NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES VOLUMEN 3 Habitabilidad y Funcionamiento TOMO IV Acondicionamiento Acústico NORMATIVIDAD E INVESTIGACIÓN VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 ÍNDICE 1 ASPECTOS GENERALES ...................................................... 2 1.1 Alcance ................................................................................. 2 1.2 Acondicionamiento acústico en los espacios educativos ......... 2 2 CONCEPTOS GENERALES ................................................... 3 2.1 Percepción del oído ................................................................ 3 2.2 Longitud de onda .................................................................. 3 2.3 La velocidad de propagación del sonido ................................. 4 2.4 Escala del sonido .................................................................. 4 2.5 Intensidad del sonido ............................................................ 4 2.6 Significado de la escala ......................................................... 4 2.7 Medición del sonido ............................................................... 5 2.8 Sensaciones y umbrales del sonido........................................ 5 2.9 Coeficiente de los materiales.................................................. 6 VOLUMEN 3. HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO. 3 TIEMPO DE REVERBERACION ............................................ 6 3.1 Manipulación del tiempo de reverberación en el local ............. 7 3.2 Cálculo del tiempo de reverberación ...................................... 7 3.3 Tiempos de reverberación recomendados ............................... 7 3.4 Ecualizaciones .................................................................... 10 3.5 Coeficientes de absorción .................................................... 10 3.6 Reflexiones indeseables ....................................................... 12 3.7 Evitar el eco ........................................................................ 13 3.8 Resonancias coincidentes .................................................... 13 TOMO IV. ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO. 4 NIVELES DE RUIDO DE FONDO ........................................ 14 4.1 Exceso de ruido ................................................................... 14 4.2 Límites de los sonidos de fondo ........................................... 14 4.3 Características del nivel de ruido ......................................... 15 4.4 Influencia de la frecuencia en el NR ..................................... 15 5 NIVELES STC (SOUND TRANSMISSION CLASS) .................. 17 5.1 Aislamiento ......................................................................... 17 5.1.1 Ubicación de cajas eléctricas ................................................. 17 5.2 Capacidad aislante .............................................................. 17 5.3 Estimación del aislamiento .................................................. 18 5.3.1 División de locales por un solo material ......................... 18 5.3.2 División de locales por mas de un material .................... 18 Pág. 1 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 1. ASPECTOS GENERALES. Frecuencia crítica o coincidente ...........................................19 Niveles de STC .....................................................................20 Referencias de los niveles de presión sonora.........................23 La clasificación del aislamiento bruto ...................................23 Colindancia de los locales ....................................................23 La clasificación de la paredes según su coeficiente de reducción R .........................................................................23 1.1 ALCANCE. Estas Normas establecen las bases y los requerimientos generales mínimos en el diseño de los espacios, para que éstas ofrezcan una acústica adecuada con procedimientos de aislamiento y absorción del fenómeno sonoro. 6 AISLAMIENTO DE IMPACTO.............................................. 25 6.1 Valores recomendables de impacto .......................................25 6.2 Locales no aptos ..................................................................25 6.3 Sistemas de piso ..................................................................26 6.3.1 Detalle de sistemas de piso flotante ............................... 26 6.3.2 Clasificación de los pisos ............................................... 26 1.2 ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO EN LOS ESPACIOS EDUCATIVOS. Las condiciones acústicas en un espacio educativo son esencialmente importantes para el proceso de aprendizaje donde el escuchar con claridad puede hacer la diferencia entre el entendimiento y la incomprensión. Los espacios educativos son los más susceptibles a estas condiciones. Numerosos estudios demuestran que cuando un aula, auditorio o cualquier recinto donde lo más importante sea el escuchar para entender e interactuar tiene condiciones acústicas favorables, la capacidad para transmitir los conocimientos o mensajes aumenta de manera considerable, es decir, la eficiencia educativa se eleva. 7 COMPROBACIÓN DE LOS NIVELES DE ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO EN LOS ESPACIOS............................................ 28 7.1 Condiciones de seguridad e higiene en recintos donde se genere ruido ........................................................................28 7.2 Mediciones y comprobación .................................................28 Un excesivo ruido de fondo o reverberación en espacios destinados ala enseñanza-aprendizaje interfiere con el proceso de comunicación, en un salón de clases con buena acústica, el aprendizaje es fácil y profundo, más sustancia y menos fatigante. La enseñanza es más efectiva y menos estresante, habrá más interacción verbal y menos repeticiones entre maestro y estudiantes por que las palabras son claras y entendibles. Un buen diseño acústico atendiendo requerimientos estándares durante la construcción o con procesos de renovación de espacios pueden obtenerse aulas acústicamente favorables. Para que un espacio cuente con condiciones acústicas óptimas, implica características específicas, mismas que se detallan en la Tabla 1.1 La Figura 1.1 es una representación esquemática donde se observa como las malas condiciones acústicas producen un deterioro progresivo en el entendimiento y la atención de los alumnos alejándolos del mensaje del locutor. Observemos como en la 1ª sesión el aula mal acondicionada acústicamente, posee Pág. 2 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 una eficiencia del 80%, hacia la 5ª sesión la eficiencia es del 60%, entendiendo como eficiencia el porcentaje del mensaje que llega al receptor sin deformarse o interrumpirse. Al no haber claridad en las palabras el interés del estudiante se pierde. 