Comportamiento Acústico del Sistema

Comportamiento
Acústico
del sistema
4
4. 1. Generalidades
La acústica es una parte fundamental en las características de todo espacio arquitectónico, ya que se deben
proporcionar las condiciones más favorables para escuchar los sonidos que queremos oír, como al hablar o
al escuchar música, y para obtener ambientes tranquilos que permitan el descanso y la eficacia en el trabajo
sin la interferencia de ruidos provenientes del exterior,
o bien del interior de la edificación.
El Ministerio de la Protección Social expidió la
RESOLUCIÓN 8321 del 4 de agosto de 1983
“Por la cual se dictan normas sobre protección y
conservación de la audición de la salud y el bienestar de
las personas, por causa de la producción y emisión de
ruidos.
[…] CAPÍTULO I
DEFINICIONES GENERALES
Artículo 1:
Entiéndese como CONTAMINACIÓN
POR RUIDO cualquier emisión de sonido que afecte
adversamente la salud o seguridad de los seres
humanos, la propiedad o el disfrute de la misma.
[…] Artículo 12: Entiéndese por NIVEL DE RUIDO aquel
medido en decibeles con un instrumento que satisfaga
los requisitos establecidos en la presente Resolución.
[…] CAPÍTULO II
DEL RUIDO AMBIENTAL Y SUS MÉTODOS DE MEDICIÓN
Artículo 17: Para prevenir y controlar las molestias, las
alteraciones y las pérdidas auditivas ocasionadas en la
población por la emisión de ruido, se establecen los niveles sonoros
máximos permisibles incluidos en la siguiente tabla:
Tabla 4.1. Niveles de presión sonora de dB(A)
ZONAS
RECEPTORAS
Zona I Residencial
NIVEL DE PRESIÓN SONORA EN dB
Periodo diurno
7:01 A.M. – 9:00 P.M.
Periodo nocturno
9:01 P.M. – 7:00 A.M.
65
45
Zona II Comercial
70
60
Zona III Industrial
75
75
Zona IV de tranquilidad
45
45
Fuente: Tabla No.1 - RESOLUCIÓN 8321 de 1983
[…] Parágrafo 2: Denomínase ZONA IV – DE TRANQUILIDAD el área
previamente designada, donde haya necesidad de una tranquilidad
excepcional, en la cual el nivel equivalente de ruido no exceda de 45
dB”.
Igualmente, el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial dictó la
RESOLUCIÓN 0627 del 7 de abril de 2006
“Por la cual se establece la norma nacional de emisión de ruido y
ruido ambiental.
[…] Artículo 1. Definiciones: Para efectos de la correcta aplicación
del presente acto administrativo, se adoptan las definiciones contenidas en el Anexo 1, el cual hace parte integral de esta resolución. Los
términos técnicos no definidos expresamente, deberán asumirse de
acuerdo con el glosario publicado por la International Standard Organization (ISO), en especial las definiciones contempladas en la ISO
1996.
DEFINICIONES
Acústica: Rama de la ciencia que trata de las perturbaciones elásticas
sonoras. Originalmente aplicada sólo a los sonidos audibles.
Banda de octava: Es un grupo de frecuencias en torno a una banda
central que cumplen la relación f2=2f1, y además, fc = (f1x f2)1/2fc
son las frecuencias centrales, que toman valores normalizados según
la Norma ISO-266-75. La percepción del oído humano contiene
aproximadamente 10 bandas de octava.
53
Sonido: Sensación percibida por el órgano auditivo, debida generalmente a
la incidencia de ondas de comprensión (longitudinales) propagadas en el aire.
Por extensión se aplica el calificativo del sonido, a toda perturbación que se
propaga en un medio elástico, produzca sensación audible o no.
Umbral de audición: Es la mínima presión sonora eficaz que debe tener una
señal para dar origen a una sensación auditiva, en ausencia de todo ruido. Se
expresa generalmente en dB.
Fuente: ANEXO 1 - RESOLUCIÓN 0627 de 2006
[…] Artículo 9. Estándares Máximos Permisibles de Emisión de Ruido: En
la siguiente tabla de la presente resolución se establecen los estándares
máximos permisibles de niveles de emisión de ruido expresados en decibeles
ponderados A (dB(A)):
Comportamiento Acústico del sistema
Tabla 4.2.
