Diagnóstico
de problemas acústicos
Diferencias entre absorcón
y aislación
Mitos a la hora de seleccionar
el material acústico
Restaurantes y Confiterias
Diagnóstico de problemas acústicos
subir
El diagnóstico de problemas acústicos, se obtiene: ·
Por mediciones: de nivel sonoro, de vibraciones, tiempo de reverberación.
Por información provista por el fabricante o proveedor de un
determinado equipamiento. · Por la inspección ocular,
que da una idea más precisa de cual es la situación real
(materiales, dimensiones, etc…) y las posibles soluciones a implementar.
Encontraremos gran cantidad de casos y muy variadas soluciones. Algunas
con alto grado de complejidad, pero muchas muy simples. Siempre se encuentra
una solución. La cuestión, como en todas las cosas, radica
en la idoneidad con que se encara cada tratamiento.
Reconociendo los problemas
acústicos
Es frecuente encontrar en proyectos y en obras ejecutadas, que no se ha
tenido en cuenta el tratamiento acústico, de donde resultan viviendas
invadidas por ruidos, gimnasios donde es impracticable un recital de música,
una oficina gerencial sin privacidad, un salón de actos con escasa
inteligibilidad, áreas de servicios que afectan al vecindario,
recintos fabriles que refuerzan sus propios ruidos y cuanto otro ejemplo
cada uno de nosotros tenga como experiencia. Existe una rama suficientemente
desarrollada que está en condiciones de predecir estos problemas
y de corregirlos cuando se trate de hechos consumados. Para ello se aplican
principios comunes tanto para el tratamiento de una industria ruidosa
como para una sala de teatro. En las notas siguientes se comenta sobre
casos concretos de tratamientos acústicos que representan casos
típicos de fuentes de ruido, cada uno de los cuales cuenta con
tres fases que se deben superar para solucionar el problema.
El tratamiento de los problemas acústicos
reconoce tres fases:
A - Situación acústica
existente o prevista. ¿De cuánto ruido se trata?
B - Objetivo a obtener. ¿Hasta
cuanto se debe reducir?
C - Tratamiento a efectuar. ¿Cómo
hacerlo?
A - Situación acústica
existente o prevista. ¿De cuánto ruido se trata?
Poder determinar el nivel de ruido del cual se trata se resuelve simplemente
con mediciones de niveles sonoros. Si bien no siempre se dispone de un
equipo adecuado, teniendo en cuenta el "termómetro acústico"
que hemos detallado anteriormente, se pueden obtener valores típicos
para cada uno de los casos. Cuando se trata de maquinarias la información
provista por el fabricante o proveedor y la inspección ocular dan
una idea más precisa de cual es la situación real y las
posibles soluciones a implementar.
En el caso de molestias a vecinos, deberán medirse los niveles
sonoros en el interior de las fincas supuestamente afectadas, tanto con
las fuentes cuestionadas funcionando como con las mismas detenidas.
En el caso de niveles sonoros en recintos industriales que afecten a las
personas deberá considerarse lo estipulado en la Ley Nacional de
Higiene y Seguridad.
B - Objetivo a obtener.
¿Hasta cuánto se debe reducir?
De acuerdo a lo reglamentado por la Ley Nacional de Higiene y Seguridad,
las Normas IRAM y las ordenanzas municipales, se debe fijar un orden de
prioridades para la atenuación sonora: Primero atacar a las fuentes
reduciendo su emisión, luego atenuando los ruidos en el camino
de propagación y solo tercero con protección individual.
Lo primero es propio de especialistas
en equipos industriales.
Lo segundo es típico de los especialistas en acústica y
en lo que nos debemos orientar.
Lo tercero es lo que a veces se aplica primero y es el resumen de lo que
se ignora.
C - Tratamiento a efectuar. ¿Cómo
hacerlo?
Evitar los problemas tanto en los recintos industriales como los ruidos
en viviendas vecinas de industrias, discotecas, y demás fuentes
fijas de ruido se pueden lograr llevando a cabo tratamientos acústicos.
Existen en el mercado materiales absorbentes y aislantes que permiten
reemplazar los materiales que tradicionalmente se han utilizado para dichos
tratamientos (fibras de vidrio o minerales) obteniendo resultados superiores;
si bien estas últimas pueden ser importantes cuando se tratan problemas
de temperatura, los materiales acústicos de última generación
ofrecen una mejor performance y son predecibles en su comportamiento acústico.
Estos ofrecen una serie de ventajas que podemos detallar: como ventajas
directas podemos indicar su predicibilidad en el comportamiento acústico
y de alto rendimiento. Como ventajas indirectas podemos mencionar: no
desprenden impurezas, son de difícil combustión, fácil
instalación, vida útil prolongada, no se desgranan, etc.
Diferencias
entre absorción y aislación
subir
En general, existe un marcado desconocimiento del tema. Queremos a través
de esta breve síntesis, marcar las diferencias entre estos dos
conceptos y explicar que tipos de materiales de acondicionamiento acústico,
se deben emplear en los distintos tratamientos.
Es muy importante entender bien esta diferenciación, por cuanto
ambas situaciones tiene soluciones distintas y los materiales a utilizar
para resolver uno u otro caso son también sustancialmente diferentes.
Absorción
Antes de desarrollar el tema de la absorción sonora es necesario
definir lo que significa el término de reverberación.
La absorción sonora o fono absorción, consiste en aprovechar
las propiedades de algunos materiales, sistemas o montajes que permiten
transformar parte de la energía sonora que se genera en un determinado
lugar, en otra forma no acústica de energía térmica
(CALOR), cuyos valores son prácticamente despreciables.
Si bien éstas técnicas se desarrollaron originalmente para
controlar la cantidad acústica de salas destinadas a la buena reproducción
de la palabra hablada o la música, tienen una intervención
muy interesante en lo que a control de ruido se refiere. También
se la aplica como complemento de los sistemas aislantes aumentando su
eficiencia.
Reverberancia
El ruido proveniente de una o más fuentes sonoras (máquinas,
equipo de audio o personas) se propaga en forma esférica en todas
direcciones. Cuando se encuentra con una superficie "dura",
parte la atraviesa y parte la refleja. Cuanto más masa y rigidez
tiene la superficie sobre al que incide, mayor es el porcentaje de reflexión.
Mientras no encuentra una superficie blanda y permeable, el sonido continúa
reflejándose por un determinado tiempo hasta llegar a perderse,
por lo tanto dentro de un recinto cerrado, el sonido escuchado es la suma
del que incide directamente, más el reflejado.
Una misma fuente sonora y de igual intensidad, generará entonces
un ruido mucho mayor en el interior que si estuviera al aire libre.
Caso típico de ruidos dentro
de una planta industrial
Recintos con gran afluencia de público, como restaurantes, salones,
cines, auditorios, etc.
Acondicionamiento de salas de música, salas de locución,
sets de televisión, etc.
Tratamiento de ambientes muy reverberantes en general.
La cantidad de ruido reflejado dentro
de un recinto puede controlarse mediante la utilización adecuadas
de materiales absorbentes sonoros.
Si tomamos un local de planta rectangular y una fuente de pequeñas
dimensiones, que podemos suponer concentrada en un lugar, por ejemplo,
un orador, veremos que cada punto de la sala recibe el sonido inicial
repetido muchas veces. Si en esa misma sala colocáramos una persona
escuchando al orador, se determinaría que los sonidos que este
auditor recibe no viene, sino en parte directamente de la fuente. Existe
una gran proporción del sonido que provendra de las paredes, el
piso, el techo y el mobiliario.
Un auditor percibe primero lo que la fuente de sonido le envía
directamente, luego la primera reflexión, en seguida la segunda
y así sucesivamente toda la serie de reflexiones.
