Fundamentos acústicos para los sistemas
de plafones (cielos rasos) y muros
Diapositivas de los fundamentos acústicos de plafones (cielos rasos) y muros, 2005
[G – ABP – Ventas – Entrenamiento – Presentaciones CES – Fundamentos Acústicos, 2005]
Introducción al seminario acústico
 Revisar los términos y conceptos acústicos.
 Identificar las aplicaciones prácticas de esta información.
 Explicar las preguntas que puedan surgir al presentar nuevos
productos.
 Conversar sobre los recursos adicionales de aprendizaje.
–2–
2
Entonces, ¿por qué aprender acerca de la acústica?
Investigaciones independientes confirman que el ruido:
 Reduce la efectividad de los empleados.
 Incrementa los niveles de estrés.
 Reduce la satisfacción de los empleados.
 Es citado por los empleados como el
principal problema que afecta su
productividad.
Fuente: ASID/Estudio acústico Yankelovich
–3–
3
Entonces, ¿por qué aprender acerca de la acústica?
Investigaciones independientes confirman que el ruido:
 Es el principal problema ambiental en
casi un tercio de los sistemas escolares
de EE.UU.
 Esto causa que los estudiantes se
pierdan un tercio de la comunicación
oral en clase.
 Interfiere con la inteligibilidad de la voz.
Fuente: Asociación para la acústica en las aulas
–4–
4
Ruido: Tendencias de aplicación
Ruido
 Oficinas: Las pantallas más grandes de computadoras [13" a 17"]
reflejan más el ruido de las conversaciones; las conferencias en video
por computadora y las computadoras activadas por voz agregan ruido
de voz en una planta abierta.
 Escuelas: El 28% de las escuelas de nuestra nación mencionan al
ruido como el principal problema. El esfuerzo para contrarestar el
ruido crea una fatiga vocal en los maestros y deteriora el aprendizaje
general de todos los alumnos. Además, los niños más pequeños con
infecciones del oído, experimentan una pérdida auditiva significativa.
 Instalaciones médicas: Las regulaciones HIPAA vigentes a partir de
abril del 2003 requieren que se tomen “medidas de seguridad
razonables” para proteger la información electrónica, escrita y oral de
los pacientes.
–5–
5
Áreas o lugares con problemas acústicos
 Gimnasios
 Cuartos de usos múltiples [escuelas,
iglesias, centros comunitarios]
 Comedores
 Aulas
 Instalaciones médicas: salas de
exámenes, consultorios
 Planta abierta y oficinas privadas
–6–
6
Áreas o lugares con problemas acústicos
Requisitos de desempeño diferentes según el lugar
 Áreas grandes
[vestíbulos y cafeterías].
 Áreas típicamente muy
animadas.
 Control acústico general.
 Espacios cerrados.
 Distracción limitada para el aprendizaje.
 Conversaciones privadas: administración.
 Espacios cerrados.
 Necesidades de durabilidad, otros
requisitos de plafon (cielo raso).
 Control acústico general.
–7–
7
Fundamentos de la voz y de la audición: Sonoridad [Nivel]
120 dB
Jet
100 dB
Máquina de imprenta
80 dB
Cafetería ruidosa
60 dB
Conversación
40 dB
Mansión silenciosa
29 dB
Susurro
0 dB
Límite de audición
Ensordecedora
Muy Alta
Alta
Moderada
Débil
Muy débil
–8–
8
Fundamentos de la voz y de la audición: Tono [Frecuencia]
alcance auditivo para una persona mayor
alcance auditivo para una persona joven
vocales
VOZ
consonantes
piano
estéreo de alta fidelidad
piano
“DO” central
8
16 20*
31.5
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000 16,000 20,000
32,000
Frecuencia [Hz]
*Las vibraciones por debajo de los 20 Hz no son audibles, pero se pueden sentir.
Referencia: E. H. Berger et al [eds.], Manual del Ruido y de la Conservación del Oído, Asociación Estadounidense de Higiene, Akron, Ohio.
–9–
9
Pautas para el desempeño acústico según el espacio
Tiempo de reverberación
El tiempo que tarda el sonido en parar de rebotar
alrededor de una habitación después de que la
fuente se ha detenido.
litúrgica
Música
sinfonía
ópera
salón para conciertos o coros
Voz y música
Conversación
iglesias
auditorio para varios propósitos
pequeño t eatro
sala de conferencias
aula
.3
.5
1.0
1.5
2.0
2.5
– 10 –
10
Cálculos del tiempo de reverberación
Información necesaria para el cálculo de la reverberación
 Uso pretendido para la habitación.
 Si hay asientos, de qué tipo son.
 Cuántas personas harán uso
del lugar.
 Tamaño de cada superficie
[paredes, pisos y plafones
(cielos rasos)
 De qué está hecho o con qué está
cubierto el material actual de cada superficie.
 Valores de absorción para el material de la superficie.
 Material deseado para el proyecto [identificar restricciones de
presupuesto].
– 11 –
11
Cuando el sonido golpea contra una superficie
Materiales
 Plafones (cielos rasos)
 Paredes
100%
80%
1] Absorción
.90 o 90%
2] Reflexión
0.10 o 10%
3] Transmisión
0.10 o 10%
10%
Transmisión
10%
Reflexión
Absorción
– 12 –
12
Absorción del sonido
Material: Absorbente
Coeficiente de absorción
Reflexión
0.0
.50
1.0
0
50
100
% de absorción
Absorción
– 13 –
13
¿Qué materiales son buenos para la absorción del sonido?
Tratamientos: Espumas, alfombras
fibrosas, tabla perforada.
Acabados: Telas: tejidas, no tejidas.
Capas: sólidas, perforadas. Placas
perforadas metálicas o de madera.
Aplicaciones: Distribuidos por todo
el lugar [No concentrados en un
área en particular].
– 14 –
14
Conceptos acústicos: Absorción de sonido
NRC: Coeficiente de reducción de sonido
 Indica la capacidad de una
superficie de absorber sonido
desde todos los ángulos en un
lugar cerrado.
 Expresado como un número
entre 0.00 y 1.00.
 Mientras más grande sea el
número, mejor actúa la
superficie como un absorbente
– 15 –
15
NRC típico para los materiales acústicos
Índice de NRC de los productos típicos
para el plafon
 Plafones acústicos de alto desempeño
NRC de 0.80 a 1.00
 Paredes acústicas de alto desempeño
NRC de 0.60 a 0.85
 Plafon (cielo raso) acústico típico
NRC de 0.50 a 0.75
 Alfombra comercial
NRC de 0.20 a 0.25
 Panel de yeso de 1/2"
NRC de 0.05
 Pared de concreto
NRC de 0.00
– 16 –
16
Métodos para montar el material: muros
Dos tipos de prácticas de instalación de prueba: A y D
 Método A: El material puede
instalarse directamente en una
superficie de pared existente.
 Método D: Se crea una cavidad
para el aire entre una pared
existente y el tratamiento de la
pared, típicamente mejorará el
sonido de absorción en una
habitación.
 Métodos de montaje según el E
795 de ASTM.
– 17 –
17
Conceptos acústicos: Absorción de sonido
AC: Grado de articulación
 Medida de la cantidad del
ruido de voz reflejada
que pasa por encima de
los conjuntos de muebles
de las estaciones
contiguas.
 Mientras más grande el
número, mejor.
 Un AC igual o mayor a
200 es mejor para áreas
de plantas abiertas.
– 18 –
18
AC típico para los productos de plafones (cielos rasos)
Índice de AC de los productos típicos
para el plafón (cielo raso)
 Cielo (techo) abierto [límite teórico]
AC de 240
 Fibra de vidrio de alto desempeño
AC de 210 a 190
 Fibra mineral de alto desempeño
AC de 180 a 170
 Fibra mineral estándar
AC de 160 a 140
 Panel de yeso o vidrio
AC de 120
– 19 –
19
Absorción de sonido: AC comparado con el NRC
Plafones (cielos rasos) de fibra mineral con un AC alto
comparado con un NRC alto
[NRC equivalente a 0.70]
Critical
frequency range
for calculating
Articulation
Class
1.2
Frequencies averaged to
determine NRC
1
Alpha
0.8
0.6
0.4
High AC Mineral Fiber
High NRC Mineral Fiber
0.2
0
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
Frequency (Hz)
– 20 –
20
Absorción de sonido: Diseño y esquema del lugar
Consideraciones acústicas adicionales
 La altura del plafon (cielo raso) puede impactar en la absorción
del sonido.
•
•
Plafones (cielos rasos) altos: el camino que recorre el sonido es
más largo.
Plafones (cielos rasos) bajos: el desempeño del plafon es crítico.
 El tratamiento acústico del lugar puede impactar de manera
drástica en los espacios de estructura al aire libre.
