ruido

Índice Introducción: el ruido y el confort acústico 1. Conceptos básicos 1.1 Frecuencia 1.2 Nivel sonoro 1.3 Cálculo en decibelios 1.4 Percepción sonora 1.5 El espectro espectro sonoro 2. Tipos de problemas acústicos 2.1 Aislamiento y absorción acústicos 2.2 Ruidos aéreos y ruidos de impacto 3. Aislamiento acústico contra los ruidos aéreos 3.1 Índices globales 3.2 Aislamiento acústico 3.3 La ley de la masa 3.4 Sistema masa-amortiguador-masa masa-amortiguador-masa

2 3-7

8

9 - 12

4. Ai Aislamiento acústico del acristalamiento contra los ruidos aéreos 4.1 Vidrio monolítico 4.2 Vidrio laminado 4.3 Doble acristalamiento acristalamiento 4.4 Acristalamientos Acústicos

13 - 18

5. Aislamiento acústico contra los ruidos aéreos 5.1 Ventanas 5.2 Ventanas de muy alto aislamiento 5.3 Juntas

19 - 20

6 Aislamiento acústico contra los ruidos de la lluvia

21 - 22

7. Prescripciones Nacionales

23

8. Referencias Referencias

24

Pagina 1 4

Introducción: el ruido y el confort acústico El confort acústico es un tema que adquiere cada vez mayor importancia en el hábitat. En efecto, el ruido que nos rodea está en constante crecimiento y necesitamos protegernos contra todo tipo de ruidos: tráfico rodado, ruido aéreo, ruidos de vecindarios. Además, como la urbanización se hace cada vez más densa, los lugares tranquilos se convierten en un bien escaso. En 1991, la OCDE publicó un informe según el cual: -

El 18% de la población europea se encuentra expuesta durante el período diurno a un nivel de ruido inaceptable, superior a 65 dB (A).

-

El 20% de la población se encuentra expuesta a un nivel de ruido molesto, superior a 55 dB (A).

El eurobarómetro demuestra que, en 1992, el 29% de la población considera que tiene motivos para quejarse por un nivel de ruido excesivo. En 1998, la revista Time dedicó un artículo y su portada a este tema. El título era "Mad about the noise” (Loco por el ruido). Como se puede comprobar, el ruido es una fuente de preocupación de la población europea, preocupación que está justificada. Un nivel de ruido excesivamente alto tiene consecuencias fisiológicas y patológicas que pueden ir desde una hipertensión hasta trastornos psíquicos y sexuales, pasando por úlceras gástricas y estrés crónico. A menudo resulta imposible reducir el ruido en su fuente, motivo por el que es preciso disponer  barreras eficaces que lo atenúen. El uso de tapones de protección en los oídos es una solución extrema; en cambio, el aislamiento a partir de materiales de construcción específicamente diseñados para atenuar el ruido adquiere cada vez mayor importancia. El aislamiento acústico sigue, sin embargo, demasiado condicionado por problemas ulteriores, como por ejemplo el mantenimiento. En una construcción bien diseñada, es posible planificar el aislamiento acústico de una manera sencilla y muy económica. Para combatir el ruido, debemos entender su naturaleza, saber cómo se mide y conocer la forma en que los acristalamientos acristalamientos pueden contribuir a luchar contra la contaminación acústica. acústica.

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1. Conceptos básicos El ruido es una percepción auditiva, generada por vibraciones que se propagan por el aire, a través de un líquido o de materia sólida (por ejemplo, un muro). El ruido es el resultado de cambios mínimos en la presión del aire, registrados por nuestros tímpanos. Para una presión atmosférica de aproximadamente 100.000 Pa, estas variaciones de presión de aire son del orden de 0,00002 Pa a 20 Pa. Nota:

1 atmósfera (definición de 1948) = 101.325 newtons/m2 o Pa = 0,980665 bar  = 980 mb

Los mb se utilizan en meteorología, mientras que los Pa se utilizan en acústica. La expresión "acústica de la construcción" se refiere, por una parte, al ruido que se produce en los espacios de un edificio o entre edificios vecinos y, por otra parte, a los ruidos exteriores que penetran en una habitación. También puede plantearse el problema inverso: el ruido que sale del interior al exterior (por  ejemplo, discotecas, fábricas...).

1.1 Frecuencia El ruido se compone de diferentes alturas tonales (frecuencias). Este nivel tonal se expresa en hertzios.

Figura 1 : FREQUENCIA

   )   a    P    (   a   r   o   n   o   s   n   o    i   s   e   r   p

   )   a    P    (   a   r   o   n   o   s   n   o    i   s   e   r   p

tiempo(s)

tonalidad baja

tiempo (s)

tonalita alta

(Hz = número de vibraciones por segundo). Cuanto más elevado es el tono, mayor es el número de vibraciones por segundo (figura 1). La onda acústica se propaga a través del aire a una velocidad de 331,4 m + (0,607 x t) por segundo (t = temperatura en ºC). Por lo tanto, para 20ºC: 331,4 + (0,607 x 20) = 343,54 m/s. Para simplificar, tomaremos una media de 340 m/s. Nota: El sonido se propaga más rápidamente en el agua y en los sólidos: agua congelada: 1.400 m por segundo; hormigón: 5000 m por segundo. Para intensidades de ruido muy elevadas (por ejemplo, explosiones), la velocidad puede ser altísima. El ruido no pasa a través del vacío. Cuanto mayor es la distancia con respecto a la fuente, mayor es la pérdida de energía y menor es el ruido.

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Si la velocidad del sonido en el aire (v) puede ser considerada como una constante, la longitud de onda ( λ , la distancia entre la primera y la segunda onda) representa la distancia recorrida por una onda en 1 segundo. Esto significa que λ  = v/f, esto es 340/frecuencia en hertzios Figura 2 Frecuencia (Hz) 100 500 1000 2000 4000

Longitud de onda (m) 3,40 0,68 0,34 0,17 0,09

Dicho de otra forma, el producto de la frecuencia (f) y de la longitud de onda ( λ ) es una constante denominada velocidad de propagación (v) de la onda sonora (340 m/seg. en el aire aproximadamente): λ .f = v Conviene señalar que la longitud de las ondas sonoras (longitud de onda) es de la misma magnitud que los objetos que nos rodean. Deben representarse en centímetros y en metros. Cuanto más larga es la frecuencia, más corta es la onda. Éste es el motivo por el que los sonidos agudos pasan más fácilmente a través de los intersticios que los sonidos graves, y por lo que nuestro oído percibe mejor los sonidos agudos que los graves (las "dimensiones" de los sonidos agudos se corresponden más con las dimensiones de nuestro oído). Las frecuencias que afectan a la acústica de un edificio se sitúan entre 100 y 3150 hertzios. Dentro de este espectro, las fachadas y paredes de separación ofrecen un aislamiento eficaz. Sin embargo, la música de discoteca y los ruidos de los entornos industriales requieren una atención particular: las frecuencias inferiores a 100 hertzios pueden ser una fuente de numerosos problemas (figura 3).

Figura 3 : FREQUENCIA (Hz) Sonidos graves sonidos medios sonidos agudos

63 -------125 -------250 -------500 -------1000 -------2000 -------4000 -------8000 -------16000

palabras Edif icio

Pagina 4 4

El oído humano es sensible a frecuencias que oscilan entre 20 y 16.000 hertzios; la voz humana oscila entre 500 a 2000 hertzios. Estas frecuencias son determinantes para el aislamiento acústico de, por ejemplo, oficinas y lugares de reunión. Para evaluar la calidad de aislamiento acústico de una fachada, es preciso tener en cuenta que, en comparación con otros ruidos, los del tráfico rodado comprenden numerosas bajas frecuencias.

1.2 Nivel sonoro El nivel sonoro puede ser bajo o alto (figura 4). El oído registra diferencias de presión que van de 0,00002 Pa a 20 Pa. Para delimitar claramente este amplio intervalo, se utiliza una escala logarítmica. En esta escala, el nivel sonoro viene expresado en decibelios (dB).

Figura 4 : INTENSIDAD SONORA

   )   a    P    (   a   r   o   n   o   s   n   o    i   s   e   r   p

   )   a    P    (   a   r   o   n   o   s   n   o    i   s   e   r   p

tiempo (s)

silencioso

tiempo (s)

ruidoso

El nivel de audibilidad está fijado en 0 dB, por debajo del cual el oído humano deja de percibir cualquier  sonido. Un nivel sonoro de 140 dB puede causar dolores (umbral del dolor). Un ambiente silencioso no significa que el nivel sonoro sea de 0 dB (figura 5).

Figura 5 : ESCALA EN DECIBELIOS dB

  n    i  o   c   n   a   a    i  o    i    l  o    t  e  r   e  r  s   c    i   u    l   d   q     i  o   v    b   c  o  n    i   a  u   r  a  n    b   e    t    l  d   u  e   a    b  r   o  s  q    m    B    U

  a  r    l  o  r   g    o   e   s  p   e  d   e   p    l  d    l  d   r  a    i  o   p  o   a   d   o   e   n    b    i  o    U  m   m   r  u  p   v   A    i  c  o   G    f   a   r    T

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 dB

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1.3 Cálculo en decibelios Cuando calculamos en dB, uno más uno no es igual a dos. Dos fuentes sonoras de 50 dB producen un total de 53 dB. Una duplicación del ruido implica un aumento de 3 dB del nivel sonoro. Para aumentar el nivel sonoro en 10 dB, es preciso multiplicar por diez las fuentes sonoras (figura 6).

Figura 6 : CALCULO EN dB

x2 50 dB

+3 dB

53 dB

x 10 50 dB

+ 10 dB

60 dB

El oído humano no reacciona tan linealmente como el nivel sonoro. Si aumentamos en 10 dB el nivel sonoro (es decir, multiplicando el ruido por diez), este aumento es percibido por nuestro oído como si multiplicásemos el ruido por dos. En relación con la mejora del aislamiento acústico, esto significa que: Una mejora de 1 dB es apenas perceptible. Una mejora de 3 dB es perceptible. Una mejora de 5 dB representa una diferencia considerable. Una mejora de 10 dB reduce el ruido a la mitad.

1.4 Percepción sonora No todas las frecuencias son percibidas con la misma intensidad (fuerza) por el oído humano, aunque tengan una presión sonora (física) de igual magnitud. Por ejemplo, para un mismo nivel sonoro, el oído humano percibirá que un sonido de 100 hertzios es menos fuerte que uno de 1000 hertzios. En otros términos, el oído es menos sensible a las bajas frecuencias. Por  consiguiente, hay que aumentar el nivel sonoro para que un sonido de 100 hertzios tenga la misma potencia que uno de 1000 hertzios. Debemos tener en cuenta esta sensibilidad del oído a la hora de evaluar los problemas acústicos, corrigiendo el nivel sonoro (en dB) según una curva normalizada. Obtendremos un nivel sonoro ponderado, expresado en dB (A). La letra A añadida indica que el nivel sonoro es relativo a la percepción del oído humano (figura 7). Figure 7 : CORREC TION dB(A) 10    )    B 0    d    (    A   - -10   n   o    i    t -20   c   e   r   r   o -30   c

-3,2

0

1

1,1

-1

-8,6 -16,1 -26,2

-40 31

63

125 250 500 1000 2000 4000 8000

fréquence (Hz)

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1.5 Espectro sonoro Un sonido puro vibra a una frecuencia única. Las notas musicales son sonidos puros. Sin embargo, la mayoría de los sonidos están formados por una serie de frecuencias. Los ruidos constituidos por una mezcla de frecuencias que cambian constantemente son desagradables para el oído humano. La mezcla de frecuencias asociadas a un sonido particular se denomina el espectro sonoro (figura 8).

Figura 8 : ESPECTRO DE RUIDO 100    )    B    d    (   o    d    i   u   r   e    d    l   e   v    i   n

Camiones 80 km/h

90 80 70 60

Automoviles 100 km/h

50 125

250

500

1000

2000

4000

frequencia (Hz)

La gama de frecuencias utilizadas para el análisis de los acristalamientos Saint-Gobain Glass gira generalmente en torno a 6 octavas y sus tercios y proporcionan las medidas de atenuación del ruido para el centro de cada una de ellas (figura 9).

Figura 9 : FREQUENCIA (Hz) tercios 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630

octava 63 125 250 500

tercios 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000

octava 1000 2000 4000 8000

Un espectro sonoro representa el nivel sonoro (dB) por frecuencia (Hz). La figura 10 presenta un ejemplo de los espectros sonoros del tráfico rodado.

Figura 10 : ESPECTRO TRAFICO A 10 m de la carretera

   ) 80    B75    d    ( 70   o   r 65   o   n60   o   s 55    l   e50   v    i   n45

Ciudad autopista

40 32

63

125 250 500 1000 2000 4000 8000

frequencia (Hz)

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2. Tipos de problemas acústicos 2.1 Aislamiento y absorción acústicos Algunas veces se confunde una buena acústica con un buen aislamiento acústico. La absorción acústica y el aislamiento acústico son conceptos fundamentalmente diferentes. El aislamiento acústico significa mantener el ruido (por ejemplo, el ruido de la calle) fuera de una habitación. Los ruidos se detienen debido a la interposición de una barrera separadora. La absorción acústica se refiere a la amortiguación de las reflexiones en el interior de una habitación. Los materiales "duros" (vidrio, metal, azulejos, mármol...) reenvían el ruido. Los materiales "blandos" (alfombras, cortinas...) absorben el ruido. Al amortiguar las reflexiones, se obtiene una impresión sonora menos resonante y más agradable (es decir, una buena acústica). En un mismo tipo de construcción no siempre van a coincidir un buen aislamiento y una buena absorción (figura 11).

Figura 11 : AISLAMIENTO ACUSTICO

Figura 11 : ABSORCION ACUSTICA

2.2 Ruidos aéreos y ruidos de impacto Cuando hablamos de aislamiento acústico, conviene distinguir los ruidos aéreos de los ruidos de impacto. Se habla de ruidos aéreos cuando una fuente sonora hace vibrar el aire y este aire en vibración entra en nuestros oídos. Los ruidos aéreos pueden propagarse desde el exterior hacia el interior (por ejemplo, el tráfico), en el interior de una habitación (por ejemplo, la radio) o de una habitación a otra (por ejemplo, la radio de los vecinos). Se habla de ruidos de impacto cuando la fuente sonora hace vibrar directamente un elemento de construcción. Por ejemplo el suelo, si alguien corre sobre él, vibra. Una misma fuente sonora puede, por  otra parte, originar tanto ruidos aéreos como ruidos de impacto. Un piano sobre un suelo de madera se oye a través del suelo (ruidos aéreos) y produce al mismo tiempo ruidos de impacto en el suelo. La solución para aislar de los ruidos aéreos y de los ruidos de impacto no es la misma y, sin embargo, el problema planteado es de igual naturaleza: ¿qué cantidad de ruido deja pasar la construcción? (figura 12). Figura 12 : RUIDO AEREO

Figura 12 : RUIDO DE IMPACTO

Las fachadas tienen un papel importante en el aislamiento acústico contra los ruidos aéreos. Intervienen relativamente poco en insonorización frente a los ruidos de impacto: por ejemplo, la lluvia o el granizo que caen sobre un techo acristalado. Pagina 8 4

3. Aislamiento acústico contra los ruidos aéreos Cuando una onda sonora choca contra una pared, una parte de dicha onda se refleja, otra parte es absorbida y el resto es trasmitida al otro lado de la pared. La medición del aislamiento acústico afecta a todas las frecuencias. El aislamiento acústico de la pared se determina restando los niveles de ruido registrados a un lado de la pared de los niveles emitidos y registrados por el otro lado. Cuanto mejor sea el aislamiento sonoro (R), mejor será el resultado (figura 13).

FigurA 13 : AISLAMIENTO CONTRA EL RUIDO AEREO    )    B70    d    (    R   o 60   c    i    t   s    ú   c 50   a   o    t   n   e 40    i   m   a    l   s    i   a 30

mejor 

menos bueno

12 5 2 50 500 1 00 0 2 00 0 40 00

frequencia (Hz)

3.1 Índices globales El resultado global (expresado en dB) es una media, un índice global que tiene en cuenta la frecuencia. Las cualidades de una pared en materia de insonorización pueden expresarse mediante una sola cifra. Puesto que los sonidos graves se perciben menos que los agudos, los valores de aislamiento frente a los sonidos graves pueden ser relativamente inferiores a los que se obtienen frente a los sonidos agudos. Nota : Estos índices son valores globales: un mismo índice puede corresponder a diferentes espectros de amortiguación.

El índice global utilizado en Europa consta de tres valores: Rw (C; Ctr), siendo: Rw = índice global (dB) C= término de corrección para fuentes sonoras con pocas bajas frecuencias (dB) (por ejemplo: tráfico rodado rápido, tráfico ferroviario rápido, proximidad de un avión, actividades de la vida diaria, palabras, niños jugando). Ctr = término de corrección para fuentes sonoras con muchas bajas frecuencias (dB) (por ejemplo: tráfico urbano, música de discoteca, tráfico ferroviario lento, avión a gran distancia). Cuanto más elevados sean Rw, Rw + C, Rw + Ctr, mejor será el aislamiento acústico. Por ejemplo,

Rw = 41 (-1; -5) significa que: Rw = 41 dB Rw + C = 41 - 1 = 40 dB Rw + Ctr = 41 - 5 = 36 dB

Para definir el Rw, se compara la curva de aislamiento acústico de la pared con una curva de referencia para frecuencias que van de 100 hertzios a 3150 hertzios. Se posiciona de manera que la media de rebasamiento de la curva de referencia hacia abajo sea inferior a 2 dB. (Los métodos de cálculo están especificados en la norma internacional EN ISO 717, Parte 1, de 1996). El valor indicado por la curva situada en esta posición para la frecuencia de 500 hertzios se denomina Rw. Los términos de corrección se calculan a partir de los espectros sonoros ponderados A: C: Ruido rosa Ctr: Tráfico rodado

