NCh2785 Contenido Página Preámbulo IV 1 Alcance y campo de aplicación 1 2 Referencias normativas 1 3 Términos y definiciones 2 4 Equipo de medición 5 5 Arreglo del ensayo 6 6 Procedimiento de ensayo y evaluación 6 6.1 Generalidades 6 6.2 Generación del campo acústico en el recinto de emisión 6 6.3 Medición del nivel de presión acústica promedio 7 6.4 Rango de frecuencia de las mediciones 8 6.5 Medición del tiempo de reverberación y la evaluación del área de absorción acústica equivalente 9 6.6 Corrección por ruido de fondo 10 7 Precisión 10 8 Expresión de los resultados 10 9 Informe de ensayo 11 I NCh2785 Contenido Página Anexos Anexo A (normativo) Calificación y ubicación de la fuente acústica 13 A.1 Procedimientos de calificación para la fuente acústica y para las posiciones de la fuente acústica relativas a las posiciones del micrófono 13 A.2 Guía para la selección de las posiciones óptimas de la fuente acústica 14 Anexo B (normativo) Procedimientos para la medición de la aislación acústica en bandas de octava 15 B.1 Generalidades 15 B.2 Generación del campo acústico en el recinto de emisión 15 B.3 Medición del nivel de presión acústica promedio 15 B.4 Rango de frecuencia de interés 16 B.5 Medición del tiempo de reverberación y evaluación del área de absorción acústica equivalente 16 B.6 Corrección por ruido de fondo 16 B.7 Precisión 16 B.8 Expresión de resultados 16 Anexo C (informativo) Medición de transmisión indirecta 17 Anexo D (informativo) Directrices para las mediciones en bandas de baja frecuencia 19 D.1 Generalidades 19 D.2 Distancias mínimas 19 D.3 Muestreo del campo acústico 20 II NCh2785 Contenido Página D.4 Posiciones de la fuente acústica 20 D.5 Tiempo promedio 20 D.6 Tiempo de reverberación 20 Anexo E (informativo) Expresión de resultados 21 Anexo F (informativo) Bibliografía 28 III NORMA CHILENA OFICIAL NCh2785.Of2003 ISO 140-4: 1998 Acústica - Medición de aislación acústica en construcciones y elementos de construcción - Mediciones en terreno de la aislación acústica aérea entre recintos Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. La norma NCh2785 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales siguientes: Comisión Nacional del Medio Ambiente, CONAMA Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM Instituto Nacional de Normalización, INN Ministerio de Vivienda y Urbanismo, MINVU Proyectos Acústicos MHM SAM Ltda. SILENTIUM Ltda. Sonoflex Chile Ltda. UPPER Universidad de Santiago de Chile, USACH IV Igor Valdebenito O. Oscar Clasing J. Claudio Poo B. Claudia Cerda S. Daniel Súnico H. Luis Carrasco V. Benjamín Navarro V. Héctor Fuentes L. Rodrigo Osorio Jaime Delannoy Ricardo Pesse L. NCh2785 Esta norma se estudió para especificar un método de ensayo en terreno para medir las propiedades de aislación acústica aérea de paredes interiores, pisos y puertas entre dos recintos bajo condiciones de campo acústico difuso en ambos recintos, y para determinar la protección proporcionada a los ocupantes de la construcción. Esta norma es una homologación de la Norma Internacional ISO 140-4: 1998 Acoustics Measurements of sound insulation in buildings and of building elements - Part 4: Field measurements of airborne sound insulation between rooms, siendo idéntica a la misma. Los Anexos A y B forman parte del cuerpo de la norma. Los Anexos C, D, E y F no forman parte del cuerpo de la norma, se insertan sólo a título informativo. Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 27 de diciembre de 2002. Esta norma ha sido declarada Oficial de la República de Chile por Decreto N°229, de fecha 28 de octubre de 2003, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en el Diario Oficial del 12 de diciembre de 2003. V NORMA CHILENA OFICIAL NCh2785.Of2003 ISO 140-4: 1998 Acústica - Medición de aislación acústica en construcciones y elementos de construcción - Mediciones en terreno de la aislación acústica aérea entre recintos 1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma especifica un método de ensayo en terreno para medir las propiedades de aislación acústica aérea de paredes interiores, pisos y puertas entre dos recintos bajo condiciones de campo acústico difuso en ambos recintos, y para determinar la protección proporcionada a los ocupantes de la construcción. 1.2 El método de ensayo especificado en esta norma entrega valores para la aislación acústica aérea la cual depende de la frecuencia. Al aplicar ISO 717/1 estos valores se pueden convertir en un número único, que caracteriza al rendimiento acústico. 1.3 Esta norma entrega resultados que se pueden usar para comparar la aislación acústica entre recintos y para comparar la aislación acústica real con requisitos específicos. NOTAS 1) Las mediciones en laboratorio de la aislación acústica aérea de elementos de edificación se describen en NCh2786. 2) Las mediciones de aislación acústica aérea de elementos de edificación y fachadas se describen en ISO 140-5. 2 Referencias normativas Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través de referencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma. NCh2500 NCh2569 Sonómetros - Especificaciones. Sonómetros integradores-promediadores. 