012354nenn105_es (1)

norma españolla

UNE E-EN 12354-5

Diciembre 2009 TÍTULO

Acústtica de la edificación Estim mación de las características acústicas dee las edificaciones a parttir de las características de sus elementoss Parte 5: Niveles sonoros producidos por los equipamientos e de las ed dificaciones

Building acoustics. Estimation of acoustic performance of building from the t performance of elements. Part 5: Soounds levels due to the service equipment. Acoustiquue du bâtiment. Calcul des performances acoustiques des bâtiments à partir des performances des éléments. Partie 5: Niveaux sonores dûs aux équipements de bâtiment.

CORRESPONDENCIA

Esta norrma es la versión oficial, en español, de la Norma Europpea EN 12354-5:2009.

OBSERVACIONES

ANTECEDENTES

Esta noorma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/C CTN 74 Acústica cuya Secretarría desempeña AECOR.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 52074:2009

LAS OBSE ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

© AENOR 2009 Reproducción prohibida

74 Páginas Génova, 6 28004 MADRID-Españña

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Tel.: 902 102 201 Fax: 913 104 032

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Grupo 42

S

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NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 12354-5 Abril 2009

ICS 91.120.20

Versión en español

Acústica de la edificación Estimación de las características acústicas de las edificaciones a partir de las características de sus elementos Parte 5: Niveles sonoros producidos por los equipamientos de las edificaciones

Building acoustics. Estimation of acoustic performance of building from the performance of elements. Part 5: Sounds levels due to the service equipment.

Acoustique du bâtiment. Calcul des performances acoustiques des bâtiments à partir des performances des éléments. Partie 5: Niveaux sonores dûs aux équipements de bâtiment.

Bauakustik. Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften. Teil 5: Installationsgeräusche.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2009-03-05. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung CENTRO DE GESTIÓN: Avenue Marnix, 17-1000 Bruxelles © 2009 CEN. Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.

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ÍNDICE Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 7 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 8 1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................. 8

2

NORMAS PARA CONSULTA ............................................................................................. 9

3 3.1 3.2

MAGNITUDES DE INTERÉS ........................................................................................... 10 Magnitudes para expresar las características de las edificaciones ................................... 10 Magnitudes para expresar las características del producto ............................................. 11

4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4

MODELOS DE CÁLCULO ................................................................................................ 12 Principios generales .............................................................................................................. 12 Transmisión del ruido aéreo a través de las tuberías y conductos ................................... 13 Generalidades ....................................................................................................................... 13 Fuentes .................................................................................................................................. 15 Transmisión .......................................................................................................................... 16 Transmisión del ruido aéreo a través de la construcción de las edificaciones................. 18 Generalidades ....................................................................................................................... 18 Fuentes .................................................................................................................................. 20 Transmisión en un recinto de la fuente .............................................................................. 20 Transmisión a través de una edificación ............................................................................ 21 Transmisión estructural a través de la construcción de una edificación ......................... 21 Generalidades ....................................................................................................................... 21 Fuentes .................................................................................................................................. 23 Transmisión a través del montaje ....................................................................................... 23 Transmisión a través de la edificación................................................................................ 24

5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 5.4.1 5.4.2 5.5 5.5.1 5.5.2 5.6 5.6.1 5.6.2

APLICACIÓN DE MODELOS .......................................................................................... 25 Aplicación a los sistemas de ventilación ............................................................................. 25 Generalidades ....................................................................................................................... 25 Directrices para la aplicación .............................................................................................. 26 Aplicación a las instalaciones de calefacción ...................................................................... 27 Generalidades ....................................................................................................................... 27 Directrices ............................................................................................................................. 28 Aplicación a las instalaciones de ascensores ....................................................................... 28 Generalidades ....................................................................................................................... 28 Directrices ............................................................................................................................. 28 Aplicación a las instalaciones de abastecimiento de aguas ............................................... 29 Generalidades ....................................................................................................................... 29 Directrices ............................................................................................................................. 32 Aplicación a las instalaciones de aguas residuales ............................................................. 35 Generalidades ....................................................................................................................... 35 Directrices para la aplicación .............................................................................................. 35 Aplicación a diversos equipamientos de las edificaciones ................................................. 35 Generalidades ....................................................................................................................... 35 Directrices ............................................................................................................................. 36

6

PRECISIÓN .......................................................................................................................... 36

ANEXO A (Normativo)

LISTA DE SÍMBOLOS ........................................................................... 37

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ANEXO B (Informativo) FUENTES DE RUIDO AÉREO EN LOS SISTEMAS DE CONDUCTOS .................................................................................... 40 B.1 Nivel de potencia sonora de los ventiladores ...................................................................... 40 B.2 Nivel de potencia sonora del ruido generado por el flujo ................................................. 40 ANEXO C (Informativo) FUENTES DE RUIDO AÉREO ............................................................. 41 C.1 Fuentes de ruido ................................................................................................................... 41 C.1.1 Equipamientos de las edificaciones, tales como las bañeras de hidromasaje .................. 41 C.1.2 Dispositivos de aguas residuales .......................................................................................... 41 C.1.3 Sistemas de calefacción ........................................................................................................ 41 C.2 Transmisión sonora en un recinto de la fuente .................................................................. 41 ANEXO D (Informativo) FUENTES DE RUIDO ESTRUCTURAL.............................................. 43 D.1 Medición del nivel de potencia sonora estructural característico .................................... 43 D.1.1 Generalidades ....................................................................................................................... 43 D.1.2 Equipamiento de las edificaciones con elevada movilidad de la fuente ........................... 43 D.1.3 Equipamiento de las edificaciones con movilidad de la fuente conocida ......................... 47 D.1.4 Equipamiento de las edificaciones con baja movilidad de la fuente ................................ 49 D.2 Montaje con soportes elásticos ............................................................................................ 50 D.3 Estimación de los datos de la fuerza de la fuente, los soportes elásticos y las movilidades de la fuente .............................................................................................. 51 ANEXO E (Informativo) TRANSMISIÓN SONORA A TRAVÉS DE ELEMENTOS DE SISTEMAS DE CONDUCTOS Y CAÑERÍAS............................... 52 E.1 Introducción .......................................................................................................................... 52 E.2 Pared del conducto ............................................................................................................... 52 E.3 Propagación a lo largo de conductos rectos, sin revestimiento......................................... 53 E.4 Propagación a lo largo de conductos rectos con revestimiento / silenciador ................... 53 E.5 Variaciones de área .............................................................................................................. 54 E.6 Ramificaciones ...................................................................................................................... 54 E.7 Dispositivos terminales de aire y aberturas ....................................................................... 54 E.8 Radiación por las aberturas ................................................................................................ 55 ANEXO F (Informativo) TRANSMISIÓN SONORA EN LAS EDIFICACIONES ..................... 56 F.1 Transmisión a través de las uniones ................................................................................... 56 F.2 Término de ajuste ................................................................................................................. 57 F.3 Movilidad de los elementos de apoyo de las edificaciones................................................. 57 F.3.1 Elementos esencialmente homogéneos ................................................................................ 57 F.3.2 Elementos con vigas ............................................................................................................. 58 F.3.3 Excitación próxima a los bordes y esquina ........................................................................ 58 F.4 Medición de la transmisión total ......................................................................................... 59 F.4.1 Transmisión del ruido aéreo ................................................................................................ 59 F.4.2 Transmisión del ruido estructural ...................................................................................... 59 ANEXO G (Informativo) NIVELES SONOROS A BAJAS FRECUENCIAS ............................... 61 ANEXO H (Informativo) GUÍA PARA EL DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE EQUIPAMIENTO DE LAS EDIFICACIONES ............................. 63 H.1 Generalidades ....................................................................................................................... 63 H.2 Elección del equipamiento ................................................................................................... 63 H.3 Ubicación de un recinto de equipamiento de edificaciones y unidad de tratamiento de aire .......................................................................................................... 63 H.4 Aislamiento al ruido aéreo del recinto del equipamiento de las edificaciones ................ 63 H.5 Ruido estructural y aislamiento de vibraciones ................................................................. 64 H.5.1 Estructura pesada ................................................................................................................ 64 H.5.2 Estructura ligera .................................................................................................................. 64 H.6 Cañerías y conductos............................................................................................................ 64

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ANEXO I (Informativo) EJEMPLOS DE CÁLCULO ................................................................... 65 I.1 Ejemplo para un sistema de ventilación ............................................................................. 65 I.2 Ejemplo para un bañera de hidromasaje ........................................................................... 67 I.3 Ejemplo para un sistema de saneamiento .......................................................................... 70 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 72

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PRÓLOGO Esta Norma EN 12354-5:2009 ha sido elaborada por el Comité Técnico CEN/TC 126 Propiedades acústicas de los edificios y sus elementos de construcción, cuya Secretaría desempeña AFNOR. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de octubre de 2009, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de octubre de 2009. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de este documento estén sujetos a derechos de patente. CEN y/o CENELEC no es(son) responsable(s) de la identificación de dichos derechos de patente. Esta es la primera versión de esta norma, que forma parte de una serie de normas que especifican modelos de cálculo en la acústica de las edificaciones: − Parte 1: Aislamiento acústico del ruido aéreo entre recintos. − Parte 2: Aislamiento acústico a ruido de impactos entre recintos. − Parte 3: Aislamiento acústico a ruido aéreo contra ruido del exterior. − Parte 4: Transmisión del ruido interior al exterior. − Parte 5: Niveles sonoros producidos por los equipamientos de las edificaciones. − Parte 6: Absorción sonora en espacio cerrados. A pesar de que esta parte cubre los tipos más comunes de instalaciones y equipamiento en edificios, no puede cubrir todos los tipos y casos. Establece una aproximación para adquirir experiencia para futuras mejoras y desarrollos. La precisión de esta norma sólo se puede especificar en detalle después de una amplia comparación con datos de campo, lo que sólo puede conseguirse cuando transcurra un periodo de tiempo después de establecer el modelo de predicción. Como ayuda al usuario a medio plazo, se han dado indicaciones de precisión basadas en unas primeras comparaciones con modelos de predicción comparables. Es responsabilidad del usuario (es decir, una persona, una organización o las autoridades) asumir las consecuencias de la precisión, inherente a todas las mediciones y métodos de predicción, mediante la especificación de requisitos para los datos de entrada y/o aplicando un margen de seguridad a los resultados o bien mediante la aplicación de alguna otra corrección. El anexo A es parte integral de esta parte de la Norma EN 12354. Los anexos B, C, D, E, F, G y H son sólo informativos. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.

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INTRODUCCIÓN La estimación de los niveles de ruido producidos por los equipamientos de las edificaciones en los edificios es una tarea compleja, por otro lado las fuentes estructurales y la transmisión del ruido no se comprenden completamente. Además, existen grandes variaciones entre los diferentes equipamientos y las instalaciones, y una instalación a menudo da lugar tanto a fuentes aéreas como estructurales. Este documento contiene un marco de trabajo en el que se trata este tema. La parte principal (capítulo 4) describe los modelos generales para la transmisión sonora y las fuentes relacionadas con los conductos, la transmisión del ruido aéreo a través de las edificaciones y del ruido estructural a través también de las edificaciones. Para la transmisión del ruido aéreo y estructural, se utilizan las partes 1 y 2 de la Norma EN 12354, siempre que ello es posible. El capítulo 5 va dirigido a la aplicación de estos modelos a los diferentes tipos de equipamientos de las edificaciones, especificando lo que ya se conoce y de lo que se dispone y lo que no. Los anexos informativos proporcionan información adicional sobre varios aspectos, relacionados con las fuentes y su producción de ruido así como con los aspectos específicos de la transmisión sonora a través de las edificaciones. Donde sea posible, se hace referencia a los manuales, a la documentación o al trabajo de normalización en curso que esté disponible. En el transcurso del tiempo, algunos anexos o partes de ellos, especialmente los relacionados con la producción de ruido por parte de las fuentes, se pueden suprimir cuando se disponga de las normas adecuadas. Para la transmisión sonora a través de conductos existen métodos normalizados disponibles para determinar el nivel de potencia sonora de las fuentes o la pérdida de transmisión de los elementos. Para estas estimaciones, se utilizan ampliamente diversos manuales. Para la transmisión del ruido aéreo a través de las edificaciones, existe información sobre las fuentes y la transmisión, pero algunos aspectos particularmente importantes sobre los equipamientos de las edificaciones son menos conocidos, como el efecto de los campos acústicos próximos, los espacios no difusos y la excitación y la transmisión a bajas frecuencias. Para estos aspectos, se dan algunas indicaciones de cómo podrían tratarse y también de cómo utilizarse como un indicador para dirigir una investigación posterior y mejoras futuras para los modelos. Para la transmisión del ruido estructural existen soluciones y problemas similares a los del ruido aéreo. Sin embargo, aquí los métodos adecuados para caracterizar las fuentes de la excitación sonora estructural están empezando a estar disponibles, en gran parte debido al trabajo de normalización iniciado en el seno de la CEN (TC126/WG7). Por lo tanto, en este documento se ha hecho una elección para utilizar una magnitud general en los modelos, denominada “el nivel de potencia sonora estructural característica” de las fuentes, a pesar de no existir un método práctico de medición disponible por el momento. Esto permite a los modelos de estimación el tener un formato general que se podría desarrollar y perfeccionar en el futuro. Para algunos tipos de equipos, se aportan indicaciones en un anexo informativo de cómo se puede deducir o estimar esta magnitud a partir de los métodos de medición actuales y disponibles, como los ya desarrollados en el seno de CEN. El objetivo de este documento es el de aportar una base general para un enfoque práctico para la estimación de los niveles de ruido producidos por los equipamientos de las edificaciones. Asimismo, clarifica la necesidad de trabajar en la caracterización de fuentes con una indicación de áreas donde se precisa un trabajo de investigación posterior. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Este documento describe los modelos de cálculo para estimar el nivel de presión sonora en las edificaciones producido por los equipamientos de dichas edificaciones. Como para el documento de medición en campo (Norma EN ISO 16032), cubre las instalaciones sanitarias, la ventilación mecánica, la calefacción y el aire acondicionado, los ascensores, los conductos para evacuación de la basura, las calderas, los calefactores, las bombas y otros equipamientos auxiliares y puertas de parking motorizadas, pero también se puede aplicar a otros equipos sujetos o instalados en las edificaciones. La estimación se basa fundamentalmente en los datos medidos que caracterizan tanto las fuentes como las construcciones de las edificaciones. Los modelos indicados son aplicables a los cálculos en bandas de frecuencia. Este documento describe los principios de los modelos de cálculo, enumera las magnitudes de interés y define sus aplicaciones y restricciones. Está destinado a los expertos acústicos y proporciona un marco de trabajo para el desarrollo de los documentos de aplicación y las herramientas para otros usuarios en el campo de la construcción de edificaciones, teniendo en cuenta las circunstancias locales.

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Los modelos de cálculo descritos utilizan el enfoque más general para fines de ingeniería, con un enlace a las magnitudes medibles que especifica las características de los elementos de las edificaciones y el equipamiento. Las conocidas limitaciones de estos modelos de cálculo se describen en este documento. Sin embargo, los usuarios deberían ser conscientes de que existen otros modelos de cálculo, cada uno con su propia aplicabilidad y restricciones. Los modelos se basan en la experiencia adquirida con predicciones para viviendas y oficinas; también se podrían utilizar para otro tipo de edificaciones, siempre y cuando las dimensiones de las construcciones sean similares a las de las viviendas. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN 12354-1:2000 Acústica de la edificación. Estimación de las características acústicas de las edificaciones a partir de las características de sus elementos. Parte 1: Aislamiento acústico del ruido aéreo entre recintos. EN 12354-2, Acústica de la edificación. Estimación de las características acústicas de las edificaciones a partir de las características de sus elementos. Parte 2: Aislamiento acústico a ruido de impactos entre recintos. EN 13141-1 Ventilación de edificios. Ensayos de las prestaciones de componentes/equipos para la ventilación en viviendas. Parte 1: Dispositivos de transferencia de aire montados en el exterior y en el interior. EN 13141-2 Ventilación de edificios. Ensayos de las prestaciones de componentes/equipos para la ventilación en viviendas. Parte 2: Unidades terminales de extracción e impulsión de aire. EN ISO 3740 Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de las fuentes de ruido. Guía para la utilización de las normas básicas. (ISO 3740:2000). EN ISO 3741 Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de las fuentes de ruido a partir de la presión acústica. Métodos de precisión en cámaras reverberantes. (ISO 3741:1999). EN ISO 3743 (todas las partes) Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de fuentes de ruido. étodos de ingeniería para fuentes pequeñas móviles en campos reverberantes. (ISO 3743-1:1995 e ISO 3743-2:1996). EN ISO 3744 Acústica. Determinación de los niveles de potencia sonora de fuentes de ruido utilizando presión sonora. Método de ingeniería para condiciones de campo libre sobre un plano reflectante. (ISO 3744:1994). EN ISO 3745 Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de las fuentes de ruido a partir de la presión acústica. Métodos de laboratorio para cámaras anecoicas y semianecoicas (ISO 3745:2003) EN ISO 3746 Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de fuentes de ruido a partir de la presión sonora. Método de control en una superficie de medida envolvente sobre un plano reflectante. (ISO 3746:1995). EN ISO 3747 Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de fuentes de ruido a partir de la presión acústica. Método de comparación in situ. (ISO 3747:2000). EN ISO 3822-1 Acústica. Medición en laboratorio del ruido emitido por las griferías y equipamientos hidráulicos utilizados en las instalaciones de abastecimiento de agua. Parte 1: Método de medida. (ISO 3822-1:1999). EN ISO 3822-2 Acústica. Medición en laboratorio del ruido emitido por la grifería y los equipamientos hidraúlicos utilizados en las instalaciones de abastecimiento de agua. Parte 2: Condiciones de montaje y de funcionamiento de las instalaciones de abastecimiento de agua y de la grifería. (ISO 3822-2:1995). EN ISO 3822-3 Acústica. Medición en laboratorio del ruido emitido por la grifería y los equipamientos hidráulicos utilizados en las instalaciones de abastecimiento de agua. Parte 3: Condiciones de montaje y de funcionamiento de las griferías y de los equipamientos hidráulicos en línea.

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EN ISO 3822-4 Acústica. Medición en laboratorio del ruido emitido por la grifería y los equipamientos hidráulicos utilizados en las instalaciones de abastecimiento de agua. Parte 4: Condiciones de montaje y de funcionamiento de los equipamientos especiales. EN ISO 7235 Acústica. Procedimiento de medición en laboratorio para silenciadores en conducto y unidades terminales de aire. Pérdida por inserción, ruido de flujo y pérdida de presión total (ISO 7235:2003) EN ISO 10846-1 Acústica y vibraciones. Medición en laboratorio de las propiedades de transferencia vibroacústica de elementos elásticos. Parte 1: Principios y líneas directrices. (ISO 10846-1:2008). EN ISO 10846-2 Acústica y vibraciones. Medición en laboratorio de las propiedades de transferencia vibroacústica de elementos elásticos. Parte 2: Método directo para la determinación de la rigidez dinámica de soportes elásticos para movimiento de traslación. (ISO 10846-2:2008). EN ISO 10846-3 Acústica y vibraciones. Mediciones en laboratorio de las propiedades de transferencia vibro-acústica de elementos elásticos. Parte 3: Método indirecto para la determinación de la rigidez dinámica de soportes elásticos en movimientos de traslación. (ISO 10846-3:2002). EN ISO 10846-4 Acústica y vibraciones. Medición en laboratorio de las propiedades de transferencia vibro-acústica de elementos elásticos. Parte 4: Rigidez dinámica en traslación de elementos diferentes a soportes elásticos. (ISO 10846-4:2003) EN ISO 11691 Acústica. Medida de la pérdida de inserción de silenciadores en conducto sin flujo. Método de medida en laboratorio. (ISO 11691:1995). 3 MAGNITUDES DE INTERÉS 3.1 Magnitudes para expresar las características de las edificaciones La protección contra el ruido procedente del equipamiento y la maquinaria de acuerdo con la Norma EN ISO 16032 se puede expresar en niveles de presión sonora de varias maneras. Estas magnitudes se determinan en bandas de octava como nivel máximo utilizando la ponderación temporal “S” o la ponderación temporal “F” o como nivel equivalente; en todos los casos se puede aplicar la normalización a un área de absorción equivalente de referencia o la normalización a un tiempo de reverberación de referencia. Las características de la edificación se expresan generalmente en un nivel de presión sonora ponderado A o ponderado C que se calcula a partir de estos niveles en banda de octava. NOTA Los niveles en banda de octava también se utilizan para determinar los denominados índices NC, NR o RC, según se describe en muchos libros de texto. En concreto, este es el caso para edificaciones como oficinas, edificios comerciales, colegios y recintos en los que se desarrollan determinadas actividades.

3.1.1 Nivel de presión sonora máximo ponderado A LA máx. El nivel de presión sonora máximo ponderado A en un recinto, debido al sonido producido por los equipamientos o la maquinaria de las edificaciones. NOTA Este nivel de presión sonora se obtiene del nivel de presión sonora máximo en bandas de octava de 63 Hz a 8 kHz utilizando la ponderación temporal “S” (LAS máx.) o la ponderación temporal “F” (LAF máx.). Los niveles de presión sonora en bandas de octava también se pueden normalizar (LAS máx., n, LAF máx., n) o estandarizar (LAS máx., nT, LAF máx., nT).

3.1.2 Nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado A LA eq El nivel de presión equivalente ponderado A en un recinto, debido al sonido producido por los equipamientos o la maquinaria de las edificaciones. NOTA Este nivel de presión sonora se obtiene del nivel de presión sonora equivalente en bandas de octava de 63 Hz a 8 kHz. Los niveles de presión sonora en bandas de octava también se pueden normalizar (LA eq, n) o estandarizar (LA eq, nT).

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3.1.3 Nivel de presión sonora máximo ponderado C LC máx. El nivel de presión sonora máximo ponderado C en un recinto, debido al sonido producido por los equipamientos o la maquinaria de las edificaciones. NOTA Este nivel de presión sonora se obtiene del nivel de presión sonora máximo en bandas de octava de 31,5 Hz a 8 kHz utilizando la ponderación temporal “S” (LCS máx.) o la ponderación temporal “F” (LCF máx.). Los niveles de presión sonora en bandas de octava también se pueden normalizar (LCS máx., n, LCF máx., n) o estandarizar (LCS máx., nT, LCF máx., nT).

3.1.4 Nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado C LC eq El nivel de presión equivalente ponderado C en un recinto, debido al sonido producido por los equipamientos o la maquinaria de las edificaciones. NOTA Este nivel de presión sonora se obtiene del nivel de presión sonora equivalente en bandas de octava de 31,5 Hz a 8 kHz. Los niveles de presión sonora en bandas de octava también se pueden normalizar (LC eq, n) o estandarizar (LC eq, nT).

3.1.5 Relación entre magnitudes Las magnitudes ponderadas A y ponderadas C se obtienen todas a partir de los niveles de presión sonora en bandas de octava. Estos niveles de presión sonora (L) dependen de la ponderación temporal aplicada, es decir, “S”, “F” o de la integración sobre un ciclo (equivalente). El nivel con estas diversas ponderaciones temporales depende del tipo de sonido y no se puede deducir de la otra, por norma general. Por consiguiente, el nivel en banda de octava estimado estará relacionado con la misma ponderación temporal que la magnitud especificada. En todos los casos existe una relación directa entre el nivel de presión sonora (L), el nivel de presión sonora normalizado (Ln) y el nivel de presión sonora estandarizado (LnT). Estas relaciones vienen dadas por:

L = Ln + 10 lg LnT = Ln + 10 lg

Aref dB A

(1a)

Aref Tref dB 0,16 V

(1b)

donde A

es el área de absorción equivalente en el recinto, en metros cuadrados;

Aref

es el área de absorción equivalente de referencia (Aref = 10 m2), en metros cuadrados;

Tref

es el tiempo de reverberación de referencia (Tref = 0,5 s), en segundos;

V

es el volumen del recinto, en metros cúbicos.

En este documento, el nivel de presión sonora normalizado Ln en bandas de octava, con el promedio y la ponderación temporal adecuados, se escoge como la magnitud principal a predecir. Las otras magnitudes se pueden obtener a partir de esta directamente. 3.2 Magnitudes para expresar las características del producto

Las magnitudes para expresar las características de los productos están por una parte relacionadas con las fuentes de sonido y por otra parte con la transmisión del sonido. En general, esto afecta tanto al ruido aéreo como al ruido estructural. Las fuentes de ruido de interés difieren para los diferentes equipamientos e instalaciones consideradas. Por ello, las magnitudes de interés para expresar las características de las fuentes de ruido se tratarán en las secciones pertinentes. Sin embargo, las magnitudes para las fuentes deben estar, en todos los casos, relacionadas con la misma ponderación temporal que la magnitud que se debe estimar para las características de las edificaciones.

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Los elementos de interés en la transmisión sonora son en parte aquellos de otros documentos de esta serie, tales como la Norma EN 12354-1 y la Norma EN 12354-2, donde se especifican las magnitudes relacionadas, y en parte específicas de los equipamientos de las edificaciones bajo estudio. Por lo tanto, las magnitudes de interés también se indicarán en los capítulos pertinentes. 4 MODELOS DE CÁLCULO 4.1 Principios generales

En general, una mezcla de la transmisión del ruido aéreo y estructural da como resultado el nivel de ruido en un recinto producido por los equipamientos de las edificaciones. Saber cuál de ellos es el dominante depende del tipo de equipamiento e instalación así como del tipo de construcción de la edificación. Además, los equipamientos de las edificaciones y las instalaciones a menudo se componen de varias fuentes de ruido y de varios puntos de conexión entre la instalación y la estructura del edificio. Esto hace que un método general de predicción sea más bien complicado. NOTA Un problema adicional es que solo existen unos pocos métodos de medición perfectamente definidos para cuantificar la potencia sonora del equipamiento. Especialmente en el campo del sonido estructural, estos métodos, y las magnitudes, no existen, aunque ahora se ha iniciado el trabajo en el CEN/TC 126/WG7. En los anexos B, C y D se dan las indicaciones pertinentes.

Se supone que una instalación completa se puede dividir en varias fuentes de ruido aéreas y/o estructurales que se pueden considerar independientes unas de las otras. Una fuente de estas características puede ser un objeto físico, una fuente parcial o una combinación de varias fuentes parciales o puntos de conexión, dependiendo del tipo de equipamiento o de instalación considerada. El enfoque modelo debe considerar estas fuentes una por una y aplicar un modelo unidimensional, escogiendo el modelo más relevante para el tipo de fuente. El nivel de presión sonora resultante en un recinto se deriva de la suma de la contribución de cada una de estas fuentes que se están considerando. En general, se tienen en cuenta tres situaciones de transmisión diferentes: − la transmisión del ruido aéreo a través de tuberías y/o conductos; – la transmisión del ruido aéreo a través de la construcción del edificio; – la transmisión del ruido estructural a través de la construcción del edificio. Para cada una de estas situaciones, se describe un enfoque general en el siguiente apartado de este capítulo. Para varios tipos de equipamientos de las edificaciones e instalaciones, las aplicaciones más adecuadas de estos modelos generales se especificarán en el capítulo 5. El nivel de presión sonora normalizado resultante en un recinto, en bandas de octava, Ln, se deriva de la suma del sonido transmitido de todas las fuentes relevantes y de las situaciones de transmisión para la instalación considerada o para los equipamientos de las edificaciones: n o m  L /10 L /10 L /10 Ln = 10 lg  10 n,d,i + 10 n,a,j + 10 n,s,k    j=1 k =1  i =1 







(2)

donde Ln

es el nivel de presión sonora total normalizado en un recinto producido por la fuente sonora i, j y k, en decibelios;

Ln,d,i

es el nivel de presión sonora normalizado producido por la transmisión sonora a través de una tubería o conducto para la fuente i, en decibelios;

Ln,a,j

es el nivel de presión sonora normalizado producido por la transmisión del ruido aéreo a través de la estructura de la edificación para la fuente j, en decibelios;

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Ln,s,k

es el nivel de presión sonora normalizado producido por la transmisión del ruido estructural a través de la estructura de la edificación para la fuente k, en decibelios;

m

es el número de fuentes sonoras relacionadas con la transmisión por conductos;

n

es el número de fuentes de ruido aéreas;

o

es el número de fuentes de ruido estructurales.

Cuando las características de la edificación se tienen que expresar como el nivel máximo, especialmente con la ponderación temporal “F”, los resultados de la ecuación 2 se pueden considerar como una estimación del límite superior. Una estimación del límite inferior sería entonces el valor máximo de todas las fuentes consideradas por separado. Se pueden utilizar los modelos para calcular las características de la edificación en bandas de octava, basados en los datos acústicos para las fuentes sonoras y los elementos de las edificaciones en bandas de octava. Los cálculos se deben realizar para las bandas de octava de 63 Hz a 4 000 Hz, a menos que un rango más limitado sea suficiente para el tipo de equipo que se está tratando. De estos se desprende el índice del número simple para las características de la edificación (ponderación A – o C -), así como los resultados de medición en acuerdo con la Norma EN ISO 16032. NOTA Los cálculos se pueden ampliar a frecuencias más altas o más bajas si se dispone de datos acústicos para un rango de frecuencias más grande de estas características. Sin embargo, especialmente a las frecuencias más bajas, actualmente no se dispone de información sobre la precisión de dichos cálculos (véase también el anexo G).

Los modelos adoptan un campo sonoro difuso en el recinto de recepción. Aunque a menudo es una suposición suficientemente realista, se pueden producir grandes desviaciones a bajas frecuencias. Dado que el ruido procedente de algunos equipamientos de las edificaciones estará dominado por las bajas frecuencias, este tipo de desviaciones no se pueden omitir. Se prestará especial atención a este aspecto para la aplicación de los modelos a los equipamientos específicos de las edificaciones y a las instalaciones. En el anexo G se incluye información general sobre este aspecto. 4.2 Transmisión del ruido aéreo a través de las tuberías y conductos 4.2.1 Generalidades

Cada elemento de un sistema de conductos puede ser un elemento de transmisión así como una fuente sonora. En las predicciones, cada fuente sonora se trata por separado y las fuentes y los elementos se tratan de forma independiente, por lo tanto, las interferencias entre los elementos, los efectos modales y las resonancias se desechan. La magnitud normal para expresar la potencia de la fuente es el nivel de potencia acústica aérea LW, inyectado en el conducto. La transmisión sonora a través del conducto se describe mediante la reducción del nivel de potencia acústica ΔLW, que se produce en cada elemento distinguible del conducto. La presión sonora resultante en un recinto receptor está producida o bien por el sonido que radia en la abertura del conducto (recinto a) o bien por el sonido que radia en el propio conducto (recinto b). El nivel de presión sonora resultante depende de la absorción en ese recinto, que se normaliza a Aref = 10 m2.

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Figura 1 − Sistema dee una tubería con una fuente sonora, con elementos de transm misión y con recintos de recepción (a y b) El nivel de presión sonora normalizado resulltante en un recinto, Ln,d, producido por una fuente sonoora en un conducto se deriva de: e

Ln,dd = LW −

4

 ΔLW,i + 10 lg Aref

dB

(3a)

i =1

donde LW

es el nivel de potencia sonora de la fuuente, en decibelios;

s por el elemento i, en decibelios; ΔLW,i es la reducción del nivel de potencia sonora e

es el número de elementos entre la fuuente y el recinto de recepción;

Aref

es el área de absorción de referencia (= ( 10 m2), en metros cuadrados.

NOTA 1 Esta relación supone un campo sonoro difuuso en el recinto. Sin embargo, este no es siempre el caso. En la Noorma EN 12354-6, se dan indicaciones acerca del efecto de los espaccios no difusos en los niveles sonoros resultantes. Estas indicacionees se pueden utilizar para corregir la estimación del nivel de presión soonora en el recinto. NOTA 2 Si el promedio en el recinto no es de interés, pero sí el nivel de presión sonora en una posición específica en ell recinto, este nivel puede e sonido directo del elemento que radia el sonido en el recinto. Para una posición a distancia r estar influenciado o incluso dominado por el de ese elemento con un factor de directividadd Q, el último término en la ecuación (3a) se podría sustituir por:

 Q

10 lg 

 4πr

2

+

4 Aref

  

(3b)

La potencia sonora radiada dentro de un reecinto está influenciada por la posición del elemento raadiante en el recinto (último elemento en la cadena, i = e) con respecto a sus límites. Este efecto se debe incluir en la reeducción del nivel de la potencia sonora de ese último elementoo. Para algunos elementos, esto ya está incluido a trravés del método de medición aplicado, pero si este no es el casso, se debe añadir a la reducción del nivel de potencia sonora del elemento radiante; véase el anexo E.

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Si la fuente tratada es el campo sonoro en un recinto, las características del sistema de conductos también se puede expresar como la diferencia del nivel normalizado del sistema de transmisión Dn,s, tal y como se trata en la Norma EN 12354-1. Esta diferencia de nivel se deriva de: e

Dn,s =

 ΔLW,i + 10 lg i =1

Aref S1

(4)

donde Dn,s

es la diferencia del nivel sonoro normalizado para la transmisión indirecta a través de un sistema s, en decibelios;

S1

es el área del primer elemento (i=1) del sistema de transmisión en el recinto de la fuente, es decir, una abertura, sección de conducto o dispositivo terminal de aire, en metros cuadrados.

NOTA Para dispositivos de transferencia de aire o un par de dispositivos terminales de aire con un sistema de ventilación simple para viviendas, esta magnitud también se mide y expresa directamente como la Dn,e, véase la Norma EN 13141-1 y la Norma EN 13141-2. Entonces la ecuación (4) se puede utilizar para deducir la reducción del nivel de potencia sonora para estos/a (combinación de) elementos.

4.2.2 Fuentes

Las fuentes pueden ser elementos del sistema que producen sonidos por sí mismos, como un dispositivo de movimiento de aire o un quemador, el sonido creado en o por los elementos del sistema, como el sonido generado por el flujo en las rejillas, de las curvas y de los silenciadores o el sonido inyectado dentro del conducto y procedente del exterior. En todos los casos, la fuerza de estas fuentes de ruido aéreas vendrá dada por el nivel de potencia sonora LW, ya que se propaga dentro del conducto en una dirección o ya que se radia directamente dentro del espacio circundante. El nivel de potencia sonora debería estar relacionado con las condiciones de funcionamiento adecuadas del sistema bajo estudio. El nivel de potencia sonora de las fuentes se basa fundamentalmente en los resultados de los métodos de medición estandarizados. 4.2.2.1

Dispositivo de movimiento de aire

Para un dispositivo de movimiento de aire canalizado, generalmente distinguimos entre el nivel de potencia sonora de entrada, LW,entrada, el nivel de potencia sonora de salida, LW,salida y el nivel de potencia sonora de la unidad LW,unidad, donde “entrada” y “salida” hacen referencia a la dirección del flujo y “de la unidad” al ruido estructural radiado por el dispositivo en sí. El nivel de potencia sonora de estas fuentes se basa fundamentalmente en las mediciones estandarizadas; véase también el anexo B. 4.2.2.2

Ruido generado por el flujo

Para fuentes tales como el ruido generado por el flujo de las rejillas, las curvas, los controladores del índice de flujo, las compuertas contra incendios, los amortiguadores multi-elemento y los silenciadores, el nivel de potencia sonora se puede determinar directamente mediante las mediciones. Las estimaciones se pueden deducir a partir de una relación empírica, véase el anexo B. 4.2.2.3

Ruido que entra a través de las aberturas y dispositivos

Para fuentes tales como el ruido que entra por un conducto desde el exterior a través de la abertura del mismo, o dispositivos de entrada y de salida, el nivel de potencia sonora se puede determinar de forma indirecta a partir de la pérdida de transmisión medida de esa abertura o dispositivo. El nivel de potencia sonora para la transmisión dentro del conducto, LW, se deriva de la pérdida de transmisión Dt,oi del dispositivo desde el exterior al interior (véase 4.2.3) como sigue: LW = Lo − Dt,oi + 10lg

Sco dB 4

(5)

donde Dt,oi

es la pérdida de transmisión de la potencia sonora para una abertura de un conducto o dispositivo para la transmisión desde el exterior al interior, en decibelios;

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Lo

es el nivel de presión sonora en el recinto de la fuente, en decibelios;

Sco

es el área de la sección recta de la abertura del conducto, en metros cuadrados.

NOTA La pérdida de transmisión del dispositivo de abertura se puede basar en las mediciones directas. Dado que por definición existe una relación entre la pérdida de transmisión de un dispositivo terminal de aire, es decir, una abertura, desde el exterior al interior del conducto y viceversa, uno se puede deducir también del otro; véase el anexo E.

Dado que esta transmisión sonora también está influenciada por la posición de la abertura o el dispositivo con respecto a los límites del recinto, este efecto se debe incluir en la pérdida de transmisión de la potencia sonora del elemento que se está tratando. Para algunos elementos, esto ya está incluido a través del método de medición aplicado, pero si este no es el caso, se debe añadir a la pérdida de transmisión de la potencia sonora del elemento a tratar; véase el anexo E. 4.2.2.4

Ruido que entra a través de la pared de un conducto

Para fuentes como el ruido que entra en el conducto desde el exterior (irrupción), el nivel de potencia sonora se puede determinar de forma indirecta a partir de la pérdida de transmisión medida del conducto. El nivel de potencia sonora para la transmisión corriente arriba o corriente abajo del conducto, LW, se deriva del índice de reducción sonora Roi (pérdida de transmisión desde el exterior hasta el interior) del conducto como sigue: LW,u = Lo − Roi + 10 lg Sd − 6 − 10 lg

Scd,u + Scd,d dB Scd,u

Scd,u + Scd,d dB LW,d = Lo − Roi + 10 lg Sd − 6 − 10 lg Scd, d

(6)

donde Lo

es el nivel de presión sonora en el recinto fuera del conducto, en decibelios;

Roi

es el índice de reducción del ruido del conducto para la transmisión desde el exterior al interior, en decibelios;

Sd

es el área expuesta del conducto en el recinto, en metros cuadrados;

Scd,d

es el área de la sección recta del conducto en el extremo corriente abajo de la parte expuesta del conducto, en metros cuadrados;

Scd,u

es el área de la sección recta del conducto en el extremo corriente arriba de la parte expuesta del conducto, en metros cuadrados;

NOTA 1 El campo sonoro fuera del conducto se considera difuso, mientras que en el interior se trata una onda sonora plana. NOTA 2 Este índice de reducción sonora Roi se puede basar en mediciones directas, pero también se puede deducir del índice de reducción sonora Rio, según se ha medido y definido para la dirección de transmisión opuesta, es decir, desde el interior al exterior; véase el anexo E.