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Campo de aplicación para Rw + C, Rw + Ctr  Tipo de fuente de ruido

Rw + C

Actividades humanas (discusión, música, radio, TV) Niños jugando Música de discoteca

X X

Tráfico rodado (> 80 km/hora) Tráfico rodado urbano

X

Tráfico ferroviario a velocidad media-alta Tráfico ferroviario lento

X

Aviones a reacción a corta distancia Aviones a reacción a gran distancia Aviones de hélice

X

Industrias con ruido formado sobre todo por frecuencias medias y altas Industria con ruido formado sobre todo por frecuencias medias y bajas

X

Rw + Ctr  

X X X X X

X

Los valores de una cifra utilizados actualmente aplican la regla siguiente: Rw + C es equivalente a Rrosa Rw + Ctr es equivalente a Rtráfico Sólo los laboratorios homologados y bien equipados, como los de Saint-Gobain Glass, pueden llevar a cabo las pruebas acústicas. Las medidas han de ser conformes con las normas internacionales EN ISO 140.

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3.2 Aislamiento acústico En materia de aislamiento contra el ruido, existen dos principios acústicos: La ley de masa Los sistemas masa-amortiguador-masa Una buena estanqueidad al aire se considera siempre como un punto importante. Los pequeños intersticios son grandes fuentes sonoras.

3.3 La ley de masa La ley de masa se aplica a las paredes ciegas (placa metálica, vidrio monolítico, hormigón, obra de albañilería...). Según esta ley, cuanto más pesada es una pared, mejor es el aislamiento acústico (figura 14).

Figura 14 : LEY DE MASA    )    B80    d    (   o   c70    i    t   s   u60   c   a50   o    t   n40   e    i   m30   a    l   s20    i   a

Pared simple

10

100

1000

masa de superficie (kg/m2)

De hecho, el aislamiento acústico aumenta con el espesor de la pared. Al duplicar el peso (duplicando el espesor), se ganan 4 dB. Además, para un espesor determinado, el ruido transmitido será tanto más débil cuanto más elevada es la frecuencia. El aislamiento acústico aumenta cuando se pasa de frecuencias bajas a frecuencias altas; esto se produce hasta una determinada frecuencia: la frecuencia límite. Pasado este umbral, toda masa suplementaria produce un efecto netamente inferior.

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3.4 Sistema masa-amortiguador-masa Un sistema de masa-amortiguador-masa está formado por dos masas rígidas separadas por un muelle amortiguador. Por ejemplo, el doble acristalamiento formado por 2 lunas de vidrio separadas por una cámara de aire (figura 15).

Figura 15 : MASA-AMORTIGUADOR-MASA

El sistema funciona de la manera siguiente: entre dos capas de materiales (masas) se encuentra una cámara de aire o un material flexible (amortiguador). Un ruido hace que vibre la primera capa. El aire o material flexible que se halla entre las dos capas actúa como amortiguador. De esta forma, el ruido se atenúa considerablemente antes de ser transmitido a la segunda capa. No obstante, debemos tener en cuenta la resonancia masa-amortiguador-masa, es decir, la frecuencia a la que el sistema vibra espontáneamente y deja pasar fácilmente el ruido. Las cualidades acústicas óptimas se alcanzan con una frecuencia de resonancia masa-amortiguadormasa suficientemente baja: inferior a 100 hertzios. Estos sistemas permiten alcanzar valores de aislamiento acústico equivalentes a los de los sistemas cuya masa es más de diez veces superior.

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4. Aislamiento acústico del acristalamiento contra los ruidos aéreos 4.1 Vidrio monolítico El vidrio monolítico se rige por la ley de masa. La curva de aislamiento típica se caracteriza por tres zonas (figura 16). En la primera zona, el aislamiento acústico frente a los ruidos aéreos aumenta. Un vidrio monolítico de 8 mm presenta, por ejemplo, un aumento de 4-5 dB cuando la frecuencia se duplica; esto se produce hasta aproximadamente 1000 hertzios. En la segunda zona, el aislamiento acústico disminuye. Se trata de la zona próxima a la frecuencia crítica. Esta frecuencia crítica es la frecuencia a la que un vidrio empieza espontáneamente a vibrar tras un choque. A esta frecuencia, el ruido se transmite más fácilmente y, por tanto, el vidrio r egistra una pérdida del nivel de aislamiento acústico. La frecuencia crítica depende del espesor del vidrio. En el caso de una temperatura de habitación, se aplica la siguiente regla: frecuencia crítica igual 12.800/grosor (mm). Cuando se aumenta el espesor del vidrio, la frecuencia crítica disminuye hacia frecuencias inferiores (f igura 16).

Espesor (mm) 4 6 7 10

Frecuencia crítica (Hz) 3200 2133 1600 1280

En la tercera zona, el aislamiento acústico registra una rápida subida (hasta 9 dB de ganancia cuando se duplica la frecuencia).

Figura 16 : VIDRIO MONOLITICO    )    B45    d    (    R40   o   c    i    t 35   s   u   c 30   a   o    t   n 25   e    i   m20   a    l   s 15    i   a

8 mm = Rw 32 dB (-1;-3) 4 mm = Rw 30 dB (-1;-2)    5    2    1

   0    5    2

   0    0    5

   0    0    0    1

   0    0    0    2

   0    0    0    4

frequencia (Hz)

Pagina 13 4

4.2 Vidrio laminado Un vidrio laminar ofrece un mejor aislamiento acústico que un vidrio monolítico que presente el mismo espesor total. La utilización de un butiral (PVB) especial acústico, PVB (A), con las mejores prestaciones acústicas, elimina completamente la disminución del aislamiento acústico en torno a la frecuencia crítica, gracias al efecto óptimo de amortiguamiento de la capa intermedia elástica de PVB (A) (figura 17). De esta forma, las cualidades acústicas son idénticas a las de la resina, a las que se suman las ventajas de un vidrio de seguridad. En cambio, si se utiliza una película simple de PVB, la influencia de la frecuencia crítica permanece (figura 17). Los valores de aislamiento acústico de un PVB (A) que tenga una mejor acústica mejoran por término medio entre 1 y 3 dB (Rw) y esta mejora puede llegar a ser de hasta 10 dB en la zona próxima a la frecuencia critica. El espesor acústico óptimo se eleva a 0,38 mm (1 capas). En la práctica, se comprueba que las capas más gruesas no aportan ninguna mejoría acústica.

