Tratamiento digital de imagen

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7.1 Vías de transmisión indirectas7.2 Transmisión del sonido por flancos7.3 Efecto sobre el aislamiento de fisuras y orificios7.4 Puentes acústicos 7.5 Ruido y vibraciones7.6 Sistemas de aire acondicionado7.7 Transmisión por las instalaciones

7.7.1 Instalaciones de fontanería7.7.2 Ascensores y montacargas7.7.3 Sistemas de calefacción

7.8 Métodos de atenuación del ruido de impacto7.9 Pantallas y barreras acústica.

Tema 7: Ruido y vibraciones de las instalaciones

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7.1 Vías de transmisión indirectas• En cualquier edificación todos los elementos constructivos están

interconectados entre si, por tanto, si intentamos evitar la transmisión del ruido entre dos locales deberemos tener en cuenta que la presión sonora no solo excita la pared divisoria entre ambos sino que simultáneamente lo hace para todas las superficies del local. Dado que están conectadas a

ella, esto provoca múltiples caminos de conexión acústica

El aislamiento de la pared divisoria, medido en laboratorio, siempre será mayor que el medido entre dos locales adyacentes

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• a) En construcciones homogéneas, es decir, cuando el elemento separador y los adyacentes son de la misma masa, las transmisiones por vía indirecta reducen el aislamiento del elemento separador en unos 5 dB.

• b) En construcciones no homogéneas, cuando el elemento separador tiene una masa sensiblemente superior a la de los adyacentes, la reducción es netamente superior a 5 dB.

• c) En construcciones no homogéneas, cuando el elemento separador es ligero en comparación con los adyacentes, las transmisiones por vía indirecta son despreciables ante la magnitud de la transmisión directa.

7.1 Vías de transmisión indirectas

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7.2 Transmisión del sonido por flancos• Transmisión por flancos: transmisión de energía acústica desde el recinto

emisor hasta el recinto receptor principalmente por vía estructural (vibracional) de la construcción, o a través de las paredes, suelos, techos que sean diferentes del elemento separador.

Una vía lateral o vía de flanqueo es una vía de transmisión del sonido queimplica elementos distintos a la partición común entre los dos espacios,aunque ésta también puede intervenir en el proceso.

Las vías de flanqueo tienen consecuencias mucho más serias para la transmisión del sonido de impacto que para la transmisiónaérea del sonido. Esto se debe a que con los impactos se transmitemás energía vibratoria a la estructura y a menudo a frecuencias bajas(que son más difíciles de controlar).

Reducir al mínimo la transmisión de energía a través de las vías de flanqueointroduciendo rupturas y conexiones flexibles en la construcción. De forma ideal, en un edificio de apartamentos, cada uno de ellos debe ser unaunidad independiente, sustentada de manera flexible dentro del edificio.

E. Calzado Estepa• La experiencia demuestra que la transmisión por flancos puede reducir el aislamiento en 8-10 dB respecto al medido en laboratorio (donde se minimiza esa transmisión) y se han detectado casos de hasta 20 dB de reducción.

7.2 Transmisión del sonido por flancos

E. Calzado Estepa7.3 Efecto sobre el aislamiento de fisuras y orificios

• Orificios y grietas en construcciones masivas y uniones mal selladas en particiones o parámentos reducen considerablemente el aislamiento ofrecido.

• Esta pérdida de aislamiento es muy común en los elementos constructivos compuestos (fachadas) o en aquellos parámentosatravesados por conducciones eléctricas o tuberías. Hay que recordar que el aislamiento acústico de la grieta u orificios es cero.

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Mejora en el aislamiento de una puerta al sellar orificios y rendijas

Las rendijas en paredes de poco espesor transmiten fácilmente la energía sonoracomprendida entre 300 y 1.5 KHz, mientras que en paredes masivas y de granespesor la energía transmitida se centra a frecuencias superiores.

7.3 Efecto sobre el aislamiento de fisuras y orificios

E. Calzado EstepaLa falta de hermeticidad en cerramientos, es crítica para el aislamiento de ventanas.De hecho en una ventana instalada sin preocupación por la hermeticidad,el aislamiento ofrecido no varía significativamente aunque se varíe el espesor del vidrio desde 3 mm. hasta 10 mm.