•
•
Desafío para el enmascaramiento uniforme del sonido en áreas
abiertas de la planta.
Los “plafones (cielos rasos) colgantes” absorben el ruido en las
áreas necesarias.
 Accesorios para la iluminación y otros dispositivos en el plano
del plafon (cielo raso).
•
•
Los accesorios para la iluminación reflejan el sonido.
La mejor opción son las lámparas colgantes.
– 21 –
21
Pérdida de transmisión
Materiales
 Plafones (cielos rasos)
 Paredes
100%
80%
1] Absorción
.90 o 90%
2] Reflexión
0.10 o 10%
3] Transmisión
0.10 o 10%
10%
Transmisión
10%
Reflexión
Absorción
– 22 –
22
Conceptos acústicos: Pérdida de transmisión
CAC: Grado de atenuación en el plafon (cielo raso)
 Mide la capacidad del plafón
(cielo raso) para bloquear el
sonido de una habitación a la
contigua [habitaciones que
comparten un claro].
 Mientras más grande el número,
mejor.
 Los plafones (cielos rasos) con
un CAC de 35 o superior en
oficinas cerradas son típicos.
– 23 –
23
CAC de los plafones (cielos rasos) típicos
 Panel de fibra mineral con un CAC alto
40 CAC
 Panel de fibra mineral típico
35 CAC
 Fibra de vidrio con CAC de refuerzo
25 CAC
 Fibra de vidrio sin refuerzo
15 CAC
– 24 –
24
Conceptos acústicos: Pérdida de transmisión
STC: Grado de transmisión del sonido
 Mide la capacidad de las paredes para
bloquear el sonido de un lado de la
división a la siguiente.
 Mientras más grande el número, mejor.
 Una pared con un STC igual o mayor
a 55 se considera de alto desempeño.
– 25 –
25
STC de las paredes típicas
 Soportes de metal estándar con dos capas
de 1/2" de GWB con aislamiento R-11
STC de 50 a 54
 Soportes estándar de metal con 1/2" de GWB
con aislamiento R-11
STC de 45 a 49
 Soportes estándar de metal con 1/2" de GWB
STC de 35 a 39
– 26 –
26
Transmisión de sonido
Dónde más se transmite el sonido desde o hacia
una habitación típica
 El marco de la puerta.
 Tomacorrientes.
 Accesorios para la
iluminación en el
plafon (cielo raso).
 Difusores de aire.
 Aspersores.
– 27 –
27
Aplicación de lo que ha aprendido
De la teoría a la práctica
Proceso de diseño acústico en tres pasos
1. Comprender la necesidad acústica básica.
2. Aplicar la estrategia acústica correcta.
3. Elegir los materiales acústicos adecuados.
– 28 –
28
Caso de estudio Nº 1: Gimnasio para terapia física
Tamaño:
3520 SF [88' x 40']
Altura del cielo raso: 12'
Paredes:
Bloque de concreto
en el piso.
Piso:
Mosaico de vinilo.
Plafon (cielo raso) actual: Plafon (cielo raso) de fibra mineral para
colocar de 24" x 48" x 5/8“ sobre una rejilla de perfil T de 15/16" [NRC
de 0.55].
Necesidad Acústica: Reducir el ruido en el gimnasio y hacer que el
espacio esté menos animado. Actual reverberación actual es de
0.93 segundos; demasiado ruidoso para la inteligibilidad de la voz.
– 29 –
29
Soluciones y resultados del desempeño acústico
Gimnasio para terapia física
1. Necesidad acústica: Reducir el ruido en el gimnasio y
lograr que el lugar esté “menos animado”;
reducir el tiempo de reverberación desde 0.93
hasta 0.60 segundos [40% de mejora].
2. Acústica
Estrategia:
Mejorar en la absorción del plafon (cielo raso).
3. Adecuado
de Material:
Instalar un plafón (cielo raso) de fibra de vidrio
24" x 48" x 1" paneles [NRC = 0.95].
4. Resultados:
Reverberación reducida a 0.57 segundos.
– 30 –
30
Caso de estudio Nº 2: Taller de computadoras
Área de equipos mecánicos
[Fotocopiadora, alzadora de papel, fax]
Tamaño:
256 pies cuad. [12'6" x 20'6"]
Altura del plafon (cielo raso): 10'6"
Plafon (cielo raso)/Paredes: Pared de
yeso actual.
Piso: Mosaico de vinilo de 1/8".