1ra Sesión 2da Sesión Tabla 1.1 Características acústicas favorables. Lista 1 3ra Sesión Descripción El local queda en silencio o con el nivel de ruido de fondo específico para ese local, al no haber fuentes de vibración internas en éste. 4ta Sesión deterioro de la comunicación 5ta Sesión 2 3 4 El sonido (palabra o música) llega al auditorio con claridad. 6ta Sesión La fuente sonora (orador, grabación, etc.), es apreciada y entendida en todos los lugares del recinto. 0% No existen ondas estacionarias o ecos así como reflexiones indeseadas. 6 Los aparatos y/o motores internos propios del equipamiento del recinto (manejadoras de aire, ventiladores, equipos de computo, ductos, etc.) están perfectamente aislados con el fin de mantener en silencio al local. 7 El espacio está aislado de los sonidos externos así como de aquellos causados por la vibración de la estructura en los niveles superiores e inferiores o por estructuras adyacentes. 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% % de mensaje recibido Figura 1.1 Pérdida de eficiencia en la comunicación por malas condiciones acústicas. Los tiempos de Reverberación son los indicados para ese local en base a sus características específicas de forma, dimensión, materiales y uso (adecuado volumen y balance). 5 10% 2. CONCEPTOS GENERALES. 2.1 PERCEPCIÓN DEL OÍDO. La sensibilidad y percepción óptima del oído humano está situada en la región comprendida entre los 600 a los 6000 Hertz y dentro de la gama de intensidades que va de los 30 a los 75 decibeles (Figura 2.1). Sin embargo el oído, en una persona sana y joven, puede captar una gama de frecuencias que va desde los 20 Hz hasta los 20, 000 Hz. Por debajo de los 20 Hz se denominara infrasonido y por encima de los 20,000 Hz ultrasonido. 2.2 LONGITUD DE ONDA. El sonido se propaga en el aire, mediante un movimiento ondulatorio, en ondas esféricas alrededor de la fuente que lo emite, de tal forma que la longitud de onda es igual a la velocidad de propagación entre la frecuencia (Figura 2.1), según la expresión: Pág. 3 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. λ= 2.4 ESCALA DEL SONIDO. V f (2.1) El oído registra los cambios de presión del sonido en forma subjetiva, por este motivo, la presión del sonido se mide mediante una escala logarítmica (según la recomendación No. 402, de la Organización Internacional de Normalización), que se ajusta aproximadamente a la sensación que producen estos cambios en el oído. en donde: Longitud de onda, λ V f Velocidad de propagación, Frecuencia. 80 70 Espacio audible por el oído humano Amplitud Infrasonido 90 Ultrasonido dB 100 Amplitud 60 Longitud de onda = λ 50 40 30 Longitud de onda = λ 20 Velocidad de propagación = V 10 0 Figura 2.1 Parámetros de la onda sonora. Hz 1 10 100 1000 10000 100000 2.5 INTENSIDAD DEL SONIDO. Figura 2.1 Percepción óptima del oído humano. Se medirá con referencia a una presión base de 1x10-12 watts por m2 de acuerdo con la expresión. 2.3 LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL SONIDO. La velocidad del sonido en el aire varía principalmente con la presión, la temperatura y el viento, sumándose o restándose la velocidad del sonido con la del viento según esté a favor o en contra de la fuente receptora, ver Figura 3.1. V = 331.4 + 0.6T IL(dB ) = (2.3) donde: IL Nivel de Intensidad del sonido, dB, (2.2) donde: V T 10 log I 1x10 −12 I Intensidad del sonido, W/m2. 2.6 SIGNIFICADO DE LA ESCALA. Velocidad del sonido en el aire, m/s, Temperatura ambiental, °C. La escala de decibeles ha sido construida según el principio de que a un aumento de 1 dB en la presión acústica, corresponde Pág. 4 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 una ampliación en intensidad de aproximadamente 26%, duplicándose la intensidad del sonido cada vez que la presión acústica se eleve 3 dB; y para un aumento de 10 dB, la intensidad del sonido será 10 veces mayor; un sonido de 60 dB será 10 veces más fuerte que otro de 50 dB, ver Tabla 2.1. Si aumentamos la intensidad en 10 veces entonces tendremos un aumento de 10 dB en la presión sonora: 60 dB =I=1 x 10-6 w/m2 70 dB =I=1 x 10-5 w/m2 2.7 MEDICIÓN DEL SONIDO. Tabla 2.1 Presión acústica versus intensidad. Para un aumento o disminución de la presión acústica en dB, de: 3 6 9 10 12 15 20 25 30 40 50 60 70 Corresponde multiplicar o dividir la intensidad del sonido por: 2 4 8 10 16 32 100 320 1 000 10 000 100 000 1 000 000 10 000 000 80 100 000 000 90 1 000 000 000 La medición del sonido se hará por bandas de frecuencia, en octavas, medias octavas o tercias de octava. El análisis del sonido se obtendrá de la representación gráfica de su espectro sonoro, descompuesto en frecuencias graves y agudas, valuadas en decibeles. En la Figura 2.2 se explican las frecuencias con respecto al piano. DIAPASON f LA(-2) 27 DO(2) 130 DO(3) 261 DO(4) 522 DO(5) 1044 DO(6) 2088 DO(7) 4176 LA(3) 435 2.8 SENSACIONES Y UMBRALES DEL OÍDO. La sensación acústica del oído humano es función de la combinación de los valores de la frecuencia (Hz) y la presión acústica (dB). La gráfica de curvas isofónicas muestra claramente que la posición del umbral auditivo varía notablemente de un tono a otro (Figura 2.3). 60 dB = 10 log I/1 x 10-12 por lo tanto I= 1 x10-6 w/m2 intensidad DO(1) 65 Figura 2.2 Frecuencia de los tonos del piano. Ejemplos: Si registramos una presión sonora de 60 dB para aumentar en 3 dB tendríamos que duplicar la intensidad de nuestra fuente sonora: Ahora observemos el resultado de la aumentamos la presión sonora a 63 dB: DO(-1) 32 cuando El sonómetro registra una sensibilidad igual, cualquiera que sea la frecuencia, no así el oído humano que interpreta las presiones acústicas y les da una mayor o menor importancia, según sean graves, medias o agudas. El sonómetro posee filtros que reproducen sensiblemente las curvas de interpretación del oído, 63 dB =10 log I/1 x 10-12 por lo tanto I=1.995 x 10-6 w/m2 Pág. 5 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. que se les llama de ponderación (Figura 2.4). Al medir un sonido con el sonómetro será necesario seleccionar entre las curvas de ponderación A, B ó C. Normalmente se utilizará la curva A y en estos casos debe agregar a la abreviatura de decibel: dB (A). coeficiente de absorción, por la relación entre la energía acústica absorbida y la incidente. La suma de los tres coeficientes anteriores nunca será mayor que la unidad. 60 dB +5 140 130 P 120 umbral de dolor 120 A C B C 100 100 -5 90 90 80 80 -10 70 70 B 60 60 50 50 -15 40 40 30 30 -20 20 20 10 10 umbral auditivo -25 0 A (ds) Lp f 100 180 250 400 630 1000 1600 2500 4000 125 200 315 500 800 1250 2000 3250 8000 Hz 0 110 110 0 80 20 40 60 100 30 50 60 300 200 2 500 3 1000 Hz 8 12 16 KHz 5 4 6 10 14 Figura 2.4 Curvas de ponderación, el ruido, su media y su apreciación. 3. TIEMPO DE REVERBERACIÓN: (REVERBERATION TIME). Figura 2.3 Curvas isofónicas. El tiempo de reverberación, TR, se define como el lapso que tarda un local dado en amortiguar la energía de un sonido hasta un millonésimo de su valor original; es decir, el tiempo que tarda en amortiguar la energía de un sonido de 60 decibeles después de interrumpir la vibración de la fuente abruptamente. 2.9 COEFICIENTES DE LOS MATERIALES. El coeficiente relación entre incidente; el relación entre de reflexión de un material estará dado por la la energía acústica reflejada y la energía acústica coeficiente de transmisión estará dado por la la energía acústica transmitida y la incidente; el Pág. 6 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 3.1 MANIPULACIÓN DEL TIEMPO DE REVERBERACIÓN EN UN LOCAL. 3.2 CÁLCULO DEL TIEMPO DE REVERBERACIÓN. Cuando se pretenden tener valores TR específicos, se debe demostrar en la fase de proyecto mediante cálculos que el local contará con esos valores de tiempo de reverberación. Se debe tener la cantidad de sonido reverberante específico dependiendo del uso y naturaleza del local para cada frecuencia en estudio. Es por ello que en el caso de recintos destinados a la educación debemos tomar en cuenta las recomendaciones internacionales para espacios educativos, tal como la Nacional Acoustic Code. Para obtener los valores deseados para TR se debe observar la geometría interior, las proporciones y la función a la que se destinará el local. A mayor volumen interior de un local, mayor será el tiempo de reverberación; y para un volumen dado a mayor superficie de absorción, la reverberación será menor. Siguiendo la ecuación de W. C. Sabine: TR = 0.161 Tabla 3.1 Factores que influyen en el tiempo de reverberación. Importancia V Abs (3.1) Nota: esta ecuación no debe aplicarse en frecuencias menores a los 100 Hz. Descripción 1 El volumen del local Donde: 2 La absorción de local (la cantidad de sonido que absorben los materiales TR Tiempo de Reverberación, V Volumen del local en m3, Abs Absorción del local en m2. 3 El manejo de las reflexiones 3.3 TIEMPOS DE REVERBERACIÓN RECOMENDADOS. Cuando no se tiene una ecualización adecuada, las palabras pueden parecer entrecortadas o el sonido no es completamente legible. CONDICIONES ACÚSTICAS FAVORABLES PARA LA VOZ = En las Figuras 3.1 y 3.2 se señalan los tiempos de reverberación recomendados en función del uso del local y de su volumen. Asimismo, en la Tabla 3.1 se presentan los volúmenes por espectador aplicables según el destino del local. El tiempo de reverberación para los espacios educativos hasta de 283m3 (10000ft3) no debe exceder de 0.6 segundos. CONDICIONES ACÚSTICAS DESFAVORABLES PARA LA MUSICA El tiempo de reverberación para los espacios educativos con 3 3 3 volúmenes mayores a 283m (10000ft ) y menores a 566m 3 (20000ft ) no debe exceder de 0.7 segundos. 3 En el caso de las aulas cuyo volumen sea mayor a los 566m , y esta no llegue a considerarse un auditorio, entonces el tiempo de reverberación será máximo de 0.9 ó 1 segundo, Tabla 3.2. Pág. 7 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. Tipo Salas de conferencia (aulas) Cines Opera mínimo m3 por espectador óptimo máximo 2.3 3.1 4.0 2.8 4.5 3.5 5.7 Tiempo de reverberación (seg.) Tabla 3.1 Volumen recomendable en auditorios. 5.1 7.4 2.6 2.4 2.2 2.0 5.1 7.1 8.5 Salas de concierto 6.2 7.8 10.8 Ig 1.6 1.4 1.2 1.0 0.4 0.2 s lica cató rto ie onc de c s a l Sa ra Ope Cines Teatro ases s y cl encia 0.8 0.6 Auditorios de uso general as lesi 1.8 fer e con Sala d ción graba o de i d u t Es 250 180 60 80 100 30 40 15 20 8 10 6 3 4 1.5 2 0.6 0.8 1 0.4 0 Volúmen de sala (en m3x 100) Figura 3.1 Tiempo de reverberación versus volúmen de la sala. Pág. 8 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 Articul ación e intel igibil idad creciente M ezcl a de sonidos creciente Orquesta coro u órgano l itúrgico Sinfónica cl ásica Obras coral es profanas Música Ópera Piezas orquestal es contemporáneas, recital es y música de cámara Conciertos "semicl asicos" y grupos coral es con sistema de sonido Obras musical es y operetas Conversación y musica Conciertos de rock Igl esias, Catedral es Auditorios de uso general Auditorio de escuel as superiores Sal as de teatro pequeñas Conversación Sal as de cine Sal ones de actos y conferencias Teatro, presentación de mel odramas Sal ones de cl ase, nivel el emental Estudios de grabación y radiodifusión, sol o conversación 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 Figura 3.2 Tiempos optimos de reverberación. Pág. 9 2.8 3 3.2 3.4 3.6 Tiempo de reverberación (seg) NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. 3 3 SEG. a) PARA VOLUMEN INTERNO ENTRE 283 m Y 566 m (0.7 seg) 1.8 Tabla 3.2 Tiempo de reverberación para aulas según volumen. VOLUMEN m3 Más de 283 m3 y hasta 566 m3 Hasta de 283 m3 1.6 125 FRECUENCIA DE HERTZ 250 500 1000 2000 1.4 1.08 0.9 0.7 0.68 0.8 1.28 0.98 0.78 0.6 0.58 0.68 4000 1.4 1.2 1.0 Las aulas deberán ser ecualizadas en forma semejante a los valores aquí tabulados, siguiendo el mismo comportamiento de la curva, pues de lo contrario podrían aparecer deficiencias en el sonido en una o más frecuencias. 0.8 0.6 0.4 3.4 ECUALIZACIONES. 0.2 Al observar las gráficas de ecualizaciones A y B de la Figura 3.2, podemos ver como en la frecuencia de 1000Hz se iguala al valor requerido. Hacia las frecuencias altas se mantendrá un valor ligeramente mayor, siendo lo contrario en las frecuencias más bajas, en donde, al ser el oído humano menos sensible a éstas se debe dar mayor “brillo”. 125 250 500 1000 2000 Hz 4000 3 SEG. b) PARA VOLUMEN INTERNO MENOR A 283 m (0.6 seg) 1.8 1.6 Tomando en cuenta los volúmenes relativamente pequeños de un salón de clase, nos encontramos que los tiempos de reverberación deben ser calculados únicamente para la voz, pues de lo contrario las características pueden hacer inteligible al orador. 1.4 1.2 1.0 3.5 COEFICIENTES DE ABSORCIÓN. 0.8 Para el cálculo del Tiempo de Reverberación se deberán utilizar los coeficientes de absorción de cada material, una vez que han sido probados en el laboratorio, en la Tabla 3.3 se dan dichos coeficientes de algunos materiales comunes. 0.6 0.4 0.2 125 250 500 1000 2000 Hz 4000 Figura 3.2 Valores recomendados de TR para aulas dependiendo de su volúmen. Pág. 10 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 Tabla 3.3 Coeficientes de absorción. DESCRIPCIÓN Block de concreto sin pintar Block de concreto pintado Tabique expuesto sin vidriar y sin pintar Pisos de concreto o terrazo Concreto aparente sin pintar Mármol o recubrimiento vidriado Madera sobre concreto Fibra de vidrio de 25mm Acabados Aplanado sobre metal desplegado con aire atrás, detenido con largueros. Aplanado yeso o cal, liso sobre bloque concreto Aplanado yeso o cal, aplicado sobre malla de metal desplegado Aplanado yeso o cal, con acabado fino sobre tabique Aplanado acústico Tabla 3.3 Continuación. 125 FRECUENCIA EN HERTZ 250 500 1000 2000 4000 DESCRIPCIÓN 0.36 0.44 0.31 0.29 0.39 0.25 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08 0.03 0.03 0.03 0.04 0.05 0.07 0.01 0.01 0.015 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 Placa de yeso de 13 mm ambos lados y pies derechos de madera de 50x100 mm @ 40 cm. Triplay de 6 mm sobre un espacio de aire de 75 mm y colchoneta de 25 mm de fibra de vidrio. Vidrio común Vidrio grueso Plafón metálico acústico en charolas de 150 mm Linóleo, vinilo, hule, corcho, sobre madera Linóleo, vinilo, hule, corcho, sobre concreto Piso de madera con espacio de aire abajo (polines o durmientes) Alfombra pesada con bajo alfombra de 1.35 kg/m2 hecha de fieltro o hule espuma 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.15 0.11 0.10 0.07 0.06 0.07 0.05 0.08 0.60 0.93 0.99 0.96 0.30 0.12 0.14 0.15 0.09 0.10 0.10 0.07 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.05 0.04 0.03 0.013 0.015 0.02 0.03 0.03 0.05 0.17 0.17 0.50 0.60 0.68 0.66 Cortinas de tela de 0.48 kg/m2 plegado a la mitad de su superficie Pág. 11 125 FRECUENCIA EN HERTZ 250 500 1000 2000 4000 0.29 0.10 0.05 0.04 0.07 0.09 0.60 0.30 0.10 0.09 0.09 0.09 0.35 0.18 0.25 0.06 0.18 0.04 0.12 0.03 0.07 0.02 0.04 0.02 0.58 0.64 0.71 0.63 0.47 0.40 0.02 0.04 0.05 0.05 0.10 0.05 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.40 0.30 0.20 0.17 0.15 0.10 0.80 0.24 0.57 0.69 0.71 0.73 0.07 0.31 0.49 0.75 0.70 0.60 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. Cortinaje de tela de 0.60 kg/m2 plegado a la mitad de su superficie Tabla 3.3 Continuación. 0.14 0.35 0.55 0.72 0.70 0.65 DESCRIPCIÓN Tabla 3.3 Continuación. DESCRIPCIÓN Cortinaje de tela de 0.35 kg/m2 colgado vertical en contacto con el muro Bancas de madera, ocupadas por unidad de área de piso (m2) Butacas acojinada por unidad de área de piso (m2) Butacas sin ocupar cubiertas de cuero por unidad de área de piso (m2) Espectadores en asientos acolchonados por unidad de área de piso (m2) Tableros y lambrines con una capa de aire atrás Tableros y lambrines sin una capa de aire atrás Tableros con resonadores Tableros de placas perforadas Tableros de placas perforadas con aire atrás 125 FRECUENCIA EN HERTZ 250 500 1000 2000 4000 0.03 0.04 0.35 0.11 0.17 0.24 0.37 0.44 0.67 0.70 0.80 0.72 0.19 0.37 0.56 0.67 0.61 0.59 0.15 0.25 0.36 0.40 0.37 0.35 0.39 0.57 0.80 0.94 0.92 0.87 0.50 0.50 0.33 0.25 0.19 0.13 0.52 0.50 0.25 0.199 0.16 0.13 0.30 0.68 0.68 0.66 0.55 0.12 0.52 0.70 0.63 0.68 0.88 0.72 0.60 0.68 0.73 0.80 0.87 0.82 Aire ambiente por cada 100 m3 con humedad relativa de 50%. Agua FRECUENCIA EN HERTZ 250 500 1000 2000 4000 ------- ------ ------- 0.30 0.90 2.40 0.008 0.008 0.013 0.015 0.020 0.025 125 3.6 REFLEXIONES INDESEABLES. El tener tiempos de reverberación adecuados no quiere decir que estemos exentos de problemas causados por reflexiones indeseables. Estos pueden ser causados por esquinas, superficies cóncavas, Figura 3.3, superficies paralelas, Figura 3.4, etc. En el caso de que exista el fenómeno de onda estacionaria se recomienda evitar el paralelismo entre las superficies. Un plano reflector a gran distancia en un espacio alargado puede producir un eco dando por resultado el fenómeno denominado “slap” como se muestra en la Figura 3.5. Figura 3.3 Nodo de ruido generado por concavidad. Pág. 12 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 3.7 EVITAR EL ECO. Se produce un eco cuando existe en algún lugar de la sala una reflexión del sonido después de un intervalo mayor de 0.05 seg., para lo cual es necesario determinar puntos y el posible foco acústico dentro del salón para calcular la diferencia en el tiempo de recorrido del sonido original y de su reflexión; para ello se deberá cumplir la siguiente expresión: sonido rebotado Sonido Original Receptor Rebote del sonido TI = TD ≤ 0.05seg. Emisor (3.2) donde: TI Tiempo de recorrido indirecto del sonido, TD Tiempo de recorrido directo del sonido. Rebote del sonido 3.8 RESONANCIAS COINCIDENTES. Figura 3.4 Defecto acústico por planos paralelos. Se deben evitar resonancias coincidentes con algunas frecuencias locales de forma rectangular, para lo cual la altura de piso a techo del salón, no debería ser múltiplo entero del largo o ancho del propio salón. En la Figura 3.6 podemos ver un espacio cuya geometría ocasiona el defecto acústico de las resonancias coincidentes. 9.00 Sonido Original Emisor Rebote del sonido h=3.00 Figura 3.5 Defecto acústico por efecto “SLAP”. Figura 3.6 Defecto acústico por resonancia coincidente. Pág. 13 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. niveles se hacen las recomendaciones para los niveles de Sonidos de Fondo aceptables. La Tabla 3.3 nos muestra los coeficientes de absorción de los materiales más comunes en la construcción, de las frecuencia de 125 Hz a la de 4000 Hz. Observando la tabla podemos ver algunos materiales que se comportan de forma opuesta con respecto a las frecuencias agudas o graves. Por ejemplo la fibra de vidrio o la alfombra tienden a apagar las frecuencias altas permitiendo la reflexión de las frecuencias bajas. En el caso de la madera sucede lo contrario pues la tendencia es el apagar las bajas frecuencias y elevar el tiempo de reverberación de las frecuencias altas. De esta manera el especialista debe tener una mezcla adecuada de materiales con el fin de ecualizar en forma natural los locales. Transmisión de ruido por estructura Transmisión de ruido por estructura 4. NIVELES DE RUIDO DE FONDO. Transmisión de ruido por instalaciones El nivel de Ruido de Fondo o Criterio de Ruido (Noise Criteria) es el valor con el que se describe la intensidad del ruido dentro de un espacio. En los espacios educativos el cumplimiento de este factor es de suma importancia para que el auditorio pueda mantenerse en concentración. Algunos espacios cuya naturaleza no sea la de estar en contacto con un orador o una fuente sonora expuesta a la apreciación, no requieren un seguimiento estricto en cuanto al Nivel de Ruido de Fondo como por ejemplo el interior de un cuarto de máquinas. Emisor externo de ruido Receptor Transmisión de ruido por colindancia Figura 4.1 Emisores de ruido externos. Deben considerarse y tratarse cuidadosamente los ruidos generados por las instalaciones eléctricas, hidro-sanitarias o de clima entre otras. 