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]

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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.

Introducción al seminario acústico

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3

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

Entonces, ¿por qué aprender acerca de la acústica?

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4

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

Entonces, ¿por qué aprender acerca de la acústica?

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5

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.

Ruido: Tendencias de aplicación

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Gimnasios

Cuartos de usos múltiples [escuelas, iglesias, centros comunitarios]

Comedores

Aulas

Instalaciones médicas: salas de exámenes, consultorios

Planta abierta y oficinas privadas

Áreas o lugares con problemas acústicos

                             

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7

Requisitos de desempeño diferentes según el lugar

Áreas o lugares con problemas acústicos

Espacios cerrados. Distracción limitada para el aprendizaje. Conversaciones privadas:

administración.

Espacios cerrados. Necesidades de durabilidad, otros

requisitos de plafon (cielo raso). Control acústico general.

Áreas grandes [vestíbulos y cafeterías].

Áreas típicamente muy animadas.

Control acústico general.

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8

Fundamentos de la voz y de la audición: Sonoridad [Nivel]

120 dB

100 dB

80 dB

60 dB

40 dB

29 dB

0 dB

Jet

Máquina de imprenta

Cafetería ruidosa

Conversación

Mansión silenciosa

Susurro

Límite de audición

Ensordecedora

Muy Alta

Alta

Moderada

Débil

Muy débil

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9

8 16 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16,00020* 32,00020,000

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.

alcance auditivo para una persona joven

alcance auditivo para una persona mayor

vocales VOZ consonantes

pianoestéreo de alta fidelidad

“DO” central

piano

Fundamentos de la voz y de la audición: Tono [Frecuencia]

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10

litúrgicasinfonía

óperasalón para conciertos o coros

iglesiasauditorio para varios propósitos

pequeño t eatrosala de conferencias

aula

.3 .5 1.0 1.5 2.0 2.5

Música

Voz y música

Conversación

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.

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11

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].

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12

Materiales Plafones (cielos rasos) Paredes

1] Absorción .90 o 90%2] Reflexión 0.10 o 10%3] Transmisión 0.10 o 10%

Cuando el sonido golpea contra una superficie

100%

10%

10%

Reflexión

Transmisión

Absorción

80%

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13

Reflexión Absorción

0 50100

0.0 .50 1.0Coeficiente de absorción

% de absorción

Material: Absorbente

Absorción del sonido

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14

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].

¿Qué materiales son buenos para la absorción del sonido?

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15

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

Conceptos acústicos: Absorción de sonido

NRC: Coeficiente de reducción de sonido

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16

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

NRC típico para los materiales acústicos

Índice de NRC de los productos típicos para el plafon

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17

Métodos para montar el material: muros

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.

Dos tipos de prácticas de instalación de prueba: A y D

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18

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.

Conceptos acústicos: Absorción de sonido

AC: Grado de articulación

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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

Índice de AC de los productos típicos para el plafón (cielo raso)

AC típico para los productos de plafones (cielos rasos)

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20

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

Frequency (Hz)

Alph

a

High AC Mineral Fiber

High NRC Mineral Fiber

Critical frequency range for calculating

Articulation Class

Frequencies averaged to determine NRC

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]

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Consideraciones acústicas adicionales

Absorción de sonido: Diseño y esquema del lugar

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.

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Materiales Plafones (cielos rasos) Paredes

1] Absorción .90 o 90%2] Reflexión 0.10 o 10%3] Transmisión 0.10 o 10%

Pérdida de transmisión

100%

10%

10%

Reflexión

Transmisión

Absorción

80%

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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.

Conceptos acústicos: Pérdida de transmisión

CAC: Grado de atenuación en el plafon (cielo raso)

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24

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

CAC de los plafones (cielos rasos) típicos

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25

Conceptos acústicos: Pérdida de transmisión

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.

STC: Grado de transmisión del sonido

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26

Soportes de metal estándar con dos capas STC de 50 a 54 de 1/2" de GWB con aislamiento R-11

Soportes estándar de metal con 1/2" de GWB STC de 45 a 49 con aislamiento R-11

Soportes estándar de metal con 1/2" de GWB STC de 35 a 39

STC de las paredes típicas

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27

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.

Transmisión de sonido

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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.

Aplicación de lo que ha aprendido

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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.

Caso de estudio Nº 1: Gimnasio para terapia física

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1. Necesidad acústica: Reducir el ruido en el gimnasio ylograr que el lugar esté “menos animado”;

reducir el tiempo de reverberación desde 0.93 hasta 0.60 segundos [40% de mejora].

2. Acústica Mejorar en la absorción del plafon (cielo raso).Estrategia:

3. Adecuado Instalar un plafón (cielo raso) de fibra de vidrio de Material: 24" x 48" x 1" paneles [NRC = 0.95].

4. Resultados: Reverberación reducida a 0.57 segundos.

Soluciones y resultados del desempeño acústico

Gimnasio para terapia física

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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.

Caso de estudio Nº 2: Taller de computadoras

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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.

Soluciones y resultados del desempeño acústico

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Ejemplo Nº 1: Alberca

Ejercicios acústicos

                     

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.

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34

Ejemplo Nº 1: Alberca

Ejercicio de la alberca

                     

Proceso de diseño acústico en tres pasos1. 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.

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Ejemplo Nº 2: Habitación de usos múltiples

Ejercicios acústicos

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.

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Ejemplo Nº 2: Habitación de usos múltiples

Ejercicio de la habitación para varios propósitos

                     

Proceso de diseño acústico en tres pasos1. 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.

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37

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.

Evaluando un producto acústico

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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.

Resumen del Seminario de los Fundamentos Acústicos

Hemos revisado lo siguiente: