Acústica en edificios: acondicionamiento, aislamiento y control del ruido

1. Disciplinas y propagación del sonido

• Acústica urbanística: protección frente a ruidos exteriores en entornos urbanos.

• Acondicionamiento acústico: mejora de la calidad sonora interior ajustando el comportamiento acústico del recinto.

• Aislamiento acústico: reduce la transmisión del ruido entre recintos o desde el exterior.

• Espacio libre: el sonido se propaga en ondas esféricas. Al duplicar la distancia, el nivel disminuye aproximadamente 6 dB. También influyen la absorción atmosférica, la temperatura, el viento y los obstáculos.

• Recintos cerrados: sonido directo (va de la fuente al receptor en línea directa) y sonido reflejado o reverberante (rebota en paredes, techo y suelo).

2. Acondicionamiento acústico interior

• Absorción acústica (α): relación entre la energía absorbida y la energía incidente; sirve para controlar el campo reverberante.

• Tiempo de reverberación RT60: tiempo que tarda el nivel sonoro en disminuir 60 dB después de cesar la emisión.

Fórmula de Sabine: RT₆₀ = (0,16 · V) / A

• V = volumen del recinto (m³); A = absorción equivalente (m²); RT60 se expresa en segundos.

Absorción equivalente: A = Σ(αᵢ · Sᵢ)

• αᵢ = coeficiente de absorción (de 0 a 1); Sᵢ = superficie del elemento (m²). Se suman los elementos.

• Valores orientativos del documento: aulas 0,8–1,5 s; salas de música sinfónica 1,8–2,0 s.

Frecuencia de resonancia: f₀ = c / (2 · L)

• c = velocidad del sonido (340 m/s); L = distancia entre paredes (m); f₀ se expresa en Hz.

• Ondas estacionarias o resonancia: aparecen por reflexiones continuas entre paredes paralelas a frecuencias concretas.

Elementos de control acústico

• Absorbentes porosos: disipan energía por rozamiento en sus poros; eficaces en frecuencias medias y altas.

• Resonadores: absorben bandas estrechas alrededor de su frecuencia de resonancia.

• Reflectores: dirigen las primeras reflexiones. Los planos y convexos pueden dispersar útilmente; los cóncavos concentran el sonido y deben evitarse.

• Difusores: dispersan el sonido de forma homogénea en varias direcciones; ejemplos: QRD y MLS.

Inteligibilidad de la palabra

• Es la capacidad de comprender el mensaje hablado en un recinto.

• %ALcons: porcentaje de pérdida de articulación de consonantes. STI y RASTI: índices de inteligibilidad.

• Para mejorarla, hay que controlar el tiempo de reverberación y eliminar o reducir las reflexiones tardías.

3. Insonorización y aislamiento acústico

• Aislamiento acústico: impide la transmisión de energía sonora no deseada entre recintos o con el exterior.

• Ruido aéreo: se propaga por el aire (tráfico, conversaciones, música).

• Ruido de impacto y vibraciones: se produce por golpes directos sobre la estructura (pisadas, caída de objetos, maquinaria).

• Transmisión directa: el ruido atraviesa el tabique separador. Transmisión indirecta o de flanqueo: pasa por suelos, techos o paredes laterales.

Ley de masas: R = 20 · log₁₀(M · f) − 43

• M = masa superficial (kg/m²); f = frecuencia (Hz); R = aislamiento (dB). Al duplicar la masa superficial, el aislamiento aumenta aproximadamente 6 dB.

• Estanqueidad: las fisuras y grietas dejan pasar el sonido y reducen notablemente el aislamiento.

• Pared simple: depende de la ley de masas y está condicionada por la frecuencia de coincidencia.

• Pared doble (masa-muelle-masa): dos hojas rígidas separadas por una cámara de aire o material elástico; puede mejorar el aislamiento sin multiplicar la masa total.

• Cerramientos heterogéneos: el aislamiento global queda limitado por el elemento más débil, por ejemplo una ventana o una puerta.

4. Fórmulas clave

5. Importancia de la inteligibilidad

La inteligibilidad es importante porque permite comprender correctamente la palabra hablada. Se pierde por el exceso de reverberación, los ruidos de fondo, las reflexiones tardías y una mala distribución del sonido.

6. Aislamientos para evitar ruidos de máquinas

• Aislamiento antivibratorio: soportes elásticos o silentblocks debajo de las máquinas.

• Amortiguación: materiales que reducen las vibraciones.

• Aislamiento estructural: evitar el contacto rígido de la máquina con paredes y suelos.

• Aislamiento acústico: colocar cerramientos o paneles que reduzcan el ruido transmitido por el aire.