Aislamiento, Materiales y CTE
“Cálculo del Aislamiento Acústico y Determinación del Tiempo de Reverberación de un Recinto Mediante Herramienta de Cálculo del DB HR”
Máster Interuniversitario en Ingeniería Acústica y Vibraciones Universidad de León y Valladolid
Autor: Mario E. Casado García
Cálculo del Aislamiento Acústico y Determinación del TR de un Recinto – DB HR
Mario E. Casado García
Cálculo del Aislamiento Acústico y Determinación del TR de un Recinto – DB HR
Índice
1.- Introducción ............................................................................................................................................ 5 2.- Zonificación Acústica del Edificio ............................................................................................................ 6 2.1.- Zonificación Acústica de la Planta Baja ..................................................................................... 7 2.2.- Zonificación Acústica de la Planta Tipo ..................................................................................... 8 2.3.- Valores Límite de Aislamiento Acústico según DB HR .............................................................. 9 2.3.1.- Valores Límite de Aislamiento Acústico en Planta Baja ............................................ 10 2.3.2.- Valores Límite de Aislamiento Acústico en Planta Tipo ............................................ 11 2.3.3.- Valores Límite de Aislamiento Acústico entre Plantas ............................................. 12 3.- Justificación de las Parejas de Recintos................................................................................................. 13 3.1.- Pareja de Recintos para el Ruido Aéreo .................................................................................. 13 3.2.- Pareja de Recintos para el Ruido Exterior ............................................................................... 14 3.3.- Pareja de Recintos para el Ruido de Impactos ........................................................................ 15 4.- Listado de Soluciones Constructivas ..................................................................................................... 16 4.1.- Tabiques y Elementos de Separación Vertical ........................................................................ 16 4.2.- Elementos de Separación Horizontal ...................................................................................... 17 4.3.- Fachada ................................................................................................................................... 17 5.- Fichas Justificativas del Cumplimiento de las Exigencias de Aislamiento Acústico - Opción General DB HR (Anejo K2) ............................................................................................................................................. 18 6.- Fichas Justificativas del Cumplimiento de las Exigencias de Aislamiento Acústico - Opción Simplificada DB HR (Anejo K1) ........................................................................................................................................ 19 7.- Fichas Justificativas del Cumplimiento (Tr < 0,7s) del Tiempo de Reverberación - DB HR (Anejo K3) .. 22 8.- Conclusiones.......................................................................................................................................... 24 Referencias ................................................................................................................................................. 25 Anexos ........................................................................................................................................................ 26
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Índice de figuras y tablas
Ilustración 1: Zonificación acústica de la planta baja................................................................................... 8 Ilustración 2: Zonificación acústica de las plantas tipo ................................................................................ 8 Ilustración 3: Valores límites de aislamiento en planta baja ...................................................................... 11 Ilustración 4: Valores límite de aislamiento en planta tipo ........................................................................ 11 Ilustración 5: Pareja para ruido aéreo en recinto protegido y habitable otros .......................................... 13 Ilustración 6: Pareja para ruido aéreo en recinto protegido y de actividad ............................................... 14 Ilustración 7: Pareja para ruido exterior en recinto protegido ................................................................... 15 Ilustración 8: Pareja para ruido de impactos en recinto protegido y habitable ......................................... 15 Ilustración 9: Recinto de actividad.............................................................................................................. 22
Tabla 1: Valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo ..................................................................... 9 Tabla 2: Valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo entre un recinto protegido y el exterior ...... 9 Tabla 3: Valores límite de aislamiento acústico a ruido de impacto .......................................................... 10 Tabla 4: Tabiquería K1 ................................................................................................................................ 20 Tabla 5: Elementos de separación verticales entre recintos K1 .................................................................. 20 Tabla 6: Elementos de separación horizontales entre recintos K1 ............................................................. 21 Tabla 7: Medianerías K1 ............................................................................................................................. 21
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1.- Introducción El objetivo de este trabajo parte de la necesidad de adquirir una cierta destreza en el uso del Documento Básico de Protección frente al ruido, DB HR, así como la verificación de su cumplimiento utilizando las posibilidades que se ofrecen en el mismo: • • •
Solución general (herramienta de cálculo según opción general – Anejo K2) Solución simplificada (opción simplificada – Anejo K1) Solución general del tiempo de reverberación Tr (herramienta de cálculo según opción general – Anejo K3)
para la determinación del aislamiento acústico y cumplimentación de las exigencias del DB HR en el primer y segundo caso, y determinación de la absorción acústica y el tiempo de reverberación, Tr, en el tercer caso según la exigencia de Tr < 0,7 segundos. Todo ello para un edificio ejemplo de dos plantas residenciales más planta baja de uso mixto, con local comercial y espacio residencial. Se pueden ver los planos de la planta baja, Anexo 1, y la planta tipo, Anexo 2, en el apartado de Anexos. Este Documento Básico, DB por sus siglas, de Protección frente al ruido completa al Código Técnico de la Edificación, CTE por sus siglas, aprobado por el Ministerio de la Vivienda en marzo de 2006. El objetivo principal de este DB era solucionar las carencias de la legislación vigente en aquel momento en cuanto a las condiciones acústicas de la edificación para reducir los riesgos y molestias provocados por el ruido. En términos generales este DB tiene por objeto establecer reglas y procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de protección frente al ruido. La correcta aplicación del DB supone que se satisface el requisito básico "Protección frente al ruido". Tanto el objetivo del requisito básico "Protección frente al ruido", como las exigencias básicas se establecen en el artículo 14 de la Parte I del CTE. Volviendo al objetivo principal de este trabajo; en él se empleará la herramienta de cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido DB HR Versión V.2.0 de diciembre de 2009, para la determinación de la solución general del DB HR Protección frente al ruido, del CTE; es decir; Anejos 1 y 3 del CTE. Así mismo, se seguirán los pasos marcados en el CTE, no está contemplada esta opción en la herramienta, para el cálculo de la opción simplificada, Anejo 2. Primeramente, y antes de nada, habrá que clasificar los recintos según determina el CTE, para, de esta manera, identificar las parejas de recintos y las aristas comunes. Esto facilitará mucho el cálculo, y se realizará mediante la denominada zonificación acústica del edificio. Realizada esta zonificación, e identificadas las parejas de recintos donde se realizarán los cálculos, la siguiente etapa será seleccionar las soluciones constructivas adecuadas entre las del Catálogo de Elementos Constructivos, CEC por sus siglas, del CTE. El objetivo es obtener soluciones que permitan cumplir las exigencias de Aislamiento Acústico utilizando unas soluciones constructivas concretas. Sin más preámbulos, y vistos los objetivos del presente trabajo, se pasa a desarrollar cada una de las partes que compone el mismo.
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2.- Zonificación Acústica del Edificio En este apartado se tratará de mostrar la zonificación acústica del edificio ejemplo residencial de uso mixto para cada una de las diferentes plantas. Para ello se clasificarán los recintos contenidos en él según determina el DB HR en su “Anejo A. Terminología”. Todo ello se llevará a cabo a través de los planos expuestos en los Anexos 1 y 2, planta baja y planta tipo respectivamente. Esta planta tipo es la equivalente de la primera y segunda planta del edificio ejemplo. Sin más preámbulos se procede a diferenciar cada uno de los recintos que nos podemos encontrar en el edificio antes de plasmar la zonificación en los planos, definiéndolos brevemente según se definen en el DB HR: •
Recinto (R): Espacio entre edificios limitados por cerramientos, particiones o cualquier otro elemento de separación.
•
Recinto de actividad (RA): Aquellos recintos, en los edificios de uso residencial (público o privado), hospitalario o administrativo, en los que se realiza una actividad distinta a la realizada en el resto de los recintos del edificio en el que se encuentra integrado, siempre que el nivel medio de presión sonora estandarizado, ponderado A, del recinto sea mayor que 70 dB(A). A partir de 80 dB(A) se considera recinto ruidoso.
•
Recinto de instalaciones (RI): Recinto que contiene equipos de instalaciones colectivas del edificio. A efectos del DB HR, el recinto del ascensor no se considera un recinto de instalaciones a menos que la maquinaria esté dentro del mismo.
•
Recinto habitable (RH): Recinto interior destinado al uso de personas cuya densidad de ocupación y tiempo de estancia exigen unas condiciones acústicas, térmicas y de salubridad adecuadas. Ejemplos: a) Habitaciones y estancias (dormitorios, comedores, bibliotecas, salones, etc.) en edificios residenciales. b) Aulas, salas de conferencias, bibliotecas, despachos, en edificios de uso docente. c) Quirófanos, habitaciones, salas de espera, en edificios de uso sanitario u hospitalario. d) Oficinas, despachos; salas de reunión, en edificios de uso administrativo. e) Cocinas, baños, aseos, pasillos. distribuidores y escaleras, en edificios de cualquier uso. f) Cualquier otro con un uso asimilable a los anteriores.
•
Recinto no habitable (RNH): Recintos no destinados al uso permanente de personas o cuya ocupación, por ser ocasional, sólo exige unas condiciones de salubridad adecuadas. Ejemplos: trasteros, cámaras técnicas y desvanes no acondicionados, y sus zonas comunes.
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Recinto protegido (RP): Es un recinto habitable con mejores características acústicas. Ejemplos: los casos a, b, c y d de los recintos habitables.
•
Recinto ruidoso (RR): Recinto de uso generalmente industrial, cuyas actividades producen un nivel medio de presión sonora estandarizado, ponderado A, en el interior del recinto, mayor de 80 dB(A).
A su vez, estos recintos se engloban en unas categorías superiores que el DB HR denomina unidades de uso y zonas comunes. Estas unidades de uso y zonas comunes se definirían de la siguiente manera, y siempre según especifica el DB HR: •
Unidades de uso (UU): Edificio o parte de un edificio que se destina a un uso específico, y cuyos usuarios están vinculados entre, sí bien por pertenecer a una misma unidad familiar, empresa, corporación, bien por formar parte de un grupo o colectivo que realiza la misma actividad. Ejemplo: en edificios de vivienda, cada una de las viviendas.
•
Zonas comunes (ZC): Zona o zonas que dan servicio a varias unidades de uso.
Vistos los diferentes recintos y las unidades de uso que se pueden encontrar en el edificio ejemplo, se pasará ahora a detallar cada una de las zonas del mismo. Se ve a simple vista en los planos Anexos 1 y 2 que el edifico tiene 5 viviendas, equivalentes según la normativa del DB HR a 5 unidades de uso, y un local comercial distribuidos de la siguiente manera (considerando el edificio de 2 plantas más planta baja por la imagen de la fachada incluida en la portada del presente trabajo): •
Planta baja: 1 vivienda + 1 local comercial + 2 cuartos de instalaciones.
•
Planta primera: 2 viviendas.
•
Planta segunda: 2 viviendas.
El local comercial se ha presupuesto como un recinto de actividad y los cuartos de instalaciones de la planta baja serían recintos de instalaciones. Finalmente, las zonas comunes del edificio, que se ven a simple vista como un descarte de todo lo anterior, serían: los pasillos exteriores del edificio, el hall de entrada al edificio, las escaleras para el acceso a diferentes plantas y el hueco del ascensor.
2.1.- Zonificación Acústica de la Planta Baja De acuerdo a las definiciones antes vistas en base al DB HR se presenta a continuación la zonificación acústica de la planta baja del edificio, Ilustración 1, según los recintos que la conforman. Los diferentes recintos (recintos protegidos, recintos habitables, recintos habitables otros, recintos de instalaciones y recinto de actividad) se han coloreado de distinto color y se han marcado por sus siglas, vistas anteriormente, para una fácil comprensión:
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RH RI
RP
RH RH
RH otros RI
RH
RA
RP RP
RP RH otros
Ilustración 1: Zonificación acústica de la planta baja
2.2.- Zonificación Acústica de la Planta Tipo Al igual que se ha realizado la zonificación acústica de la planta baja, se presenta a continuación, Ilustración 2, la zonificación de las dos plantas mediante el plano de planta tipo que sirve para ambas. También, y al igual que anteriormente, se han coloreado los diferentes recintos de las viviendas según su función, en base a las definiciones antes expuestas.
RH
RH RP
RP
RH
RH RH
RH otros RH
RH RH
RP RP
RP RP
RP RP
Ilustración 2: Zonificación acústica de las plantas tipo
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2.3.- Valores Límite de Aislamiento Acústico según DB HR Conforme a la normativa de aplicación DB HR, a la que se está haciendo referencia durante todo el desarrollo del presente trabajo, se destacarán en este aparatado los valores límite de aislamiento acústico, incidiendo solamente en aquellos casos de aplicación con el edificio ejemplo objeto de estudio, que deberían existir en determinados recintos en cuanto a ruido aéreo, ruido de impacto y el tiempo de reverberación. Se pasarán ahora a detallar de forma muy breve cada uno de estos valores límite de aislamiento acústico, para posteriormente plasmarlos, al igual que se ha realizado con la zonificación acústica, en los planos de referencia: •
Aislamiento acústico a ruido aéreo:
Todos los elementos constructivos interiores de separación, así como las fachadas, las cubiertas y las medianeras, tienen que cumplir unas características de aislamiento acústico: Tabla 1: Valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo
Protección frente al ruido Entre recintos de la misma unidad de uso Entre recintos de distinta unidad de uso (excluido los recintos de instalaciones o de actividad) que no compartan puertas o ventanas.
R. Protegidos RA ≥ 33 dB(A)
R. Habitables RA ≥ 33 dB(A)
DnT,A ≥ 50 dB(A)
DnT,A ≥ 45 dB(A)
Entre recintos de distinta unidad de uso (excluido los recintos de instalaciones o de actividad) que compartan puertas o ventanas.
RA ≥ 30 dB(A) de estas y RA ≥ 50 dB(A) del cerramiento
RA ≥ 20 dB(A) de estas y RA ≥ 50 dB(A) del cerramiento
Generado por recintos de instalaciones o actividades que no compartan puertas o ventanas.
DnT,A ≥ 55 dB(A)
DnT,A ≥ 45 dB(A)
DnT,A ≥ 55 dB(A)
RA ≥ 30 dB(A) de estas y RA ≥ 50 dB(A) del cerramiento
Generado por recintos de instalaciones o actividades que compartan puertas o ventanas.