Necesidad Acústica: Reducir el ruido en el
lugar; prevenir la penetración de ruido externo
espacios adjuntos [el tiempo de reverberación
el tiempo de reverberación es de 2.11 segundos].
Estrategia acústica: Mejorar la absorción del plafon (cielo raso) y
de las paredes; mejorar el bloqueo de sonido a través de
la pared adyacente.
– 31 –
31
Soluciones y resultados del desempeño acústico
Elegir los materiales acústicos adecuados
 Instalar un plafon (cielo raso) suspendido con NRC de 0.50.
•
•
Tiempo de reverberación = 0.74 segundos.
Reducción de sonido
= significante y perceptible.
 Instalar el plafon (cielo raso) suspendido con NRC de 0.50 y un
largo muro acústico de fibra mineral de 3/4" para pared.
•
•
•
Tiempo de reverberación = 0.43 segundos.
Reducción de sonido
= mayor reducción de sonido percebido.
Aislamiento mejorado
= evaluación de STC actual de 43 [era de 38].
 Instalar un plafon (cielo raso) suspendido con NRC de 0.70.
•
•
Tiempo de reverberación = 0.58 segundos.
Reducción de sonido
= suena a una proporción de ¾ del volumen.
– 32 –
32
Ejercicios acústicos
Ejemplo Nº 1: Alberca
Tamaño:
3520 SF [88' x 40']
Altura del cielo raso: 25'
Paredes:
Bloque de concreto.
Cubierta:
Bloque de concreto.
Plafon (cielo raso) actual: Cubierta de metal al aire libre.
– 33 –
33
Ejercicio de la alberca
Ejemplo Nº 1: Alberca
Proceso de diseño acústico en tres pasos
1. Necesidad acústica básica:
•
•
Las paredes y la cubierta alrededor de la alberca son de
bloques de concreto.
Reducir el ruido general dentro
del lugar.
2. Aplicar la estrategia acústica:
•
•
Plafon (cielo raso) con un NRC alto.
Un plafon (cielo raso) que pueda
resistir la humedad y los químicos.
3. Elegir los materiales acústicos:
•
•
Plafon (cielo raso) de cerámica con
un NRC de 0.55
Rejilla que resista el óxido y la corrosión.
– 34 –
34
Ejercicios acústicos
Ejemplo Nº 2: Habitación de usos múltiples
Tamaño:
3920 SF [80' x 49']
Altura del cielo raso: 18'
Paredes:
Paredes selladas
con bloques.
Piso:
Mosaico resistente.
Plafón (cielo raso) actual:
Cubierta de metal al aire libre.
Usos:
Cafetería, gimnasio, sala de conferencias.
– 35 –
35
Ejercicio de la habitación para varios propósitos
Ejemplo Nº 2: Habitación de usos múltiples
Proceso de diseño acústico en tres pasos
1. Necesidad acústica básica:
•
•
Reducir el ruido dentro del lugar.
Reducir el sonido transmitido a
las áreas adyacentes.
2. Aplicar la estrategia acústica:
•
•
Plafon (cielo raso) con un NRC y
un CAC altos.
Materiales para la pared con un
STC alto.
3. Elegir los materiales acústicos:
•
•
Plafones (cielos rasos) que también puedan resistir
el maltrato.
Potencial para prevenir que se desencajen los clips
de sujeción.
– 36 –
36
Evaluando un producto acústico
 Todos los más grandes fabricantes manejan instalaciones
acústicas aprobadas por el NVLAP para propósitos de pruebas
en el lugar.
 Siempre base su selección de productos en los plafones (cielo
rasos) con desempeño acústico clasificado como UL. Esto
garantizará que el plafon (cielo raso) cumpla o exceda los
valores publicados.
 Algunos fabricantes sólo trabajan con un desempeño de NRC
y CAC clasificados como UL en plafones (cielos rasos) de
fibra mineral.
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37
Resumen del Seminario de los Fundamentos Acústicos
Hemos revisado lo siguiente:
 Por qué el conocimiento sobre la acústica es importante
en muchos lugares educativos, de oficinas y del cuidado
de la salud.
 Coeficiente de reducción del ruido [NRC] y Grado de
Articulación [AC] como medidas clave para la absorción
del sonido.
 Grado de transmisión del sonido [STC] y Grado de atenuación
en los plafones (cielos rasos) [CAC] como medidas clave para
la transmisión del sonido.
 El proceso básico en tres pasos para las aplicaciones
adecuadas de plafones (cielos rasos) y paredes acústicas.
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