RUIDOS Y VIBRACIONES
EN LOS SISTEMAS DE
VENTILACIÓN
ESCUELA TECNICA SUPERIOS DE NGENIEROS DE
TELECOMUNICACIÓN
AUTOR: DAVID IZQUIERDO GARCÍA
INTRODUCCIÓN
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Ruido de ventilación
Control de ruido en sistemas de ventilación
Criterios para el control de ruido en sistemas
de ventilación
Vibraciones
Ruido de ventilación
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Ventilador: aparato capaz de propulsar aire gracias a un
propulsor giratorio mecánico. Posee al menos una cavidad de
entrada y otra de salida
Propulsor giratorio: transmite la energía mecánica desde el eje
del ventilador a la corriente de salida
Se presupone un buen diseño
Ruido de los álabes
La frecuencia del álabe determina el tono fundamental
La principal dificultad radica en el componente discreto causado
por la frecuencia
Tipos de ventiladores
 Ventiladores centrífugos
 Ventiladores de flujo axial
Ventiladores centrífugos
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
Se caracteriza por el tipo de álabe empleado
Provoca movimiento de aire y genera una presión gracias en parte a
la acción centrifuga producida por las aspas de la hélice y en parte
a la velocidad de giro.
Álabes inclinados, curvados y en sentido contrario a la marcha
Diferentes componentes frecuenciales
Ej: ventiladores radiales o ventiladores radiales modificados
Ventiladores centrífugos
Ventilador de flujo axial
Ventiladores de flujo axial

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Transmiten la energía al aire por medio de un
movimiento de giro produciendo un remolino que no
es lo mas adecuado para un flujo eficaz de aire a
través del conducto adyacente.
Para mejorar su eficiencia es necesario añadir guías
que enderecen el flujo.
Tipos de ventiladores de flujo axial:



Ventiladores axiales con aletas guía
Ventiladores tuboaxiales
Ventiladores helicoidales
Ventiladores axiales
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


Incorpora aletas de salida de aire
Más eficaz
Bajas , medias o altas presiones
Ruido ligeramente mayor que la ventilación
centrífuga
Su espectro posee un componente muy alto
de frecuencia de álabe.
Ventiladores tuboaxiales
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
Coste inicial menor.
Se emplea cuando exista un alto índice de
flujo de aire a baja presión relativa
Su espectro contiene un componente muy
alto de frecuencia del álabe.
Ventiladores helicoidales



Se emplea en compartimentos aislados no
conectados al sistema de conductos
Se utilizan en bajas presiones y son capaces
de soportar grandes flujos de aire
Los niveles sonoros son ligeramente
superiores a los anteriores pero al ser ruidos
de bajas frecuencias son complicados de
atenuar
Control de ruido en sistemas de
ventilación



Los elementos de un sistema de ventilación que
generan mayor intensidad de ruido son el ventilador
de propulsión y el ventilador de retorno.
Los ventiladores centrífugos producen ruidos
situados por lo general a lo largo del espectro
completo de frecuencias audibles alcanzando su
valor máximo en las bajas frecuencias,
habitualmente entre 31,5 y 250 Hz
Los niveles más bajos de ruido se producen con
diferencia cuando se utiliza el ventilador en su área
de máxima eficacia de la curva de rendimiento.
Diseño aerodinámico
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
Si el sistema no cuenta con un adecuado diseño
aerodinámico puede incrementarse el nivel de ruido y el
espectro puede asimismo ampliarse, especialmente hacia las
frecuencias bajas
El flujo de aire de entrada y salida del ventilador debe ser lo
mas suave posible para disminuir turbulencias
En el ejemplo de unos a otros hay una diferencia de 30 dB
Atenuación de sonido en conductos

el ruido de un sistema de conductos se verá
atenuado por pérdidas de propagación en los
siguientes medios:






Conductos no revestidos
Conductos revestidos
Bifurcación de potencia en las ramificaciones
Atenuación en tubos acotados
Pérdidas por reflexión final
Silenciadores
Conductos no revestidos


En este medio el ruido se vera atenuado por
la transmisión de energía acústica a través
de las paredes del conducto provocando
vibración y a continuación radiando el ruido
al espacio próximo al conducto
El nivel sonoro radiado depende de:




El nivel sonoro dentro del conducto
El área de la sección transversal del conducto
La longitud del conducto
La pérdida de transmisión de sus paredes
Conductos revestidos


La atenuación se debe al recubrimiento del
conducto con material absorbente
Como consecuencia podría producir ruido
retumbante
Bifurcación de potencia en las
ramificaciones



Cuando una ramificación parte del conducto principal la potencia
sonora transmitida a lo largo del conducto se divide entre la
ramificación y la continuación del conducto principal con una
relación proporcional a las áreas de ambos conductos
La atenuación sonora resultante puede ser expresada del
siguiente modo:
Atenuación =10log(area_rama_secundaria/area_rama_
principal) ;expresada en dB
Ejemplo: si la ramificación tiene un 4% del área del conducto
principal, se transmitirá a su través el 4% del sonido. El nivel de
potencia sonora del ruido en una ramificación estará 14 dB por
debajo del conducto de la rama principal
Atenuación en tubos acotados
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


Reflejan parte del sonido de vuelta hacia la
fuente, produciendo turbulencias
Las turbulencias son menores en tubos
circulares
Las turbulencias pueden ser reducidas
mediante aspas giratorias que facilitan un
flujo aerodinámico del aire
Estas aspas son también muy sensibles y
una mala instalación de ellas puede producir
también ruidos inesperados
Pérdidas por reflexión final