Para los recintos protegidos se considerarán unas protecciones frente al ruido procedente del exterior. El aislamiento acústico a ruido aéreo, D2m,nT,Atr, entre un recinto protegido residencial y el exterior no será menor de, según Real Decreto 1513/2005 para Ld: Tabla 2: Valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo entre un recinto protegido y el exterior
Ld dB(A) Ld ≤ 60 60 ≤ Ld ≤ 65 65 ≤ Ld ≤ 70 70 ≤ Ld ≤ 75 Ld > 75
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Dormitorios dB(A) 30 32 37 42 47
Estancias dB(A) 30 30 32 37 42
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Aislamiento acústico a ruido de impacto:
Los aislamientos acústicos a ruido de impacto afectan a los elementos constructivos de separación horizontal del edificio. Para ello se procederá a ver las características que debe tener el edificio ejemplo en cuanto al aislamiento acústico a ruido de impactos se refiere, con respecto a los elementos constructivos adyacentes: Tabla 3: Valores límite de aislamiento acústico a ruido de impacto
Protección frente al ruido Generado en recintos habitables o protegidos del edificio no pertenecientes a la misma unidad de uso (excluidos los recintos de instalaciones o de actividad y la colinealidad horizontal con una escalera) Generado en recintos de instalaciones o en recintos de actividad
R. Protegido
R. Habitable
L’nT,w ≤ 65 dB
L’nT,w ≤ 60 dB
L’nT,w ≤ 60 dB
Los recintos colindantes son recintos que pueden estar verticalmente u horizontalmente adyacentes, o que tengan una arista en común, con cualquier otro recinto del edificio. •
Valor límite de tiempo de reverberación:
El conjunto de elementos constructivos que delimitan el recinto de actividad, considerando el mismo de 182 m3, inferior a 350 m3, del edificio ejemplo, tendrán la absorción acústica suficiente de tal manera que el tiempo de reverberación no será mayor de 0,7 segundos. Esta consideración se tendrá en cuenta para espacios diáfanos, es decir, sin ocupación y sin mobiliario. Vistos los valores mínimos de aislamiento acústico según el DB HR se procederá ahora a plasmar los mismos en los planos de representación del edificio ejemplo en planta baja y planta tipo. Solo se verán los procedentes a ruido aéreo, ya que el de impacto es un valor máximo, y el tiempo de reverberación solo se aplica en un recinto.
2.3.1.- Valores Límite de Aislamiento Acústico en Planta Baja En este aparatado se presenta los valores mínimos de aislamiento acústico a ruido aéreo que debería tener los diferentes recintos con respecto al adyacente y el aislamiento acústico a ruido aéreo con respecto del exterior. Los aislamientos mínimos se presentan con respecto: • • • • •
Ruido en recinto habitable UU1 Recinto protegido UU 1 Ruido en recinto protegido UU 1 Recinto protegido UU 1 Ruido en recinto habitable otros Recinto protegido UU 1 Ruido en recinto protegido UU 2 Recinto protegido UU 1 Ruido exterior de Ld = 67 Recinto protegido
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Cálculo del Aislamiento Acústico y Determinación del TR de un Recinto – DB HR D2m,nT,Atr = 37 dB(A) D2m,nT,Atr = 32 dB(A) DnT,A = 45 dB(A)
RA = 33 dB(A)
RA = 33 dB(A)
RA = 33 dB(A)
RA = 20 dB(A) RA = 50 dB(A) DnT,A = 45 dB(A) RA = 33 dB(A) RA = 33 dB(A) DnT,A = 50 dB(A) RA = 33 dB(A) DnT,A = 50 dB(A)
Ilustración 3: Valores límites de aislamiento en planta baja
2.3.2.- Valores Límite de Aislamiento Acústico en Planta Tipo Para la planta tipo se tendrán en cuenta las mismas consideraciones que para la planta baja. En esta planta se considera solo una de las dos unidades de uso, ya que una con respecto a la otra es simétrica. Solo se tiene en cuenta los valores para ruido aéreo. D2m,nT,Atr = 37 dB(A) D2m,nT,Atr = 32 dB(A) DnT,A = 45 dB(A)
RA = 33 dB(A)
RA = 33 dB(A)
RA = 33 dB(A)
RA = 20 dB(A) RA = 50 dB(A) DnT,A = 45 dB(A) RA = 33 dB(A) RA = 33 dB(A) DnT,A = 50 dB(A) RA = 33 dB(A) DnT,A = 50 dB(A)
Ilustración 4: Valores límite de aislamiento en planta tipo
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2.3.3.- Valores Límite de Aislamiento Acústico entre Plantas En este caso habría que aplicar, para el aislamiento acústico a ruido aéreo entre plantas sin recintos de instalaciones ni recintos de actividad, el valor mínimo para cada una de las plantas de: • •
Recintos protegidos: DnT,A = 50 dB(A) Recintos habitable: DnT,A = 45 dB(A)
En el caso de la primera planta y planta baja sí que hay recintos de instalaciones y de actividad, en la planta baja, que afectan a una unidad de uso de la primera planta. Es por ello que habrá que aplicar los siguientes valores mínimos de aislamiento a ruido aéreo para la unidad de uso de la primera planta: • •
Para los recintos protegidos: DnT,A = 55 dB(A) Para los recintos habitable: DnT,A = 45 dB(A)
El ruido a impactos y el tiempo de reverberación no se incluyen en estos mínimos por ser valores máximos, es decir, valores que no deben ser sobrepasados.
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3.- Justificación de las Parejas de Recintos A continuación se expondrá, de todas las posibles parejas de recintos para el cálculo del aislamiento acústico que se pueden encontrar en el edificio ejemplo, una de cada una de las siguientes configuraciones: •
Ruido aéreo: o Recinto protegido – recinto habitable o Recinto protegido – recinto de actividad
•
Ruido exterior: o Fachada recinto protegido – ruido exterior
•
Ruido de impactos: o Recinto protegido – recinto habitable
Destacar que la altura escogida para todos los recintos de todo el edificio ejemplo es de 3 metros.