Todas estas reflexiones se siguen de cerca, con intervalos de escasa fracción
de segundo.
Entonces decimos, que la reverberación es el conjunto de los efectos
resultantes de esa multiplicidad de reflexiones que se siguen rápidamente
unas a otras.
La reverberación prolonga un sonido y su tiempo de duración,
será el que debemos controlar ya que la excesiva reverberación,
dificulta la claridad y deteriora la inteligibilidad del lenguaje, intensificándose
el problema, al aumentar el nivel sonoro de la fuente
MATERIALES FONOABSORBENTES
Los materiales absorbentes genuinos deben ser permeables al paso del aire,
del tipo de los fibrosos o con poros intercomunicados. Su efecto consiste
entonces en disminuir el nivel sonoro en esa región.
Debe tenerse presente que el tratamiento
con estos materiales no afecta el campo sonoro directo, por lo que quien
esté operando por ejemplo, en una posición próxima
a una máquina, no tendrá protección por este método.
Entonces diremos que estos materiales absorbentes reducen el nivel sonoro
interior, con lo que es menor el ruido capaz de transmitirse al exterior,
evitando además en gran medida la fuga de ruido a través
de aberturas o sellados defectuosos.
Los materiales fonoabsorbentes son particularmente útiles para
controlar el tiempo de reverberación de los recintos.
Si bien esto puede no ser lo más importante en ambientes industriales,
constituye uno de los objetivos esenciales de la acústica de salas,
y de aplicación muy importante en el área de oficinas, restaurantes,
etc.
Son materiales esponjosos cuya composición
celular de celdas abiertas intercomunicadas permiten el paso del flujo
de aire, por lo tanto son : "acústicamente permeables".-
La densidad, la porosidad y el grado de permeabilidad regulan dentro de
ciertos parámetros para obtener un factor de absorción elevado,
de modo que no cualquier espuma es apta sino que las que se utilizan están
desarrolladas específicamente para fines acústicos.
La Conformación
Tiene vital importancia la conformación superficial a los efectos
de lograr una alta performance en la absorción sonora, pues a través
de ella se busca por un lado incrementar drásticamente la superficie
expuesta (hasta 3 ó 4 veces) y por otro, impedir la incidencia
especular del haz sonoro, evitando su reflexión.-
Puede decirse que la cuña anecoica es a los sonidos como la aerodinámica
a los fluidos; esta actúa como una "trampa acústica"
pues permite un ingreso fácil del sonido desde la superficie y
lo retiene en su interior. Es comprobadamente la forma más apta
para uso acústico anti-reverberante.-
Los Espesores
Siendo un material permeable que disipa el sonido al atravesar su estructura
celular, cuanto mayor recorrido deba éste transitar, mayor será
también el porcentaje retenido.-
En mediciones realizadas en laboratorio se determina con precisión
el porcentaje o coeficiente de absorción de cada espesor para las
distintas bandas de frecuencias del sonido.
Con éstos valores tabulados, diferentes además para cada
producto ofrecido en el mercado, se puede calcular la cantidad necesaria
de material y su espesor en función del requerimiento acústico
a satisfacer.
Como regla práctica general
hay que tener en cuenta que los mayores espesores abarcan un rango de
frecuencias más amplio (desde los sonidos agudos hasta los graves)
y los espesores menores actúan más eficientemente hacia
los agudos, cayendo su performance en los graves.
Aislación
En el caso de la aislación sonora, esta técnica característica
en la práctica del control del ruido y de la que debe esperarse
una adecuada atenuación sonora, consiste básicamente en
dividir mediante barreras físicas preferentemente con cierres totales,
el sector que contiene a la o las fuentes sonoras del que se desea proteger,
de tal manera que constituyan recintos estancos.
