Norma básica de edificación NBE-CA-88 sobre las condiciones acústicas de los edificios - 2ª parte - anexos

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Segunda parte: anexos

Anexo 1 Conceptos fundamentales, definiciones, notaciones y unidades

A los efectos de esta Norma, se establecen las siguientes definiciones de los conceptos

fundamentales que en ella aparecen, ordenados de modo que se facilite su comprensión.

1. 1 Onda acústica aérea

Es una vibración del aire caracterizada por una sucesión periódica en el tiempo y en el

espacio de expansiones y compresiones.

1. 2 Presión acústica

sí­mbolo: P

Unidad: Pascal Pa (1 Pa = 1 N/m²)

Es la diferencia entre la presión total instantánea en un punto determinado, en presencia de una onda acústica, y la presión estática en el mismo punto.

1. 3 Frecuencia

sí­mbolo: f

Unidad: herzio Hz

Es el número de pulsaciones de una onda acústica senoidal ocurridas en un tiempo de un segundo. Es equivalente al inverso del período.

1. 4 Frecuencias preferentes

Son las indicadas en la Norma UNE 74.002-78, entre 100 Hz y 5.000 Hz. Para bandas de octava son: 125, 250, 500, 1.000, 2 000 y 4.000 Hz. Para tercios de octava son: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1.000, 1.250, 1.600, 2.000, 2.500, 3.150, 4.000 y 5.000 Hz.

1. 5 Frecuencia fundamental

Es la frecuencia de la onda senoidal, componente de una onda acústica compleja, cuya presión acústica, frente a las restantes ondas componentes, es máxima.

1. 6 Sonido

Es la sensación auditiva producida por una onda acústica. Cualquier sonido complejo puede considerarse como resultado de la adición de varios sonidos producidos por ondas senoidales simultáneas.

1. 7 Armónico

Recibe el nombre de sonido armónico, de otro dado, el que tiene una frecuencia múltiplo de la frecuencia de éste. Todo sonido complejo puede considerarse como adición de un sonido fundamental, caracterizado por la frecuencia fundamental, y diversos sonidos armónicos.

1. 8 Octava

Es el intervalo de frecuencias comprendido entre una frecuencia determinada y otra igual al doble de la anterior.

1. 9 Ruido

Es una mezcla compleja de sonidos con frecuencias fundamentales diferentes. En un sentido amplio, puede considerarse ruido cualquier sonido que interfiere en alguna actividad humana.

1.10 Espectro de frecuencias

Es una representación de la distribución de energía de un ruido en función de sus frecuencias componentes.

1.11 Ruidos blanco y rosa

Son ruidos utilizados para efectuar las medidas normalizadas. Se denomina ruido blanco al que contiene todas las frecuencias con la misma intensidad. Su espectro en tercios de octava es una recta de pendiente 3 dB/octava. Si el espectro, en tercios de octava, es un valor constante, se denomina ruido rosa.

1.12 Potencia acústica

sí­mbolo: W

Unidad: vatio W

Es la energía emitida en la unidad de tiempo por una fuente determinada.

1.13 Intensidad acústica

sí­mbolo: I

Unidad: vatio por metro cuadrado W/m²

Es la energía que atraviesa, en la unidad de tiempo, la unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación de las ondas.

1.14 Nivel de presión acústica

sí­mbolo: Lp

Unidad: decibelio dB

1.15 Nivel de intensidad acústica

sí­mbolo: Li

Unidad: decibelio dB

1.16 Nivel de potencia acústica

sí­mbolo Lw

Unidad: decibelio dB

1.17Composición de niveles

Cuando los distintos niveles Li a componer proceden de fuentes no coherentes, caso habitual en los ruidos complejos.

1.18 Tono

Es una caracterización subjetiva del sonido o ruido que determina su posición en la escala musical. Esta caracterización depende de la frecuencia del sonido, así­ como de su intensidad y forma de onda.

1.19 Timbre

Es una caracterización subjetiva del sonido que permite distinguir varios sonidos del mismo tono producidos por fuentes distintas. Depende de la intensidad de los distintos armónicos que componen el sonido.

1.20 Sonoridad

Es una caracterización subjetiva del sonido que representa la sensación sonora producida por el mismo a un oyente. Depende fundamentalmente de la intensidad y frecuencia de sonido.

1.21 Nivel de sonoridad

Se dice que el nivel de sonoridad de un sonido o de un ruido es de n fonios cuando, a juicio de un oyente normal, la sonoridad, en escucha biaural, producida por el sonido o ruido es equivalente a la de un sonido puro de 1.000 Hz continuo, que incide frente al oyente en forma de onda plana libre,progresiva y cuyo nivel de presión acústica es n dB superior a la presión de referencia Po.