3.1.- Pareja de Recintos para el Ruido Aéreo Para el primero de los dos casos que se van a analizar en esta sección, el recinto protegido – recinto habitable, se ha escogido la pareja del dormitorio, como recinto protegido de la unidad de uso tipo D de la planta baja, y el hall de entrada al edificio ejemplo, como recinto habitable otros. Obsérvese la Ilustración 5. Esta situación está contemplada en la herramienta de Cálculo del Documento Básico HR Protección frente al ruido V2.0 como ejemplo de cuatro aristas comunes del elemento vertical.
DnT,A ≥ 50 dB(A)
Ilustración 5: Pareja para ruido aéreo en recinto protegido y habitable otros
Para el siguiente caso, recinto protegido – recinto de actividad, se ha tenido en cuenta el recinto de actividad de la planta baja, recinto de actividad, y un dormitorio de la planta primera, recinto protegido, unidad de uso tipo D. Haciendo referencia a la herramienta de cálculo del CTE, este aislamiento se tendrá que calcular como dos aristas comunes, caso D.
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DnT,A ≥ 55 dB(A)
Ilustración 6: Pareja para ruido aéreo en recinto protegido y de actividad
Datos necesarios método general ruido aéreo 1: Recinto 1 (dormitorio) Volumen: 3,3*2,9*3 + 2,3*0,9*3 = 34,92 m3 Superficie F1 y F2: 2,9*3,3 = 9,57 m2 Superficie F3: 2,4*3 = 7,2 m2 Superficie F4: 3,3*3 = 9,9 m2 Superficie de cálculo: 2,9*3 = 8,7 m2
Recinto 2 (hall de entrada) Volumen: 3,4*2,9*3 = 29,58 m3 Superficie f1 y f2: 2,9*3,4 = 9,86 m2 Superficie f3 y f4: 3,4*3 = 10,2 m2 Superficie de cálculo: 2,9*3 = 8,7 m2
Datos necesarios método general ruido aéreo 2: Recinto 1 (comercio) Volumen: 10,3*5,9*3 = 182,31m3 Superficie f1: 2,9*3,9 = 11,31 m2 Superficie f2: 10,3*3 = 30,9 m2 Superficie f3: 6,4*3 = 19,2 m2 Superficie f4: 5,9*3 = 17,7 m2 Superficie de cálculo: 3,9*3 = 11,7 m2
Recinto 2 (dormitorio) Volumen: 3,9*3*3 = 35,1 m3 Superficie F1 y F2: 3,9*3 = 11,7 m2 Superficie F3 y F4: 3*3 = 9 m2 Superficie de cálculo: 3,9*3 = 11,7 m2
3.2.- Pareja de Recintos para el Ruido Exterior La pareja en este caso será un recinto protegido y el ruido proveniente del exterior. Se ha tomado como punto de entrada del ruido exterior el ventanal de uno de los salones del edificio ejemplo. Para poder realizar los cálculos con la herramienta del CTE DB HR se ha escogido al aislamiento en fachadas a ruido aéreo exterior, obsérvese la Ilustración 7.
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D2m,nT,Atr = 37dB(A)
Ilustración 7: Pareja para ruido exterior en recinto protegido
Datos necesarios método general ruido exterior: Recinto 1 (salón) 3
Volumen: 9,3*2,9*3 = 80,91 m Superficie f1 y f2: 9,3*2,9 = 26,97 m2 Superficie f3: 4,9*3 = 14,7 m2 Superficie f4: 5,7*3 = 17,1 m2 Superficie de cálculo: 2,9*3 = 8,7 m2 Superficie ventana = 2,7*1,5 = 4,05 m2
Recinto 2 (exterior) Superficie F1 y F2: 2,9*3 = 9,86 m2 Superficie F3: 3*3 = 9 m2 Superficie F4: 3,3*3 = 9,9 m2
3.3.- Pareja de Recintos para el Ruido de Impactos Para finalizar, el ruido de impacto se calculará en base al aislamiento acústico a ruido de impactos en recintos con una arista en común. Este cálculo se realizará entre un recinto protegido de una unidad de uso y un recinto habitable de otra unidad de uso diferente. Estos recintos se encuentran entre la planta primera y segunda del edificio ejemplo. El dormitorio estaría en la unidad de uso tipo D de la primera planta, y el cuarto de baño en la unidad de uso tipo D de la segunda planta.
L’nT,w ≤ 65 dB
Ilustración 8: Pareja para ruido de impactos en recinto protegido y habitable
Datos necesarios método general ruido de impactos: Recinto 1 (dormitorio) 3
Volumen: 3,9*3*3 = 35,1 m Superficie f2: 3,9*3 = 11,7 m2 Superficie f1: 3*3 = 9 m2 Longitud de contacto: 2,1 m
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Recinto 2 (baño) Volumen: 1,9*2,5*3 = 14,25 m3 Longitud de contacto: 2,1 m
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4.- Listado de Soluciones Constructivas Para la realización de este trabajo se ha restringido las soluciones constructivas generales del edificio ejemplo a las dadas por: •
Para tabiques y elementos de separación vertical: Albañilería (BH) Hoja de soporte simple.
•
Para elementos de separación horizontal: Bovedilla cerámica unidireccional.
•
Para fachadas: Hoja de soporte impermeable, aislante interior.
Con estas soluciones constrictivas en mente, se hace una búsqueda en la referencia [4] Catálogo de Elementos Constructivos del CTE, y se obtiene los elementos constructivos en la herramienta de Cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido DB HR. A estas soluciones constructivas se le han añadido unos revestimientos, según el caso, para poder cumplir los requisitos de aislamiento acústico según el DB HR de una manera satisfactoria. Los elementos constructivos que se han utilizado en el edificio ejemplo, así como los revestimientos utilizados en cada caso, se especifican a continuación:
4.1.- Tabiques y Elementos de Separación Vertical •
Tabiques de dentro de una unidad de uso:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia P.1.4.b (Enl 15 + LP 115 + Enl 15): partición interior de una hoja con ladrillo cerámico perforado de 115 mm con enlucido de 15 mm a cada lado. •
Revestimiento de los tabiques de dentro de una unidad de uso:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia TR.1.e (YL 15 + MW 48 + SP (160 < m ≤ 180 Kg/m2)): trasdosado con perfilería autoportante de placa de yeso laminado de 15 mm, más material absorbente acústico de lana mineral de 48 mm. •
Elemento de separación entre unidades de uso y exterior del edificio:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia P.1.16.a (Enl 15 + BH AD 290 + Enl 15): partición interior de una hoja de bloque de hormigón de áridos densos de 290 mm con enlucido de 15 mm a cada lado. •
Revestimiento entre unidades de uso y exterior del edificio:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia TR.1.i (YL 15 + MW 48 + SP (300 < m ≤ 350 Kg/m2)): trasdosado con perfilería autoportante de placa de yeso laminado de 15 mm, más material absorbente acústico de lana mineral de 48 mm.
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4.2.- Elementos de Separación Horizontal •
Elemento de separación horizontal:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia Fo.U.3 (U_BC 350 mm): forjado unidireccional de bovedilla cerámica de 350 mm. •
Revestimiento de suelo:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia S.1.c.7 (AC + M 50 + AR MW 30): suelo flotante con capa de mortero de 50 mm y aislante a ruido de impactos de lana mineral de 30 mm. •
Revestimiento de techo:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia T.1.c (YL 15 + AT MW 50 + C [100-150] (forjado de m > 350 Kg/m2)): falso techo con tirantes metálicos, más una capa de yeso laminado de 15 mm, más aislante de lana mineral de espesor 50 mm para forjados de más de 350 Kg/m2.
4.3.- Fachada •
Fachada:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia F.5.2.a (RE + LP 115 + CV + T + AT + YL 15): Fachada de revestimiento continuo exterior con aislante por el interior, impermeable, con cámara ventilada. Tipo de hoja principal de ladrillo cerámico perforado de 115 mm y tipo de hoja interior de entramado. •
Ventana:
Para estos elementos constructivos se ha utilizado la referencia V.36 (Doble ventana. DES – DES Ext 4-6-4 / Int 4-6-4): Doble ventana, exterior e interior deslizante de vidrio aislante. Espesor de acristalamiento, tanto exterior como interior de 4 mm – 6 mm – 4 mm.
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5.- Fichas Justificativas del Cumplimiento de las Exigencias de Aislamiento Acústico - Opción General DB HR (Anejo K2) A continuación se expondrán los Anejos K2, fichas justificativas, de la herramienta de Cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido DB HR para comprobar, que según las soluciones constructivas expuestas anteriormente, se cumplen los requisitos de aislamiento acústicos requeridos para la parajes de recintos vistas de: •
• •
Ruido aéreo: 1. Recinto protegido – recinto habitable 2. Recinto protegido – recinto de actividad Ruido exterior: 3. Fachada recinto protegido – ruido exterior Ruido de impactos: 4. Recinto protegido – recinto habitable
Se expondrán en el orden en el que se han presentado aquí.
Mario E. Casado García
Cálculo del Aislamiento Acústico y Determinación del TR de un Recinto – DB HR
6.- Fichas Justificativas del Cumplimiento de las Exigencias de Aislamiento Acústico - Opción Simplificada DB HR (Anejo K1) En este apartado se tratará de mostrar los Anejos 1, fichas justificativas de cumplimiento de las exigencias usando la opción simplificada, para las siguientes configuraciones: 1. Un tabique 2. Un elemento de separación vertical entre recintos (entre unidades de uso) 3. Un elemento de separación horizontal entre recintos 4. Una fachada con ventana (medianerías) Al igual que para el cálculo del cumplimiento de las exigencias de aislamiento acústico mediante la opción general, tanto las soluciones constructivas como las zonificaciones vistas anteriormente se aplicarán por igual en este apartado. Seguidamente se expondrán las fichas justificativas K1 de las configuraciones arriba mencionadas en el orden allí reflejado.
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K1 - Fichas justificativas de la opción simplificada de aislamiento acústico Tabla 4: Tabiquería K1
Tabiquería (apartado 3.1.2.3.3) Tipo Enl 15 + LP 115 + Enl 15: partición interior de una hoja con ladrillo cerámico perforado de 115 mm con enlucido de 15 mm a cada lado.
