cátedra Czajkowski - Gomez
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RUIDOS EN LAS INSTALACIONES Y COMO CONTROLARLOS
Ficha preparada por: Arq. Jorge Czajkowski (Profesor Titular)
1. GENERALIDADES
El aislamiento, entre sí, de los apartamentos y con el exterior no es suficiente. Cuanto más accesibles sean, el
problema de los ruidos de los equipos toma una agudeza particular. El resultado de un buen aislamiento es la
aminoración del ruido de fondo que proviene de la calle y del conjunto del inmueble. En un ambiente de calma los
ruidos producidos en el interior del edificio emergen más fácilmente y pueden resultar molestos. Este problema es,
pues, importante si se desea conservar el beneficio de un buen aislamiento.
Examinaremos las posibles fuentes de ruidos molestos causados por las instalaciones en un edificio: calefacción,
aire acondicionado, ascensores, sanitarios, motores entre otros.
Plantearemos un análisis que nos permita luego proponer recomendaciones de diseño que reducirán la posibilidad
de que aparezcan ruidos aunque no necesariamente deben tomarse como recetas milagrosas que nos lleven a la
seguridad de realizar una obra de calidad acústica. En este campo existen los fracasos y los aciertos, los cuales,
sumados, constituyen la experiencia, sin la cual es vano pretender atacar el problema.
Con esta ficha teórica buscamos un diseño acústico consciente en nuestro proyecto focalizado en ciertos puntos que
debemos vigilar y cuidar para obtener el confort acústico deseado.
2. RUIDOS DEBIDOS A LA CALEFACCIÓN
EL PROBLEMA
El nivel sonoro de una caldera que solamente tenga dos quemadores puede alcanzar los 90 dB.
Los ruidos emitidos por el tiro (ruido de inyección y de frotamiento) y por el quemador (inyección e impacto de la
llama) hacen ruido de tipo blanco, es decir, de intensidad constante para todas las frecuencias. Los ruidos emitidos
por las bombas de aceleración y los ventiladores son de tonalidad grave ; son particularmente molestos por su
semejanza con un sonido puro. Su frecuencia fundamental es proporcional a su velocidad.
Estos ruidos son transmitidos a los pisos directamente por las tuberías y radiadores o bien indirectamente por las
estructuras a las que las tuberías, conducciones y chimeneas son solidarias. Las paredes puestas así en vibración
irradian a los locales. Igualmente, las rejillas de calefacción por el suelo o los techos son causas de la radiación
sonora de los suelos.
INSONORIZACIÓN
Implantación
La caldera no debe situarse bajo una vivienda, sino bajo un local secundario o unos ser-vicios, o mejor todavía fuera
de los límites del inmueble.
Local
Los muros se construirán, cuando el local esté situado en un sótano, con materiales macizos y gruesos y, si es
posible, doblados con un intervalo de 40 mm como mínimo entre cada elemento, con interposición de tableros
absorbentes de fibra mineral en este intervalo.
El techo debe presentar, si está bajo una vivienda, un índice de aislamiento de 55 dB. De todas formas, estará
constituido por una losa maciza de 16 cm como mínimo. Se suspenderá un falso techo macizo, con materiales del
tipo placa de roca de yeso o «Durlock», de forma que se deje un intervalo de 11 cm que se cubrirá en la parte
superior con mantas de fibras minerales de 30 mm y en la parte inferior con las mismas mantas, pero con 40 mm
de espesor. Entre las dos capas se mantendrá una cámara de aire de 4 cm.
En el caso de que el techo esté constituido por una losa maciza de 20 cm, sería suficiente colocar en la parte inferior
una sola capa de tableros absorbentes detrás de la capa metálica perforada.
No olvidar que el local debe ser ciego, con cualquier abertura se corre el riesgo de perder el beneficio proporcionado
por las precauciones tomadas por otro lado. Si se impone la iluminación natural, que es lo que no aconsejamos,
deberá realizarse con tabiques de ladrillos de vidrio.
La ventilación (que llega por la parte baja y sale por la parte alta), se realiza con ayuda de conductos de longitud
suficiente (5 a 7 metros), para respetar el aislamiento de las partes más débiles de las paredes..