Al finalizar la trayectoria del conducto se
produce un cambio en la sección, ya que el
área del conducto es pequeño en relación al
muro en el que desemboca, y el sonido se
refleja de nuevo en dirección al ventilador
Este problemas es mayor en pequeños
conductos a bajas frecuencias ya que allí la
longitud de onda es grande en comparación
con las dimensiones del conducto
Silenciadores



Si necesitamos niveles de potencia menores
que los generados el ventilador con un
diseño adecuado, es necesario añadir
silenciadores al sistema
También llamados atenuadores de sonido
La mayor parte de ellos son de tipo
absorbente, ya que este modelo posee
características de atenuación de banda
ancha
Silenciadores



Es un dispositivo que se inserta en el conducto con
el fin de proporcionar una mayor atenuación que la
ofrecida por un conducto revestido de la misma
longitud
Se subdivide en conductos menores gracias a
separadores revestidos con material absorbente de
sonido
Posee tres características básicas en función de la
velocidad del aire a la entrada:



Pérdida por inserción
Caída de presión
Ruido propio
Silenciadores
Pérdida por inserción


Es la diferencia de nivel de potencia sonora
en decibelios en un punto dado del sistema
solo por añadir el silenciador
La pérdida por inserción varía mucho con la
velocidad del aire
Caída de presión


Un silenciador puede producir una caída de
presión del aire en pascales a lo largo de si
mismo.
Generalmente una baja caída de presión
produce una baja pérdida por inserción
Ruido propio


Es el ruido propio del silenciador generado
por el flujo del aire a su través.
En principio este ruido no presenta
problemas, pero en casos donde el aire fluya
a alta velocidad o que el ruido ambiental del
local sea muy bajo( como en teatros) los
silenciadores podrían dejar de ser útiles para
ser todo lo contrario
Criterios para el control de ruido en
sistemas de ventilación


Una consideración importante es la referida a la localización de
espacio suficiente en el edificio para la disposición de un equipo
de ventilación energéticamente eficaz y para la colocación
adecuada de tuberías, controles y mecanismos terminales, con
el fin de minimizar la propagación del ruido de estos elementos a
través del sistema de distribución de aire
El alto coste de edificación tiende a disuadir el uso de sistemas
centrales y a estimular el uso de sistemas mas pequeños y
menos eficaces situados en cada piso del edificio produciendo
los siguientes problemas:
 Exigencia de construir aislamientos difíciles de instalar debido a
la existencia de muros
 Exigencia de construir silenciadores debido a la poca distancia
entre los orificios de entrada o salida y los lugares donde se
suministra el aire produciendo una mayor resistencia al flujo de
aire del sistema
Sistemas de clasificación de ruidos
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Los sistemas mas habituales de clasificación
son el nivel sonoro de ponderación, las
curvas NC y las curvas RC.
El uso de estos sistemas es válido solamente
para ruidos continuos y estables que no
muestren fluctuaciones obvias de nivel a lo
largo del tiempo.
Nivel sonoro con ponderación A
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El nivel sonoro ponderado en la escala es muy utilizado debido a
que es muy simple y se expresa con un solo número. Sin
embargo, debido a que solo se limita a dar la intensidad del ruido
y no suministra ninguna información sobre el perfil del espectro
sonoro su utilidad es reducida. La escala A se relaciona bien con
la sensibilidad del oído en cuanto a la intensidad, no así en
cuanto a la calidad. Dos ruidos con el mismo nivel pero con
distintas características espectrales pueden juzgarse de manera
distinta por la misma persona.
Para determinados diseños de sistemas es preferible emplear
los niveles de presión sonora de las curvas NC y RC
Nivel sonoro con ponderación A
Curvas NC (noise criteria)
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Estas curvas definen el límite, por cada banda de
octava de frecuencias, que el espectro de un ruido
no debe rebasar para lograr un nivel que sea
aceptable para los ocupantes.
Estas curvas presentan dos problemas:


Si el espectro se aproxima a la curva NC a bajas
frecuencias , se juzgara como retumbante. Si el espectro
se aproxima a la curva NC a altas frecuencias, se juzgara
como silbante
Si el espectro es tangente a la curva NC en una sola
banda su nivel puede ser inferior al deseado para cubrir
una conversación u otro sonido. Para que esto ocurra es
necesario que el espectro se aproxime al de una curva NC
al menos en tres octavas de banda contiguas.
Curvas NC (noise criteria)
Curvas RC(room criteria)

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
Un ruido que se ajuste a las bajas o a las altas frecuencias
resultara equilibrado, justo lo contrario de lo que ocurría con las
curvas NC.
Si la intensidad no es muy alta interfiere en la compresión
humana de la voz menos que cualquier otra de la misma
intensidad ponderada pero de espectro mas separado de la
curva.
Características:
 El espectro de referencia se obtiene mediante la media
aritmética de los niveles de presión sonora a 500 y 2000 Hz del
espectro analizado
 El espectro analizado no debe diferir en mas de 50 dB a
frecuencias de 500 Hz o inferiores puesto que sino seria un
espectro sordo.
 Para frecuencias superiores a 1000 Hz el espectro analizado no
debe diferir en más de 3 dB puesto que sino seria silbante
Curvas RC(room criteria)
Vibraciones
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
Las vibraciones suelen producir efectos
negativos a niveles muy superiores al umbral
de audibilidad humana
Algunos sistemas pueden emitir ruidos a muy
bajas frecuencias que son perjudiciales
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RUIDO DE VENTILACION