1.22 Escala ponderada A de niveles, decibelio A

Escala de medida de niveles que se establece mediante el empleo de la curva de ponderación A representada, tomada de la Norma UNE 21-314-75, para compensar las diferencias de sensibilidad que el oído humano tiene para las distintas frecuencias dentro del campo auditivo.

1.23 Coeficiente de absorción

sí­mbolo: a

Es la relación entre la energía acústica absorbida por un material y la energía acústica incidente sobre dicho material, por unidad de superficie.

1.24 Absorción acústica

sí­mbolo: A

Unidad: metro cuadrado, m².

Es la magnitud que cuantifica la energía extraída del campo acústico cuando la onda sonora atraviesa un medio determinado o en el choque de la misma con las superficies límites del recinto.

1.25 Reverberación

Es el fenómeno de persistencia del sonido en un punto determinado del interior de un recinto, debido a reflexiones sucesivas en los cerramientos del mismo.

1.26 Tiempo de reverberación

sí­mbolo: T

Unidad: segundo s

Es el tiempo en el que la presión acústica se reduce a la milésima parte de su valor inicial (tiempo que tarda en reducirse el nivel de presión en 60 dB) una vez cesada la emisión de la fuente sonora. En general es función de la frecuencia.

1.27 Resonadores

Son dispositivos absorbentes de acción preferente en bandas estrechas de frecuencias alrededor de una frecuencia de resonancia fr, para la cual la absorción es máxima.

1.28 Materiales porosos

Materiales absorbentes de estructura alveolar, granular, fibrosa, etc., que actúan por degradación de la energía mecánica en calor, debida al rozamiento del aire con las superficies del material.

Su coeficiente de absorción crece con la frecuencia.

1.29 Aislamiento acústico específico de un elemento constructivo

sí­mbolo: a

Unidad: decibelio, dB expresión:

En general es función de la frecuencia.

1.30 Aislamiento acústico bruto de un local respecto a otro

sí­mbolo: D

Unidad: decibelio dB

Es equivalente al aislamiento acústico específico del elemento separador de los dos locales.

1.31 Aislamiento acústico normalizado a ruidoaéreo

sí­mbolo: R

Unidad: decibelio dB

Aislamiento de un elemento constructivo medido en laboratorio en condiciones señaladas en la Norma UNE 74-040-84 (3). Se define mediante la siguiente expresión:

R = D + 10 log (S/A) = L

I1 - LI2 + 10 log (S/A), en dB [10]

donde:

S es la superficie del elemento separador, en m²

A es la absorción del recinto receptor, en m²

1.32 Aislamiento acústico en dBA

Es la expresión global, en dBA, del aislamiento acústico normalizado R.

1.33 Aislamiento de un elemento constructivo simple

El aislamiento específico de un elemento constructivo es función de sus propiedades mecánicas, y puede calcularse aproximadamente por la ley de masa, que establece que la reducción de intensidad acústica a través de un determinado elemento es función del cuadrado del producto de la masa unitaria m por la frecuencia considerada f.

Para una frecuencia fija, el aislamiento aumenta en 6 dB cuando se duplica la masa. Análogamente, para una masa dada, el aislamiento crece 6 dB al duplicar la frecuencia.

1.34 Frecuencia decoincidencia

Lo expuesto en el epígrafe anterior se obtiene a partir de un modelo físico simplificado,formado por masas independientes, mientras que en la realidad la naturaleza elástica de los elementos entraña la correspondiente ligazón entre las masas. En una zona de frecuencias determinada en torno a la que se denomina frecuencia de coincidencia fc, la energía acústica incidente se transmite a través de los paramentos en forma de ondas de flexión, que se acoplan con las ondas del campo acústico produciéndose una notable disminución del aislamiento.

1.35 Aislamiento de elementos constructivos múltiples

La dependencia entre el aislamiento y la masa y la necesidad de obtener valores de aislamiento cada vez más exigentes, hacen preciso utilizar sistemas y medios apropiados, que garanticen el aislamiento exigido sin que la masa crezca desproporcionadamente al aislamiento. La solución más usual es la de fraccionar el elemento en dos o más hojas separadas entre si, aunque prácticamente no se puede conseguir totalmente la separación, por lo que la vibración de una de las hojas se transmite a las otras en mayor o menor grado.

El comportamiento de los elementos múltiples depende de diversos factores que se estudian a continuación

1.35.1 Influencia de la ligazón elástica entre las hojas componentes

Suponiendo un elemento formado por dos hojas rígidas e indeformables, unidas entre si únicamente por el aire de la cámara que forman, o por un dispositivo elástico, el elemento se comporta como un conjunto de dos masas m1 y m2, ligadas por un resorte de rigidez K de forma que el conjunto presenta una frecuencia de resonancia fr.