1 NCh2785 NCh2786 ISO 140-2 ISO 354 ISO 717-1 ISO 3382 IEC 60942 IEC 61260 Acústica - Medición de aislación acústica en construcciones y elementos de construcción - Mediciones en laboratorio de la aislación acústica aérea de elementos de construcción Acoustics - Measurement of sound insulation in building and of building elements - Part 2: Determination, verification and application of precision data. Acoustics - Measurement of sound absorption in a reverberation room. Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation. Acoustics - Measurement of the reverberation time of rooms with reference to other acoustical parameters. Sound calibrators. Electroacoustics - Octave band filters and fractional-octave band filters. 3 Términos y definiciones Para los propósitos de esta norma, se aplican los términos y definiciones siguientes: 3.1 nivel de presión acústica promedio en un recinto, L : 10 veces el logaritmo de base 10 de la razón entre el promedio espacial y temporal de la presión acústica cuadrada y el cuadrado de la presión acústica de referencia. Se debe tomar el promedio espacial sobre todo el recinto con excepción de aquellas partes donde la radiación directa de una fuente acústica o el campo cercano a los bordes (paredes, etc.) son de influencia importante. Se expresa en decibeles Si se usa un micrófono en movimiento continuo, L se determina por: L = 10 lg 1 Tm ∫ Tm 0 p 2 (t ) dt p 2 0 dB en que: 2 p = presión acústica, expresada en pascales (Pa); p0 = presión acústica de referencia y es igual a 20 µPa; Tm = tiempo de integración, expresado en segundos (s). (1) NCh2785 Si se usan posiciones fijas del micrófono, L se determina por: p + p 2 + ... + p n L = 10 lg 1 dB np 02 2 2 2 (2) en que p1 , p 2 , ... p n son las presiones acústicas eficaces en n posiciones diferentes de la sala. En la práctica, usualmente se miden los niveles de presión acústica Li . En este caso L se determina por: L = 10 lg 1 n n ∑10 Li 10 dB i =1 (3) en que: Li = niveles de presión acústica L1 a Ln en n posiciones diferentes del recinto. 3.2 diferencia de nivel, D : diferencia, en decibeles, entre los niveles de presión acústica medidos en dos recintos por una o más fuentes acústicas en uno de ellos: D = L1 − L2 (4) en que: L1 = nivel de presión acústica promedio en el recinto de emisión; L2 = nivel de presión acústica promedio en el recinto de recepción. 3.3 diferencia de nivel normalizada, Dn : diferencia de nivel, en decibeles, correspondiente al área de absorción de referencia en el recinto de recepción Dn = D − 10 lg A dB A0 (5) en que: 1) D = diferencia de nivel, expresada en decibeles (dB); A = área de absorción acústica equivalente1) del recinto de recepción, expresada en metros cuadrados (m2); A0 = área de absorción acústica de referencia, expresada en metros cuadrados (m2) (para recintos en viviendas o recintos de tamaño comparable a A0 =10 m2). Definición dada en ISO 354. 3 NCh2785 3.4 diferencia de nivel estandarizado, DnT : diferencia de nivel, en decibeles, correspondiente al valor de referencia del tiempo de reverberación en el recinto de recepción DnT = D + 10 lg T dB T0 (6) en que: D = diferencia de nivel; expresada en decibeles (dB); T = tiempo de reverberación2) en el recinto de recepción; expresado en segundos (s); T0 = tiempo de reverberación de referencia; para viviendas T0 = 0,5 s. NOTAS 1) La estandarización de la diferencia de nivel para un tiempo de reverberación de 0,5 s considera que en viviendas amobladas el tiempo de reverberación es razonablemente independiente del volumen y de la frecuencia y es aproximadamente igual a 0,5 s. Con esta estandarización, D nT es dependiente de la dirección y sentido de transmisión acústica si los dos recintos tienen volúmenes diferentes. 2) La estandarización de la diferencia de nivel con respecto al tiempo de reverberación en el recinto de recepción de T0 =0,5 s es equivalente a la estandarización de la diferencia de nivel con respecto al área de absorción de referencia de: A0 = 0,32 V en que: A0 = área de absorción de referencia, expresada en metros cuadrados (m2); V = volumen del recinto de recepción, expresado en metros cúbicos (m3). 3.5 índice de reducción acústica aparente, R' : 10 veces el logaritmo en base 10 de la razón entre la potencia acústica W1 la cual incide sobre el elemento de construcción bajo ensayo y la potencia acústica total transmitida en el recinto de recepción si, a la potencia acústica W2 transmitida a través del elemento de separación se le suma la potencia acústica W3 transmitida a través de las construcciones laterales o por otros componentes, la cual puede ser significativa. Se expresa en decibeles R' = 10 lg 2) 4 W1 dB W2 + W3 Definición dada en ISO 354. (7) NCh2785 NOTAS 1) En Anexo C se describe W3 . 2) El índice de reducción sonora aparente se usa en algunos países como pérdida de transmisión sonora (TL). 3) En general, la potencia acústica transmitida al recinto de recepción consiste en la suma de varios componentes. También en este caso, bajo el supuesto de que existen campos acústicos suficientemente difusos en las dos salas, el índice de reducción acústica aparente en esta norma se evalúa a partir de: R ' = D + 10 lg S (8) dB A en que: D = diferencia de nivel; expresada en decibeles (dB); S = área del elemento de separación; expresada en metros cuadrados (m2); A = área de absorción acústica equivalente en el recinto de recepción. En el caso de la determinación de la reducción acústica de una puerta, S es el área de la abertura libre en la cual se monta la puerta con el marco incluido. Se debe demostrar que la transmisión acústica a través de la pared que rodea la puerta es insignificante. En el caso de recintos escalonados, S es aquella parte del área del elemento de separación para ambos recintos. Si el área común es menor que 10 m2, esto se debe indicar en el informe de ensayo. Entonces S se calcula por el máx . S , en que 7,5 V V es el volumen, en metros cúbicos, del recinto de recepción (el cual en este caso es el recinto más pequeño). En el caso en que no exista un área común, se debe determinar la diferencia de nivel normalizada D n . 