Las puertas metálicas serán dobles, perfectamente estancas y separadas 20 cm aproximadamente con amortiguación
del intervalo.
Equipos
Calderas
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Es necesario detener en la fuente la propagación de las vibraciones realizando un montaje antivibratorio.
Existen dos teorías:
•
Ciertos ingenieros de acústica prefieren montar, ellos mismos, la caldera sobre apoyos antivibratorios.
•
Otros prefieren realizar el sistema de losa flotante. Existe un material que se adapta perfectamente a este
tipo de realización: se trata del corcho, pero desgraciadamente es combustible y, en consecuencia, prohibido
en una instalación de calefacción. El centro de gravedad del sistema debe ser lo más bajo posible.
Por lo tanto, la losa flotante será pesada y con un espesor del orden de 20 cm.
La caldera y su quemador se situarán sobre la misma losa. En el caso de que la calefacción tenga, varias calderas,
cada conjunto se montará sobre una fundación distinta con el fin de evitar el riesgo de que se pongan en fase, lo cual
originaría la fisuración del hormigón.
La capa resiliente(1) se realizará con ayuda de tableros de fibra mineral para cuya elección deberá consultarse a los
fabricantes.
Según el tipo de caldera, y a causa de la presencia de un aislante térmico en la parte baja, la losa flotante puede
alcanzar en ciertos casos una temperatura de 200 ºC.
Se tendrá en cuenta este inconveniente tomando una de las precauciones siguientes:
-
realizar la losa con cemento portland artificial:
incrustar en la parte superior de la losa tubos de amianto cemento abiertos por sus extremos. con el fin de
crear una ventilación destinada a evacuar el calor transmitido por la caldera;
crear canales de ventilación con ayuda de muretes de ladrillos refractarios y apoyar la caldera sobre estos
muretes.
La losa deberá armarse fuertemente en su periferia. El cálculo de la armadura es de la competencia de un ingeniero
especialista en hormigón.
La unión a los conductos de humo debe ir provista de una junta elástica. La junta flexible que forme collar entre los
dos elementos estará constituida, por ejemplo, por un fieltro de amianto de 1 cm de espesor y de 10 cm de longitud.
Tuberías
Por una parte conducen los ruidos de la maquinaria, por lo tanto, deben ir
provistas:
-
de juntas elásticas, tanto en las de ida como en las de retorno(2);
de fijaciones flexibles por interposición de coquillas (3)de fibras minerales
entre el tubo y el collarín.
La longitud de una canalización no influye prácticamente sobre el debilitarniento
del sonido.
Por otra parte, pueden ser causa del ruido emitido por el fluido si presentan un
diámetro muy pequeño que de lugar
a una velocidad de circulación muy
alta, o también si tienen cambios de
dirección muy bruscos que originen
una circulación turbulenta.
Bombas y compresores
Se exigirán bombas perfectamente
adaptadas a la instalación, de tal
forma que se reduzcan al mínimo las
turbulencias del agua.
Los compresores generalmente no
son ruidosos, pero en algunos casos
pueden ponerse a «cantar». Estos
equipos: se colocarán sobre las
tuberías más arriba de las juntas
elásticas.
Figura 2: Procedimiento para instalar la aislación termo-acústica en cañerías.
1
2
. Resistencia que oponen los materiales a la rotura o fisuración por choque o percusión.
. Estas juntas tienen el riesgo de ser mecánicamente frágiles. Por ello es bueno obtener del fabricante una garantía de
permanencia en el tiempo.
3
. Las coquillas son piezas de material aislante en forma de media caña que sirven para cubrir las cañerías.
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Losas flotantes con rejilla incorporada
La unión al montante se realizará con una junta flexible para evitar la radiación de la losa.
Conductos de humos
Si pasan por el inmueble, la pared del conducto de humos puede transmitir los ruidos a los diferentes pisos ;
deberemos entonces separar el conducto de humos con una doble pared en toda su altura, para evitar la transmisión
de ruidos. El espacio entre las dos envolturas deberá ser de 3 cm y se amortiguará con mantas de fibras minerales.