Para varias fuentes, también se pueden aplicar normas generales para una estimación de los niveles de potencia sonora. El anexo B contiene información al respecto. 4.2.3 Transmisión

En un sistema de transmisión, varios elementos provocarán una reducción del nivel de potencia sonora durante la propagación, tales como los conductos rectos, los revestimientos absorbentes internos, las curvas, los estrechamientos, los empalmes, los silenciadores y la transmisión a través de las aberturas, las rejillas o las paredes del conducto. La reducción de nivel se expresa bien directamente como una reducción del nivel de potencia sonora ΔL'W por unidad o unidad de longitud ΔL'W, bien como con una magnitud relacionada, como es el índice de reducción sonora de un conducto del interior al exterior, Rio, la pérdida de inserción de un silenciador, Di, o la pérdida de transmisión de un dispositivo, Dt.

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Para la aplicación en el cálculo de acuerdo con la ecuación (3a), se pueden utilizar las siguientes relaciones, dentro de los límites de aplicación para los diversos elementos, tal y como se indica en las normas de medición adecuadas. 4.2.3.1

Elementos como unidad

ΔLW = ΔLW,unidad dB

(7)

donde

ΔLW,unidad 4.2.3.2

es la reducción del nivel de potencia sonora por unidad del elemento, en decibelios. Elementos con reducción por unidad de longitud

ΔLW = ΔL'W l dB

(8)

donde

ΔL'W es la reducción del nivel de potencia sonora por unidad de longitud del elemento, en decibelios por metro; l 4.2.3.3

es la longitud actual del elemento, según se ha medido a lo largo de la sección del conducto, en metros; Elementos en el conducto con pérdida de inserción dada

ΔLW = Di dB

(9)

donde Di

es la pérdida de inserción según se determina para un silenciador de acuerdo con la Norma EN ISO 7235 o la Norma EN ISO 11691, para un dispositivo de transferencia de aire de acuerdo con la Norma EN 13141-1 o para otros elementos de manera comparable, en decibelios.

NOTA Para lo silenciadores, la pérdida de inserción determinada de esta manera se puede considerar como una buena estimación de la pérdida de transmisión del elemento.

4.2.3.4

Elementos en el extremo del conducto con una pérdida de inserción dada

ΔLW = Di + Di,io dB

(10)

donde Di

es la pérdida de inserción según se determina para un dispositivo terminal de aire de acuerdo con la Norma EN 13141-2, en decibelios.

Di,io

es la pérdida de transmisión del extremo abierto del objeto de ensayo de acuerdo con la Norma EN ISO 7235 (véase el anexo E), en decibelios.

4.2.3.5

Elementos con una pérdida de transmisión dada

ΔLW = Dt dB

(11)

donde Dt

es la pérdida de transmisión según se determina para una unidad terminal de aire de acuerdo con la Norma EN ISO 7235 o de manera comparable para otros elementos, en decibelios.

NOTA La pérdida de transmisión para las unidades terminales de aire de acuerdo con esta norma incluye, como debe ser, la pérdida de transmisión del extremo abierto. La pérdida de transmisión del extremo abierto depende de la posición de la abertura relativa a las superficies reflectantes, es decir, una abertura en el centro del recinto, en una pared o cerca de una esquina.

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4.2.3.6

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Elementos con un índice de reducción sonora dado

ΔLW = Rio + 10 lg

Sc,d Sd

+ 3+10 lg

Ω dB 4π

(12)

donde Rio

es el índice de reducción sonora del conducto para la transmisión desde el interior al exterior, en decibelios.

Ω

es el ángulo en torno al conducto en el que se produce la radiación, en radianes (centro del recinto: Ω = 4π, pared próxima: Ω = 2π, esquina próxima: Ω = π).

NOTA 1 Esta relación da por sentado que únicamente la mitad de la potencia sonora dentro del conducto está implicada en la transmisión al exterior. NOTA 2 Este índice de reducción sonora Rio se puede basar en las mediciones directas, pero también se puede deducir del índice de reducción sonora Rio, según se ha medido y definido para la dirección de transmisión opuesta, es decir, desde el exterior al interior; véase el anexo E.

4.2.3.7

Elemento radiante dentro de un recinto

Para un elemento que radia potencia sonora dentro de un recinto, el efecto de su posición en dicho recinto con respecto a sus límites se debe incluir en la reducción del nivel de potencia sonora de ese último elemento. Si este no es el caso para los datos de medición disponibles, se debe añadir este efecto: ΔLW = ΔLW,elemento - DΩ dB

(13)

donde ΔLW,elemento es la reducción del nivel de potencia sonora del elemento radiante sin la influencia de la posición del recinto, en decibelios. DΩ

es el índice de directividad del ángulo sólido, en decibelios.

Para varios elementos, también se pueden aplicar normas generales para una estimación de la reducción de transmisión. El anexo E contiene información al respecto. 4.3 Transmisión del ruido aéreo a través de la construcción de las edificaciones 4.3.1 Generalidades

La magnitud básica para expresar la fuerza de la fuente es el nivel de potencia sonora aéreo, LW. El nivel de presión sonora resultante en el recinto de la fuente depende principalmente de la absorción en ese recinto Afuente. Sin embargo, la forma del recinto también influirá en la excitación real de las estructuras, en la distancia entre la fuente y las estructuras y en los patrones de radiación de la fuente. La transmisión desde el recinto de la fuente al recinto de recepción generalmente implica la transmisión a través de varias vías de transmisión entre los elementos (i) del recinto de la fuente y los elementos (j) del recinto de recepción. Esta transmisión se puede describir mediante el índice de reducción sonora por flancos para esa vía de transmisión Rij.

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E 12354-5:2009 EN

misión del ruido aéreo desde una fuente a través Figura 2 − Transm de una ediificación vía un camino de transmisión ij El nivel de presión sonora normalizado resulltante en un recinto, Ln,a, para una fuente sonora se derivva de: m,n

Ln,a = 10 lg

 10

L n,a,ij /10

dB

(14)

i =1, j=1

donde Ln,a,ij es el nivel de presión sonora normallizado en el recinto de recepción debido a una fuente de ruido aéreo en el recinto de la fuente, producido por la transmisión sonora desde un elemento excitado i en el recinto r de la fuente y un elemento radiante j en el recinto de recepción, en decibelios; m

es el número de elementos i en el reciinto de la fuente que participan en la transmisión sonoraa;

n

es el número de elementos j en el reciinto de recepción que participan en la transmisión sonorra.

e recinto de recepción para cada camino de transmisiónn i, j, Ln,a,ij, se deriva El nivel de presión sonora normalizado en el del nivel de potencia sonora de la fuente (LW), de la aportación a la presión sonora resultante en ell recinto de la fuente próxima al elemento i (Ds,i) y de la transmiisión a través de la edificación al recinto de recepción a través del camino considerado ij (Rij,ref); véase la figura 2.

Ln,a,ij = LW + Ds,i − Rij,ref − 10 lg

A Si − 10 lg ref dB 4 Sref

(15)

donde LW

es el nivel de potencia sonora de la fuuente, en decibelios;

Ds,i

es la transmisión sonora al elemento i en el recinto de la fuente, en decibelios;

Rij,ref es el índice de reducción sonora poor flancos para la transmisión del elemento i en el reccinto de la fuente al elemento j en el recinto de recepción,, con referencia al área Sref = 10 m2, en decibelios; Si

es el área del elemento excitado i en el e recinto de la fuente, en metros cuadrados;

Aref

es el área de absorción equivalente dee referencia, en metros cuadrados, Aref = 10 m2.

NOTA 1 La definición asume que los valores de refferencia para la presión y la potencia son tales, que ρocoWref/pref2 = 1. 1 Este es el caso con los valores de referencia ISO y ρoco = 400 Ns/m m 3. NOTA 2 El nivel de presión sonora normalizado en ell recinto de la fuente, a una distancia suficiente de la fuente, se estimaa como Ln,a = LW – 4.

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La magnitud Ds,i debería incluir los efectos de: – la forma del recinto y la distribución del campo sonoro; – los efectos de la radiación específicos de la fuente (directividad); – los efectos del campo directo y del campo próximo de la fuente. En este sentido, el último punto sólo se puede tener en cuenta de manera correcta si la transmisión se describe suficientemente mediante el índice de reducción sonora por flancos del campo difuso. En otros casos, la transmisión del campo directo y del campo próximo de la fuente se debe tratar por separado; véase también el apartado 4.3.3. 4.3.2 Fuentes

La fuerza de cada fuente total o parcial considerada se expresa como el nivel de potencia de ruido aéreo LW. Se mide de acuerdo con uno de los varios métodos estandarizados basados en las normas de potencia sonora básicas (Normas EN ISO 3740 a EN ISO 3747). Para varios tipos de fuentes también se dispone de información general; véase el anexo C. Si las fuentes reales están encerradas total o parcialmente, la combinación se puede considerar como la fuente para la que el nivel de potencia sonora se deriva del aislamiento de la potencia sonora DW del recinto y el nivel de potencia sonora de la fuente encerrada: LW = LW,fuente - DW. El aislamiento de la potencia acústica se puede medir de acuerdo con la Norma EN ISO 11546. La estructura se puede excitar tanto por el sonido directo radiado por la fuente, como por la excitación del campo reverberante por la fuente. A menudo, las fuentes o parte de ellas están bastante próximas a las superficies del recinto, convirtiendo los efectos del sonido directo o incluso los del campo próximo, en importantes. Estos efectos se deberían tener en cuenta en la transmisión sonora en el recinto de la fuente; véase el apartado 4.3.3. 4.3.3 Transmisión en un recinto de la fuente

La transmisión en el recinto de la fuente viene dada por Ds,i, definida como el logaritmo del cociente entre la incidencia de la potencia sonora efectiva en el elemento i tratado, y la potencia sonora de la fuente total: Ds,i = 10 lg

Winc,i W

dB

(16a)

Este término de transmisión incluye los efectos del campo sonoro en el recinto, el patrón de directividad de la fuente y, cuando sea posible, los efectos del campo directo y del campo próximo de la fuente. Teniendo en cuenta la directividad de una fuente y un campo sonoro difuso en el recinto de la fuente, se desprende directamente de la distancia media al elemento ri y de la absorción en ese recinto As que:  Q′ e − A s St  + Ds,i = 10 lg   Si dB 2 As   4πri

(16b)

donde Q'

es el factor de directividad efectivo de la fuente, incluyendo los efectos de los campos acústicos próximos;

ri

es la distancia media desde el área de la fuente al elemento i, en metros;

As

es el área de absorción equivalente en el recinto de la fuente, en metros cuadrados;

St

es el área total de los límites del recinto de la fuente.