4) En general, la comparación entre resultados de mediciones en terreno y las mediciones de laboratorio sólo se debería hacer cuando el área común S es aproximadamente de 10 m2. 5) En el índice refiere a la condiciones dirección de de reducción acústica aparente, la potencia acústica transmitida al recinto de recepción se potencia acústica la cual incide sobre el elemento de separación independiente de las normales de transmisión. El índice de reducción acústica aparente es independiente de la medición entre los recintos si los campos acústicos son difusos en ambos recintos. 4 Equipo de medición El equipo de medición debe cumplir con los requisitos de cláusula 6. La exactitud del equipo de medición de nivel de presión acústica debe cumplir con los requisitos de exactitud Clase 0 o Clase 1 definidos en NCh2500 y NCh2569. Si el fabricante del equipo no establece lo contrario, antes de cada medición se debe ajustar el sistema de medición completo incluyendo el micrófono usando un calibrador acústico que cumpla con los requisitos de exactitud Clase 1 de IEC 60942. Para sonómetros calibrados para mediciones en campos acústicos de onda plana progresiva, se deben aplicar correcciones para campo acústico difuso. 5 NCh2785 Los filtros deben cumplir con los requisitos definidos en IEC 61260. El equipo de medición de tiempo de reverberación debe cumplir con los requisitos establecidos en ISO 354. En Anexo A y 6.2 se indican los requisitos para la fuente acústica. NOTA - Para la evaluación del patrón (ensayo de tipo) y para los ensayos regulares de verificación, los procedimientos recomendados para sonómetros se entregan en OIML R58 (ver Anexo F [3]) y OIML R88 (ver Anexo F [4]). 5 Arreglo del ensayo Las mediciones entre recintos vacíos de formas idénticas y dimensiones iguales se deberían realizar preferentemente con difusores en cada sala (ejemplo: muebles, tableros o moldajes de la construcción). El área de un difusor debería ser al menos de 1,0 m2, por lo tanto, normalmente tres o cuatro especímenes pueden ser suficientes. NOTA - Están bajo consideración las directrices para las mediciones de comportamiento en situaciones especiales de medición (por ejemplo: en forma de informe técnico). 6 Procedimiento de ensayo y evaluación 6.1 Generalidades Las mediciones en terreno de la aislación acústica aérea se deben realizar en bandas de tercio de octava a menos que se acuerde medir en bandas de octava. El procedimiento para mediciones en bandas de octava se especifica en Anexo B. Cuando los resultados de las mediciones en banda de octava se convierten en magnitudes de número único, estos resultados no son directamente comparables con aquellas mediciones en bandas de tercio de octava. 6.2 Generación del campo acústico en el recinto de emisión El sonido generado en el recinto de emisión debe ser estacionario y debe tener un espectro continuo en el rango de frecuencia considerado. Si se usan filtros, se deben usar aquellos con un ancho de banda no menor que un tercio de octava. Si se usa ruido de banda ancha, el espectro de éste se debe conformar de manera de asegurar una adecuada razón señal-ruido en altas frecuencias en el recinto de recepción (se recomienda ruido blanco). En cada caso, el espectro sonoro en el recinto de emisión no debe tener diferencias mayores que 6 dB entre bandas de tercio de octava adyacentes. La potencia acústica debería ser suficientemente alta para que el nivel de presión acústica en el recinto de recepción sea al menos 10 dB más alto que el nivel de ruido de fondo en cualquier banda de frecuencia. Si esto no se cumple, se deben aplicar las correcciones establecidas en 6.6. 6 NCh2785 Se debe asegurar que la fuente acústica tenga radiación directa uniforme y omnidireccional, como se especifica en A.1.3. Se permite utilizar fuentes acústicas simultáneas, procurando que éstas sean del mismo tipo y manejadas al mismo nivel por señales similares pero no correlacionadas. Cuando se usa una fuente acústica única, ésta se debe operar en al menos dos posiciones. Si los recintos son de volúmenes diferentes, se debería escoger el más grande como el recinto de emisión cuando se va a evaluar la diferencia de nivel estandarizada y no se ha acordado un procedimiento contradictorio. De manera de evaluar la medición del índice de reducción acústica aparente, se deben usar los resultados de una dirección de medición o de ambas direcciones. Esto significa que las posiciones de los altoparlantes deben estar en el mismo recinto o las mediciones se deben repetir en la dirección opuesta al cambiar la fuente y el recinto de recepción con una o más posiciones de la fuente en cada recinto. Se debe ubicar la fuente acústica de manera que se genere un campo acústico tan difuso como sea posible y a una distancia del elemento de separación y de las construcciones laterales que influyen en la transmisión acústica de modo que la radiación directa sobre ellos no sea dominante. Los campos sonoros en los recintos dependen principalmente del tipo y de la posición de la fuente acústica. La cuantificación de los parlantes y de las posiciones de los parlantes se debe llevar a cabo usando los procedimientos entregados en Anexo A. 6.3 Medición del nivel de presión acústica promedio 6.3.1 Generalidades Se debe obtener el nivel de presión acústica promedio usando un micrófono único movido de posición a posición o por medio de un arreglo de micrófonos fijo, o por movimiento continuo o micrófono oscilante. Los niveles de presión acústica en las diferentes posiciones del micrófono se deben promediar energéticamente (ver ecuaciones 1 a 3) para todas las posiciones de la fuente acústica. 6.3.2 Posiciones del micrófono Las siguientes son las distancias de separación mínimas: - 0,7 m entre las posiciones del micrófono; - 0,5 m entre cualquier posición del micrófono y bordes o difusores del recinto; - 1,0 m entre cualquier posición del micrófono y la fuente acústica. NOTA - Si es posible se deberían utilizar distancias de separación mayores. a) Posiciones para micrófono fijo Se deben usar un mínimo de cinco posiciones para micrófono fijo, éstas se deben distribuir uniformemente dentro del espacio permitido para la medición en el recinto. 7 NCh2785 b) Posiciones para micrófono en movimiento Cuando se utiliza un micrófono en movimiento, el radio de barrido debe ser al menos de 0,7 m. El plano de la trayectoria debe estar inclinado de manera de cubrir una proporción grande del espacio permitido para la medición. El plano de la trayectoria no debe permanecer dentro de 10º de cualquier plano del recinto (pared, piso, cielo). La duración del recorrido no debe ser menor que 15 s. 6.3.3 Medición a) Usando una fuente acústica única El número mínimo de mediciones utilizando un micrófono fijo es 10 (por ejemplo, una medición para cada posición del micrófono correspondiente a una posición de la fuente acústica). El número mínimo de mediciones utilizando un micrófono en movimiento es dos (por ejemplo, una medición para cada posición del parlante). b) Usando una fuente acústica múltiple que opera simultáneamente El número mínimo de mediciones usando posiciones para micrófono fijo es de cinco. El número mínimo de mediciones usando micrófono en movimiento es una. 6.3.4 Tiempo de promediación Para cada posición del micrófono, el tiempo de promediación debe ser al menos de 6 s para cada banda de frecuencia centrada bajo los 400 Hz. Para bandas con frecuencias centrales más altas, se permite que el tiempo de promediación no sea menor que 4 s. Usando un micrófono en movimiento, el tiempo de promediación debe cubrir un número completo de travesías y no debe ser menor que 30 s. 6.4 Rango de frecuencia de las mediciones El nivel de presión acústica se debe medir usando filtros de banda de tercio de octava que tengan al menos las siguientes frecuencias centrales siguientes, en hertz: 100 400 1 600 125 500 2 000 160 630 2 500 200 800 3 150 250 1 000 315 1 250 De manera de obtener información adicional y para obtener resultados comparables a aquellos de las mediciones en laboratorio de acuerdo a NCh2786, se recomienda ampliar el rango de frecuencia de las mediciones en bandas de tercio de octava con las siguientes frecuencias centrales, en hertz: 4 000 8 5 000 NCh2785 Si se requiere información adicional en el rango de baja frecuencia, se deben utilizar filtros de banda de tercio de octava con las siguientes frecuencias centrales, en hertz: 50 63 80 En Anexo D se entrega una guía para realizar estas mediciones adicionales en bandas de baja frecuencia. 6.5 Medición del tiempo de reverberación y la evaluación del área de absorción acústica equivalente El término de corrección de la ecuación (6) que contiene el área de absorción acústica equivalente se evalúa a partir del tiempo de reverberación medido de acuerdo con ISO 3382 y determinado usando la fórmula siguiente: A = 55,3 V cT (9) en que: A = área de absorción equivalente, expresada en metros cuadrados (m2); V = volumen del recinto de recepción, expresado en metros cúbicos (m3); T = tiempo de reverberación en el recinto de recepción, expresado en segundos (s); c = velocidad del sonido en el recinto de recepción, expresada en metros por segundo (m/s). De acuerdo con ISO 354, la evaluación del tiempo de reverberación de la curva de decaimiento debe comenzar aproximadamente de 0,1 s después de que la fuente acústica ha sido apagada, o a partir de un nivel de presión acústica unos pocos decibeles por debajo del comienzo del decaimiento de la curva. El rango utilizado no debe ser inferior a 20 dB, ni superior al decaimiento observado, de manera que se pueda aproximar por una línea recta. El límite de este rango debe estar al menos 10 dB por sobre el ruido de fondo. El número mínimo de mediciones de decaimiento requerido para cada banda de frecuencia es seis. Se deben usar al menos una posición de la fuente acústica y tres posiciones del micrófono con dos lecturas en cada caso. Se pueden usar micrófonos en movimiento que cumplan con los requisitos de 6.3.2 pero el tiempo de travesía no debe ser menor que 30 s. 9 NCh2785 6.6 Corrección por ruido de fondo Se deben medir los niveles de ruido de fondo para asegurar que las mediciones en el recinto de recepción no sean afectadas por sonidos extraños tales como ruido exterior, ruido