Características de proyecto exigidas m (kg/m2) =
161
RA (dBA) =
44
≥ ≥
70 33
Tabla 5: Elementos de separación verticales entre recintos K1
Elementos de separación verticales entre recintos (apartado 3.1.2.3.4) Debe comprobarse que se satisface la opción simplificada para los elementos de separación verticales situados entre: a) un recinto de una unidad de uso y cualquier otro del edificio; b) un recinto protegido o habitable y un recinto de instalaciones o un recinto de actividad. Debe rellenarse una ficha como ésta para cada elemento de separación vertical diferente, proyectados entre a) y b) Solución de elementos de separación verticales entre: dormitorio de la unidad de uso tipo I de la planta baja y el hall de entrada al edificio ejemplo. Elementos constructivos
Elemento base Elemento de separación vertical
Elemento de separación vertical con puertas y/o ventanas
Trasdosado por ambos lados
Tipo
Características de proyecto exigidas
Enl 15 + BH AD 290 + Enl 15: partición interior de una hoja de bloque de hormigón de áridos m (kg/m2) = densos de 290 mm con enlucido RA (dBA) = de 15 mm a cada lado. YL 15 + MW 48 + SP (300 < m ≤ 350 Kg/m2): trasdosado con perfilería autoportante de placa de yeso laminado de 15 mm, ∆RA (dBA) = más material absorbente acústico de lana mineral de 48 mm.
350
≥
55
≥
50
8
≥
5
Puerta o ventana
-
RA (dBA) =
-
≥
20 30
Cerramiento
-
RA (dBA) =
-
≥
50
Condiciones de las fachadas a las que acometen los elementos de separación verticales Fachada
RE + LP 115 + CV + T + AT + YL 15
Tipo Fachada de revestimiento continuo exterior con aislante por el interior, impermeable, con cámara ventilada. Tipo de hoja principal de ladrillo cerámico perforado de 115 mm y tipo de hoja interior de entramado.
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Características de proyecto exigidas m (kg/m2)= RA (dBA)=
157
≥
56
≥
50
Cálculo del Aislamiento Acústico y Determinación del TR de un Recinto – DB HR Tabla 6: Elementos de separación horizontales entre recintos K1
Elementos de separación horizontales entre recintos (apartado 3.1.2.3.5) Debe comprobarse que se satisface la opción simplificada para los elementos de separación horizontales situados entre: a) un recinto de una unidad de uso y cualquier otro del edificio; b) un recinto protegido o habitable y un recinto de instalaciones o un recinto de actividad. Debe rellenarse una ficha como ésta para cada elemento de separación vertical diferente, proyectados entre a) y b) Solución de elementos de separación horizontales entre: elementos de separación horizontal del edificio ejemplo. Elementos constructivos Forjado
Elemento de separación horizontal
Suelo flotante
Techo suspendido
Características de proyecto exigidas
Tipo U_BC 350 mm: forjado unidireccional de bovedilla cerámica de 350 mm AC + M 50 + AR MW 30: suelo flotante con capa de mortero de 50 mm y aislante a ruido de impactos de lana mineral de 30 mm. YL 15 + AT MW 50 + C [100-150] (forjado de m > 350 Kg/m2): falso techo con tirantes metálicos, más una capa de yeso laminado de 15 mm, más aislante de lana mineral de espesor 50 mm para forjados de más de 350 Kg/ m2
m (kg/m2)=
360
≥
RA (dBA)=
55
≥
50
∆RA (dBA)=
6
≥
5
∆Lw (dB)=
33
≥
14
∆RA (dBA)=
7
≥
5
Tabla 7: Medianerías K1
Medianerías (apartado 3.1.2.4) Características de proyecto exigidas RA (dBA)= ≥ 45 Fachadas, cubiertas y suelos en contacto con el aire exterior (apartado 3.1.2.5) Tipo
Solución de fachada, cubierta o suelo en contacto con el aire exterior: Recinto protegido del salón de cualquiera de las unidades de uso del edificio ejemplo con el exterior. Elementos constructivos Parte ciega Huecos (1)
Tipo RE + LP 115 + CV + T + AT + YL 15 Doble ventana. DES – DES Ext 4-6-4 / Int 4-6-4
Área (1) (m2) 8,7
= Sc
4,05
= Sh
% Huecos
Características de proyecto exigidas RA,tr(dBA) =
51
≥
32
RA,tr(dBA) =
40
≥
32
46,55
Área de la parte ciega o del hueco vista desde el interior del recinto considerado.