NOTA El término e-A/S es una formulación más general del término más común (1 – α ) con α siendo el coeficiente de absorción medio del recinto.

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Únicamente si la distancia desde la fuente al elemento es grande y el recinto tiene en esencia un campo sonoro difuso, se puede realizar la siguiente aproximación: Ds,i ≈ 10 lg

Si dB As

(16c)

As y α se pueden estimar a partir de los datos de los materiales, utilizando la Norma EN 12354-6. En situaciones más complejas – forma del recinto, gran número de objetos – se deberían utilizar modelos del campo sonoro más detallados; véase asimismo el anexo D de la Norma EN 12354-6:2003, dando una estimación de As = 0,16 V / Testimación o una estimación de As para cada sub-espacio en el recinto de la fuente. 4.3.4 Transmisión a través de una edificación

La transmisión a través de una edificación viene dada por el índice de reducción sonora por flancos Rij,ref, de acuerdo con la Norma EN 12354-1. En la Norma EN 12354-1, se establece que, generalmente, está implicada la transmisión directa a través de un elemento separador, de tal manera que el área del elemento separador se utiliza como el área de referencia. En este caso, que no suele ser la situación habitual, siempre se asume que, por lo tanto, un área de referencia de Sref = 10 m2. El índice de reducción sonora por flancos Rij,ref, se puede estimar utilizando la Norma EN 12354-1, sobre la base de los datos de los elementos y curvas implicados en la vía de transmisión. En el anexo F se incluye información adicional para la aplicación de este tipo de predicción. En el caso de posiciones de la fuente próximas a un elemento de una edificación, el índice de reducción sonora de ese elemento, según se aplica en la Norma EN 12354-1, puede no ser de interés; el efecto de los campos sonoros directos o de los campos próximos se tiene que tener en cuenta mediante la combinación adecuada del ajuste el índice de reducción sonora del elemento y la aplicación del factor de directividad efectivo en el término de transmisión sonora Ds,i. Una alternativa es la de tratar la transmisión del campo directo o próximo de la fuente como una vía de transmisión separada. 4.4 Transmisión estructural a través de la construcción de una edificación 4.4.1 Generalidades

La potencia sonora inyectada dentro de la estructura de la edificación por medio de la fuente depende de las características de la fuente, del montaje y del elemento de apoyo de la edificación. Como concepto general, esta potencia sonora estructural instalada LWs,inst, se deriva de la fuerza de la fuente, dada por el nivel de potencia sonora estructural características LWs,c y por el término de acoplamiento DC para el elemento de apoyo i. La potencia sonora estructural característica es casi la potencia máxima que podría inyectar una fuente, siendo así el término de acoplamiento siempre positivo. La transmisión del recinto de la fuente al recinto de recepción generalmente implica la transmisión a través de varias vías entre el elemento de apoyo de la edificación (i) en el recinto de la fuente y los elementos (j) del recinto de recepción. Esta transmisión se puede describir por el índice de reducción sonora por flancos para esa vía de transmisión Rij, teniendo en cuenta los diferentes mecanismos de excitación del ruido aéreo y estructural a través del término de ajuste Dsa.

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r estructural de una fuente a través de una edificcación Figura 3 − Transmisión del ruido El nivel de presión sonora normalizado resulltante en un recinto, Ln,s, para una fuente sonora se derivva de: n

Ln,s = 10 lg

10

Ln,s,ij /10

dB

(17)

j=1

donde Ln,s,ij

es el nivel de presión sonora normalizado en el recinto de recepción debido a una fuente de ruido estructural montada al elemento de apoyo de la edificación i en el recinto de la fuente, producido por laa transmisión sonora del elemento i a un elemento radiantee j en el recinto de recepción, en decibelios;

n

es el número de elementos j en el reciinto de recepción que participan en la transmisión sonorra.

e recinto de recepción para cada vía de transmisión i,jj, Ln,s,ij, se deriva del El nivel de presión sonora normalizado en el nivel de potencia sonora estructural instaladda de la fuente (LWs,inst), del término de ajuste Dsa para el e elemento de apoyo de la edificación y de la transmisión a travéss de la edificación al recinto de recepción a través de la vía tratada ij (Rij,ref); véase la figura 3.

Ln,s,ij = LWs,instt,i − Dsa,i − Rij,ref − 10 lg

Si − 10 lg Aref / 4 dB Sref

(18a)

donde LWs,inst,i

es el nivel de potencia sonora estrructural instalada de la fuente en el elemento de apoyo i,, en decibelios;

Dsa,i

es el término de ajuste de la exccitación estructural a la excitación aérea para el elemeento de apoyo de la edificación i, en decibelios;

Rij,ref

es el índice de reducción sonora por flancos para la transmisión del elemento i en el reecinto de la fuente al elemento j en el recinto de recepción, con referencia al área Sref = 10 m2, en decibelios;

Si

es el área del elemento de apoyo de d la edificación i en el recinto de la fuente, en metros cuuadrados;

Aref

es el área de absorción equivalentte de referencia, en metros cuadrados, Aref = 10 m2.

NOTA 1 La definición asume que los valores de refferencia para la presión y la potencia son tales que ρocoWref /pref2 = 1. 1 Este es el caso con los valores de referencia ISO y ρoco = 400 Ns/m m 3.

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El nivel de potencia sonora estructural instalada se deriva de las características de la fuente y el término de acoplamiento mediante:

LWs,inst,i = LWs,c − DC,i dB

(18b)

donde LWs,c es el nivel de potencia sonora estructural característica de la fuente, en decibelios; DC,i

es el término de acoplamiento para la fuente en el elemento de apoyo de la edificación i, en decibelios;

NOTA 2 En casos relativamente simples, esta potencia instalada también se puede derivar de forma más directa de las magnitudes medidas. En el caso en que la fuente sea esencialmente una fuente de fuerza con un nivel de fuerza LF, entonces es LF + 10 lg Re{Yi}, y en los casos donde una fuente sea esencialmente una fuente de velocidad con un nivel de velocidad Lv se tiene Lv + 10 lg Re{Zi} – 60. En otros casos más simplificados, se pueden utilizar otras relaciones de transferencia; véase el anexo D.

4.4.2 Fuentes

La fuerza de cada fuente total o parcial bajo estudio se expresa generalmente como el nivel de potencia sonora estructural característico LWs,c. Esto se debería medir de acuerdo con los métodos de estandarización, pero dichos métodos de medición estandarizados son poco frecuentes en la actualidad. Sin embargo, para poder aplicara un formato general a los modelos de cálculo, se ha escogido esta magnitud general para describir la fuente, permitiendo desarrollar y perfeccionar métodos de medición en el futuro. En el anexo D se da información adicional sobre esta magnitud, tal como: – indicaciones de posibles enfoques de medición, – posibilidades para deducir esta magnitud a partir de otras magnitudes relacionadas, como la velocidad libre en el punto de contacto, la fuerza equivalente o el nivel de presión sonora del elemento; – las estimaciones globales en base a los resultados de las primeras investigaciones. 4.4.3 Transmisión a través del montaje

La potencia inyectada en el elemento de apoyo de la edificación depende de la potencia sonora estructural característica y de las características de la fuente, del tipo de montaje y del elemento de apoyo de la edificación. Esto se caracteriza por el término de acoplamiento DC para el elemento i: DC,i = 10 lg

Ws,c Winj,i

dB

(19a)

donde Wsc

es la potencia sonora estructural característica de la fuente, en vatios;

Winj,i es la potencia sonora estructural inyectada por la fuente en el elemento de apoyo de la edificación i, en vatios. Si la fuente es esencialmente una excitación en un único punto, perpendicular al elemento de apoyo de la edificación con la movilidad de la fuente Ys, se convierte en: DC,i = 10 lg

Y s +Yi

2

Ys Re{Yi }

dB

(19b)

donde Yi

es la movilidad de fuerza vertical del elemento de apoyo de la edificación en el punto de excitación, en metros por newton.segundo.

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NOTA Si la fuente es esencialmente una fuente de fuerza con una alta movilidad de la fuente, se convierte en: DC,i ≈ 10 lg

Ys Re{Yi }

(19c)

dB

mientras que esencialmente para una fuente de velocidad con una baja movilidad de la fuente se convierte en: DC,i ≈ −10 lg Ys Re{Z i } dB

(19d)

El efecto de los soportes elásticos (elementos elásticos, aisladores de vibraciones) está incluido en el término de acoplamiento. Para una excitación puntual única, perpendicular al elemento de apoyo de la edificación a través de un soporte elástico con una movilidad de transferencia Yk,m, se convierte en:

DC,i = 10 lg

Y s +Yi + Yk,m Ys Re{Yi }

2

dB

(19e)

Para varias situaciones comunes, el anexo D contiene información para la estimación del término de acoplamiento. 4.4.4 Transmisión a través de la edificación

La transmisión a través de la edificación viene dada por el índice de reducción sonora por flancos Rij, de acuerdo con la Norma EN 12354-1 y el término de ajuste Dsa. En el apartado 4.3.4 ya se hace referencia a la estimación del índice de reducción sonora por flancos. El término de ajuste transfiere la potencia sonora estructural inyectada a la potencia sonora aérea incidente que excita el mismo nivel de energía en el elemento de apoyo de la edificación i, teniendo en cuenta únicamente las vibraciones libres, y se deriva de: Dsa,i = 10 lg

Winj,i / Ei,s Winc,i / Ei,a

dB

(20a)

donde Winj,i es la potencia sonora estructural inyectada por la fuente al elemento de apoyo de la edificación i, en vatios; Ei,s

es la energía del elemento i debida a la excitación estructural, en julios;

Winc,i es la potencia del ruido aéreo, incidente sobre el elemento i, en vatios; Ei,a

es la energía del elemento i debida a la excitación aérea, en julios.

Las vibraciones forzadas por el ruido aéreo deben ser por lo tanto insignificantes, o el resultado se debe corregir para su contribución. En el caso de únicamente excitación perpendicular de las ondas de flexión para un elemento de apoyo de la edificación caracterizadas por su coeficiente de transmisión aérea para vibraciones libres τi y su factor de radiación σi, esto lleva a: Dsa,i = 10 lg

2π mi 2, 2τ i dB ρo coTs,iσ i

(20b)

donde mi

es la masa superficial del elemento i, en kilogramos por metro cuadrado;

τi

es el coeficiente de transmisión del elemento i para el ruido aéreo teniendo en cuenta únicamente las vibraciones libres (Ri = -10 lg τi);

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σi

es el factor de radiación para las ondas de flexión libres;

Ts,i

es el tiempo de reverberación estructural del elemento i, en segundos.

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Para varias situaciones comunes, el anexo F contiene información para la estimación del término de ajuste. 5 APLICACIÓN DE MODELOS 5.1 Aplicación a los sistemas de ventilación 5.1.1 Generalidades

Los sistemas de ventilación en las edificaciones consisten en una amplia variedad de equipamientos y elementos, con varias fuentes sonoras y vías de transmisión. Las principales fuente de ruido en los sistemas de ventilación se hallan a menudo dentro de una unidad de tratamiento de aire colocada en una sala de equipamiento de las edificaciones o en la parte superior de un edificio. Una unidad de tratamiento de aire incluye generalmente ventiladores, motores eléctricos, líneas de transmisión de potencia mecánica, compresores de refrigeración, bombas de agua, humidificadores, unidades térmicas de calefacción y refrigeración, filtros y amortiguadores motorizados. Otras fuentes de ruido se pueden situar dentro de los conductos de aire y los terminales de aire, donde el ruido está producido por una turbulencia de aire y el flujo de aire en los bordes agudos. Este sonido generado por el flujo aumenta generalmente si la velocidad del aire transportado aumenta. Puede que el sonido radiado desde las paredes vibrantes del conducto también se tenga que tener en cuenta. El sonido también se pude inyectar en un conducto a través de la pared, de una abertura, de la entrada o la salida, si el conducto se expone a los altos niveles de presión sonora, tal y como puede estar presente en un conducto o recinto de instalación. Los elementos típicos en el sistema que se van a considerar como elementos de la fuente y/o de transmisión son los siguientes: – los conductos; – los atenuadores sonoros; – los empalmes de los conductos; – las curvas y los codos; – el cambio de sección; – las compuertas contra incendios (sonido regenerado); – el equipamiento de alta presión (sonido regenerado, sonido radiado y pérdida de inserción); – los reguladores y las válvulas (sonido regenerado y el sonido radiado); – las boquillas y (suministro y retorno) salidas (reflexión – pérdida). La transmisión sonora de los sistemas de ventilación a las edificaciones es principalmente aérea a través de los conductos (4.2), algunas veces debida al sonido estructural de los ventiladores y motores (4.4) y algunas veces aérea a través de las edificaciones (4.3). La transmisión a través de los conductos también es importante para la transmisión sonora indirecta entre recintos, caracterizada por Dns y aplicada de acuerdo con la Norma EN 12354-1. Los datos de entrada importantes para el modelo de transmisión de acuerdo con la Norma EN 12354-1 y la Norma EN 12354-2, son los índices de reducción sonora de los elementos de las edificaciones.

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Ya se utilizan algunos manuales para calcular los niveles de presión sonora debidos a los sistemas de ventilación en los recintos. A pesar de no estar necesariamente completamente de acuerdo entre sí y con esta norma, se hace referencia a VDI 2081 [1], ASHREA 2003 [2] y ARI 1998 [1], para más detalles. En el anexo H se incluyen algunas directrices sobre los diseños preliminares de un recinto de instalación para los sistemas de ventilación, como ejemplo. 5.1.2 Directrices para la aplicación 5.1.2.1

Fuentes del ruido aéreo

Actualmente, se supone que el ruido aéreo de un ventilador, radiado directamente en el espacio cerrado en el que se coloca, se puede caracterizar por un nivel de potencia sonora, LW,unidad. Se puede utilizar como punto de partida para las predicciones de la misma forma que para las otras fuentes de ruido aéreo (4.2). Para determinar el nivel de presión sonora en un recinto de instalaciones, y por separado para cada fuente sonora, la corrección para la absorción del recinto y la distancia de los elementos de la edificación, se puede aplicar en los casos donde, a la distancia de las superficies del recinto, ésta es grande comparada con el tamaño típico de la fuente tratada, es decir, la unidad de tratamiento de aire, las bombas, los refrigeradores, etc.; véase el apartado 4.3. Si las superficies están próximas a la fuente, el nivel de presión sonora en el recinto de instalaciones puede ser aproximadamente igual numéricamente al nivel de potencia sonora LW,unidad, según indica el fabricante, sin aplicar una corrección para la absorción del recinto. En los casos donde grandes conductos rectangulares conectan la unidad de tratamiento de aire con el silenciador principal, también es necesario considerar el sonido radiado por el conducto. Como una estimación segura, el nivel de potencia sonora del sonido radiado por el conducto se puede considerar como igual a la potencia sonora aérea desde la unidad al conducto, LW,entrada y/o LW,salida, ya que el aislamiento sonoro de los paneles del conducto rectangulares con masa superficial baja es insignificante. Los estrechos huecos de aire entre la unidad y el elemento de apoyo (suelo) se deberían evitar, dado que el nivel de presión sonora puede ser mucho mayor en dichos huecos de aire que en el campo sonoro difuso. La lana mineral en el hueco de aire solamente puede reducir ligeramente la exposición de la presión sonora del bloque. 5.1.2.2

Fuentes del ruido aéreo del conducto

El ruido aéreo del ventilador, radiado directamente dentro del conducto, se caracteriza por un nivel de potencia sonora, LW,entrada y LW,salida, con respecto a las condiciones de funcionamiento reales. Todos los demás elementos en el sistema pueden ser también una fuente sonora, también caracterizada por el nivel de potencia sonora resultante aguas arriba y/o aguas abajo. El nivel de potencia sonora de los otros elementos (reguladores de flujo, amortiguadores, salidas) depende del flujo de aire (y de la caída de presión). Los fabricantes de estos elementos pueden proporcionar estos valores. 5.1.2.3

Fuentes del sonido radiado

Los niveles de potencia del ruido aéreo del ventilador y de los otros elementos en el sistema, pueden ser tan elevados que el conducto (y/o los elementos) pueden radiar una parte sustancial de esta energía a los espacios del edificio. El nivel de presión sonora producido por esta fuga de sonido se puede calcular teniendo en cuenta las pérdidas de transmisión y las dimensiones de la superficie radiada del conducto. Los valores del sonido radiado para los elementos los proporciona el fabricante de los elementos (4.2). 5.1.2.4

Fuentes del sonido estructural

Se da por sentado que la fuente principal de cualquier sonido estructural en los sistemas de ventilación será el ventilador. En algunos casos el motor, la transmisión de potencia y cualquier compresor de refrigeración, también pueden producir sonido estructural. La fuerza de esta fuente viene dada por el nivel de potencia sonora estructural característica, que se puede deducir de los datos medidos tanto de un nivel de fuerza equivalente, como de un nivel de velocidad equivalente, para los puntos de contacto (plataformas o apoyos de la unidad) con la estructura del edificio. Estos niveles se deberían documentar para el equipamiento con respecto a las condiciones de funcionamiento reales.

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Las unidades de tratamiento de aire construidas con marcos de acero ligero o plataformas, se pueden considerar con una movilidad de la fuente elevada y por consiguiente se comportan como fuente de fuerza. En el anexo D, se incluye una reseña de un método simplificado para deducir esta magnitud a partir del nivel de fuerza medido basado en las mediciones del nivel de velocidad en una placa de recepción. Para compresores de refrigeración más grandes u otros dispositivos mecánicos pesados montados fijamente a la estructura o montados en los aisladores de vibraciones, puede ser adecuado considerar la fuente como fuentes de velocidad (fuente de baja movilidad) y utilizar las mediciones del nivel de velocidad para estimar el nivel de potencia sonora estructural característico. NOTA 1 En estos casos, la potencia inyectada in situ también se puede derivar directamente a partir del nivel de fuerza medido o del nivel de velocidad aplicando la movilidad del elemento de apoyo según se indica en la nota 2 de la ecuación (18). NOTA 2 Los aisladores de vibraciones internos funcionan a veces peor de lo esperado. Es preferible montar una unidad de tratamiento de aire sobre plataformas estables, que se pueden sustituir por aisladores de vibraciones externos (montajes elásticos) si se considera necesario, cuando la unidad está capacitada para ello. El nivel de vibración de la unidad puede aumentar sin embargo, hecho que se debe tener en cuenta. En este caso, el fabricante puede asesorar sobre las medidas factibles en este caso.