Mejora del aislamiento al cerrar herméticamente una ventana doble

7.3 Efecto sobre el aislamiento de fisuras y orificios

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7.4 Puentes acústicos

Los resultados de la teoría de paredes dobles supone la transmisión y acoplamiento entre capas a través exclusivamente del aire entre capas. Cuando existen uniones rígidas la transmisión se produce, además de en la forma citada por transmisión vibracional a través de las uniones.

Las paredes dobles no deben tener uniones rígidas ya que estas hacen que elconjunto se comporte como una pared simple, perdiéndose el incremento adicional de aislamiento.

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7.4 Puentes acústicos

•Con ello se evitan amplitudes de vibración grandes en los acoplamientos.•Además, el comportamiento de las uniones entre los dos elementos depende de la frecuencia,•*A bajas frecuencias, unas pocas uniones pueden convertir una pared doble en una simple.•* A frecuencias altas el acoplamiento se reduce a una zona localalrededor de las uniones.

El caso ideal en la práctica no es posible por motivos constructivos.así son necesarias al menos las sujeciones laterales. Deben cumplirse las siguientes recomendaciones:

Paredes pesadas y rígidas : Acoplamientos blandos y ligeros.

Paredes ligeras : Acoplamientos pesados.

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ACÚSTICA

VIBRACIONES

GENERACIÓN TRANSMISIÓN RECEPCIÓN

AÉREA

ESTRUCTURAL

RUIDO

VIBRACIONES

7.5 Ruido y vibraciones

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Sobre la EMISIÓN: Funcionamiento Eficiente

• Motores mal equilibrados y desalineados

• Ventiladores trabajando fuera de régimen óptimo

• Material de calidad en origen

• Salidas de gases libres

• Golpes no amortiguados

Reducción del ruido


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Sobre la TRANSMISIÓN: Barreras al paso de energíaConsumir energía

Reducción del ruido


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Aunque el análisis de la vibración de placas es analíticamente complejo, conceptualmente se puede realizar un símil con un sistema masa-resorte-rozamientoviscoso. Si a este sistema se le aplica una fuerza f(t), se desplazará de su posiciónde equilibrio una distancia x, tal que cumple la ecuación diferencial:

k

r

f(t) f

k x

r x´

x

m

placa

xmxrxk)t(f ′′=′−−


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Esta ecuación puede reescribirse como

mfx

mkx

mrx =+′+′′

Las expresiones se simplifican (y generalizan) si llamamos

mk

o =ω om2rω

ξ =

m)t(fx2x 2

oo =+′+′′ ωωξ

Queda


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Dado que cualquier vibración se puede descomponer en una serie de componentes coseno, es importante determinar cómo se comporta el sistema ante excitaciones coseno. Resolviendo la ecuación anterior cuando f(t) = F cos ωt, resulta que x(t)también es una función periódica coseno y su amplitud es:

( )22

o

o

o

2kFX

ξωω

ωω

ωω

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=

La potencia media absorbida por el rozamiento puede calcularse como

( )22

o

o

o2media

2

2k2

FPot

ξωω

ωω

ξω

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=


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El aislamiento de vibraciones se logra por medio de un apoyo elástico. La idea para reducir los esfuerzos mecánicos sobre el apoyo (piso, pared, etc.) es permitir que el dispositivo o máquina que los genera se desplace. Dado que los desplazamientos serán oscilatorios, el dispositivo experimentará aceleraciones. Entonces, de la fuerza total que de otro modo quedaría aplicada directamente al apoyo,una parte importante será “consumida” para acelerar al dispositivo

f(t) = k x(t)

F sen ω t

x(t)

k

m

F sen ω tf(t) = F sen ω t

m

(a)

(b)


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La ecuación que gobierna el movimiento de la máquina sometida a una fuerza f(t) es, cuando la misma está aislada del piso con un resorte de constante elástica k,

mfx

mkx =+′′

Resuelta esta ecuación se obtiene que la amplitud de vibración de la masa es:

2

o1

1kFX

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

=

ωω

mk

o =ω

Resulta entonces que la amplitud de la fuerza que ahora actúa sobre el piso es:

con

2

o

1

1

1F=Xk=F

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−ωω


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Se define el coeficiente de transmisión de fuerza, TF, como el cociente entre el esfuerzo después de la aislación y antes de la misma:

2

o

1

1

1FFTF

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

==

ωω


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Vemos así que conviene adoptar una frecuencia de resonancia f0 << f para todas las posibles frecuencias de trabajo

Si la frecuencia está próxima a la frecuencia de resonancia fo , la fuerza efectiva sobre el piso (así como la amplitud de las vibraciones) es muy alta, por lo cual es ésta la situación más perjudicial. Si f = fo, la fuerza idealmente sería infinita. En la prácticaactúan las fuerzas de rozamiento, que hacen que haya un pico finito.

fO 2fO 3fO 4fO

f

TF

1

2

3


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La masa vibrante que se quiere aislar, por su propio peso produce un desplazamiento de la suspensión elástica. En ausencia de vibraciones dicho desplazamiento se denomina deflexión estática, δ.

Para cada frecuencia TF depende solamente de δ. Para calcular δ, tengamos en cuenta que la fuerza ejercida por la masa sobre la suspensión es su propio peso, m⋅gEntonces, siendo k la constante elástica de la suspensión, resulta

2o

gk

gm

ωδ =

⋅=

g1

1TF2ωδ

−

=


DEFLEXIÓN ESTÁTICA

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En muchos casos es necesario acotar la amplitud de las vibraciones de una máquina. Por ejemplo en los casos en que la aceleración es gradual y por consiguiente la frecuencia de las vibraciones permanece un tiempo considerable en las proximidades de la resonancia.

k x(t)

F sen ω t

x(t)k

m

rr x´(t)

El agregado de un amortiguamiento de tipo viscoso es un recurso efectivo para ello, aunque una consecuencia negativa es que empeora el coeficiente de transmisión de fuerza en alta frecuencia, por dos razones:1) La amplitud de vibración se reduce, con lo cual el efecto de absorción de fuerza

por la inercia es menor.2) Aparece la fuerza de amortiguación, que a diferencia de la fuerza de inercia,

se transmite al piso.

7.5 Ruido y vibracionesAISLADORES AMORTIGUADOS

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tmFx

mkx

mrx ωcos=+′+′′

2

o

22

o

21

1kFX

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

=

ωωξ

ωω

mk

o =ω

om2rω

ξ =

Frecuencia natural

Coeficiente de amortiguamiento

Ahora la fuerza transmitida vale:

2222

1

221

F1FTF

oo

o

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+

==

ωωξ

ωω

ωωξ

f1(t) = k x(t) + r x’(t)


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Para ω → ∞, TF → 2 ξ ω0 / ω , es decir que TF decrece con ω.Esto contrasta con el caso inamortiguado, en el cual TF → (ω0 / ω)2, es decir que TF decrecía con ω2. Comprobamos así que en alta frecuencia hay un empeoramiento del coeficiente de transmisión de fuerza.

1

0,25

0,5

1

ξ = 0

1

ω / ωO

TF

√2


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Frecuencia de trabajoFrecuencia de trabajo

ft<fr

Transmisibilidad directaTransmisibilidad directa


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ft=f0

AmplificaciAmplificacióón de la energn de la energííaa


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ft>f0

ReducciReduccióón de la energn de la energííaa


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Zona de trabajoZona de trabajoParParáámetros de disemetros de diseñño:o:

•• Rigidez de los muellesRigidez de los muelles

•• Masa de la fundaciMasa de la fundacióónn


E. Calzado EstepaBASES INERCIALES

En algunos casos es necesario montar la máquina que se quiere aislar sobre una base inercial, es decir un soporte rígido masivo, que a su vez se encuentra aislado de la estructura del edificio en la forma ya analizada.