Si los ruidos emitidos por la chimenea sobre la cubierta son causa de molestia para el vecindario, será necesario
prever un silenciador de sombrerete en el extremo.
Los filtros de hollín, según su posición, también
pueden crear ruidos. Para todos estos problemas
se consultará al instalador de calefacción o, mejor
todavía, a un ingeniero especializado.
En nuestra región la CIC - Comisión de
Investigaciones Científicas de la Provincia de
Buenos Aires posee un Laboratorio de Acústica
muy bien equipado al que podemos recurrir para
buscar soluciones a todo problema acústico que
tengamos. Además, anualmente dicta un curso de
posgrado orientado a arquitectos e ingenieros en
construcciones.
Figura 3: Dispositivo silenciador de sombrerete a la salida de ductos.
3. RUIDOS DEBIDOS A LOS SANITARIOS
EL PROBLEMA
La instalación sanitaria también tiene grandes longitudes de tuberías recorridas por agua con velocidades y presiones
más importantes que en las instalaciones de calefacción. Los ruidos transmitidos son los de los grifos (75 dB y más);
pueden ser redistribuidos a todo el inmueble a través de la estructura.
Las tuberías, por sí mismas, producen ruidos debidos a la evacuación, a las dilataciones (agua caliente) y a los
golpes de ariete durante el cierre de los grifos. En este último caso, el aumento brusco de la presión crea una onda
de choque que puede propagarse muy lejos. Como regla general, la intensidad del ruido de las canalizaciones es
función de la presión que reina en el interior.
INSONORIZACIÓN
Todas las tuberías se aislarán de la estructura por medio de juntas aislantes. Deberá evitarse empotrar las
canalizaciones en los cerramientos, sobre todo si éstos son ligeros. De utilizarse caños de polipropileno existen en
el mercado modelos con una cobertura exterior de polietileno expandido en espesores variables y algunos con
terminación aluminizada. Esta terminación tiene el objetivo de minimizar la emisión de calor. Cuando deba ir
amurada viene el mismo aislante en forma de cinta para recubrir las uniones.
Cuando el caño deba atravesar un tabique u otro cerramiento, se colocará un forro elástico alrededor del tubo y el
orificio se volverá a tapar cuidadosamente.
No deberá hacerse paso alguno de departamento a departamento. Las distribuciones deberán efectuarse a partir de
los palieres ingresando por puertas principales o de servicio. Es conveniente dejar previsto conductos por donde
canalizar las montantes de todos los servicios y solamente amurar los caños en cortos recorridos horizontales.
Las juntas, lo más numerosas posible, se realizarán en los circuitos por la incorporación de manguitos elásticos. Se
evitarán los codos bruscos y los cambios rápidos de sección.
La velocidad de evacuación no deberá pasar de 1,5 m/seg.
Es interesante utilizar un regulador de presión en cada nivel. Para evacuar un caudal suficiente será necesario
aumentar las secciones ; la presión óptima debe ser de 2 kg/cm².
Los extremos superiores de los montantes de agua fría se equiparán con dispositivos anti-golpe de ariete.
La producción de agua caliente puede ser centralizada para todo el edificio o con calderas individuales por
departamento. Es el sistema que presenta mayor vida útil y menores gastos en mantenimiento aunque el costo inicial
sea más elevado. Los calefones a gas son muy ruidosos y peligrosos ya que tienden a trepidar y chasquear mientras
funcionan y algo similar sucede con termotanques. Cierta bibliografía recomienda el uso de termotanques eléctricos
que desde un punto de vista acústico son adecuados aunque es muy costoso su funcionamiento.
Para reducir el ruido provocado por canillas y llaves de paso es conveniente que su apertura o cierre se realice
progresivamente. Los grifos de llenado de bañeras es conveniente fijarlas firmemente y aislarlas en su
empotramiento. Algunas rejillas de drenaje y sopapas son menos ruidosas que otras; evidentemente deberán elegirse
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éstas. Con la introducción de los materiales plásticos y los sifones colectores de caucho para piletas de cocina se
a mitigado la generación de ruido.
Los ruidos del vaciado y desifonaje son particularmente desagradables (gorgoteos del sifón). Para evitarlos será
necesario usar sifones de tipo botella con ventilación secundaria.
4. - RUIDOS DEBIDOS A LAS INSTALACIONES COLECTIVAS
Ascensores
Estarán situados, como hemos visto al principio, separados de las zonas de reposo de los departamentos, pero sobre
todo se tomarán todas las precauciones para asegurar un funcionamiento silencioso. Toda la maquinaria irá montada
sobre dispositivos antivibratorios. Se colocará en un local que tenga una corrección acústica fuerte en las 5 caras
con productos de fibras minerales de 50 mm de espesor.
La caja del ascensor estará separada de las paredes que den sobre las viviendas y con intervalos de 5 a 7 cm se
colocarán amortiguadores acústicos realizados con mantas de fibras minerales. La cara interna llevará un revoque
grueso rugoso. El aislamiento deberá ser del orden de 48 dB para las frecuencias medias (520 Hz). Si, por accidente,
la caja de ascensor debe encontrarse contigua a un dormitorio, el aislamiento se elevará a 50 dB.
Cajas de basura
La caída de las basuras ocasiona choques a lo largo del conducto y en la superficie de recepción: choques
transmitidos por conducción y por vía aérea.
La superficie externa del conducto se tratará con un producto que amortigüe el ruido. A continuación se realizará un
blindaje acústico con mantas de fibra mineral. El conjunto se situará en una canalización con paredes gruesas con
un aislamiento igual a 40 dB, por lo menos. La fijación del conducto a la mampostería se hará con anillos metálicos
colocados alrededor del material aislante.
Las puertas deberán ser recubiertas perimetralmente con burletes de caucho para evitar el chasquido al cerrarlas
y asegurar una buena estanqueidad para los ruidos aéreos.
No deberá utilizarse la misma caja de basuras para los dos departamentos de la misma planta, ya que existe el riesgo
de que los ruidos aéreos pasen de un departamento a otro por las puertas. En nuestra región es usual colocarlos en
un pequeño cuarto en cada piso en edificios de cierto nivel económico. En edificios de bajo costo se los ha eliminado
y es el portero el encargado de recoger las bolsas de residuo.
Electricidad
Ciertos interruptores de corriente generan un ruido que se transmite por conducción; los interruptores con contacto
de báscula son menos ruidosos.
Los timbres eléctricos pueden causar molestias todavía más importantes. En lugar de timbres del tipo clásico o de
campanilla, son preferibles los del tipo «ding-dong», que producen un ruido menos prolongado y más sordo.
Si hay instalado un transformador eléctrico en un inmueble, puede ser la causa de molestias muy graves. Los ruidos
emitidos son, en efecto, de muy baja frecuencia y necesitan un aislamiento del orden de 60 dB que sólo se puede
alcanzar con un triple cerramiento.
También es muy ruidoso un grupo electrógeno.
Para asegurar el aislamiento de estos dos
últimos, sobre todo contra las vibraciones,
prácticamente es indispensable hacer uso de los
servicios de un especialista.
«Halls». Cajas de escaleras
Es necesario evitar que los halls y las cajas de
escaleras sean muy reverberantes, de ahí el
interés de los tapizados y de los enlucidos
rugosos.
Garajes en sótanos
Las entradas y salidas nocturnas de los coches
pueden causar molestias, sobre todo a los
inquilinos situados inmediatamente encima; los
ruidos emitidos son esencialmente de
frecuencias «graves» (40 a 400 Hz), que son
muy difíciles de detener. El piso alto deberá ser
como se indica en la Figura 3.
La rampa de acceso lleva estrías que acentúan
los ruidos del rodaje. Si esta rampa se encuentra
en parte situada fuera del inmueble, será
Figura 4: Aislación acústica en pisos.
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interesante cubrirla con un techo. Al proveedor se le exigirá una puerta con funcionamiento silencioso.
Es habitual en nuestra región que los departamentos con ambientes situados sobre cocheras se alquilen o vendan
con un descuento debido a que no solamente son más ruidosos sino más fríos en invierno. Todo por un supuesto
ahorro en aislación termo acústica que la gran mayoría de inversores y profesionales de la construcción consideran
un gasto.