eléctrico en el sistema de recepción, o diafonía3) eléctrica entre la fuente y los sistemas de recepción. El nivel de ruido de fondo debe ser al menos 6 dB (y de preferencia mayor que 10 dB) bajo el nivel de la señal y el ruido de fondo combinados. Si la diferencia en niveles es menor que 10 dB pero mayor que 6 dB, se deben calcular las correcciones del nivel de la señal de acuerdo a la ecuación siguiente: ( L = 10 lg 10 Lsb 10 − 10 Lb 10 ) dB (10) en que: L = nivel de la señal ajustada, expresado en decibeles (dB); Lsb = nivel de la señal y ruido de fondo combinados, expresado en decibeles (dB); Lb = nivel de ruido de fondo, expresado en decibeles (dB). Si la diferencia en niveles es menor o igual a 6 dB en cualquier banda de frecuencia, se debe usar una corrección de 1,3 dB que corresponde a una diferencia de 6 dB. En este caso, se debe indicar Dn , DnT o R ' en el informe de medición de manera que quede claro que los valores informados son el límite de la medición [ver cláusula 9, (j)]. 7 Precisión El procedimiento de medición debe entregar una repetibilidad satisfactoria. Esta se debe determinar de acuerdo con el método especificado en ISO 140-2 y se debería verificar de tiempo en tiempo, particularmente cuando se realiza un cambio en el procedimiento de medición. 8 Expresión de los resultados Para establecer la aislación acústica aérea entre los recintos, los valores de la diferencia de nivel normalizada Dn , la diferencia de nivel estandarizada DnT o el índice de reducción acústica aparente R ' se deben entregar en todas las frecuencias de medición, con un decimal, en forma tabular y en forma de curva. Los gráficos en el informe de 3) 10 Aparición de energía no deseada en un canal, debido a la presencia de una señal en otro canal, causada por ejemplo por inducción, conducción o no linealidad. NCh2785 ensayo deben indicar el valor en decibeles versus la frecuencia en una escala logarítmica, usando las dimensiones siguientes: - 5 mm para banda de tercio de octava; - 20 mm para 10 dB. Se prefiere el uso de formas de acuerdo con Anexo E. Si existe una versión resumida del informe de ensayo, se debe establecer toda la información de importancia respecto al especimen de ensayo, el procedimiento de ensayo y los resultados del mismo. Cuando se calculan los valores de Dn , DnT o R ' en bandas de octava a partir de los valores en bandas de tercio de octava, se deben usar las ecuaciones siguientes: Dn, oct 3 10 − Dn , 1 / 3 oct , j = − 10 lg ∑ 3 j =1 10 3 10 − DnT , 1 / 3 oct , j DnT , oct = − 10 lg ∑ j =1 3 R' oct 3 10 − R '1 / 3 oct , j = − 10 lg ∑ 3 j =1 10 10 dB (11) dB (12) dB (13) 9 Informe de ensayo El informe de ensayo debe establecer: a) referencia a esta norma; b) nombre del organismo que ha desarrollado las mediciones; c) nombre y dirección del organismo o persona que ha solicitado el ensayo (cliente); d) fecha de ensayo; e) descripción del tipo de construcción del edificio y el arreglo del ensayo; f) volúmenes de ambos recintos; g) la diferencia de nivel normalizada Dn o la diferencia de nivel estandarizada DnT entre los recintos o el índice de reducción acústica aparente R ' del elemento de separación como función de la frecuencia, cualquiera sea el apropiado; 11 NCh2785 h) el área S utilizada en la evaluación de R ' ; i) descripción breve de los detalles del procedimiento y del equipamiento; j) indicaciones de los resultados los que se consideran como límites de medición. Estos se deben entregar como Dn , DnT o R ' ≥ …dB. Estos se deben aplicar si el nivel de presión acústica correspondiente en cualquier banda no es medible debido al ruido de fondo (acústico o eléctrico, ver 6.6); k) la transmisión indirecta [si se mide de la misma manera que R ' (ver Anexo C)]. Se debería establecer tan claro como sea posible cual o cuales partes de la potencia acústica transmitida se incluyen en la medición de la transmisión indirecta. Para la evaluación de la clasificación de un número único a partir de las curvas Dn ( f ) , DnT ( f ) y R' ( f ) , ver ISO 717/1. Se debe establecer claramente que la evaluación se ha basado de un resultado obtenido por un método de terreno. 12 NCh2785 Anexo A (Normativo) Calificación y ubicación de la fuente acústica A.1 Procedimientos de calificación para la fuente acústica y para las posiciones de la fuente acústica relativas a las posiciones del micrófono A.1.1 Generalidades El objetivo de estos requisitos es hacer el campo sonoro tan difuso como sea posible en el recinto de emisión el cual debe ser muestreado por los micrófonos. Las posiciones y la directividad de la fuente deben permitir que las posiciones del micrófono estén fuera del campo directo de la fuente y deben asegurar que la radiación directa desde la fuente no sea dominante sobre la superficie de las paredes, pisos y cielos los cuales contribuyen a la transmisión de sonido. Los requisitos para las características de radiación de la fuente acústica dependen de las dimensiones del recinto de emisión. Es esencial que se cumplan los requisitos para separación de distancias entregados en 6.3.2 si se usa una fuente que cumple con los requisitos para la radiación omnidireccional uniforme dados en A.1.3. A.1.2 Procedimiento de calificación para las posiciones de la fuente acústica con respecto a las posiciones del micrófono Se debe asegurar que las posiciones del micrófono estén fuera del campo sonoro directo de la fuente. Cada