4.2 LIMITES DE LOS SONIDOS DE FONDO. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 e eclcas l ae s 125 250 500 1000 2000 4000 e r i o Crit s d eerio r us de i d ori dso aslal oonn essd de El exceso de ruido dentro de un local puede degradar la comunicación en un espacio, es por ello que las normas han establecido Niveles de Ruido específicos dependiendo del uso del espacio. Estos ruidos pueden ser generados por emisores externos al local, por la vibración del sistema del edificio o por un espacio adyacente como se muestra en la Figura 4.1. 0 62.5 Cr i t Centro de las bandas de octavas 4.1 EXCESO DE RUIDO. 8000 Las normas (IS0) fijan el nivel de molestia, derivadas de estudios estadísticos como se observa en la Figura 4.2. En base a estos Números de criterio de ruido Figura 4.2 Niveles de molestia presión sonora en dB. Pág. 14 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 4.3 CARACTERÍSTICAS DEL NIVEL DE RUIDO. Tabla 4.2 Criterio de ruido de fondo en otros espacios. Cabe mencionar que el Criterio de Ruido o Nivel de Ruido, NR, de Fondo dependerá de las características específicas de los espacios como se puede apreciar en las Tablas 4.1 y 4.2. El criterio para el control de ruido será el siguiente: Criterio en los espacios educativos Tabla 4.1 Criterio de ruido de fondo en espacios educativos* Niveles (NR) recomendados (dB)** Criterio Niveles (NR) recomendados (dB) Sala de conciertos 15-25 Estudio de sonido o radiodifusora 15-25 Teatro de ópera 20-30 Estudio de televisión 15-25 Oficinas privadas ejecutivas 30-35 Estudio de filmación cinematográfica 25-30 Área de lactantes 25-30 Sala de conferencias 25-30 Salón de clases 30-35 Iglesias y sinagogas 20-30 Aula de computación 40-50 Juzgados o tribunales 25-30 Cuarto de música 20-30 Auditorios y salones de reunión 25-30 Auditorios y salones de reunión 25-30 Hogar, recámaras 25-35 Bibliotecas 30-35 Cinematógrafo 25-30 Oficinas semiprivadas 30-40 Hospital 30-45 Oficinas generales 35-40 Restaurante 30-40 Teatro escolar 20-30 Sala de dibujo 35-45 Talleres 40-50 Gimnasio 40-45 NO APLICA Oficina general de mecanografía y contabilidad 40-45 35 dB A*** 4.4 INFLUENCIA DE LA FRECUENCIA EN EL NR. Talleres pesados 566m3 Espacios educativos de hasta el Nivel de Ruido de Fondo no deberá exceder de: Espacios educativos con volumen mayor a 566m3 el Nivel de Ruido de Fondo no deberá exceder de: Los niveles de ruido de fondo se considerarán para cada frecuencia, ya que como podemos ver en las gráficas de las Figuras 4.3 y 4.4 las frecuencias bajas son menos molestas para el oído humano pues es menos sensible a éstas y por lo tanto el nivel NR puede ser mayor. 40 dB A*** * Si el sonido de fondo es más intenso que el aquí tabulado producirá molestias. ** Cuando el periodo más ruidoso sea causado por transporte, el nivel máximo se incrementará en 5 dB. ***Ver tabla de curvas de ponderación (Figura 2.4) Pág. 15 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. La Tabla 4.3 nos muestra los valores numéricos del nivel de presión sonora en dB para el criterio de ruido respecto a cada frecuencia. 95 NR 90 90 80 Mu y 80 80 Niveles de la presión del sonido en dB NC Of 0 -3 0 -2 NC NC 40 30 20 10 0 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 2k 4k 75 do s Ru i 50 40 65 o do 60 55 Mo de r ad o Tr 30 an qu i 50 45 40 lo 35 30 20 Mu 10 25 y Tra nqu i lo 10 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k Frecuencias centrales de la banda de octava en Hz 8k Frecuencias centrales de la banda de octava en Hz Figura 4.4 Curvas en rangos de ruido. Figura 4.3 Curvas de recomendación de locales. Pág. 16 20 15 0 10 125 250 500 1k do so Ru i 60 15 31.5 63 80 70 Niveles de la presión del sonido en dB No rec omen NC dabl -50 e par a loca 40 Lo les cal Of es Amp ic l ios ina para sM Dibuj o ed O ian fi as , ci cua na r tos s de Ho P ic te l ri va in da as s y Ej Bi b ec l i ot e ut ca i va s, Cas as Subu rbanas 60 50 75 Ru i Niveles de Ruido (NR) NC -60 70 70 85 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 Tabla 4.3 Criterio de ruido del nivel de presión del sonido, dB. CURVA CR-70 CR-65 CR-60 CR-55 CR-50 CR-45 CR-40 CR-35 CR-30 CR-25 CR-20 CR-15 63 83 80 77 74 71 67 64 60 57 54 50 47 125 79 75 71 67 64 60 57 52 48 44 41 36 FRECUENCIAS EN Hz 250 500 1000 2000 75 72 71 70 71 68 66 64 67 63 61 59 62 58 56 54 58 54 51 49 54 49 46 44 50 45 41 39 45 40 36 34 41 36 31 29 37 31 27 24 33 26 22 19 29 22 17 14 4000 69 63 58 53 48 43 38 33 28 22 17 12 Tabla 5.1 Factores que modifican los niveles STC. Factor 1 8000 68 62 57 52 47 42 37 32 27 21 16 11 2 3 Material Los materiales utilizados (Tabla 5.2) Los métodos de ensamble de paredes, pisos y techos La ubicación de las penetraciones necesarias para paso de ductos y cajas eléctricas (Figura 5.1). 5.1.1 Ubicación de cajas eléctricas. La colocación de las cajas eléctricas se deberá intercalar a un espacio mínimo de 60 cm (Figura 5.1) ya que de esta forma se puede evitar la transmisión de ruido entre los espacios. De ser un sistema de muro hueco, se recomienda utilizar un elemento aislante como la fibra de vidrio el cual permitirá un mejor nivel de aislamiento. 60 cm 5. NIVELES STC (SOUND TRANSMISSION CLASS). 60 cm La cantidad de sonido transportado por el aire, la cual es bloqueada por un material, es medida en niveles STC (Sound Transmission Class). Controlar el ruido entre dos espacios es necesario cuando las barreras son débiles o cuando dentro de un local se ha especificado un nivel de ruido específico y este no es alcanzado por la transmisión de ruido de un espacio adyacente. Cuando un STC es bajo, esto se puede solucionar agregando masa, espacios de aire, etc. (Tabla 5.1). Los muros deberán sellarse con el piso y el techo así como con los elementos colindantes. Figura 5.1 Colocación de cajas eléctricas. 5.2 CAPACIDAD AISLANTE. 5.1 AISLAMIENTO. La capacidad de aislamiento acústico de un material estará dada en función de su módulo de elasticidad, suavidad, espesor, porosidad y resistencia al flujo. En la Tabla 5.2 se presentan algunos ejemplos de la capacidad de aislamiento acústico de algunos materiales. El nivel de aislamiento STC depende de una combinación de factores, no sólo del material utilizado sino también de su colocación y diseño de instalaciones, tal como se expresa en la Tabla 5.1: Pág. 17 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. 5.3 ESTIMACIÓN DEL AISLAMIENTO. 