Analicemos la situación desde el DAC para ver cuanto dinero estamos perdiendo por tomar decisiones
supuestamente inteligentes.
Caso: Supongamos un departamento de dos dormitorios donde uno de ellos, el baño y el estar se ubiquen sobre el
ingreso a una cochera. Tendremos una superficie de aprox 24 m² en contacto con el aire exterior y el ruido. Mientras
un departamento similar se alquila a $ 450 este mal aislado se debe alquilar con un descuento de al menos $50. Bien
si tomamos una visión de largo plazo en 30 años habremos perdido ingresos por $ 18.000.Pero veamos que sucede si decidimos “invertir” en nuestra inversión inmobiliaria “gastando” un poco en aislación
termo-acústica. Una solución como la mostrada en la Figura 3 tendrá un sobrecosto inicial de $ 480 = 24 m² x 20
$/m². Si comparamos valores veremos que en 30 años de vida útil habremos ganado $ 17.520.-.¡ No hay más que
decir !
RUIDOS DEBIDOS A LA VENTILACIÓN Y AL ACONDICIONAMIENTO DE AIRE
EL PROBLEMA
Por su naturaleza, la ventilación y el acondicionamiento de aire pertenecen al campo de la aerodinámica y de la
térmica. Sin embargo, el hecho de poner en movimiento aire y transportarlo conduce a crear ruido. El confort térmico
no debe tener como consecuencia el inconfort acústico. Sólo trataremos aquí el aspecto acústico del problema.
La frecuencia de los ruidos emitidos o transmitidos por un sistema de ventilación es función, en primer lugar, de la
velocidad de rotación del ventilador, del número de palas o de álabes y a continuación de la velocidad del aire
transportado y de los frotamientos sobre los obstáculos (rejillas, paredes, etc.). En general, cuanto más importante
sea la velocidad del aire, más útil será prever dispositivos de atenuación del ruido.
Las intensidades físicas de los ruidos de ventilación son al principio bastante altos en la banda de las bajas
frecuencias (ruidos mecánicos), pero a continuación los ruidos del frotamiento del aire y las vibraciones de los
diversos elementos pueden dar lugar a ruidos de tonalidad media o aguda. Las canalizaciones de distribución tienen
un papel importante en la medida en que pueden transmitir y, a veces, amplificar estos ruidos diversos, o por el
contrario absorberlos.
Un aspecto esencial del problema de la lucha contra el ruido en este tipo de instalación es el del ruido de fondo, es
decir, del nivel sonoro normal que reina en el recinto climatizado. En un taller el ruido propio de la instalación de
ventilación será, sin ninguna duda, enmascarado por el ruido de las máquinas. Un estudio de registros, por el
contrario, necesariamente está muy silencioso y perfectamente aislado de los ruidos exteriores. Desde este punto
de vista, su ventilación plantea problemas delicados.
Local
Curvas ISO
(dB)
Local
Velocidad
(m/seg)
Estudio de registros
20
Estudios
1,5 a 2,5
Sala de conciertos
20
Oficina de estudio, dormitorios
2,5 a 3,5
Oficina de estudio, clase
25
Oficina administrativa (1 persona)
Dormitorio
30
Cine
Sala de espectáculos
30
Gran oficina, restaurante
Hospital, hotel, etc.
30
Oficina administrativa
35
Gran oficina, restaurante
45
Hall de recepción de público
45
2,5 a 4
5
5a6
Entre estos casos extremos, la importancia del ruido de fondo es digna de tenerse en cuenta. Si es de 45 dB (A), por
ejemplo, la instalación podrá ser más ruidosa que si es de 35 dB -, los problemas sólo tienen en común la medida.
A título indicativo, recordemos los niveles sonoros globales admisibles en los diferentes locales. Estos niveles
corresponden a las curvas ISO (Organisation Intemationale de Normalisation). Se los puede considerar expresados
en decibelios.
Estos valores de los niveles de ruidos de fondo conducen a los instaladores a respetar velocidades de soplado
limitadas según las aplicaciones.