Estándares máximos permisibles de emisión de ruido expresados en decibeles dB(A)
Sector
Sector A
Tranquilidad
y silencio
Sector B
Tranquilidad y ruido
moderado
Subsector
Hospitales, bibliotecas, guaderías, sanatorios, hogares geriátricos
día
noche
55
50
Universidades, colegios, escuelas, centros de estudio
e investigación.
Parques en zonas urbanas diferentes a los parques
mecánicos al aire libre
Zonas con usos permitidos comerciales, como centros comerciales, almacenes, locales o instalaciones
de tipo comercial, talleres de mecánica automotriz
e industrial, centros deportivos y recreativos, gimnasios, restaurantes, bares, tabernas, discotecas, bingos,
casinos.
54
Zonas con otros usos relacionados como parques
mecánicos al aire libre, áreas destinadas a espectáculos públicos al aire libre, vías troncales, autopistas,
vías arterias, vías principales
Rural habitada a explotación agropecuaria
Zonas de recreación y descanso como parques naturales y reservas naturales
75
Sector
Subsector
Sector A
Tranquilidad y
silencio
Hospitales, bibliotecas, guaderías, sanatorios, hogares geriátricos
Estándares
máximos
permisibles de
niveles de ruido
ambiental en
dB (A)
día
noche
55
45
65
50
75
70
Zonas residenciales o exclusivamente destinadas
para desarrollo habitacional, hotelería y hospedajes.
Sector B
Tranquilidad y
ruido moderado
Universidades, colegios, escuelas, centros de estudio
e investigación.
Parques en zonas urbanas diferentes a los parque mecánicos al aire libre
55
75
50
Tabla 4.3. Estándares máximos permisibles de nivel de ruido ambiental, expresados
en decibeles dB(A)
Zonas con usos permitidos industriales, como industrias en general, zonas portuarias, parques industriales, zonas francas.
65
55
[…] Artículo 17. Estándares Máximos Permisibles de Niveles de Ruido
Ambiental: En la siguiente tabla de la presente resolución, se establecen los estándares máximos permisibles de niveles de ruido ambiental
expresados en decibeles ponderados A (dB(A))”.
Sector C
Ruído
intermedio
restringido
Zonas con usos permitidos comerciales, como centros comerciales, almacenes, locales o instalaciones
de tipo comercial, talleres de mecánica automotriz
e industrial, centros deportivos y recreativos, gimnasios, restaurantes, bares, tabernas, discotecas, bingos
, casinos.
70
55
Zonas con usos permitidos de oficina,
Zonas con usos institucionales
70
60
Zonas con otros usos relacionados como parques
mecánicos al aire libre, áreas destinadas a espectáculos públicos al aire libre, vías troncales, autopistas,
vías arterias, vías principales
Zonas con usos permitidos de oficina
Zonas con usos institucionales
Residencial suburbana
Fuente: Tabla No.1 - RESOLUCIÓN 0627 de 2006
Zonas residenciales o exclusivamente destinadas
para desarrollo habitacional, hotelería y hospedajes.
Zonas con usos permitidos industriales, como industrias en general, zonas portuarias, parques industriales, zonas francas.
Sector C
Ruido intermedio
restringido
Estándares máximos
permisibles
de
niveles de emisión
de ruido en dB (A)
Sector D
Zona suburbana o
rural de tranquilidad
7 ruido moderado
65
55
80
75
Sector D
Zona suburbana o
rural de tranquilidad
y ruido moderado
65
50
80
70
55
45
Residencial suburbana
Rural habitada a explotación agropecuaria
Zonas de recreación y descanso como parques naturales y reservas naturales
Fuente: Tabla No. 2 - RESOLUCIÓN 0627 de 2006
Manual de Construcción Liviana en seco
Ruido acústico: : Es todo sonido no deseado por el receptor. En este concepto
están incluidas las características físicas del ruido y las psicofisiológicas del
receptor, un subproducto indeseable de las actividades normales diarias de
la sociedad.
4. 2 . Transmisión del sonido
El sonido está formado por ondas que se propagan por
la vibración de las partículas del medio. La velocidad
del sonido (propagación) en un medio sólido es mayor
que en uno líquido y en éste, a su vez, es mayor que en
un medio gaseoso; esto quiere decir que, cuanto más
denso es un material, mayor velocidad y transmisión
del sonido se producirá.
Para distinguir los diferentes tipos de sonidos es importante
determinar dos de sus cualidades: la intensidad y el tono.