Figura 17 : PVB - PVB(A)    )    B    d    (    R   e   u   q    i    t   s   u   o   c   a   n   o    i    t   a    l   o   s    i

PVB(A) PVB monolítico

125

250

500

1000

2000

4000

fréquence (Hz)

Pagina 14 4

4.3 Doble acristalamiento El doble acristalamiento es un sistema de masa-amortiguador-masa. La frecuencia de resonancia del doble acristalamiento disminuye con el espesor de los vidrios y el tamaño de la cámara de aire. Frecuencia de resonancia = 60

1

1

d

+ m1 Dm2

1

Siendo d = cámara (m) m1, m2 = Masa de los vidrios (kg/m²) Tipo de vidrio

Resonancia masa-amortiguador-masa (hertzios)

4/12/4 6/12/6 6/16/6

245 200 173

Como la frecuencia de resonancia es superior a 100 hertzios, el doble acristalamiento presenta bajos resultados en la gama de las bajas frecuencias. Por este motivo, los resultados del doble acristalamiento suelen ser inferiores a los de un vidrio monolítico de igual espesor total (figura 18). La sustitución de un vidrio monolítico por un doble acristalamiento corriente (por ejemplo, cuando se hace una obra de mejora) puede por tanto disminuir el aislamiento acústico.

Figura 18 : VIDRIO MONOLITICO/DOBLE ACRISTALAMIENTO    )    B 45    d    (    R40   o   c 35    i    t   s    ú   c 30   a   o    t   n 25   e    i   m20   a    l   s    i 15   a

8 mm = Rw 32 dB (-1;-3) 4/12/4 mm = Rw 30 dB (-1;-4)    5    2    1

   0    5    2

   0    0    5

   0    0    0    1

   0    0    0    2

   0    0    0    4

frequencia (Hz)

Para mejorar los valores del aislamiento acústico, la frecuencia de resonancia masa-amortiguador-masa debe ser lo más baja posible (vidrios gruesos, cámaras anchas). Un doble acristalamiento posee dos frecuencias críticas: una por cada luna de vidrio (véase punto 4.2). Si el doble acristalamiento es simétrico, la degradación del aislamiento acústico es superior a la de cada vidrio por separado. En el caso de un doble acristalamiento, la degradación es inferior a la de cada vidrio por  separado. El aislamiento acústico de un acristalamiento asimétrico es por tanto mejor que el de un acristalamiento simétrico que tenga el mismo espesor total de vidrio (figura 19). Las prestaciones mejorarán todavía más si se sustituye uno de los vidrios por un vidrio laminado con una película de PVB acústico (figura 20).

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Figura 19 : DOBLE ACRISTALAMIENTO ASIMETRICO    )    B50    d    ( 45    R   o 40   c    i    t   s    ú 35   c   a   o 30    t   n   e 25    i   m20   a    l   s    i   a 15

8/12/4 mm = Rw 34 dB (-2;-5) 4/12/4 mm = Rw 30 dB (-1;-4)    5    2    1

   0    5    2

   0    0    5

   0    0    0    1

   0    0    0    2

   0    0    0    4

frequencia (Hz)

Figura 20 : V. LAMINADO PVB ACUSTICO    )    B50    d    ( 45    R   o 40   c    i    t   s    ú 35   c   a   o 30    t   n   e 25    i   m20   a    l   s    i   a 15

6/12/44.2 mm = Rw 40 dB (-2;-5) 4/12/4 mm = Rw 30 dB (-1;-4)    5    2    1

   0    5    2

   0    0    5

   0    0    0    1

   0    0    0    2

   0    0    0    4

frequencia (Hz)

Rellenado con gas Si se sustituye el aire seco del espacio separador por un gas especial (SF6), se puede conseguir una ganancia considerable en el espectro de las frecuencias medias y altas. Sin embargo, para las frecuencias más bajas, las prestaciones acústicas suelen ser más bajas (véase cuadro). Por consiguiente, no se recomienda utilizar este sistema para luchar, por ejemplo, contra el ruido del tráfico rodado de una ciudad. El hecho de rellenar el espacio separador con un gas térmico de mayor poder de aislamiento térmico (por  ejemplo, el argón) tiene una pequena influencia sobre las prestaciones acústicas.

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4.4 Acristalamientos Acústicos El doble acristalamiento permite un gran aislamiento acústico sobre la base de las siguientes características: Vidrios de gran espesor, Ancho espacio separador, Ensamblaje asimétrico, Vidrio laminado con una película acústica de PVB. Aplicando estos principios, se pueden obtener prestaciones de hasta para Rw + Ctr = 42 dB (por ejemplo, ruido de tráfico urbano) y para Rw + C > 47 dB. En un vidrio monolítico (4 mm), esto significa una mejora de 12 dB para el ruido del tráfico urbano y de hasta 16 dB para Rw + C. En el doble acristalamiento (4/12/4 mm), la mejora es de 16 dB para Rw + C y de hasta 18 dB para Rw + C. Una reducción de 10 dB del nivel sonoro es percibida como una reducción de la mitad del ruido. Las superficies de vidrio más pequeñas presentan un mejor aislamiento acústico que las superficies de vidrio mayores. No obstante, esta diferencia es de tan sólo unos dB. El efecto es mas sistematico para Rw que para Rw + Ctr. Atención: el aislamiento acústico global viene determinado por el elemento más débil. Tipo de Vidrio

Espesor

PLANILUX SGG PLANILUX SGG PLANILUX SGG PLANILUX (1) no disponible

2 mm 3 mm 4 mm 5 mm

Tipo de Vidrio

Espesor

STADIP SILENCE 33.1 SGG STADIP SILENCE 44.1 SGG STADIP SILENCE 55.1 SGG STADIP SILENCE 33.2 SGG STADIP SILENCE 44.2 SGG STADIP SILENCE 55.2 SGG STADIP SILENCE 64.2 SGG STADIP SILENCE 66.2 SGG STADIP SILENCE 44.4

6 mm 8 mm 10 mm 7 mm 9 mm 11 mm 11 mm 13 mm 10 mm

SGG

SGG

Pesos kg/m² 5 7,5 10 12,5

RW

C

Ctr 

RA

RA,tr 

ND (1) 29 30 30

ND (1) -2 -1 -1

ND (1) -5 -3 -2

ND (1) 27 29 29

ND (1) 24 27 28

Pesos kg/m² 15,5 20,5 25,5 16 21 26 26 31 21,5

RW

C

Ctr 

RA

RA,tr 

36 37 38 36 37 38 38 39 37

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0

-3 -2 -2 -3 -2 -2 -2 -2 -2

35 36 37 35 36 37 37 38 37

33 35 36 33 35 36 36 37 35

(2) SGG STADIP SILENCE posee las mismas características de seguridad que los vidrios laminares SGG STADIP y SGG STADIP PROTECT de igual composición. Los valores de los índices de atenuación acústica son valores calculados simulando las condiciones de medición de la norma EN ISO 140. Los resultados de medición pueden desviarse ligeramente de estos valores calculados en función de las condiciones de medición. Entre los diferentes resultados de medición, un laboratorio acústico también ha obtenido un valor Rw de 38 dB para SGG STADIP SILENCE 44.1 y 44.2.

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Tipo de Vidrio

Espe-sor

CLIMALIT / CLIMAPLUS 4/6/4 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 4/8/4 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 4/10/4 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 4/12/4 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 4/15/5 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 5/12/5 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 6/12/6 SGG CLIMALIT/CLIMAPLUS 6(15/16)6 SGG CLIMALIT / CLIMAPLUS 8/12/8 SGG CLIMALIT/CLIMAPLUS 8/(15/16)8

14 16 18 20 24 22 24 27/28 28 31/32

SGG

Pesos kg/m² 20 20 20 20 22,5 25 30 30 40 40

RW

C

Ctr 

RA

RA,tr 

30 30 30 30 33 32 33 33 34 34

-1 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -2 -1

-3 -3 -3 -3 -4 -4 -3 -5 -3 -4

29 29 29 30 32 31 32 32 32 33

27 27 27 27 29 28 30 28 31 30

La 1a cifra corresponde al vidrio exterior. Tipo de Vidrio

Espesor

CLIMALIT SILENCE 4/12/33.1 CLIMALIT SILENCE 6/12/33.1 SGG CLIMALIT SILENCE 8/6/33.1 SGG CLIMALIT SILENCE 10/9/33.1 SGG CLIMALIT SILENCE 4/6/44.1 SGG CLIMALIT SILENCE 6/12/44.1 SGG CLIMALIT SILENCE 8/6/44.1 SGG CLIMALIT SILENCE 8/12/44.1 SGG CLIMALIT SILENCE 10/12/44.1 SGG CLIMALIT SILENCE 8/6/44.2 SGG CLIMALIT SILENCE 8/10/44.2 SGG CLIMALIT SILENCE 8/12/44.2 SGG CLIMALIT SILENCE 10/12/44.2 SGG CLIMALIT SILENCE 10/16/88.2 SGG CLIMALIT SILENCE 33.1/9/55.1 SGG CLIMALIT SILENCE 44.1/12/64.1 SGG CLIMALIT SILENCE 44.2/20/64.2

22 24 20 25 18 26 22 28 30 23 27 29 31 43 26 31 40

SGG SGG

Pesos kg/m² 25,5 30,5 35,5 40,5 30,5 35,5 40,5 40,5 45,5 41 41 41 46 66 41 46,5 47

RW

C

Ctr 

RA

RA,tr 

34 37 38 39 36 38 39 40 41 39 39 40 42 45 41 43 47

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -2 0 -1 -1 -1 -2 -1 -2 -2 -2

-4 -5 -4 -4 -4 -5 -4 -5 -4 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -6 -7

33 36 37 38 35 37 38 38 41 38 38 39 40 44 39 41 45

30 32 34 35 32 33 35 35 37 34 34 35 35 40 36 37 40

Los valores de los índices de atenuación acústica son valores calculados simulando las condiciones de medición de la norma EN ISO 140. Los resultados de medición pueden desviarse ligeramente de estos valores calculados en función de las condiciones de medición. Entre los diferentes resultados de medición, un laboratorio acústico también ha obtenido un valor Rw de 40 dB para SGG CLIMALIT SILENCE 6/644.1. Tipo de Vidrio

Espesor

CLIMAPLUS SILENCE 6/16/44.1 * 30,5 SGG CLIMAPLUS SILENCE 6/16/44.1 ** 30,5 SGG

Pesos kg/m² 35,5 35,5

RW

C

Ctr 

RA

RA,tr 

41 41

-2 -2

-7 -7

39 39

34 34

RW

C

Ctr 

RA

RA,tr 

41 41

-2 -2

-7 -7

39 39

34 34

* Vidrio exterior SGG PLANILUX – Vidrio interior  SGG EKO PLUS ** Vidrio exterior SGG PLANILUX – Vidrio interior SGG PLANITHERM La 1a cifra corresponde al vidrio exterior. Tipo de Vidrio

Espesor

CLIMAPLUS SILENCE 6/16/44.1 * 30,5 SGG CLIMAPLUS SILENCE 6/16/44.1 ** 30,5 SGG

Pesos kg/m² 35,5 35,5

* Vidrio exterior SGG PLANILUX – Vidrio interior SGG STADIP SILENCE 44.1 PLANITHERM FUTUR ** Vidrio exterior SGG PLANISTAR – Vidrio interior SGG STADIP SILENCE 44.1 La 1a cifra corresponde al vidrio exterior.