posición de micrófono fijo debe permanecer fuera de la región en la cual los niveles decrecen significativamente con la distancia desde la fuente. Cuando se usa una fuente con radiación omnidireccional, la distancia a un micrófono no debe ser menor que 1 m (ver 6.3.2). Para un micrófono en movimiento, no debe ocurrir un incremento significativo en el nivel cuando la trayectoria se acerca a la fuente. A.1.3 Procedimiento de ensayo para la directividad de radiación del alto parlante En todas las posiciones dentro del espacio libre del recinto, se deben usar las unidades del altoparlante montadas en una caja cerrada. Todas las unidades del altoparlante en la misma caja deben radiar en fase. Los altoparlantes montados sobre las superficies de un poliedro, preferentemente un dodecaedro, deben entregar una aproximación adecuada de radiación omnidireccional uniforme. La radiación omnidireccional dentro del recinto también es realizable con un 13 NCh2785 parlante polihedro hemisférico (montado directamente sobre el piso). En este caso se deben realizar mediciones verticales desde lo bajo a lo alto del recinto. Para un ensayo de radiación direccional de una fuente, se deben medir los niveles de presión acústica alrededor de la fuente a una distancia de 1,5 m aproximadamente en un campo libre. La fuente se debe manejar con una señal de ruido, y las mediciones se deben realizar en bandas de tercio de octava. Se debe medir la diferencia de nivel entre el valor medio energético para el arco de 360º ( L360 ) y los valores promedio en cada uno de los arcos de 30º ( L30 , i ). Los índices de directividad son: DI i = L360 − L30, i Se puede asumir una radiación omnidireccional uniforme si los valores DI están entre los límites de ± 2 dB en el rango de frecuencia de 100 Hz a 630 Hz. En el rango de 630 Hz a 1 000 Hz, los límites se pueden incrementar linealmente desde ±2 dB a ±8 dB. Estos deben ser de ± 8 dB para frecuencias de 1 000 Hz a 5 000 Hz. Se debe realizar el ensayo en los diferentes planos para asegurar la inclusión del plano en el cual se obtiene la mayor diferencia de DIi. Para una fuente poliédrica, el ensayo en un plano es suficiente. A.2 Guía para la selección de las posiciones óptimas de la fuente acústica Lo adecuado de las posiciones de la fuente también dependen de las características de radiación de la fuente tanto como de las posiciones del micrófono (o la trayectoria del micrófono en el caso de un micrófono en movimiento). La distancia entre las diferentes posiciones de la fuente no debe ser menor que 0,7 m. Al menos dos posiciones no deben estar separadas por menos de 1,4 m. La distancia entre los bordes del recinto y la fuente no debe ser menor que 0,5 m. Se pueden despreciar las irregularidades pequeñas del recinto. Las diferentes posiciones de la fuente no se deben ubicar dentro del mismo plano paralelo a las superficies del recinto. La desviación de los requisitos mencionados arriba concernientes a la distancia entre los bordes del recinto y la fuente, especialmente en recintos pequeños es a menudo una ventaja para la ejecución práctica de las mediciones al ubicar la fuente en las esquinas del recinto de emisión. Se debe tener especial cuidado con respecto a la posible influencia sobre la transmisión indirecta y con respecto al incremento no deseado de las fluctuaciones de nivel en el recinto de emisión. 14 NCh2785 Anexo B (Normativo) Procedimientos para la medición de la aislación acústica en bandas de octava B.1 Generalidades En esta norma se especifica el procedimiento para la medición en terreno de la aislación acústica aérea entre los recintos en bandas de tercio de octava. Este procedimiento se debe aplicar si se realizan mediciones en bandas de octava. B.2 Generación del campo acústico en el recinto de emisión El sonido generado en el recinto de emisión debería ser estacionario y debería tener un espectro suave. Esto se debe verificar por medio de mediciones de los niveles de potencia acústica de la fuente acústica en bandas de tercio de octava en una sala reverberante. Las diferencias entre los niveles de potencia acústica en las bandas de tercio de octava pertenecientes a una banda de octava no deben ser mayores que 6 dB en la banda de octava de 125 Hz, 5 dB en la banda de 250 Hz y 4 dB en las bandas de frecuencias centrales superiores. Se deben usar filtros con ancho de banda de al menos una octava. Cuando se usa un ruido de banda ancha, el espectro de la fuente acústica se puede modificar para asegurar una adecuada razón señal-ruido en altas frecuencias en el recinto de recepción. Otras especificaciones sobre la fuente acústica son las mismas que aquellas establecidas en 6.2. B.3 Medición del nivel de presión acústica promedio Los detalles de los procedimientos de medición tales como las posiciones del micrófono o la trayectoria de travesía del micrófono, los procedimientos para el tiempo de promediación y la promediación espacial son los mismos que aquellos especificados en 6.3. 