BaseInercial

Máquina Rotativa

Suspensión Elástica

m

M C.G.


E. Calzado EstepaPara evitar vibraciones y su transmisión, se dan las recomendaciones siguientes en fase de proyecto:

1º Elección de la maquinaria: recopilar toda la información sobre las distintas maquinarias (modelos, marcas, niveles generados, etc.)

2º Colocación de la maquinaria: situarla en zonas donde el efecto sea mínimo. Normalmente los compresores deben colocarse en el sótano, para que la vibración se propague menos.


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3º Canalizaciones en zonas de mínima molestia: por ejemplo, colocar huecos del ascensor lejos de los dormitorios

4º Diseño de la estructura de sustentación de la maquinaria: debe ser de tal forma que la flexión de la misma sea mínima (como última solución)

Si todo lo anterior no es suficiente, se debe ejecutar el aislamiento específico a vibraciones


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Para conseguir un buen aislamiento, la frecuencia de los muelles es de 1/3 ó 1/4 la natural de excitación

La masa del equipo no influye. Sólo influye la deflexión estática de los muelles, que se corrige con muelles más o menos rígidos.


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BLOQUES DE INERCIA

Losa de hormigón sobre la cual descansa toda la maquinaria vibrante. Se suspende por unos amortiguadores que van a la estructura

Bloque de inercia

No tienen ningún efecto sobre la eficacia aisladora de los muelles: sólo se consigue mayor masa con lo que se aumenta la rigidez de los muelles

La masa añadida impide algo la vibración de la máquina


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En todo proyecto de aislamiento deben establecerse unos criterios de vibración para que:

* La vibración no se transmita* La vibración no dañe a la maquinaria

Los criterios son los siguientes:* Amortiguadores apropiados para el tipo de

maquinaria* Medir el desequilibrio de la rotación en función de

la masa y rigidez* Tener en cuenta las vibraciones generadas por

piezas de los sistemas (cojinetes) y factores de instalación (juntas)


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Muelles de acero

Son los más utilizados ya que se encuentran disponibles para cualquier deflexión y se puede cambiar. Por el contrario se oxidan en ambientes corrosivos, por lo que se deben proteger.

Muelleabierto

Dos placas: una arriba y otra abajo

Rigidez horizontal y vertical

Debe colocarse una almohadilla acústica en su base


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Muelle blindado

Armazóntelescopico

AlmohadillaAcústica

El muelle va dentro de una especie de cápsula

Las cápsulas pueden ser metálicas o de hormigón

Se utilizan muelles para poder conseguir frecuencias de corte de 10 Hz


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Aisladores de gomaTienen forma de almohadilla y están formados por caucho natural o neopreno

De fácil colocación y baratos

Sólo utilizables si la deflexión necesaria es menor de 5 mm

Su duración es limitada dependiendo mucho del ambienteCorchoPara vibraciones superiores a 3000 rpm. Para molestias por ruido aéreo y vibraciones mínimas. Para bancadas de refrigeradores y bombas.


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7.5 Ruido y vibracionesCombinaciones de aisladores en serie y en paraleloAisladores en paraleloLo más frecuente es organizar los aisladores en paralelo

Diagrama de dos muelles en paralelo

Se suman las cargas de los muelles para obtener el peso total. Se asume que las placas carecen de masa. Por lo que la constante elástica de muelle ‘k’del sistema, en el centro de gravedad, viene dado por:

k1= constante de muelle del aislador 1k2= constante de muelle del aislador 2

a = distancia entre el aislador 1 y el centro de gravedadb = distancia entre el aislador 2 y el centro de gravedad

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Si la distancia de ambos aisladores al centro de gravedad es la misma (a = b)y se utiliza el mismo aislador en ambos lugares (k1 = k2), de acuerdo con la ecuación anterior, k=2k1.