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TRATAMIENTO DEL GRUPO MOTOR VENTILADOR
El ruido de un ventilador se transmite por onda directa (aun después de entrar en un circuito de canalización), pero
también por medio de la estructura del inmueble que conduce las vibraciones mecánicas.
El nivel del ruido (medido en dB (C)) es función:
G
de la velocidad de rotación V para un ventilador centrífugo dado, el nivel sonoro en dB varía según la
relación: 50 log (V'/ V) dado en r.p.m.
G
del diámetro de las palas D para una velocidad dada, el nivel en dB aumenta según la relación:
20 log (D / D')
La frecuencia dominante está dada por la fórmula: F = (N x V ) / 60 dado en Herz. Es proporcional a la velocidad de
rotación V y al número de palas N. Si un aparato gira por encima de 1200 r.p.m., la frecuencia fundamental F0 = V/60
puede ser sensible.
Al aumentar la frecuencia aumenta el ruido y aunque todas las demás cosas permanezcan iguales, hay molestia. En
consecuencia, independientemente del tipo y de la concepción del ventilador, el silencio reclama una pequeña
velocidad de rotación. Desde este punto de vista, el óptimo está en una velocidad de 600 r.p.m. Pero la presión
suministrada es proporcional al cuadrado de la velocidad. Para una presión igual, será necesario un gran ventilador.
Para igual potencia un motor lento es más embarazoso y más caro que un motor rápido. Una pequeña velocidad de
rotación será costosa. De aquí el interés por apreciar, primero, la importancia del ruido de fondo y a continuación
tomar todas las disposiciones necesarias para impedir la propagación del ruido. Entre las precauciones a tomar
citemos:
a)
b)
c)
d)
e)
Elección de un motor silencioso con velocidad y potencia iguales. Existe en efecto, para este tipo de máquina,
un cierto número de causas de ruido más o menos bien determinadas según los constructores: ruido magnético
de las chapas; mala alineación de los asientos de rodadura; mal equilibrado de la turbina de enfriamiento; mal
equilibrado del rotor, etc.
El motor se montará sobre un soporte por medio de tacos elásticos convenientemente elegidos.
Eventualmente el motor se colocará en una cubierta absorbente.
Perfecto equilibrado del ventilador, en el que los álabes serán de material plástico, preferentemente.
La ligazón entre la cubierta del ventilador y el conducto de soplado se realizará con un manguito elástico.
TRATAMIENTO DE LOS APARATOS DE ACONDICIONAMIENTO
Todos los aparatos que pueden entrar en una instalación de acondicionamiento son ruidosos. Citemos compresores,
bombas, circuitos de enfriamiento, etc. Los ruidos son transmitidos por la vibración de las estructuras.
En consecuencia, los aparatos se montarán sobre dispositivos antivibratorios: suspensiones o topes elásticos,
macizos que apoyen sobre fibras de vidrio. Cada montaje necesita un estudio preciso.
La sala de máquinas se situará lo más lejos posible de los locales acondicionados. Se tratará para absorción. En
particular los muros y los suelos serán aislantes.
Las canalizaciones
Las canalizaciones pueden conducir los ruidos indeseables que provienen de la central (ventilador, motor, etc.). Estas
canalizaciones pueden constituir también un cortocircuito aéreo (efecto de teléfono) entre los locales que sirven o
también con el exterior.
Además, por sí mismas, pueden ser origen de vibraciones causadas por el aire en movimiento. Una gran velocidad
de suministro, un cambio brusco de dirección, crean turbulencias. Para insonorizar las canalizaciones, se pueden
adoptar durante su recorrido dispositivos varios que estudiaremos más adelante. Una solución simple consiste en
realizar un tratamiento absorbente sobre la misma canalización.
Evidentemente, el material absorbente deberá poseer un coeficiente de absorción lo más alto posible. Pero, por otro
lado, deberá responder a un cierto número de criterios: ligereza, corte y colocación fácil, incombustibilidad,
imputrescibilidad, resistencia al arranque bajo la influencia del flujo de aire, buena resistencia a los efectos de la
humedad, pequeño coeficiente de conductividad térmica, precio de coste económico.
La fibra de vidrio es prácticamente el único material que posee estas cualidades.