Para esta frecuencia de resonancia, la transmisión del sonido a través del paramento puede ser incluso mayor que si las dos hojas estuvieran rígidamente unidas.

Debido a ésto se deben escoger hojas y separaciones que garanticen que la frecuencia de resonancia del conjunto esté por debajo del dominio de las frecuencias que se desean aislar. En un paramento constituido por dos hojas separadas entre si únicamente por aire, se producen resonancias cada vez que la distancia entre hojas es igual a un múltiplo de la semilongitud de onda, casos en los que la transmisión es prácticamente total, y cuyos efectos pueden disminuirse con la colocación de un material absorbente en la cámara formada por ambas hojas.

1.35.2 Influencia de la ligazón rígida entre las hojas componentes

En el caso de elementos formados por dos hojas rígidamente unidas a un bastidor común, cabría considerar que el conjunto se comporta como una sola hoja, mientras que la realidad es que el proceso se complica, transmitiéndose el sonido por el aire y por las ligazones.

El caso de un elemento formado por una hoja relativamente posada doblada con otra relativamente ligera, rígidamente unidas, proporciona una mejora de aislamiento, tanto mayor cuanto menor sea el número de ligazones, siendo en todo caso mejor la ligazón por puntos que la ligazón por lineas.

1.35.3 Influencia de los elementos constructivos adyacentes. Transmisiones indirectas

En el campo de la edificación, los elementos adyacentes al de separación no juegan sólo un papel pasivo como elementos absorbentes, sino que vibran ante el campo acústico aéreo del mismo modo que el elemento separador, al cual transmiten sus propias vibraciones teniendo lugar lo que se denomina transmisión indirecta. Es complejo determinar la cuantía de las citadas transmisiones indirectas, aunque a título indicativo pueden establecerse los valores que se exponen a continuación:

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.

1.35.4 Influencia de la estructura

Las vibraciones que ocasiona una onda acústica o una perturbación de origen mecánico en un elemento estructural no quedan confinadas en dicho elemento, sino que, una parte se disipa en calor, otra se transmite al otro lado del elemento y una tercera se transmite por las uniones a elementos estructurales adyacentes, en los que a su vez se repite el proceso indicado.

La evaluación de estas transmisiones es compleja, estando, sin embargo, resuelta en forma aceptable en el caso en el que todos los elementos horizontales y verticales sean análogos.

1.36 Aislamiento global de elementos constructivos mixtos

En el campo de la edificación es normal la presencia de elementos formados por elementos constructivos distintos, caracterizados por aislamientos específicos muy diferentes entre sí­. El aislamiento acústico del elemento debe ser estudiado, en este caso, desde un punto de vista global, contemplando las áreas de los distintos elementos y sus aislamientos específicos.

Se comprueba que el aislamiento global de un elemento constructivo mixto es como máximo 10 dB mayor que el del elemento constructivo más débil desde el punto de vista acústico, por lo que en el caso de fachadas será preciso, para mejorar el aislamiento acústico, mejorar el aislamiento de las ventanas frente al de las partes ciegas.

A título de ejemplo y para mostrar el uso del ábaco, para un cerramiento con ventana, con aislamiento de 20 dBA y un área del 25% del total, cuya parte ciega tiene un aislamiento de 40 dBA, se obtiene una diferencia ac - ag de 14 dBA, lo que representa un aislamiento global ag de 40 - 14 = 26 dBA.

En cualquier caso, es de resaltar como problema especifico de los paramentos, el problema que generan las holguras y las rendijas de las carpinterías, ya que pueden causar disminuciones de aislamiento del orden de 3 a 5 dB y cuyo único tratamiento son las bandas de estanquidad y los resaltes. Igualmente importante es la disminución de aislamiento que se produce por causa de las rendijas que aparecen en cerramientos con persianas enrollables exteriores, que se cifra en 5 dB, y cuyo refuerzo debe hacerse minimizando estas rendijas, colocando bandas de estanquidad, reforzando la estructura de la caja, y añadiendo un tratamiento absorbente en el interior.

1.37 Nivel de ruido de impacto normalizado Ln

Es el nivel de ruido producido por la máquina de impactos que se describe en la Norma UNE 74-040 84 (6), en el recinto subyacente.

Se define mediante la siguiente expresión:

Ln = L + 10 log (A/10) [18]

donde:

L es el nivel directamente medido en dB.

A es la absorción del recinto en m².

1.38 Intensidad de percepción de vibraciones K

Es un parámetro subjetivo obtenido como media experimental de gran número de ensayos. Corresponde a la percepción subjetiva de las vibraciones en el margen de 0,5 a 80 Hz.