El peso total W (actuando en el centro de gravedad) se divide entre los dos aisladores

W = W1+W2

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Aisladores en serie


Cada aislador en serie soporta el peso total, de manera que W = W1 = W2

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7.6 Sistemas de aire acondicionado• Las rejillas de impulsión o retorno de aire en los sistemas de

ventilación son puntos fáciles por las que la energía sonora existente en el interior de un recinto puede ser emitida al exterior de éste. Dicha energía puede ser transmitidas por el interior de los conductos de aire y radiada en otras dependencias lejanas al recinto donde se encuentra la fuente sonora.

• La importancia de esta radiación secundaria de energía sonora entre dos recintos dependerá de las dimensiones de las rejillas y de las conducciones, del tratamiento acústico interior de éstas así como de la distancia entre los recintos emisor y receptor.

• la propagación por los conductos puede reducirse mediante revestimiento de las superficies interiores con materiales absorbentes.

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7.6 Sistemas de aire acondicionado

• Una fuente adicional de ruido en estos sistemas son las rejillas, que exigen un diseño aerodinámico especialmente cuidado, y una disminución de la velocidad de impulsión, ya que es habitual encontrar niveles de ruido producidos por ellas de 40 dBA.

E. Calzado EstepaPara su montaje se realizan los siguientes pasos:

•Se aísla el forjado donde se apoya la máquina•Se acondiciona la sala donde se encuentra el compresor•Se coloca material elástico en las juntas de los tubos

Máquina decompresión v

Gomas

RejillasFalso techo


E. Calzado EstepaVelocidad de salida del aire: 1 m/s.

El ruido aumenta en proporción a la velocidad elevado a la sexta: de 1 m/s a 2 m/s, aumento de 16 dB

Si la velocidad se reduce excesivamente, podrían oirseconversaciones y otros ruidos entre dependencias adyacentes

Parte del sonido se puede transmitir a través de la cámara de aire entre el falso techo y el forjado, por donde van las conducciones. Para evitarlo se sellan las aberturas de las conducciones.


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Fuentes de ruido en un sistema de aire acondicionado


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7.7.1 Instalaciones de fontaneríaCanalizaciones: la circulación del agua por la tubería puede producir muchas vibraciones y ruidos, debido a las turbulencias.

Se presentan cuando el número de Reynolds es elevado:

υ=

μρ

=vDvDRe

ρ: densidad del fluidov: velocidad del fluidoD:diámetro de la tuberíaμ: coeficiente de viscosidadν: viscosidad cinemática

ρμ

=υ

E. Calzado EstepaRégimen laminar: en el interior del conducto las partículas más próximas a las paredes y en una misma sección poseen menor velocidad (Ruido despreciable). Si la velocidad aumenta, las partículas que rozan las paredes y las que van por el interior tienen gran diferencia de velocidades: régimen turbulento (Ruido apreciable).

Re < 1000:Régimen laminarRe > 10000: Régimen turbulento

7.7.1 Instalaciones de fontanería

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Para asegurar que el régimen sea laminarla velocidad deberáestar entre 1 y 3 m/sen viviendas normales

Fluido Temperatura, o C μ (mPl)Líquidos Acetona 25 0.316 Agua 0 1.79

20 160 0.467

100 0.282 Etanol 20 1.2 Eter 20 0.233 Glicerina 20 1500 Mercurio 20 1.55 Sangre 37 4Gases Aire 0 0.0171

18 0.0183229 0.0264

Metano 20 0.0109 Vapor de agua 100 0.0125


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AGUA

Muelleo goma

Abrazadera

Fibra de vidrio

TECHO

Las zonas más propensas a emitir ruido son los codos y las uniones. El modo de aislar una tubería exterior es recubrirla de lana de vidrio y aplicar sujeciones de tipo elástico que aíslen la tubería de la estructura


E. Calzado EstepaGrifo: Máximo nivel alrededor de 2000 Hz y 80 dBA.

Su ruido se debe a que el caudal del mismo se controla variando la sección del tubo. Al abrir poco el grifo, la velocidad es muy grande y se producen turbulencias.

En los grifos hay cambios de dirección en el agua

La manera de aislar es poner un elemento elástico entre el grifo y la pared para que, aunque el grifo vibre, no se transmita al resto del edificio.