Disminución del ruido en las canalizaciones tratadas
Es esencial poder determinar de antemano el valor de la atenuación que se necesita. Entre las diferentes fórmulas
dadas en la bibliografía, utilizaremos la establecida por Sabine (“The Absorption of Noise in Ventilating Ducts”),
aunque puede ser un poco pesimista.
p
∆ dB
1, 4
S
= K0 × a f
L
En esta fórmula ∆ dB / L = mejora en dB por metro lineal de canalización insonorizada;
K0 es una constante establecida empíricamente; af es un coeficiente de absorción del
material fibroso; p es el perímetro de la sección libre en centímetros y s la sección
transversal libre en cm².
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Figura 8: Influencia de los cerramientos en un ducto de sección
cuadrada.
La curva de la figura 6 suministra el valor del término K0 x a
1,4
en función de a f .
f
El resultado es proporcional a la relación P / S y los ductos
rectangulares son mejores que los de sección cuadrada para
Figura 7: Determinación del producto K0 x a f 1,4
una misma sección. Los ejemplos de la figura 7 muestran la
influencia de los cerramientos en una canalización de sección
cuadrada. Por otro lado, todo lo demás es igual, los porcentajes son las mejoras de ∆ dB obtenidos.
A título de ejemplo tomemos el caso de una canalización de sección 4 x 10 cm, que ha sido aislada con un material
absorbente de coeficiente 0,6 para 1000 Hz. Sobre la curva de la figura 6 leemos el valor de K0 o sea, 48. La
reducción del ruido para 1000 Hz, por metro lineal de canalización, será de: 48 x (100 / 400) = 12 dB
En relación con la disminución de los ruidos en las canalizaciones, debemos hacer algunas observaciones:
G
Los materiales fibrosos absorben mejor las frecuencias altas que las graves, por lo que se puede permitir una
mayor velocidad de rotación del ventilador. Sin embargo, el esfuerzo de arranque sobre las fibras será mucho
mayor. Hay, pues, que encontrar un equilibrio y es indispensable respetar el límite de velocidad del aire dado
en las instrucciones. de los fabricantes.
G
Si el espectro del ruido está compuesto esencialmente por altas frecuencias (f > 4000 Hz), la longitud de onda
es pequeña: la onda sonora se comporta como un rayo luminoso y puede recorrer una gran distancia en la
canalización sin tocar al aislante.
G
En ciertos casos, puede que no sea obligatorio tratar la totalidad del recorrido de la canalización; será mejor,
entonces, tratar los codos en los que la absorción es más eficaz a causa de las reflexiones sucesivas de la vena
de aire sobre las paredes.
Dispositivos de reducción del ruido
Cuando la longitud de una canalización es insuficiente para aportar la disminución del nivel sonoro que se necesita,
es posible utilizar aparatos especiales, que son más eficaces para una misma dimensión.
Filtros acústicos
Estos aparatos funcionan según el principio del filtro eléctrico y de aquí su nombre. Están constituidos por un cajón
que envuelve completamente a la canalización de aire. El aire situado entre la canalización y el cajón está sometido
alternativamente a una presión y a una depresión, lo cual hace que se consuma una cierta cantidad de energía,
haciendo que la energía restituida, a continuación, tenga un valor mucho más pequeño. La diferencia, de estos
valores depende de la relación de fase que existe entre la frecuencia de la onda incidente y la frecuencia propia del
aparato. Los filtros acústicos son por lo tanto, muy selectivos. En el límite, les sería posible absorber íntegramente
una frecuencia determinada. En realidad, los filtros sólo son eficaces para las bajas frecuencias; estos costosos
aparatos son fabricados por empresas especializadas.
Cámaras de expansión
Distinguiremos dos tipos de cámaras: a) La llegada y la salida no se realiza por la misma cara (fig. 8).
El debilitamiento del nivel sonoro está dado por la fórmula:
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En la cual: s = sección del conducto de salida, en m²; S = superficie total de las paredes de la cámara, en m²; a =
coeficiente de absorción del material de superficie S.
Es posible colocar uno o varios tabiques en el interior de
la cámara, la mejora es superior al valor que da la
fórmula por el aumento del término Sa.
b) La entrada y la salida del conducto están frente a
frente.