La intensidad es el volumen o la fuerza con que el sonido es captado por el receptor. Es determinada por la
masa del medio de propagación y la amplitud o altura
de la onda sonora. El nivel de intensidad se mide en
decibeles (dB).
El tono está determinado por la frecuencia o número
de oscilaciones (ciclos) que la onda sonora realiza en un
segundo. La frecuencia se mide en Hertz (Hz). Los sonidos graves son frecuencias menores a 250 Hz y los agudos son mayores a 1000 Hz. El oído humano es capaz de
escuchar frecuencias entre 20 Hz y 20.000 Hz.
El umbral de la audición se determina por el nivel de decibeles (dB)
mínimo de los diferentes sonidos y su frecuencia que los hacen perceptibles al oído humano.
Tabla 4.4. Umbral de la audición humana
Sensación en los
humanos
Intensidad
en dB
Fuente de sonido
Ensordecedor
100 a 120
Avión, truenos
Muy alto
80 a 100
Ruido de fábricas, discotecas
Alto
60 a 80
Oficina ruidosa, hablar en voz alta
Moderado
40 a 60
Casa ruidosa, conversación normal, ruido
de fondo urbano
Débil
20 a 40
Casa tranquila, conversación baja,
ruido de fondo rural
Muy débil
0 a 20
Hablar en voz muy baja,
susurro de las hojas de los árboles
El aislamiento acústico, en relación con el medio de transmisión
acústica, se clasifica en: aislamiento del sonido transmitido por el
aire (ruido aéreo), como el de la radio, el habla, la música, entre
otros, y aislamiento del sonido transmitido por cuerpos sólidos
(ruido de impacto o vibración) como el de pisadas, ruidos de instalaciones, maquinaria y similares.
El nivel de la capacidad de aislamiento acústico de un elemento
se expresa por su pérdida de transmisión (TL: Transmission Loss)
medida en decibeles (dB); la clase de transmisión del sonido (STC:
Sound Transmission Class), expresada con un número único que carece de una unidad de medida; y el coeficiente de reducción del
sonido de los materiales (NRC: Noise Reduction Coeficient), que se
indica con un número decimal.
Figura 4.1. Rango de frecuencias
55
En la siguiente tabla se observan los valores en dB de varias fuentes
de ruido típicas y su impacto en espacios receptores:
Tabla 4.5. Impacto de ruidos típicos en espacios receptores
Comportamiento Acústico del sistema
FUENTE DE RUIDO Nivel en Emisor
PERCEPCIÓN Nivel en Receptor
Tipo de fuente
Nivel de ruido
global
(a 1m de la fuente)
Nivel de inmisión del
ruido
Grado de
percepción
Voz normal
58dBA
>30dBA
Claramente
entendible
Voz elevada
65dBA
>25dBA
Audible
Voz muy elevada
75dBA
25dBA
Ruido de fondo
Gritos
88dBA
>20dBA
Apenas audible
Equipo de sonido
95dBA
<20dBA
No audible
La clase de transmisión del sonido (STC) es una medida de la reducción
de la transmisión del sonido en el aire. Para determinar la STC de una
estructura o sistema específico se realizan pruebas de laboratorio que
permitirán establecer la curva de pérdida de transmisión del sonido.
Esta curva se compara con un contorno estándar para luego asignarle
una clasificación numérica. Este resultado promedia los diferentes valores del espectro de frecuencias en bandas de octava; cuanto mayor
es la cifra de clasificación numérica asignada, mayor es el aislamiento
del sistema al sonido. Estos procedimientos de prueba se realizan de
acuerdo con las normativas ASTM E90 y ASTM E413.
En la siguiente tabla se definen los valores de STC que debe cumplir el elemento divisorio de acuerdo con las diferentes fuentes
de ruido producido en un espacio emisor y su percepción en un
recinto receptor:
56
Tabla 4.6. Valores STC de montajes entre fuente de ruido y percepción
Montaje STC
Fuentes de ruido
Grado de Percepción
80
Música a nivel elevado
Apenas audible
75
Música a nivel elevado
Claramente audible
70
Música a nivel elevado
Voz amplificada
Claramente entendible
Audible
65
Gritos
Voz muy elevada
Audible
No Audible
60
Gritos
Voz muy elevada
Claramente Audible
Audible
55
Gritos
Voz muy elevada
Mensaje claramente entendible
Claramente audible
50
Voz muy elevada
Voz fuerte
Mensaje claramente entendible
No Audible
45
Voz fuerte / Voz normal
Claramente Audible / No Audible
Manual de Construcción Liviana en seco
La pérdida por transmisión (TL) es la diferencia entre los niveles de
intensidad acústica: el del sonido que inicialmente produce el emisor y el nivel que seguidamente percibe el receptor a través de una
estructura divisoria. La pérdida de transmisión es independiente
del área de la estructura divisoria, ya que lo que en realidad interesa es su masa y material. Para que una estructura se pueda considerar como aislante acústico debe tener un TL entre 30 dB y 70 dB. A
cada frecuencia en las bandas de octava corresponde un valor TL.