E. Calzado EstepaA) B)

a) Nivel de presión del ruido de un grifob) Nivel de presión del ruido de las tuberías de agua.


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7.7.2 Ascensores y montacargas

Sala de máquinas: Ruido debido a motores y mecanismos de regulación. * Funcionamiento normal, 60 y 70 dBA y frecuencias bajas* Paradas y arrancadas, 80 dBA y frecuencias medias-altas

En la instalación se debe evitar que la sala de máquinas y el túnel esté cerca de dormitorios. En el interior de las viviendas pueden originar entre 30 y 50 dBARaíles o guías: Se deben aislar, así como los contactos con las paredes en el túnel.

Puertas: Hay que colocar elementos elásticos en el cierre o en el contacto entre metales

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AntivibradoresLosa de

Hormigón

Juntas elásticas

Montaje en la sala de máquinas


E. Calzado EstepaNivel de presión en la sala de máquinas del ascensor:

a) Paradas y arrancadasb) funcionando


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7.7.3 Sistemas de calefacciónLas fuentes de ruido más importantes son:* Quemadoras* Calderas* Bombas de circulación

Niveles en las salas de calderas: 75 - 95 dBA.

Ruido en quemadores y calderas debido a las turbulencias cuando contactan el gas a presión y el aire

El ruido de las bombas debido a fluctuaciones de presión, cavitación, desequilibrios mecánicos, junto con el motor de accionamiento.

E. Calzado EstepaPicos situados a frecuencias bajas

Para las bombas existen picos importantes a frecuencias medias

Las calderas deben situarse alejadas de los puntos conflictivos, tales como dormitorios, etc.

Bombas de calefacción (LPS a 1 m)

7.7.3 Sistemas de calefacción

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7.8 Métodos de atenuación del ruido de impacto

Suelos flotantesPara evitar que vibre la estructura se puede colocar el elemento vibrante sobre un material flexible o alternar material duro y flexibleNo se coloca directamente el material flexible por problemas de desgaste. Se alterna material duro y flexible: suelo flotante

Hormigón

Suelo LosetaImpermeabilizante

Lana de roca (4 - 6cm, 175 kg/m3)

E. Calzado EstepaSuelos flotantes

* Hay que evitar que el agua del hormigón penetre al interior de la lana: pierde sus propiedades

* En canalizaciones horizontales se rellena con arena hasta la altura de la tubería Hormigón

Suelo

Arena

* En canalizaciones verticales se recubre con material flexible. El tubo no debe tocar el pavimento.


E. Calzado Estepa

Fibra de vidrio recubierta de lámina de aluminio


E. Calzado Estepa

1. Cubretuberías2. Revestimiento de aluminio reforzado con malla de vidrio, y solape autoadhesivo para el cierre.3. Revestimiento de acabado aluminio4. Cinta autoadhesiva para la unión de los elementos a tope en los codos y los tramos rectos del Cubretuberías.


E. Calzado EstepaSuelos flotantes

* En los extremos del suelo hay que aislar en las juntas para que el pavimento no toque la pared lateral

* Las fugas por puente acústico simple (piedras, clavos, etc) disminuyen mucho el aislamiento

* En suelos flotantes cualquier detalle puede perjudicar muchísimo el aislamiento

pavimento


E. Calzado EstepaParquetSe coloca sobre durmientes o encolado al suelo

Cemento

Suelo Parquet

Cola

Cemento

Suelo

Lana de roca * No aísla como el suelo flotante pero el desacoplo de impedancias madera -hormigón hace algoSobre durmientes aísla más. Empeora si se cambia la lana de roca por arena. Se pueden apoyar los durmientes sobre lana mineral.


E. Calzado EstepaEmbaldosados de gres cerámico. Losas de mármol.

El gres no aísla absolutamente nada.

Si se coloca una capa de 4 cm de arena, otra de hormigón y luego el gres, el conjunto llega como mucho a 15 dB. (ídem con el mármol)

Revestimiento plástico del suelo

(loseta de vinilo de amianto) Sólo aisla 0,5 dB. Se mejora el aislamiento si se introduce debajo un material como lana.