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7.- Fichas Justificativas del Cumplimiento (Tr < 0,7s) del Tiempo de Reverberación - DB HR (Anejo K3) Según el DB HR de Protección frente al ruido, y considerando el recinto comercial como un recinto de actividad diáfano con volumen de 182,31 m3, el tiempo de reverberación deberá ser menor de 0,7 segundos. Se harán aquí los cálculos oportunos en base a la herramienta de Cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido DB HR para el cálculo del tiempo de reverberación y absorción acústica por el método general. Se considerará el recinto de actividad como una sala entera rectangular de 182,31 m3 en la cual se han determinado los paramentos, el techo y el suelo en base a las soluciones constructivas anteriormente descritas para el edificio ejemplo. Los elementos que han sufrido alguna variación con respecto a las soluciones constructivas son: la pared marcada en rojo que ha recibido un acabado en madera, y el suelo que está terminado en parquet. 5,9 m
10,3 m
Ilustración 9: Recinto de actividad
Una vez metidos los datos de los acabados y materiales de cada uno de estos elementos de la sala, se determina un Tr de 0,55 segundos, muy por debajo del límite de 0,7 segundos.
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K3 - Fichas justificativas del método general del tiempo de reverberación y de la absorción acústica Tipo de recinto: Recinto de Actividad
182,31
S Área, (m2)
αm Coeficiente de absorción acústica medio 500 1000 2000 αm
Parquet
60,77
0,05
3,0
Falso techo de yeso laminado de 15 mm con absorbente acústico de lana mineral
60,77
0,65
39,5
66,3
0,06
4,0
30,9
0,08
2,5
Elemento Suelo AA.13
Volumen, V (m3):
Acabado
Absorción acústica (m2) αm · S
Techo T3.f
Paramentos AA.9 AA.12
Placa de yeso laminado Maderas y paneles de madera
Objetos(1)
Área de absorción acústica equivalente media, AO,m (m2) 500 1000 2000 AO,m
Tipo
AO,m · N
Coeficiente de atenuación del aire, 500 0,003 A, (m2) Absorción acústica del recinto resultante T, (s) Tiempo de reverberación resultante Absorción acústica resultante de la zona común A (m2) = 53,36 Tiempo de reverberación resultante T (s) = 0,55 (1) (2)
Sólo para salas de conferencias hasta 350 m Sólo para volúmenes mayores a 250 m3
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4 ⋅ mm ⋅ V
mm (m-1)
Absorción aire (2)
2000 0,01
n
N
i =1
j =1
mm 0,006
A = ∑ α m,i ·Si + ∑ AO,m, j + 4 ⋅ mm ⋅ V T=
≥ ≤
3
1000 0,005
53,37
0,16 V A
Absorción acústica exigida =0,2·V Tiempo de reverberación exigido 0,7 -
0,55
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8.- Conclusiones El trabajo aquí expuesto versa sobre un edificio ejemplo al que se ha tratado de modelar a través de una serie de elementos constructivos para que cumpla las exigencias de aislamiento acústico a ruido que estable la normativa del DB HR de Protección frente al ruido, tanto a ruido aéreo como de impacto, así como el tiempo de reverberación necesario en un recinto. La herramienta de Cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido DB HR, para el cálculo de la opción general, está muy completa, conteniendo una gran cantidad de elementos constructivos, además de disponer de espacio para introducir nuevos elementos constructivos definidos por el usuario en base a, bien porque sean nuevos, bien porque el CTE no los ha tenido en cuenta. Una de las ventajas de esta herramienta es que está muy bien estructurada y es de muy fácil comprensión a la hora de rellenar todos los datos necesarios para el cálculo del aislamiento acústico, así como los tiempos de reverberación por el método general. No tiene nada que ver con la opción simplificada, la cual se complica muchísimo y hay que tener unos conocimientos avanzados en materia de construcción, así como las continuas referencias que se hacen al CTE. Una de las pocas pegas que tiene esta herramienta es que los archivos están en un formato propietario y la compatibilidad de los mismos son nulas con programas más recientes que abren dichos archivos. Concluyendo, resaltar, que la opción simplificada, a priori la más fácil, se complica mucho, y por el contrario, la opción general (la herramienta), a priori la más compleja, es sencilla y muy intuitiva, además de ser didácticamente la mejor opción.
Mario E. Casado García
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Referencias [1] Ministerio de Vivienda. “Herramienta de Cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido DB HR”. Código Técnico de la Edificación. Versión V.2.0 de diciembre de 2009 [2] Ministerio de Vivienda. “Catálogo de Elementos Constructivos del CTE”. Código Técnico de la Edificación. Instituto Eduardo Torroja de ciencias de la construcción (CSIC) con la colaboración de CEPCO y AICIA. Marzo de 2010. [3] Ministerio de Fomento. “Documento Básico HR de Protección frente al ruido”. Código Técnico de la Edificación. Secretaria de estado de vivienda y actuaciones urbanas. Abril de 2009 [4] Ministerio de Fomento. Catálogo de Elementos Constructivos del CTE. Código Técnico de la Edificación. V.2.1 Actualización de octubre de 2011. Última visita el 23 de enero de 2013 [5] Ministerio de Fomento. “Documento Básico HR de Protección frente al ruido – Con comentarios del Ministerio de Fomento”. Código Técnico de la Edificación. Secretaria de estado de vivienda y actuaciones urbanas. Normativa de septiembre de 2009 y comentarios de junio de 2011. [6] Ministerio de Vivienda. “Guía de aplicación del DB HR Protección frente al ruido”. Código Técnico de la Edificación. Instituto Eduardo Torroja de ciencias de la construcción (CSIC). Versión V.01 de 1 de agosto de 2009.
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Anexos
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