El coeficiente de reducción del sonido (NRC) se emplea para determinar la capacidad que tienen los materiales para absorber el sonido. Su
valor se obtiene de promediar los coeficientes de absorción del sonido
obtenidos a 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz y 2000 Hz. Un material considerado aislante acústico debe tener un NRC mayor que 0,40; esto quiere
decir que el 40% de las ondas sonoras que golpean el material es absorbido y el 60% restante es reflejado.
Tabla 4.7. Tabla comparativa de NRC para diferentes tipos de materiales aislantes
MATERIAL (espesor)
COEFICIENTE DE ABSORCIÓN
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 KHz
2 KHz
4 KHz
NRC
Fibra de vidrio de alta
densidad (50 mm)
0,34
0,85
1,00
0,97
0,97
1,00
0,95
Fibra de vidrio de baja
densidad (50 mm)
0,25
0,45
0,70
0,80
0,85
0,85
0,70
Lana de roca de alta
densidad (50 mm)
0,27
0,55
1,07
1,10
1,10
1,10
0,95
Lana de roca de baja
densidad (50 mm)
0,45
0,75
0,85
0,90
0,95
0,90
0,86
Poliuretano de celda
cerrada (30 mm)
0,12
0,18
0,27
0,19
0,62
0,22
0,32
Poliestireno de celda
cerrada (10 mm)
0,02
0,12
0,10
0,08
0,09
0,13
0,10
4. 3 .
Condiciones para
la buena audición
Los elementos de cerramiento son los encargados de
brindar las condiciones necesarias para la buena audición de los sonidos; sin embargo, en los espacios cerrados las ondas sonoras pueden rebotar y reflejarse
varias veces por la superficie de los elementos de cerramiento antes de ser absorbidas. A este efecto sonoro se le denomina reverberación.
La calidad del sonido en un lugar cerrado depende no
solamente de la forma y dimensión del lugar, sino de la
cantidad de sonido directo y de reverberación que recibe el receptor. En ambientes donde los materiales del
cerramiento son muy absorbentes, la reverberación es
muy poca pues se generan condiciones parecidas a
las del campo abierto; pero si los materiales son poco
absorbentes, el periodo de reverberación aumenta y
produce efectos incómodos para la audición y compresión de los sonidos, como el eco, la resonancia y la
interferencia.
Para evaluar las diferentes condiciones de ruido presentes en espacios cerrados se utiliza el criterio de
ruido NC (Noise Criteria), el cual analiza el total de
ruido presente en el recinto a partir de la medición
de los valores en la escala de frecuencias de la banda de octava (Hz) con los niveles de intensidad del
ruido (dB), expresados por medio del trazado de
curvas descriptivas.
Figura 4.2. Criterio de ruido NC
Para las siguientes instalaciones interiores se indican los valores límite de NC recomendados:
Tabla 4.8. Valores de NC para instalaciones interiores
Salas de concierto, teatros de ópera, estudios de grabación,
auditorios e iglesias grandes.
NC-20
Pequeños auditorios, teatros, salones para la práctica de la
música, grandes salas de reuniones y teleconferencias, oficinas ejecutivas, pequeñas iglesias y salas de audiencias.
NC-20 a NC-30
Dormitorios, hospitales, apartamentos, hoteles y moteles.
NC-25 a NC-35
Oficinas privadas, salas de conferencia, aulas y bibliotecas.
NC-30 a NC-35
Oficinas grandes, áreas de recepción, tiendas al por menor,
cafeterías, restaurantes y gimnasios.
NC-35 a NC-40
Vestíbulos, salas de redacción y de ingeniería
áreas de secretaría y talleres de mantenimiento.
NC-40 a NC-45
Cocinas, lavandería y sala de equipamientos.
NC-45 a NC-55
El Código de la Edificación Urbana (Urban Building Code, UBC) y
el Código Internacional de la Construcción (International Building
Code, IBC) de los Estados Unidos clasifican el confort acústico con
respecto a los usos, es decir, al tipo de función que se desarrolla
en la edificación, para determinar los STC requeridos en cada caso.
57
Clasificación - Confort
Uso – Tipo de Espacio
Mínimo ( Adecuado, según el UBCinternational Code Council (ICC))
Manual de Construcción Liviana en seco
Tabla 4.9. Clasificación del confort acústico según el uso
4.5. Comparando un sistema
tradicional con el SCLS
Apartamentos normales
Hoteles
Hogares geriátricos
Hospitales
Calidad media
Apartamentos con mayor exigencia
Condominios normales
Desempeño superior
Condominios con mayor exigencia
Para viviendas multifamiliares se determinan los siguientes STC de
acuerdo con la clasificación del confort acústico:
Comportamiento Acústico del sistema
Tabla 4.10. STC para viviendas multifamiliares
según el confort acústico
58
4. 4 .
Clasificación
STC
Mínimo (según el UBC-ICC)
50
Calidad media (Desempeño adecuado )
55
Calidad media-alta
60
Calidad Superior
65
Comportamiento acústico
El SCLS está compuesto generalmente de barreras dobles,
como en el caso de los muros, los cuales constan de caras
separadas por una estructura metálica cuyo interior es un
espacio de aire; esto hace que el sistema sea liviano, tenga
poca masa y deje una zona “vacía” para la transferencia de
las ondas sonoras. El aire, por ser un gas no rígido, no es un
transmisor eficaz de las vibraciones entre una cara y la otra
(excepto ciertas frecuencias de resonancia); por esta razón,
a mayor distancia entre las caras, mejor será el comportamiento acústico del elemento.
Figura 4.3. Muro en sistema tradicional y SCLS
Tabla 4.11. Comparación entre un sistema tradicional y el SCLS
Especificaciones
Muro de mampostería
Muro de SCLS
Medidas del muro
4 m x 2,8 m
4 m x 2,8 m
Espesor
130 mm
115 mm
Material / Acabado
Ladrillo limpio de 100 mm
Pañete de 15 mm
Capa de pintura de 3 mm
Perfiles paral y canal.
Recubrimiento con placas
de yeso de 12,7 mm y
aislante térmico de fibra de
vidrio de 60 mm.
7 días
1 día
Aislamiento acústico
TL= 40 dB
(Permite el paso de la voz en
una conversación normal).
TL= 45 dB
(No permite el paso de la
voz en una conversación
normal).
Masa de la
estructura
1450 kg
260 kg
Tiempo de ejecución
(a partir del inicio de
la construcción hasta
el tiempo necesario
para la pintura)
4 . 6 . Alternativas para aumentar
el aislamiento acústico
4.6.1. Doble entramado
Al emplear un doble entramado en la construcción de
muros se amplía el ancho de la cámara de aire interna
generada entre las dos caras, aumentando así la capacidad de aislamiento acústico del sistema.
4.6.3. Incorporación de un material
aislante en el interior del elemento
En la cámara de aire que se encuentra entre las caras del
elemento se puede incorporar un material con propiedades aislantes que aumentará considerablemente el nivel
de aislamiento acústico sin interrumpir las funciones estructurales ni engrosar el elemento.
Figura 4.6. Inserción de un material aislante
Figura 4.4. Muro de doble entramado
4.6.2. Múltiples capas de placa de yeso
y/o fibrocemento
NOTA: Las densidades y coeficientes de absorción del
desempeño acústico de los materiales aislantes en las
frecuencias de bandas de octava pueden variar según el
fabricante.
La utilización de múltiples capas permite aumentar la
densidad superficial (kg/m2), lo que conlleva un aumento
en el aislamiento acústico del elemento.
4.6.3.1. Fibra de vidrio
La fibra de vidrio es un material procedente de la fundición de la arena, especialmente de determinados óxidos
inorgánicos como el bióxido de silicio, también del carbonato de sodio y la caliza, a más de 1500 °
C. El vidrio
líquido es pasado por unos agujeros muy pequeños y, al
solidificarse, se obtienen fibras de vidrio flexibles.
La fibra de vidrio es un material incombustible, inorgánico, inodoro, liviano y no alberga bacterias ni hongos.
Figura 4.5. Superposición de placas
59
Comportamiento Acústico del sistema
Fibra de vidrio de alta densidad
Su densidad es de aproximadamente 14 kg/m3. Es un
material resistente y elástico.