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5. Aislamiento acústico contra los ruidos aéreos El aislamiento acústico de las ventanas suele ser determinante para el aislamiento acústico de la fachada. Especial atención merecen los siguientes factores relacionados con las ventanas: Tipo de acristalamiento Dimensiones Tipo de Carpintería (bastidor) Juntas Uniones

5.1 Ventanas La influencia del bastidor en el aislamiento acústico global depende: -

De las prestaciones de la parte acristalada: cuanto más importantes sean estas últimas, mayor será la influencia negativa que puede ejercer el bastidor sobre el aislamiento contra los ruidos aéreos. De la parte que representa la superficie del bastidor con respecto a la superficie total.

En todos los casos, el bastidor debe obligatoriamente presentar una buena estanqueidad al aire (tanto las partes móviles como las fijas). Las juntas entre el vidrio y el perfil así como las juntas entre los distintos perfiles pueden ser fuente de problemas. Las juntas defectuosas tienen una influencia negativa sobre el aislamiento acústico en el espectro de las frecuencias altas e incluso medías. Es conveniente utilizar tapajuntas en cantidad suficiente. Si el aislamiento acústico debe ser superior a 35 dB, es necesario aplicar una doble barrera de estanqueidad en aquellas partes que se abren. La junta de las aberturas se aplicará alrededor de las mismas, sin interrupción en ángulos y c errajería. Para evitar eventuales deformaciones, se recomiendan cierres con varios puntos. De manera general, se puede decir que es preciso elegir un tipo de bastidor adaptado a los acristalamientos especiales que se utilicen en cada caso. Las siguientes reglas prácticas pueden servir de guía para evaluar  el tipo de ventana:

Ventanas con aislamiento acústico a los ruidos aéreos Rw < 30 dB Se pueden utilizar todo tipo de perfiles. Una junta simple es suficiente. En cuanto al acristalamiento, el resultado de un vidrio monolítico (6-8 mm) es similar al de un doble acristalamiento normal (4/12/4 mm).

Ventanas con aislamiento acústico a los ruidos aéreos Rw < 35 dB Los travesaños no tienen una influencia notable cuando la superficie es inferior al 30% de la superficie del bastidor. Los perfiles de bastidor pueden ser de varios t ipos: - Perfiles de madera con una sección mínima de 55 a 60 mm. - Perfiles sencillos de aluminio sin rotura térmica. - Perfiles de PVC.

Ventanas con aislamiento acústico a los ruidos aéreos Rw = 35 dB a 40 dB Los travesaños no tienen influencia si la superficie es inferior al 30% a la del bastidor. Para superficies mayores, el valor máximo alcanzable es Rw = 35 dB. Los perfiles de bastidor pueden ser de varios tipos: - Perfiles de madera pesada con una sección mínima de 75 mm (dependiendo de la calidad de la madera). - Perfiles de aluminio con rotura térmica, que siempre incluye una función térmica. - Perfiles de PVC pesado con elementos metálicos.

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5.2 Ventanas de muy alto aislamiento acústico Sobreacristalamientos Rw = 35 a 45 dB Se coloca un segundo bastidor provisto de un acristalamiento en la ventana. El sobreacristalamiento puede ir tanto en la parte fija como en la móvil. La cámara de aire puede fácilmente alcanzar los 50 mm de manera que la resonancia masa-amortiguadormasa sea inferior a 100 hertzios. En función de la separación (número de puntos de fijación, capa intermedia elástica...), del tipo de perfil y de la estanqueidad, se obtienen valores de aislamiento acústico de Rw = 35 a 45 dB. Ejemplo de acristalamientos: Rw = 35 a 40 dB: 2 x vidrio monolítico 6-8 mm, cámara de aire 40-50 mm. Rw = 40 a 45 dB: 1 x vidrio asimétrico (6/12/4 mm), 1 x vidrio monolítico (6-8 mm), cámara de aire superior a 50 mm. Cuando se efectúa una obra para mejorar el aislamiento acústico de una ventana, se puede colocar un sobreacristalamiento. No obstante, hay que verificar si las juntas existentes se ajustan perfectamente. Generalmente, hay que colocar nuevas juntas, lo que no siempre es posible. Doble ventana Rw = 45 a 50 dB La doble ventana está formada por dos ventanas colocadas una delante de la otra, cada una en un bastidor  diferente. El aislamiento acústico depende de los siguientes factores: - Tipo de acristalamientos de las dos ventanas. - Calidad de los marcos: masa, rotura térmica, estanqueidad al aire, porcentaje de la superficie... - Cámara de aire mínima de 50 mm (el aislamiento aumenta de forma proporcional a la anchura de la cámara). - Presencia de materiales absorbentes del ruido en la cámara de aire (colocados entre los bastidores) Por  ejemplo: lana mineral revestida de una placa metálica perforada (por lo menos 15% de perforaciones). - Unión entre los dos bastidores: esta unión será preferentemente flexible y estanca. Si se trata de una obra de mejora, se colocará la nueva ventana en el interior o en el exterior con respecto a la ventana existente. Doble ventana de alta calidad Rw > 50 dB En este caso, el cerramiento está constituído por dos ventanas totalmente independientes, recibidas sobre elementos constructivos que también lo son. La separación se prolonga en toda la construcción de la pared. Entre otras aplicaciones, esta técnica es frecuente en estudios de grabación. Si se aplica este principio de manera óptima, se puede alcanzar un Rw > 60 dB.

5.3 Juntas La estanqueidad al aire tiene que ser buena en los puntos en los que la ventana va recibida a la construcción. Las pequeñas fisuras o las juntas abiertas pueden provocar una pérdida de entre 5 y 10 dB. Las pequeñas fisuras pueden taparse mediante una masilla de larga duración que conserva toda su elasticidad, preferentemente a base de silicona. Si la anchura de la junta es superior a 5 mm; se aplicará primero material de relleno. Este puede ser espuma sintética, celular y comprimible o un perfil de junta.