La fórmula se simplifica:
Es muy interesante situar inmediatamente después del
ventilador una cámara de absorción, sobre todo si se
utiliza un gran número de derivaciones.
Silenciadores diversos
Se puede tratar un gran número de problemas acústicos,
sobre todo los de las aberturas, por medio de sistema.
absorbentes.
Figura 9: Cámara de expansión
Ejemplos: en la figura 2 mostramos un silenciador
realizado sobre la terraza de un centro de ensayo de
motores. Antes de su colocación, el ruido molestaba a
los habitantes de los inmuebles situados en un radio de
500 m.
La instalación representada por la figura 9 ha sido
realizada con numerosos tabiques para insonorizar las
aberturas de aireación de diferentes locales, incluidas
las salas de compresores.
Bocas de aire. Difusores de techo
La turbulencia creada por el encuentro del aire en
movimiento que proviene del conducto y el aire
relativamente en calma de la habitación es una fuente
de ruido particularmente molesta.
Señalamos la importancia de este punto neurálgico. No
sirve de nada «atrapar» los ruidos después del origen de
la instalación si en la llegada a la pieza a proteger el
ruido de la boca es superior al ruido de fondo. Es, pues,
muy oportuno exponer el problema al fabricante de las
bocas de aire o de los difusores del techo.
SÍNTESIS
Figura 10: Filtro acústico “silenciador” para instalaciones de aire
acondicionado.
La figura 10 recoge los diferentes dispositivos que hay
que utilizar para tratar una central de ventilación. Si,
como hemos dicho en la exposición del problema, la
ventilación constituye por sí misma una fuente de ruido,
se puede mediante un estudio en profundidad salvar
este inconveniente y conservar así todo el beneficio de
un sistema de tratamiento del aire.
CONCLUSIÓN
Sería deseable que en los catálogos figurasen las
potencias acústicas emitidas por los diferentes aparatos
instalados en un inmueble. Es un deber de los
fabricantes suministrar el máximo de información en
este punto.
Igualmente es deseable que las reglas que definen las
condiciones de medida, comunes a los constructores y
usuarios, permitan una clasificación objetiva de los
Figura 11: 1-Silenciador de llegada de aire, 2-Apoyo antivibratorio bajo
materiales.
las máquinas, 3-Cubierta del motor, 4-Junta flexible que aísla la cubierta
El arquitecto elegirá la situación adecuada de los del suelo, 5-Junta elástica en el origen del conducto, 6-Manguito elástico
locales ruidosos instruyendo al instalador para que para atravesar los muros, 7-Cámara de expansión, 8-Salida del conducto,
tome las precauciones ordinarias o extraordinarias, 9-Cámara de expansión con trampa para la extracción del aire.
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para que estos equipos no terminen perturbando la quietud de los habitantes, suprimiendo las emisiones de ruido
por vía sólida y aérea.
El comitente deberá vigilar la conservación de los equipos para mantenerlos en estado de funcionamiento silencioso.
BIBLIOGRAFÍA Y NOTAS
Rougeron Claude (1977) Aislamiento acústico y térmico en la construcción. Edit Técnicos Asociados. Barcelona,
España.
Bernaciak J; Caldirola A; Volantino V et Al. (1999) Aislación Termoacústica. Ahorro y confort para la vivienda. Edita
AFLARA (Asociación de Fabricantes de Lanas Aislantes de la República Argentina). Buenos Aires, Argentina.
Normas IRAM: 4044 (Protección contra el ruido en edificios. Aislamiento acústico mínimo de tabiques y muros); 4062
(Ruidos molestos al vecindario. Método de medición y clasificación); 4063 (Trasmición de sonidos en edificios.
Métodos de medición); 4079 (Ruido: niveles máximos admisibles en ámbitos laborales para evitar deterioro auditivo).
Ley de higiene y seguridad del trabajo. Ley Nº 19587. Decreto Nº 351/79.
Boletín Municipal Nº 17049 de la Ciudad de Buenos Aires.
NBE-CA-88. Normas Básicas de la Edificación sobre Condiciones Acústicas de los Edificios. España.