Se fabrica en forma de manta, aglutinando las fibras de
vidrio entre sí por medio de
una resina fenólica de fraguado termoestable que le
otorga alta estabilidad dimensional.
Su densidad está alrededor de los
35 kg/m3. Es un material resistente y
menos elástico que la fibra de vidrio
de baja densidad. Se fabrica en
forma de lámina rígida, donde las
fibras de vidrio son aglutinadas por
medio de una resina termoestable
que le confiere alta estabilidad
dimensional.
Figura 4.7. Manta de fibra de vidrio
La fibra de vidrio de baja densidad, por ser un material de celda
abierta, absorbe entre sus cavidades el sonido y disminuye su
intensidad. Se emplea para reducir los niveles de transmisión de
ruido entre espacios en instalaciones residenciales, comerciales e
industriales en general.
Cumple con la norma ASTM C665 y ASTM E84. La fibra de vidrio de
este tipo que se produce en el país cumple con el sello UL, catalogado
como el más alto estándar de calidad y seguridad a nivel mundial.
Al igual que la fibra de vidrio de baja densidad, cumple con las
normas ASTM C665, ASTM E84 y con el sello UL.
Su desempeño acústico en frecuencias en bandas de octava se
muestra en la siguiente tabla:
Tabla 4.13. Desempeño acústico de la fibra de vidrio de alta densidad
Espesor
1”
Espesor
Coeficiente de absorción
125 Hz
250 Hz
500 Hz 1 KHz
2 KHz
4 KHz
NRC*
1”
(25 mm)
0,15
0,25
0,40
0,50
0,65
0,70
0,45
2”
(50 mm)
0,25
0,45
0,70
0,80
0,85
0,85
0,70
2 ½“ (63 mm)
0,21
0,62
0,93
0,92
0,91
1,03
0,85
*NRC: Valor típico esperado de acuerdo con la evaluación de productos de diseño comparable.
60
La fibra de vidrio de alta densidad se emplea en lugares donde el
aislamiento acústico es fundamental, como en los salones de clase,
auditorios, estudios de grabación y música, oficinas abiertas y para
muros divisorios entre viviendas.
A continuación se muestra el desempeño acústico en frecuencias
en bandas de octava de este material empleado para reforzar el
aislamiento en el SCLS:
Tabla 4.12. Desempeño acústico de la fibra de vidrio de baja densidad
Figura 4.8. Lámina de fibra de vidrio
Coeficiente de absorción
125 Hz
250 Hz
500 Hz 1 KHz
2 KHz
4 KHz
NRC*
(25 mm)
0,03
0,22
0,69
0,91
0,96
0,99
0,70
1 ½” (38 mm)
0,12
0,52
0,95
1,0
0,98
1,0
0,86
2”
0,30
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
0,93
(50 mm)
*NRC: Valor típico esperado de acuerdo con la evaluación de productos de diseño comparable.
Manual de Construcción Liviana en seco
Fibra de vidrio de baja densidad
4.6.3.2. Lana mineral de roca
Es un material mineral procedente de la roca volcánica. Se fabrica
fundiendo a más de 1600 ºC roca basáltica, junto con otros minerales
calcáreos y magnesio, para obtener una especie de lava que se vierte
sobre un sistema de ruedas que giran a gran velocidad; debido a esta
fuerza centrífuga se generan filamentos de lava sobre la superficie que
al enfriarse se convierten en fibras de roca.
La lana mineral de roca es un material incombustible, inorgánico, no se
corroe, no genera olores y no alberga bacterias ni hongos.
Lana mineral de roca de baja densidad
Su densidad es de aproximadamente 32 kg/m3. Es un material
flexible, de contextura elástica y
esponjosa. Es fabricado en forma
de rollos a partir de la compactación de las fibras minerales de
roca, aglutinadas entre sí por medio del rocío de resinas. De esta
manera se obtiene un colchón de
densidad y dimensión uniformes.
Tabla 4.14. Desempeño acústico de la lana de roca de baja densidad
Coeficiente de absorción
Espesor
1 2 5
Hz
250 Hz
500 Hz
1 KHz
2 KHz
4 KHz
NRC*
2 ½” (63 mm)
0,15
0,58
0,85
0,87
0,87
0,95
0,85
3 ½” (90 mm)
0,23
0,66
0,90
0,93
0,95
0,95
0,95
*NRC: Valor típico esperado de acuerdo con la evaluación de productos de diseño comparable.
Lana mineral de roca de alta densidad
Su densidad está entre 96 -192 kg/m3. Es un
material semirrígido y menos flexible, comparado con la lana de roca de baja densidad. Consta aproximadamente de un 98%
de fibra volcánica y un 2% de aglomerado
orgánico con resinas termoendurecibles.
Se obtiene en forma de lámina después de
haber sido sometido a procesos de compresión.
Figura 4.10. Lámina
de lana de roca
La lana mineral de roca de alta densidad se emplea en lugares de
grandes superficies, como en edificaciones comerciales e industriales, donde se requiere la alta capacidad de absorción acústica y
reducción de ruidos que este material puede ofrecer.
Figura 4.9. Rollo de lana de roca
La lana de roca de baja densidad, por estar compuesta de una estructura abierta, disminuye el movimiento de las partículas de aire
y hace que se disipe la energía sonora y actúe como un acondicionador y aislante acústico. Se emplea en lugares donde se necesitan
divisiones con una alta capacidad de absorción acústica, como en
teatros, centros de eventos, estudios de grabación, salones de clase, oficinas, entre otros.
Cumple con las normas ASTM C411, ASTM C795, ASTM E84, y ASTM
E136.
Su desempeño acústico en frecuencias en bandas de octava se indica en la siguiente tabla:
Cumple con las normas ASTM C411, ASTM C795, ASTM E84, y ASTM
E136.
El desempeño acústico en frecuencias en bandas de octava de este
material se muestra a continuación:
Tabla 4.15. Desempeño acústico de la lana de roca de alta densidad
Espesor
Coeficiente de absorción
125 Hz
250 Hz
500 Hz
1 KHz
2 KHz
4 KHz
NRC*
1 ½” (40 mm)
0,23
0,42
0,89
1,03
1,03
1,03
0,85
2”
(50 mm)
0,27
0,55
1,07
1,10
1,10
1,10
0,95
2 ½” (63 mm)
0,25
0,77
1,10
1,04
0,98
0,98
1,00
3”
(75 mm)
0,34
0,92
1,16
1,04
0,98
0,98
1,05
3 ½” (90 mm)
0,41
1,01
1,20
1,06
1,06
1,05
1,10
4”
0,97
1,28
1,25
1,10
1,10
1,09
1,20
(100 mm)
*NRC: Valor típico esperado de acuerdo con la evaluación de productos de diseño comparable.
61
La membrana acústica es una lámina flexible de alta densidad. Se
fabrica con base en asfalto modificado con polímeros y se trata con
aceite plastificante y llenantes minerales. Su armadura central se
encuentra reforzada con fibra de vidrio. Ayuda a reducir el ruido de
impacto al instalarse en acabados duros como tabletas cerámicas
o de madera. Es de fácil instalación tanto para superficies horizontales como verticales.
Comportamiento Acústico del sistema
Se utiliza adherida o sobrepuesta a las placas para mejorar el aislamiento acústico, especialmente para ondas de bajas frecuencias.
También se emplea como sello acústico en las juntas de los muros
de SCLS con los entrepisos y las cubiertas.
Los bloques acústicos están compuestos por láminas de fibra de vidrio o lana mineral de roca (de alta densidad) y membrana acústica.
Reducen una alta gama de frecuencias, especialmente bajas y medias.
Se emplean para generar confort acústico en hoteles, viviendas, áreas
industriales, centros comerciales, teatros, entre otros.
La espuma de poliuretano inyectada
es un material plástico poroso formado
por la reacción química de dos compuestos, un poliol y un isocianato, que al
ser mezclados en la punta de una pistola
liberan dióxido de carbono que da forma a las burbujas. Es un material inorgánico, inodoro, que no genera bacterias
ni hongos.
Figura 4.11. Pistola de espuma
El sellador plástico es un material acrílico de base acuosa y alta
concentración de sólidos no inflamables. Es muy elástico, resiste
las contracciones y las manchas, no genera bacterias ni hongos y es
de alta durabilidad.
Los bloques acústicos compuestos se fabrican en varios tipos:
• Tipo 1: Conformado por una lámina de alta densidad de fibra de
vidrio o lana mineral de roca de superficie uniforme, recubierta por
una cara con una capa de membrana acústica de 3 mm.
• Tipo 2: Igual que el tipo 1, excepto que lleva el recubrimiento de
una capa de membrana acústica de 3 mm por ambas caras.