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6. Aislamiento acústico contra los ruidos de la lluvia La luz natural es un factor arquitectónico importante en cualquier construcción. Numerosos edificios, antiguos o modernos, provistos de vidrieras o lucernarios pierden calidad arquitectónica a causa del ruido de impacto de la lluvia o del granizo sobre los cristales, que perturba el ambiente interior. El laboratorio del departamento físico de la construcción, en la K.U. Leven, ha realizado una serie de pruebas sobre distintos tipos de acristalamientos expuestos a una lluvia creada artificialmente. Los resultados han demostrado que el nivel de ruido era muy variable según el tipo de acristalamiento. La comparación entre las simulaciones teóricas y los valores medidos ha permitido explicar las disparidades, que en algunos casos eran importantes. Gracias a una buena correlación de los valores medidos y de las simulaciones teóricas, estas últimas permiten establecer previsiones aceptables para acristalamientos no sometidos a ensayo de laboratorios. En el caso del vidrio monolítico, el vidrio laminado se comporta mucho mejor que el vidrio sencillo. El vidrio laminado ofrece prestaciones superiores a 5 dB (A) con respecto al monolítico corriente de igual espesor de PVB; esta diferencia es de 10 dB (A) con vidrio laminado provisto de resina colada o de PVB mejorado, lo que corresponde a una disminución de la mitad del ruido con respecto al monolítico. Asimismo, para el doble acristalamiento térmico formado por vidrio laminado, la resina y el PVB mejorado son hasta 6 dB (A) más eficaces que el PVB corriente. De esta forma, el ruido de impacto de la lluvia se mantiene a un nivel más o menos aceptable. En el acristalamiento en masa, la energía cinética que es generada por el impacto de las gotas de agua provoca una difusión del ruido. En vidrios laminados, el impacto se amortigua mejor en el vidrio inferior, de manera que la difusión hacia los espacios interiores se atenúa. Comparados con el PVB tradicional, la resina y el PVB mejorado forman una capa intermedia menos rígida y de mayor amortiguamiento, disipando así mejor la energía cinética. Por motivos de seguridad, el vidrio inferior de los acristalamientos de espacios situados en viviendas o lugares de trabajo debe ser laminado. En este caso, la atenuación no es la misma para todas las frecuencias. La ganancia es inferior para las bajas frecuencias. El resultado es óptimo para las altas frecuencias, y especialmente en torno a la frecuencia límite, de manera que la lluvia que cae sobre un acristalamiento de este tipo produce un ruido menos desagradable ya que es menos intenso y más sordo. En laboratorio, se ha medido también el efecto producido por la lluvia sobre un acristalamiento colocado en sentido inverso, es decir con el vidrio laminado por fuera. Se ha comprobado que el nivel de ruido disminuía para el conjunto de frecuencias. Sin embargo, aunque el nivel de presión acústica global fuera menos elevado que en la situación anterior (más realista), el ruido era más agudo. Por tanto, desde el punto de vista de la percepción subjetiva, esta solución no presentaba ninguna ventaja. Para obtener un resultado óptimo, se pueden combinar estas mejoras colocando un vidrio laminado (resina colada o PVB mejorado) tanto en el interior como en el exterior. De esta manera, el nivel de presión acústica y la percepción subjetiva se reducen considerablemente. Véanse figuras 21, 22 y 23 en la siguiente página .

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Figura 21 : MEDICION DEL RUIDO DE LA LLUVIA PROCEDIMIENTO

Figura 22 : VIDRIO MONOLITICO - RUIDO DE LLUVIA    ) 70    B    d    (   o 60    t   c   a   p 50   m    i   e    d 40   o    d    i   u   r 30   e    d    l 20   e   v    i   n 10

placa PVC monolitico 12 mm 61 dB(A) 66.2 55 dB(A) 66.2A 45 dB(A)    5    2    1

   0    5    2

   0    0    5

   0    0    0    1

   0    0    0    2

   0    0    0    4

frequencia (Hz)

Figura 23 : DOBLE ACRISTALAMIENTO - RUIDO DE LLUVIA    ) 50    B    d    (   o    t   c 40   a   p   m    i   e    d 30   o    d    i   u   r   e 20    d    l   e   v    i   n 10

6/12/8 6/12/44.2 6/12/44.2A 33.2A/12/44.2A    5    2    1

   0    5    2

   0    0    5

54 dB(A) 52 dB(A) 46 dB(A) 39 dB(A)    0    0    0    1

   0    0    0    2

   0    0    0    4

frequencia (Hz)

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7. Prescripciones Nacionales En España la Normativa sobre Acústica en vigor, se recoge en la Norma Básica NBE-CA-82, relativa a las Condiciones Acústicas en los Edificios. Actualmente, el Ministerio de Fomento se encuentra revisando esta reglamentación. Por otro lado, es importante tener presente que algunos Ayuntamientos en España cuentan con competencias para regular los niveles de ruido generados en determinado tipo de establecimientos, fundamentalmente locales comerciales y establecimientos relacionados con la hostelería. En Europa, en lo que a la problemática del ruido se refiere, existe un Proyecto de Norma prEN 12758-1 sobre Acristalamientos y Atenuación al Ruido Aéreo en la Edificación. Si finalmente el proyecto recibiese la conformidad de los organismos europeos, se convertiría en norma de obligado cumplimiento en nuestro país.

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8. Referencias P.E. Braet-Eggen, L.C.J. Luxemburg, Geluidwering in de woningbouw, Waltman, Leiden, 1992. B. Ingelaere, G. Vemeir, Isolation acoustique des fenêtres, Revue WTCB, Bruxelles, (1) Printemps 1998. [Aislamiento acústico de ventanas] Saint-Roch, CD “Vitrages acoustiques” + texto descriptivo, Bruxelles, 1998. [Aislamiento acústico] + texto descriptivo Saint-Roch, Isolation acoustique, Bruxelles, 1999. [Aislamiento acústico] ISOVER, Le bruit dans la construction métallique: comment résoudre ce problème? Bruxelles,1998. [El ruido en la construcción metálica: ¿cómo resolver el problema?]

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