Existen variantes en las cuales la partición es solo parcial (barreras,
biombos), o también que las fuentes queden en un ambiente tan pequeño
como su funcionamiento lo permita (encapsulado) o que el personal a proteger
ocupe recintos de dimensiones reducidas (cabina acústica).
En todos los casos la predicción de la aislación a lograr
depende del conocimiento que se posea de la capacidad aislante de los
materiales a usar o del resultado de combinar a dos o más de ellos.
El problema de la aislación
sonora está relacionado con la posibilidad de dividir fisicamente
al local donde se encuentran las fuentes separándolas de la zona
bajo control, mediante la interposición de barreras que atenúen
el paso de la energía sonora. Intuitivamente se puede concluir
que las características que debe reunir un aislante acústico
no solo no coinciden con las de los fonoabsorbentes, sino que son incompatibles.
En efecto, los materiales porosos al
permitir el paso del aire permiten también el paso del sonido y
en consecuencia no pueden tener propiedades aislantes.
En general, puede decirse que un material o combinaciòn de materiales
tienen buen comportamiento acústico, cuando son pesados e impermeables
al paso del aire.
Es positivo que sean poco rígidos y deben conformar cierres herméticos.
Hasta ahora se vio que divisorios pesados
permiten esperar atenuaciones razonables.
Pero la tendencia actual de emplear divisorios premoldeados más
livianos llevarìa a resultados adversos. Esto es así a menos
que se empleen divisorios dobles o mútiples: dos o más capas
de un material liviano separados por cámaras de aire.
Cuanto mayor sea la desvinculación
de una capa con otra, tanto menor será la transmisión del
impacto sonoro de una a otra, y en consecuencia de un lado al otro del
divisorio.
Esta desvinculación puede lograrse tanto mediante el empleo de
estructuras poco rígidas como mediante una buena separación
entre placas.
La incorporación de lana de vidrio provee un aumento interesante
de aislación. Se observa, sin embargo, que el empleo de una o dos
capas de material aislante adicional, (tipo Barrier vinilo de alta densidad)
incrementa la aislación en forma más pronunciada.
Mitos a la hora
de seleccionar el materia acústico
subir
Mito 1:
Los aumentos sucesivos de la densidad de por ejemplo la lana de vidrio,
aumenta en forma continua su capacidad absorbente.
Si esto fuera cierto, recordando que la lana de vidrio es fibra de vidrio
e intersticios distribuidos al azar, esta mejora se manifestaría
cada vez que se reemplaza aire por vidrio hasta que su mejor performance
se lograría cuando se obtiene finalmente ¡vidrio!. Esta contradicción
es lo que los matemáticos llamarían demostración
por el absurdo.
Mito 2:
Si el incremento de la capacidad absorbente de las placas se debe al aumento
del área superficial facetada.
Si esto fuera así, las "hueveras" serían excelentes
porque siguiendo su contorno tiene un área elevada, conclusión
que sabemos no es cierta (otra demostración por el absurdo). Esto
es porque se desconocen las formas que permiten la adaptación de
impedancias, esto es que la cara cuneiforme permite que el sonido (aire
que vibra) pueda penetrar en el material y degradarse en calor.
Mito 3:
Que el polieter y el poliester es lo mismo (desde el punto de vista acústico).
Esto es cierto en materiales sin envejecimiento. Con el tiempo, el polieter
sufre procesos de "desgrano" con lo que se pierde material y
se obturan poros, lo que disminuye en poca o mucha medida el comportamiento
original. Esto sin mencionar otras propiedades no acústicas.
Otros aspectos a tener en cuenta para la selección del material
es, que el espesor del material incrementa la eficiencia en las bajas
frecuencias (sonidos graves). Al mayor costo debe remarcarse las mayores
prestaciones del material más caro.
Restaurantes
y Confiterias subir
Cualquiera de Uds. conoce seguramente algún restaurante en el que
el bullicio generado en las múltiples conversaciones mantenidas
en cada mesa, se entorpecen mutuamente generando un ambiente ruidoso que
dificulta la conversación. Esta situación obliga a un continuo
elevar de la voz para superar al ruido de fondo de las demás conversaciones,
lo que también hacen las demás personas, entrando en un
círculo vicioso que se corta solo cuando se retira una determinada
cantidad de gente, determinando el fracaso de la reunión. Este
es un problema común no deseado que se presenta por igual en todo
el mundo cuando el recinto no tiene un tratamiento acústico específico,
lo que ha dado origen a un modelo de tratamiento conocido como "Cocktail
Party Effect". Es una situación particular que trata con fuentes
sonoras (cada persona hablando) distribuidas, que deben ser inteligibles
solo dentro de su grupo, por lo que se aparta de los tratamientos típicos
de la acústica de salas (fuentes sonoras confinadas - escenario
- que deben escucharse en todo el recinto) y el control de ruidos (fuentes
sonoras distribuidas que deben escucharse lo menos posible).
El proceso que da origen a este problema
es el de las reflexiones sonoras en el contorno del local. La conversación
que no es más que una de las formas que adopta el sonido, viaja
no solo hacia el o los oyentes (campo sonoro directo), sino también
en las demás direcciones, afectando a las otras mesas. Pero también
llega hasta el techo y las paredes reflejándose, esto genera fuentes
sonoras virtuales, como si nuevos oradores estuvieran ubicados en las
paredes y techos, y desde allí dirigieran sus palabras dando lugar
al llamado campo sonoro reverberente. Estos "oradores virtuales"
no representan ningún beneficio para los integrantes de la misma
mesa, ya que todos ellos se encuentran en el campo sonoro directo de su
orador real. Por el contrario, representan la mayor parte del sonido indeseado
que reciben los integrantes de las demás mesas.
Una mejora en el problema, pero con
grave perjuicio económico es disminuir la cantidad de grupos (o
mesas) para atenuar la carga sonora total o lo que es lo mismo, aumentar
la separación entre ellas. Otra forma es disminuir la distancia
entre interlocutores (tamaño de las mesas). La solución
racional es, aumentar la capacidad absorbente sonora de los contornos
del local a fin de eliminar las reflexiones del sonido ("oradores
virtuales") dentro del marco del modelo "Cocktail Party Effect".
En forma resumida, el tratamiento consiste
en lograr que la capacidad absorbente del local en el rango de las frecuencias
de la palabra, sea tal que el campo sonoro reverberante no supere en intensidad
al directo de cada orador en cada mesa. Esto hará que la señal
(la voz del orador) sea por lo menos igual al ruido de fondo (las conversaciones
de los demás). Esto se logra con una adecuada capacidad absorbente
de los contornos, una distancia mínima entre mesas y máxima
entre interlocutores que se deben fijar.
Como una guía simple para encarar
este tipo de tratamiento, podemos representar el siguiente ejemplo: si
se tiene un local de 10 m x 25 m y 3,5 m de altura (planta igual a 250
m2, área total igual a 745 m3) se pueden ubicar hasta unas 17 mesas
si se trata solo el 50 % del techo con las placas absorbentes de 35 mm
de espesor; o hasta unas 30 mesas con un tratamiento en la totalidad del
cielorraso, considerando una distancia entre interlocutores de 0,80 m
a 1,00 m. Mayor cantidad de mesas (o menor distancias entre las mesas)
comprometería el confort de los asistentes en cada uno de los casos
tratados.
Cuando el tratamiento del cielorraso
sea parcial, debe procurarse que la distribución de las placas
sea lo más uniforme posible, evitando concentrarlas en un solo
sector. En todo lo anterior no se tuvo en cuenta problemas puntuales de
mesas ubicadas próximas a paredes, especialmente en esquinas (que
actúan como "espejos" del sonido). En estos casos debe
tratarse adicionalmente a esos sectores, no incluyendo a estas áreas
en los cálculos descriptos.
|