15 NCh2785 B.4 Rango de frecuencia de interés El nivel de presión acústica se debe medir usando filtros de banda de octava que tengan al menos las frecuencias centrales siguientes, en hertz: 125 250 500 1 000 2 000 Para aumentar el rango de frecuencia de las mediciones se recomienda utilizar la banda de filtro de octava de 4 000 Hz de manera de obtener información adicional y de obtener resultados comparables a los de las mediciones en laboratorio de acuerdo con NCh2786. Si se requiere información adicional en el rango de baja frecuencia, entonces se debe usar un filtro de banda de octava con una frecuencia central de 63 Hz. Cuando se realizan estas mediciones adicionales en el rango de baja frecuencia, se debería seguir la guía del Anexo D. B.5 Medición del tiempo de reverberación y evaluación del área de absorción acústica equivalente Se debe cumplir el procedimiento indicado en 6.5. B.6 Corrección por ruido de fondo Se debe cumplir el procedimiento indicado en 6.6. B.7 Precisión Se deben cumplir los requisitos indicados en cláusula 7. B.8 Expresión de resultados Para establecer la aislación acústica aérea entre los recintos, los valores de la diferencia de nivel normalizada Dn , la diferencia de nivel estandarizada DnT , o el índice de reducción acústica aparente R ' , se deben entregar para todas las frecuencias de medición, con un decimal, en forma de tabla y de gráfico de curvas. Los gráficos del informe de ensayo deben mostrar el valor en decibeles versus la frecuencia sobre una escala logarítmica, usando las dimensiones siguientes: - 15 mm para una banda de octava; - 20 mm para 10 dB. Si el procedimiento de ensayo para R ' se repite, ya sea en el mismo sentido de medición o en el opuesto, se debe calcular la media aritmética de todos los resultados de las mediciones para cada banda de frecuencia. 16 NCh2785 Anexo C (Informativo) Medición de transmisión indirecta La potencia acústica transmitida hacia el recinto de recepción se puede asumir como la suma de los componentes siguientes: WDd = potencia que entra a la partición directamente y es radiada desde ésta directamente; WDf = potencia que entra a la partición directamente pero es radiada desde las construcciones laterales; WFd = potencia que entra por las construcciones laterales y es radiada desde la partición directamente; WFf = potencia que entra en las construcciones laterales y es radiada desde las construcciones laterales; Wleak = potencia que se transmite (como sonido aéreo) a través de filtraciones, ductos de ventilación, etc. Si se va a investigar la transmisión indirecta, ésta se puede realizar de cualquiera de las maneras siguientes: a) Al cubrir el elemento de separación por ambos lados con capas flexibles adicionales, por ejemplo yeso cartón de 13 mm sobre una estructura separada a una distancia dada que entregue una frecuencia de resonancia del sistema de la capa y la cámara de aire bajo el rango de frecuencia de interés. La cámara de aire debería contener material absorbente. Con esta medición se suprimen WDd , WDf y WFd , y el índice de reducción acústica aparente medido se determina por WFf . Las capas flexibles adicionales, que cubren las superficies laterales particulares pueden permitir la identificación de las trayectorias indirectas principales. b) Al medir primero los niveles de velocidad de superficie del especimen y las superficies laterales en el recinto de recepción. El nivel de velocidad de vibración de superficie promedio Lv del especimen está dado por: v 2 + v 22 + ... + v n2 dB Lv = 10 lg 1 n ⋅ v02 (C.1) 17 NCh2785 en que: v1 , v 2 , ..., v n = velocidades eficaces de vibración de superficie normal en n posiciones diferentes sobre el especimen; = velocidad de vibración de referencia4) ( v0 = 10 −9 m/s). v0 NOTA - En acústica de construcción o arquitectónica, también se usa la velocidad de referencia de 5 x 10-8 m/s. Sin embargo, siempre se debería establecer la velocidad de referencia usada en la ecuación C.1. El transductor de vibración usado debería estar bien sujeto a la superficie y su impedancia de masa debería ser suficientemente baja comparada con la impedancia en la zona de contacto de la superficie. Si la frecuencia crítica (frecuencia de coincidencia más baja para la incidencia acústica de 90º) del especimen o de los especímenes laterales es baja comparada con el rango de frecuencia de interés, la potencia Wk radiada desde un elemento particular k con área S k en el recinto de recepción se puede estimar por: Wk = ρc S k v k2 σ k (C.2) en que: v k2 = promedio espacial del cuadrado medio de la velocidad de superficie normal; σk = eficiencia de radiación, aproximadamente igual a 1 sobre la frecuencia crítica; ρc = impedancia característica del aire. Si, por ejemplo, la potencia radiada desde las construcciones laterales se determina de esta manera, la medición se puede usar para el cálculo del índice de reducción acústica aparente, en decibeles, como sigue: R' Df + Ff W1 = 10 lg WDf + WFf dB (C.3) NOTA - La transmisión indirecta se puede medir directamente usando el método de medición de intensidad si se cumplen las diferentes condiciones especiales requeridas para obtener resultados validados. Este método de ensayo se debería indicar en el informe, a menos que se haga referencia a una norma específica sobre el tema. 4) 18 Especificado en ISO 1683. NCh2785 Anexo D (Informativo) Directrices para las mediciones en bandas de baja frecuencia D.1 Generalidades En bandas de baja frecuencia (en general más bajas que 400 Hz y en particular más bajas que 100 Hz), no se pueden esperar condiciones de campo difuso especialmente cuando sólo se consideran volúmenes del recinto de 50 m3 o menos. El requisito general de que las dimensiones del recinto deberían ser al menos una longitud de onda no se puede cumplir para las bandas