E. Calzado Estepa

Revestimiento del suelo por caucho

Dependiendo de la dureza del caucho: entre 12 y 30 dB

Revestimiento textil (moquetas)

Para ruido de impacto fuertes suelen ser bastante efectivas

La cola no debe ser ni muy fluida ni muy dura


E. Calzado Estepa

7.9 Barreras Acústicas• LAS BARRERAS ACÚSTICAS SON SUPERFICIES SÓLIDAS CON

SUFICIENTE PESO SUPERFICIAL (>20KG/M2),QUE SE INTERPONEN EN LA MARCHA DE LAS ONDAS SONORAS IMPIDIENDO PARCIALMENTE SU PROPAGACIÓN Y CREANDO UNA ZONA DE SOMBRA ACÚSTICA.

Esta atenuación de los niveles sonoros está originada por la difracción que sufren las ondas sonoras al alcanzar los bordes de la barrera

6mSombra acúst ica

Límit efrecuencias

bajas

Límit efrecuencias

medias

Límit efrecuencias

alt asVisual desde la fuente sonora

4m

E. Calzado Estepa

Para conseguir una atenuación máxima debida a la interposición de la barrera acústica entre la fuente de ruido y el receptor se aconseja seguir los siguientes puntos:

• Situar la barrera lo más cerca posible de la fuente de ruido.

• Instalación de material absorbente en la cara de la barrera acústica más cercana a la fuente sonora, con el fin de eliminar las posible reflexiones indeseadas.

• Las dimensiones de la barrera han de ser lo suficientemente grandes respecto al tamaño de la fuente, teniendo en cuenta que su tamaño ha de ser superior a la longitud de onda significativa más baja.

• La barrera ha de tener una forma tal que cubra al máximo la fuente sonora. Es decir la fuente sonora ha de quedar fuera del campo visual del receptor más elevado.

7.9 Barreras Acústicas

E. Calzado EstepaBarreras

LA ATENUACIÓN QUE OFRECE UNA BARRERA ACÚSTICA NO ES FUNCIÓN ÚNICA DE SUS DIMENSIONES, SINO QUE TAMBIÉN DEPENDE DE LAS DISTANCIAS RELATIVAS DEL OBSERVADOR Y DE LA FUENTE A ELLAEn exteriores la efectividad de una pantalla o barrera acústica puede predecirse mediante la siguiente ecuación, derivada de la teoría de difracción de ondas, que proporciona la atenuación debida a la barrera:.

2 N20 log 5 dB N 0,2Aten th 2 N

0 N 0,2

⎧ π+ ≥ −⎪= π⎨

⎪ < −⎩

si

si

donde N es el número de Fresnel, dado por:

( )

( )⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

−+−

−+

=

visiblezonalaen

sombradezonalaen

CBA2

CBA2

N

λ

λ

A

B

CReceptor

Fuente

Zona desombra

Zona visible


E. Calzado EstepaBarrerasLa reducción de ruido causado por una barrera depende de dos factores:

1. La diferencia de la trayectoria de la onda sonora al viajar por encima de la barrera comparado con la transmisión directa al receptor (en el diagrama: a+b − c)2. El contenido frecuencial del ruido

El efecto combinado de estos dos factores se muestra en el diagrama. Muestra que las bajas frecuencias son difíciles de reducir usando barreras.


E. Calzado Estepa

0,1 1 100100

15

30

5

10

20

25

Número de Fresnel N



El diagrama muestra la atenuación por el efecto de barrera para una pantalla típica en función de la altura de la barrera. Una barrera es mucho más efectiva si se coloca cerca de la fuente de ruido o del receptor.



En esta figura se han visualizado las zonas en las cuales el nivel sonoro se atenúa en un valor superior o igual a 15 dB respecto de la situación sin barrera, pudiéndose observar los efectos difractivos en función de los tres grupos de frecuencias: altas, medias y bajas.

Si el sonido es de alta frecuencia, la pared presenta una sombra acústica destacada

distintas zonas detrás de una barrera acústica de las utilizadas en la práctica para la atenuación del ruido urbano.


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