5.3.1 División de locales por un solo material. Tabla 5.2 Aislamiento acústico de elementos estructurales. AISLAMIENTO ACÚSTICO APROXIMADO Mampostería de piedra de 60 cm de espesor Concreto de 30 cm de espesor dB 56 57 Concreto Concreto Concreto Concreto 54 52 50 48 de de de de 25 18 15 12 cm cm cm cm de de de de espesor espesor espesor espesor Concreto de 8 cm de espesor Concreto de 4 cm de espesor Muro de tabique de 28 cm de espesor Muro de tabique de 14 cm de espesor Muro de 10 cm con placas de yeso de 13 mm en cada lado (hueco) Muro de 10 cm con placas de yeso de 16 mm en cada lado (hueco) Entrepisos: Losas de concreto (ver espesores de 4 a 30 cm) Losas de concreto 10 cm de espesor con loseta vinílica Losas de concreto con piso construido con 6 mm de corcho, triplay de 16 mm y parque de encino de 8 mm Losas de concreto encasetonada, capa de compresión de 4 cm Losas de concreto encasetonada, capa de compresión de 4 cm con falso plafón. Lámina de asbesto de 6 mm (sellada eficazmente en marco) Vidrio de 5 mm (sellado eficazmente en marco) El cálculo del aislamiento, acústico aéreo, R, cuando la división entre un local y otro este dada por un solo material, la podemos calcular con la siguiente expresión: R = 20 log(m f ) − 43 (5.1) donde: R m f 45 40 50 40 Es la intensidad que llega al receptor dentro del cuarto, dB, La masa de la superficie en kg/cm2, Es la frecuencia en Hz. 5.3.2 División de locales por más de un material. 30 El cálculo del aislamiento acústico aéreo cuando la división entre un local y otro este dada por más de un material, la podemos calcular con la siguiente expresión: 33 & $ ∑ Si Rg = log $ $ ∑ Si $% 10 0.1Ri 45 48 40 # ! ! ! !" (5.2) donde: 45 Rg Si 25 20 Ri Es el aislamiento acústico global dentro del cuarto, dB, Es la superficie del elemento aislante (muro, ventana, etc.), m2 Aislamiento específico del elemento contractivo de área Si. Por ejemplo para cerramiento ciego con una ventana, la ecuación 5.2 queda de la siguiente forma: Pág. 18 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 # ! ! ! !" Tabla 5.3 Frecuencias criticas en diferentes materiales. (5.3) Las ecuaciones 5.1 a 5.3 son validas en el rango de frecuencias comprendidas mayores a la frecuencia natural del sistema, f0 pero menores a la frecuencia crítica coincidente, fc. 5.4 FRECUENCIA CRÍTICA O COINCIDENTE. La frecuencia crítica o de coincidencia, fc, en la que la longitud de onda del sonido coincide con el espesor del material, da como resultado un mínimo de eficiencia aisladora, en forma teórica podemos estimar su valor con la siguiente expresión: ( ) ρ µ E 7 2 2 2 1 800 500 700 300 000 Frecuencia crítica en Hz para un espesor de 1 cm. 1 000 1 200 1 300 1 800 4 000 2 000 a 2 500 2 500 a 5 000 600 a 700 6 000 a 18 000 14 14 000 250 1 000 18 000 85 000 Nota: Para obtener los valores aproximados de la frecuencia crítica, dividir o multiplicar la frecuencia de la tabla entre el espesor en cm. (5.4) donde: Velocidad del sonido en el aire, m/seg., c d Peso Específico Acero Vidrio Aluminio Concreto Yeso Ladrillo macizo de barro (varía) Madera (varía) Poliestireno expandido Corcho Hule Siendo Sc y Sv las áreas de las partes ciegas y ventana con aislamiento Rc y Rv respectivamente. c 2 12 ρ 1− µ 2 fc = 2π d E Material Espesor de la pared, m, Densidad del material de la pared, kg/m2 , Coeficiente de poisson, Modulo de Young, N/m2 . En la Tabla 5.3 y Figura 5.2 se dan los valores de frecuencia crítica para diversos materiales. Niveles de la presión del sonido en dB & $ Sc + Sv R g = 10 log $ $ Sc + Sv $% 10 0.1Rc 10 0.1Rv 0.2 2 10 4 cm 0.4 0.1 Acero Vidrio 0.2 0.6 0.8 1.0 0.2 5 0.4 0.6 0.8 2 0.4 0.6 0.8 1.0 1 10 3 2 0.4 0.6 0.8 cm 1.0 2 5 10 4 2 10 Plomo 2 ladrillo 4 6 8 Madera 10 Contrachapada cm 6 20 8 10 40 60 10 5 40 2 10 1 Hormigon 2 5 10 2 5 10 2 2 5 80 100 60 80 100 10 3 2 5 Peso de la pared (kgf/m ) 2 Figura 5.2 Frecuencias críticas para diferentes material y espesores. Pág. 19 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. 5.5 NIVELES DE STC. Tabla 5.7 STC para Escuela Secundaría General. Los siguientes niveles de STC (Tablas 5.4 a 5.13) son los mínimos recomendados para lograr un aislamiento óptimo en los espacios. Las matrices explican las condiciones de aislamiento dependiendo de los locales colindantes. Cabe mencionar que el emplazamiento o lugar en el que se encuentre la escuela, la geometría, las dimensiones, las fuentes de ruido vecinas, etc. deben tomarse en cuenta con el fin de lograr una adecuación de los niveles en forma particular para cada proyecto. Talleres Lab. Escaleras Baños Exterior NA 60 50 45 53 50 S.médico 50 50 60 50 45 45 45 Talleres 60 60 NA 50 45 NA 50 Laboratorios 50 50 50 NA 45 NA 50 Biblioteca 50 50 50 50 45 53 50 Exterior Baños Act. Agr Aula 50 60 50 53 50 Lab-Taller 60 NA 50 NA 50 Tabla 5.9 STC para Preparatoria por Cooperación. 50 NA 60 Pág. 20 Exterior Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] Espacios Aula Escaleras Exterior Baños Aula 50 45 50 53 Sala de juntas 45 45 50 53 Usos múltiples 50 50 50 53 Baños Tabla 5.6 STC para Escuela Primaria. Escaleras Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] Lab. 53 NA 60 45 Talleres 45 NA 60 A. Audiovisual Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] Niveles de Aislamiento Recomendados STC [dB] Espacios Aula Cocina Baños Exterior 50 45 60 50 Tabla 5.8 STC para Tele Secundaría. Tabla 5.5 STC para Jardín de Niños Urbano. Aula Cocina Cantos Y Juegos A. Visual 45 45 45 60 53 Lab-taller 45 45 45 60 45 A. Visual Comedor 50 50 45 60 50 Aula Cocina 45 45 45 60 60 Aula Exterior 53 53 45 60 45 Espacios Escaleras 50 50 50 60 50 Espacios Baños Aula Lactantes Espacios Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] 50 50 50 60 Aula Espacios Tabla 5.4 STC para Centros de Desarrollo Infantil. Aula Lactantes S. Médico S. Música Aula Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] Aula A. Audiovisual S. Médico Talleres Laboratorios 50 45 50 60 50 45 NA 50 60 50 60 60 60 NA 50 50 50 50 50 NA 45 45 45 45 45 53 53 45 NA NA 50 50 45 50 50 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 Baños Exterior Aula A. Visual Talleres Lab. Escaleras Baños Exterior 50 45 60 50 45 53 50 Aula 50 45 60 50 45 53 50 A. Audiovisual 45 NA 60 50 45 53 50 A. Audiovisual 45 NA 60 50 45 53 50 S. Médico 50 50 60 50 45 45 45 Cafetería 60 60 60 60 NA NA NA Talleres 60 60 NA 50 45 NA 50 Talleres 60 60 NA 50 45 NA 50 Laboratorios 50 50 50 NA 45 NA 50 Laboratorios 50 50 50 NA 45 NA 50 Biblioteca 50 45 60 50 45 53 50 Biblioteca 50 45 60 50 45 53 50 Espacios Escaleras Aula Espacios Lab. Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] Talleres Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] A. Visual Tabla 5.12 STC para C.B.T.A. Aula Tabla 5.10 STC para C.E.T.I.S. Tabla 5.11 STC para C.B.T.I.S. Tabla 5.13 STC para CONALEP A. Audiovisual 45 NA 60 50 45 53 50 S. Médico 50 50 60 50 45 45 45 Talleres 60 60 NA 50 45 NA 50 Laboratorios 50 50 50 NA 45 NA 50 Biblioteca 50 45 60 50 45 53 50 Exterior 50 Baños 53 Escaleras Exterior 45 Lab. Baños 50 Talleres Escaleras 60 A. Visual Lab. 45 Aula Talleres 50 Niveles de aislamiento recomendados STC [dB] Aula 50 45 60 50 45 53 50 A. Audiovisual 45 NA 60 50 45 53 50 Talleres 60 60 NA 50 45 NA 50 Laboratorios 50 50 50 NA 45 NA 50 Biblioteca 50 45 60 50 45 53 50 Espacios A. Visual Aula Espacios Aula NIVELES DE AISLAMIENTO RECOMENDADOS STC [dB] Pág. 21 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. posición específica y pueden coincidir en el mismo eje. No así en los sistemas de muros donde no existe un panel intermedio, en ese caso las instalaciones deben desfasarse como se observa en la Figura 5.1, con el fin de evitar la transmisión de ruido de un local a otro. Debe buscarse, mediante la adecuación del sistema constructivo y las características aislantes de los materiales llegar a los niveles STC recomendados. Sin embargo, siempre a criterio del especialista, deben observarse las fuentes de ruido vecinas con el fin de aumentar, adecuar o disminuir los valores antes descritos. Es decir, el aislamiento por ruido exterior no podrá ser el mismo en el campo que en la ciudad, o junto a una avenida o lejos de ella. Por ello es importante siempre tomar en cuenta el criterio del especialista. En algunos casos se busca aislar una frecuencia determinada, y se debe atender en forma particular. Tabla 5.14 Ejemplos Presión sonora N/m2 Proyecto Atlas (a 100 m.) Nivel de presión sonora en dB Ensordecedor 194 Hélice de avión (a 5 m.) Umbral del dolor Panel 16 mm Umbral de sensibilidad 130 200 120 20 120 110 Rayo (trueno) Fibra de Vidrio Detalle en alzado de elemento constructivo aislante muro 2.63 16-63-13 F.V.-63-16 100 Remachadora de acero (a 5 m.) Estructura Bastidor 63 mm Muy fuerte Camión ruidoso (a 5 m.) Radio con gran volumen Panel 13 mm 85 2 x 10-1 Fuerte Calle con mucho tráfico Automóvil (a 10 m.) Conversación (a 1 m.) 2 x 10-2 2 x 10-2 60 Normal 50 40 Jardín silencioso Tic-Tac de reloj pulsera 80 70 Hogar tranquilo Detalle en planta de elemento constructivo aislante muro 2.63 16-63-13 F.V.-63-16 90 35 2 x 10-4 Débil 30 20 Umbral de la sensibilidad Cuarto a prueba de ruido Figura 5.3 Muro para aislamiento. La Figura 5.3 nos muestra un sistema de muro con una capacidad de aislamiento STC = 52 compuesto por tres paneles de tablaroca, dos de 16mm y uno central de 13mm, estructura interna de 63mm y fibra de vidrio. Este sistema es muy recomendado ya que las cajas eléctricas no requieren de una Pág. 22 10 2 x 10-5 0 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 Tabla 5.17 Vecindad favorable desde el punto de vista acústico. 5.6 REFERENCIAS DE LOS NIVELES DE PRESIÓN SONORA. Los siguientes niveles de presión sonora los podemos utilizar como referencia para el cálculo y la determinación de los niveles STC dependiendo de la ubicación de un espacio respecto a determinada fuente sonora. Locales Adyacentes Salón de juegos Restaurante y cocina Talleres Gimnasio Salón de juegos * * * IVb 5.7 LA CLASIFICACIÓN DEL AISLAMIENTO ACÚSTICO BRUTO. Gimnasio IVb IVb IVb - Para comprender los límites del sonido es necesario relacionar dichos niveles con categorías que nos permitan clasificar los niveles sonoros de forma cualitativa, Tabla 5.15. Talleres IVb IVb - - Restaurant IVb - - - * Combinaciones a evitar por razones funcionales. Tabla 5.15 Aislamiento acústico bruto. Sonidos Graves f100 315 Hz Sonidos Medianos f400 a 1250 Hz Sonidos Agudos f1600 a 5000 Hz I (Muy Fuerte) 40 a 55 dB 58 a 62 dB 64 dB II (Fuerte) 33 a 58 dB 51 a 54 dB 57 dB III (Mediano) 25 a 40 dB 43 a 46 dB 49 dB IVa (Débil) 21 a 36 dB 39 a 42 dB 45 dB IVb (Muy Débil) 16 a 31 dB 34 a 37 dB 40 dB Categoría 5.9 LA CLASIFICACIÓN DE LAS PAREDES SEGÚN SU COEFICIENTE DE REDUCCIÓN R. Las paredes o muros se clasifican dependiendo de su coeficiente de reducción del ruido, de esto depende dentro de que categoría entra o que tan beneficioso es acústicamente hablando, Tabla 5.18. Tabla 5.18 Clasificación de las paredes. Según su coeficiente de reducción (R) Sonidos Sonidos Sonidos Graves Medianos Agudos Categoría f 100 a 315 f 400 a 1250 f 1600 a Hz Hz 5000 Hz I Muy Fuerte 43 a 58 dB 61 a 64 dB 67 dB II Fuerte 35 a 50 dB 53 a 56 dB 59 dB III Mediano 26 a 41 dB 44 a 47 dB 50 dB IVa Débil 21 a 36 dB 39 a 42 dB 45 dB Las categorías recomendables de aislamiento acústico bruto entre dos locales se establecen en la Tabla 5.16. 5.8 COLINDANCIA DE LOS LOCALES. La vecindad favorable de los locales, desde el punto de vista acústico se muestra en la Tabla 5.17. IVb Muy débil 16 a 31 dB 34 a 37 dB 40 dB Se puede ver claramente en esta tabla que los ruidos agudos pasan más fácilmente el aislamiento que los ruidos graves. Pág. 23 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. Tabla 5.16 Aislamiento acústico bruto entre dos locales. Sala de lectura, Biblioteca Clases, Administración Circulaciones Locales especiales dinámica limitada Locales especiales dinámica relativamente elevada Música Locales especiales dinámica intensa Sala polivalente Restaurante CATEGORÍAS RECOMENDABLES Construcciones adyacentes II II III II III III III III III Restaurant III III IVb III IVb IVb IVb IVb IVb Sala polivalente II III IVb III III III III III III Dinámica limitada I I IIIo u IVb II II II II II II Música I I Io u II II II II II II II Dinámica relativamente elevada II II III IVb IVb IVb IVb IVb IVb Dinámica intensa II II III IVb Circulaciones II III -- Clases y administración II III Lectura III IVa Pág. 24 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 6. AISLAMIENTO DE IMPACTO (IMPACT ISOLATION CLASS). Gimnasios, Estudios, Danza, etc. El aislamiento de impacto, IIC, es la medida de la capacidad del entrepiso para bloquear la transmisión de ruido a través de la estructura hacia un espacio inferior. 6.1 VALORES RECOMENDABLES DE IMPACTO. Cuando el valor de IIC es menor a 45 (medido sin alfombra) el ruido se transmite a través de la estructura provocando distracción en el espacio inferior (Figura 6.1). Espacio educativo Espacio de sin actividad de impacto Figura 6.2 Locales superiores no aptos. IIC-45 Espacio educativo Para aumentar el nivel de IIC se pueden tomar varias medidas, entre ellas: Tabla 6.1 Aumento de los niveles de aislamiento por impacto. Tipo 1 Figura 6.1 Sonido por impacto. 2 6.2 LOCALES NO APTOS. 3 No se debe localizar ningún espacio de alto impacto (gimnasio, salón danza, etc.) en el piso superior a un aula. En tales casos el valor de IIC debe ser por lo menos de 70 (Figura 6.2). 4 Pág. 25 Descripción Utilizar un sistema de piso flotante con el fin de aislar los impactos en la estructura. Utilizar un sistema de plafones duros suspendidos por sujetadores elásticos. Colocar superficies como alfombras, bajo alfombras o pisos plásticos. Aislar o proteger contra el impacto los elementos de la estructura que estén más expuestos a cualquier golpe propio del uso del local. NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. 6.3 SISTEMAS DE PISO. Las categorías recomendables en los pisos sometidos a ruidos de choque: Se pueden utilizar sistemas de pisos flotantes con el fin de lograr los niveles de aislamiento deseados (figuras 6.3 y 6.4). En algunos casos, de acuerdo al criterio del especialista, si el espacio superior genera muy poco ruido por impacto, entonces se puede utilizar un sistema de alfombras (siempre con bajo alfombra). En el caso de que sí se requiera un aislamiento de 45, deberán utilizarse los sistemas de piso flotante, cuidando que los zoclos sean de vinil o materiales similares (elásticos) y en el caso de utilizar un sistema con capa de poliestireno, ésta no sea menor en su espesor a 2cm. En el caso de salones de alto impacto que se encuentren en la parte superior de un aula, se deberá considerar un sistema de muretes ligados al piso flotante, con el fin de contener los impactos horizontales. Firme de concreto Mamposteria Piso Zoclo 2 cm Poliestireno Losa Trabe 6.3.1 Detalle de sistemas de pisos flotantes. Es necesario aclarar que las recomendaciones para el acondicionamiento acústico, y en especial la construcción de pisos flotantes deben ser supervisadas por un especialista, con el fin de lograr el óptimo funcionamiento de los sistemas. Figura 6.3 Sistema de piso flotante con poliestireno. 6.3.2 La clasificación de los pisos. Mamposteria 3cm Fibra de vidrio Según su poder de transmisión de ruidos de impacto los sistemas de piso se clasifican de acuerdo a la Tabla 6.2. Piso Zoclo Tabla 6.2 Clasificación de los pisos *. Transmisión Sonidos graves f100 a 315 Hz Sonidos medianos f400 a 1250 Hz I Bueno < 53 dB 50 a 47 dB II Regular < 63 dB 60 a 57 dB III Malo < 73 dB 70 a 67 dB Categoría Sonidos Agudos f1600 a 5000 Hz Losa Bastidor de madera 43 a 39 dB 53 a 49 dB 63 a 59 dB Trabe Figura 6.4 Sistema de piso flotante con fibra de vidrio. * Clasificación de pisos de acuerdo al poder de transmisión de ruido y de choque. Pág. 26 VOLUMEN 3 TOMO IV HABITABILIDAD Y FUNCIONAMIENTO ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO REVISIÓN: 2014 Tabla 6.3 Pisos sometidos a ruidos de choque, (NBN 576.40) categorías recomendables. Locales Superiores Sala de lectura y estudio Clases de enseñanza media Locales de clase Locales de dinámica limitada Locales de dinámica elevada Música Locales de dinámica intensa Cafetería Posición Preferente Sala de lectura y estudio II II II II I* I I* II*** en alto Clases de enseñanza media II II II II I* I I* II*** en alto Locales de clase III III III III I* I I* II*** en alto Locales de dinámica limitada III III III III III III II* III abajo Locales de dinámica elevada III III III III III III III III abajo Música III** III** III** II II II II* II*** abajo Locales de dinamica intensa III III III III III III III III abajo Sala polivalente III III III III III II II III siempre P.B. Cafetería III III III III III III III III siempre P.B. Locales Inferiores * Combinaciones a evitar por razones funcionales. ** Por razón de ruidos exteriores el local de música se debe situar en los pisos superiores. *** Puede ser reducido a la categoría III en caso de que la cafetería sea de auto servicio. Pág. 27 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES. 7. COMPROBACIÓN DE LOS NIVELES ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO EN LOS ESPACIOS. preverse en los alumnos y personal que utilicen estos espacios usen protecciones adicionales tales como: DE a) Tapones cilíndricos: Los tapones son esponjosos, se ajustan de forma sencilla aplicando presión o se pueden moldear antes de introducirlos. Una vez dentro estos tapones se expanden y de esta forma se ajustan para un mejor aislamiento del ruido exterior. (Son desechables). b) Tapones moldeados: Los tapones son de material flexible y se ajustan al oído perfectamente ya que se usan diferentes tamaños, debiéndose usar el correcto para cada anatomía. Una de las ventajas de estos tapones es que son reutilizables y pueden lavarse. c) Protectores auriculares: Estos tapones tienen forma de audífonos, contienen una banda ajustable a la cabeza con dos copas de almohadillas que sellan alrededor del oído. Los tapones se pueden usar debajo de las almohadillas para mayor protección. Este tipo de protectores es recomendable cuando los tiempos de exposición son muy prolongados ya que son más cómodos. La comprobación de los niveles debe ser efectuada con el fin de asegurar que se cumplan con los estándares antes descritos. De ser posible se medirán los niveles de ruido de fondo, el tiempo de reverberación, los niveles STC y IIC para un excelente diseño acústico. 7.1 CONDICIONES DE SEGURIDAD E HIGIENE EN RECINTOS DONDE SE GENERE RUIDO. Los espacios educativos más expuestos a ruidos son los talleres. Las máquinas pueden generar ruidos continuos de gran intensidad los cuales pueden afectar la capacidad auditiva de los alumnos y maestros. Por lo anterior debe considerarse la aplicación de la norma oficial mexicana NOM-011-STPS-2001: Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se genere ruido. Nota: Los protectores de los oídos deben usarse cuando el nivel del ruido es mayor a 85 decibeles. La exposición continua al ruido provoca pérdida de la capacidad auditiva, estrés en los alumnos y personal en general, pérdida de importantes instrucciones de seguridad, pérdida temporal de la audición, etc. Por ello es que existen límites máximos de exposición en tiempo de acuerdo a la presión acústica a la que se está expuesto. 7.2 CONDICIONES Y COMPROBACIÓN. Una vez terminada la obra deberán medirse los niveles de aislamiento resultantes así como el balance de las frecuencias de ser requerido en dicho espacio. Dichas mediciones deberán realizarse con sonómetros que cumplan con las características de la norma oficial mexicana NOM-011-STPS-2001. De acuerdo a la norma NOM-011-STPS-2001 los límites máximos de exposición al ruido son los siguientes: Tabla No. 31 Límites máximos permisibles de exposición. NER 90 dB (A) 93 dB (A) 96 dB (A) 99 dB (A) 102 dB (A) 105 dB (A) Para medir la velocidad de equipo en movimiento, (motores, extractores, etc.) deberán utilizarse tacómetros con el fin de obtener resultados confiables, y no deberá tomarse como referencia la especificación de RPM contenida en el texto de especificaciones del motor. Tiempo 8 horas 4 horas 2 horas 1 hora 30 minutos 15 minutos La determinación del NER se realizará de acuerdo a lo establecido en la norma NOM-011-STPS-2001. Del mismo modo deberá Pág. 28