de baja frecuencia. El número pequeño de modos del recinto en estas bandas de frecuencia son la causa de la formación de ondas estacionarias que se encuentran en todo el espacio del recinto. La excitación de los modos del recinto es altamente dependiente de las ubicaciones de la fuente. El índice de reducción acústica depende fuertemente de los modos del recinto que son excitados. Aun si la repetibilidad no es mala en bajas frecuencias, la reproducibilidad puede ser muy pobre. De manera de reducir la expansión de los resultados medidos, son necesarios esfuerzos adicionales con respecto a la excitación y muestreo del campo acústico en los recintos y los requisitos especiales que los recintos tienen que cumplir. En los recintos con volúmenes pequeños y dimensiones desfavorables, no siempre es posible obtener resultados fiables de mediciones de baja frecuencia. Al menos una dimensión del recinto debería ser de una longitud de onda y otra de al menos la mitad de la longitud de onda de la frecuencia central de la banda más baja, y éste debería ser el espacio para ubicar la posición de la fuente y los micrófonos de acuerdo a los requisitos. D.2 Distancias mínimas Cuando se mide junto a los bordes del recinto desde una distancia de aproximadamente un cuarto de longitud de onda se puede obtener un fuerte incremento en el nivel de presión acústica. Las distancias de separación mínimas (ver 6.3.2) se incrementan linealmente, siendo dobladas para las mediciones en la banda de 50 Hz. Para una distancia entre las posiciones del micrófono y los bordes del recinto, el límite debería ser de 1,2 m. Esto también es válido para las distancias entre las posiciones del micrófono y la superficie del elemento de separación. Se puede obtener un fuerte incremento en el nivel de presión acústica. 19 NCh2785 D.3 Muestreo del campo acústico De manera de obtener un promedio confiable de los niveles de presión acústica en el volumen del recinto, se debería incrementar el número de las posiciones del micrófono. Las posiciones del micrófono se deberían expandir uniformemente a través del volumen utilizable del recinto. Si se usa un micrófono en movimiento, éste debería muestrear todas las partes del volumen utilizable uniformemente. A frecuencias muy bajas donde las dimensiones del recinto tienden a estar en el rango de media longitud de onda, los valores de presión acústica extremadamente bajos se encuentran en la parte central del recinto. Sin embargo, las posiciones del micrófono adecuadas se deberían encontrar fuera de esta área. D.4 Posiciones de la fuente acústica La falta de difusividad en recintos pequeños para mediciones de baja frecuencia puede ser parcialmente compensada al excitar diferentes campos acústicos uno después del otro y promediar los resultados. Sin embargo, se debe incrementar el número de posiciones de la fuente; el número mínimo debería ser tres. D.5 Tiempo promedio Debido al ancho de banda del filtro absoluto más pequeño y del bajo modo traslapado, los tiempos promedios se deberían incrementar en no menos que 15 s para mediciones en la banda de 50 Hz (alrededor de tres veces comparado con los requisitos para las mediciones de 100 Hz). Cuando se usa un micrófono en movimiento, el tiempo promedio no debería ser menor que 60 s. D.6 Tiempo de reverberación En bajas frecuencias, los recintos de ensayo con superficies duras tienden a tener tiempos de reverberación largos. Esto se debería evitar de manera de reducir el dominio de modos únicos del recinto para mejorar el modo traslapado. La absorción en el recinto debería estar bien distribuida. 20 NCh2785 Anexo E (Informativo) Expresión de resultados Este anexo entrega ejemplos para la expresión de los resultados de las mediciones en terreno de la aislación acústica aérea entre recintos (para bandas de un tercio de octava y bandas de octava). Las curvas de los valores de referencia mostradas son ejemplos tomados de ISO 717-1. Las curvas de referencia se deben obtener de acuerdo al procedimiento descrito en ISO 717-1. 21 NCh2785 22 NCh2785 23 NCh2785 24 NCh2785 25 NCh2785 26 NCh2785 27 NCh2785 Anexo F (Informativo) Bibliografía [1] ISO 140-5: 1998 Acoustics - Measurements of sound insulation in buildings and of building elements - Part 5: Field measurements of airborne sound insulation of facade elements and facades. [2] ISO 1683: 1983 Acoustics - Preferred reference quantities for acoustic levels. [3] OIML R58: 1984 Sound level meters. [4] OIML R88: 1989 Integrating-averaging sound level meters. 28 NORMA CHILENA OFICIAL INSTITUTO NACIONAL DE NCh NORMALIZACION 2785.Of2003 ! INN-CHILE Acústica - Medición de aislación acústica en construcciones y elementos de construcción - Mediciones en terreno de la aislación acústica aérea entre recintos Acoustics - Measurements of sound insulation in buildings and building elements Fields measurements of airborne sound insulation between rooms Primera edición : 2003 Descriptores: acústica, aislación acústica, construcción, viviendas, edificios, elementos de construcción, acústica-medición, métodos de medición CIN 91.120.20 COPYRIGHT Dirección Web Miembro de © 2004 : INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION - INN * Prohibida reproducción y venta * : Matías Cousiño Nº 64, 6º Piso, Santiago, Chile : www.inn.cl : ISO (International Organization for Standardization) • COPANT (Comisión Panamericana de Normas Técnicas)