• Tipo 3: Conformado por dos capas de lámina de fibra de vidrio
o lana mineral de roca (de alta densidad) y una capa de membrana
acústica de 3 mm en el centro.
NOTA: Para utilizar la membrana acústica y los bloques acústicos compuestos en elementos construidos en SCLS, es necesario verificar y
evaluar su capacidad y resistencia al fuego, labor que debe ser asumida por un experto en la materia.
62
4.6.4. Selladores acústicos
Figura 4.12. Sellador plástico
Los selladores acústicos se emplean para sellar las filtraciones de
sonido a través de las uniones entre las placas y la estructura metálica perimetral en muros, entrepisos y cielos rasos, así como alrededor de tuberías y cajas eléctricas. Cumplen con la norma ASTM
C919
Manual de Construcción Liviana en seco
4.6.3.3. Membrana acústica y bloques
acústicos compuestos
4.7. Recomendaciones
generales
Tabla 4.16. Valores STC para diferentes estructuras de muro
Clasificación del
aislamiento
• No se recomienda instalar las placas de yeso o fibrocemento sobre una manta de fibra de vidrio o sobre lana mineral de roca de baja densidad que estén
puestas sobre el entramado; estos materiales aislantes
deben ir dentro, de tal forma que no cubran las alas de
los perfiles, pues sobre ellas se deben fijar directamente las placas con la tornillería.
Esta recomendación también debe ser tenida en cuenta cuando se trate de la fibra de vidrio o la lana mineral
de roca de alta densidad y los bloques acústicos compuestos, pues igualmente deben ir entre los perfiles
paral, es decir, dentro de la estructura metálica.
• Ni en el momento de la instalación de la fibra de
vidrio y la lana mineral de roca de baja densidad, ni
después, se debe ejercer compresión, ya que así se disminuiría considerablemente su espesor, con lo que se
perdería su capacidad de aislamiento acústico.
Doble placa de yeso ½” + Montaje en perfilería
Mínimo para
Base 9 SIN relleno + Doble placa de yeso ½”
lograr
Placa de yeso ½” + Montaje en perfilería Base
aislamiento
9 relleno con fibra de vidrio de baja densidad 3
adecuado.
½”+ Placa de yeso ½”
(Menor
al definido en el
Placa de yeso 5/8” + Montaje en perfilería Base
UBC-ICC)
6 relleno con lana mineral de roca de alta densidad 2”+ Placa de yeso 5/8”
Mínimo
(según el UBCICC)
Calidad
media)
(Desempeño
adecuado según
el UBD-ICC)
Calidad
media-alta
(según el UBCICC)
STC
45
46
48
Placa de yeso ½” + Montaje en perfilería Base 9
relleno con fibra de vidrio de alta densidad 28
mm + Placa de yeso ½”
50
Placa de yeso 5/8” + Montaje en perfilería Base
6 relleno con fibra de vidrio de alta densidad
28 mm+ Placa de yeso 5/8”
50
Doble placa de yeso ½” + Montaje en perfilería
Base 6 relleno con lana mineral de roca de alta
densidad + Doble placa de yeso ½”
53
Doble placa de yeso ½” + Montaje en perfilería Base 9 con relleno en fibra de vidrio de baja
densidad 3 ½”+ Doble placa de yeso ½”
55
Doble placa de yeso 5/8” + Montaje en perfilería Base 9 con relleno en fibra de vidrio de baja
densidad. 3 ½”+ Doble Placa de yeso 5/8”
56
Doble placa de yeso ½” + Montaje en perfilería
Base 9 con relleno en lana mineral de roca de
alta densidad 2”+ Doble placa de yeso ½”
• Las espumas y selladores acústicos deben estar
protegidos de la luz solar y de sustancias químicas
disolventes.
4.8. Valores STC para
diferentes estructuras de muro
Composición de Muro
Doble placa de yeso 5/8” + Montaje en perfilería Base 9 con relleno en lana mineral de roca
de alta densidad 3”+ Doble placa de yeso 5/8”
Doble placa de fibrocemento 20 mm + Montaje en perfilería Base 9 relleno con fibra de vidrio
de baja densidad 2 ½”+ Placa de fibrocemento
20 mm.
56
59
60
En la siguiente tabla se presentan algunas composiciones de muros divisorios con el SCLS que logran los valores de STC determinados por los requerimientos en
los códigos internacionales de confort.
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