5.1.2.5

Fuentes del sonido transmitido (interacción)

El sonido se puede transmitir de un recinto a otro (adyacente o distante). Puede haber sonido estructural, pero principalmente el ruido aéreo de un recinto de la fuente viaja a un recinto de recepción por un conducto. Teniendo en cuenta el diseño “puente” del conducto, se pueden establecer la entrada y las pérdidas del sistema, y se puede calcular el nivel de ruido en el recinto de recepción. Esto se debería comparar con el aislamiento sonoro entre esos recintos (véase la Norma EN 12354-1). El sonido puede entrar y salir del conducto a través de las paredes del conducto o por medio de las salidas. 5.2 Aplicación a las instalaciones de calefacción 5.2.1 Generalidades

Los principales tipos de instalaciones de calefacción son los siguientes. – sistemas de agua caliente con radiadores o convectores; – sistemas de aire caliente; – sistemas bajo el suelo (tubos de agua caliente en el suelo); – sistemas de techo. El sistema de agua caliente es el sistema más común. Sin embargo, se debería hacer mención a que algunas de las fuentes sonoras en los sistemas de agua caliente pueden aparecer también en otros tipos de sistemas, por ejemplo, en calderas, bombas o válvulas. Un sistema típico consiste en un suministro de calor, sistema de expansión, bomba de circulación, válvulas y radiadores. Para una descripción más general de todas las partes que se pueden utilizar para sistemas basados en el agua, véase el proyecto de Norma prEN 12828 [4]. El suministro de calor puede ser una caldera o, en el caso de calefacción central, un intercambiador de calor junto con las válvulas adecuadas. Una caldera es una fuente sonora del proceso de combustión y/o de ventilación necesaria para el suministro de aire. La transmisión sonora desde la sala de calderas es en parte aérea a través del edificio (4.3) y en parte estructural (4.4). Todos las otras partes del sistema, como los tubos de agua, los radiadores y los sistemas de expansión producen principalmente ruido de agua – y/o ruido estructural (4.4). Otras fuentes de ruido aéreo pueden ser las aberturas de escape o aberturas de entrada de aire; el ruido procedente de estas fuentes puede entrar en los recintos de las edificaciones – o en otros edificios – a través del exterior y por lo tanto se puede tratar de acuerdo con la Norma EN 12354-4.

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Los datos importantes de entrada para el modelo de transmisión, de acuerdo con la Norma EN 12354-1 y -2, son los índices de reducción sonora de los elementos de los edificios y los índices de reducción de las vibraciones en los empalmes de los elementos de las edificaciones. 5.2.2 Directrices

Las indicaciones del ruido aéreo procedente de las combinaciones de quemador/caldera están disponibles gracias a investigaciones anteriores; véase el anexo B. Se dispone de menos información sobre la producción del ruido estructural y se sabe que esto no es insignificante para elementos de calefacción de gran potencia. Los sistemas de expansión consisten en una tubería que conecta la caldera a una cisterna instalada en el punto más alto del sistema. Por razones de seguridad, las dimensiones de la tubería son mayores a las de las otras tuberías del sistema. Estas tuberías se montan a menudo de forma rígida en el suelo de la última planta de un edificio y la radiación principal generalmente viene del suelo. En edificios de apartamentos, el ruido de las calderas también es bastante común. Las dimensiones de estas tuberías son tales que el ruido estructural será el dominante. Las bombas de circulación han sido una fuente de ruido bastante conocida, pero ahora se dispone de bombas muy silenciosas. Los niveles de potencia del ruido estructural deberían estar disponibles para comparar productos y utilizarlos como datos de entrada. El sonido se puede transmitir como ruido de agua y/o ruido estructural a los radiadores, desde donde se radia el ruido aéreo. En edificios de media altura, la experiencia indica que la parte principal del sonido es transmitida a través del agua. En edificios altos (10 plantas o más), se puede utilizar más de una bomba de circulación. Los intercambiadores de calor no se caracterizan por producir un gran nivel de sonido. Sin embargo, los sistemas se controlan mediante válvulas de las que algunas, los tipos más antiguos, son conocidas por producir mucho ruido (transmisiones de agua y estructurales a los radiadores y los elementos de las edificaciones). Una de las fuentes de ruido más importantes es la válvula que conecta con el radiador. El ruido generado en la válvula es, por supuesto, transmitido al radiador, del que se produce la radiación sonora principal. Hasta ahora, no ha sido posible distinguir entre el sonido de agua y el estructural y tampoco se han desarrollado y aplicado métodos de ensayo útiles, véase [5]. El radiador de agua caliente puede ser una fuente de ruido en sí misma, especialmente cuando el sistema de tuberías contiene aire no disuelto. 5.3 Aplicación a las instalaciones de ascensores 5.3.1 Generalidades

Las instalaciones de ascensores, en concreto los de pasajeros, se soportan generalmente por medio de un cable suspendido o un sistema hidráulico, consistente en la maquinaria del ascensor, el controlador, la cabina, el contrapeso, el cable de suspensión, los raíles guía y las puertas del ascensor. La maquinaria del ascensor se puede colocar en un recinto de instalaciones o en el foso del hueco del ascensor. La maquinaria del ascensor con el equipo auxiliar y las puertas son las principales fuente del ruido aéreo (4.3) así como del ruido estructural (4.4). Los raíles guía pueden ser también una fuente del ruido estructural (4.4). 5.3.2 Directrices

La transmisión del ruido aéreo de la maquinaria del ascensor se puede estimar de acuerdo con el apartado 4.2, basado en el nivel de potencia del ruido aéreo del equipamiento. Dado que, por norma general, un recinto de instalaciones para ascensores es pequeño, y un foso es claramente un espacio cerrado no cúbico, los campos sonoros se desviarán generalmente de la condición de campo difuso. El nivel de presión sonora del recinto de la fuente podría considerarse numéricamente igual al nivel de potencia sonora de las fuentes en estos casos. Véase también la Norma VDI 2566 [6].

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Generalmente se requieren soportes elásticoos (aisladores de vibraciones) para la máquina del asccensor con el fin de reducir adecuadamente el ruido estructural (apartado 4.4). Por eso es beneficioso utilizar estruccturas pesadas como soporte de apoyo de las edificaciones. En sittuaciones de transmisión críticas – recintos próximos, juuntas no estructurales entre el recinto de instalación, foso y edifi ficación – puede ser beneficioso mejorar el efecto de un montaje elástico aplicando un marco pesado (hormigón) por encima de los soportes. Para el tamaño de los soportes elásticos, se debería comprender que la cabina del ascensor y el e contrapeso son parte de la carga total, pero no de laa carga dinámica de trabajo. Los raíles guía se deberían montar sobre esttructuras pesadas y fijarse únicamente en las posiciones de alta impedancia sobre la estructura de la edificación. En sittuaciones de transmisión crítica, también se deberían aplicar a aquí soportes elásticos. Los raíles guía se deberían ajustar de tal manera que se garantice el movimiento suave del ascensor. Tanto las puertas manuales como automáticas de los ascensores pueden ser una fuente de ruido esttructural. En algunos casos, el ruido estructural producido por el funcionamiento de las puertas en el vestíbulo del asccensor puede ser una fuente del ruido estructural en los recintos addyacentes. 5.4 Aplicación a las instalaciones de abasstecimiento de aguas 5.4.1 Generalidades d aguas incluye todos los sonidos generados por los griifos, las válvulas, las El ruido de los sistemas de abastecimiento de bombas, etc., en el circuito de agua sanitaaria, el sonido generado por el flujo de las propias cañerías c y el sonido producido por el llenado de bañeras, fregadderos o lavabos con agua. Esto incluye el sonido generrado por el agua que salpica, por ejemplo, por los chorros de la duucha, etc. El sonido generado por el desagüe de cualquiier depósito o lavabo no está incluido y se considerará por separado con referencia a los sistemas de aguas residuales. Loos sistemas de aguas residuales y su ruido comienzan cuando el aggua se desecha. Las fuentes típicas de las instalaciones de abastecimiento de aguas y el tipo de transmisión sonnora de interés en el campo de aplicación definido, aparecen listaadas en la tabla 1. La vía general de transmisión de las fuentess en las instalaciones de abastecimiento de aguas se iluustra por medio de la figura 4.

Figura 4 − Situación de transmisión n general de las fuentes en los sistemas de abastecimieento de aguas

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Tabla 1 − Recopilación de las fuentes y tipo de transmisión de interés en los sistemas de abastecimiento de aguas Generación de Componente

Ruido aéreo

Ruido estructural

Transmisión al edificio mediante

Ruido de Montaje Elemento fluidos directo de montaje

Cañerías

Válvulas y grifos de cualquier tipo Grifos de extracción

X

X

X

X

X

Grifos de manguera

X

X

X

X

X

Grifos de presión

X

X

X

X

X

X

X

(X)

(X)

X

Válvulas de estrangulamiento

X

X

X

X

X

Válvulas reductoras de la presión

X

X

(X)

(X)

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

(X)

X

X

X

X

(X)

X

X

X

X

X

X

X

X

Válvulas exclusas, ajustes en línea: •

Grifos de botón

•

Válvulas de botón de esquina

•

Dispositivos de prevención de retorno de flujo

•

Elementos de regulación en la salida de los grifos

•

Reguladores de chorro

•

Dispositivos de control de flujo

•

Válvulas anti-vacío

•

Dispositivos de prevención de retorno de flujo

Cañerías Cisternas Calentadores de agua (en circulación), calderas

X

Lavabos: Bañeras Platos de ducha Taza del inodoro Fregaderos Lavabos Bomba de presión

X

X

Otras fuentes

De acuerdo con este principio general, algunas situaciones típicas se perfilarán mediante los siguientes ejemplos, mostrando las fuentes parciales y las vías de transmisión que se tienen que tomar en consideración. La figura 5 especifica la situación general para un grifo montado en un lavabo.

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d transmisión para un grifo montado en un lavabo Figura 5 − Esquema de

La situación específica para un grifo montaddo en pared viene dada por la figura 6.

Figura 6 − Esquemaa de transmisión para un grifo montado en pared

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La figura 7 muestra otro ejemplo típico para una bañera de hidromasaje

Leyenda 1 Elástico 2 Suelo 3 2ª pared 4 1ª pared

Figura 7 − Esquemaa de transmisión para una bañera de hidromasaje 5.4.2 Directrices Las fuentes en los sistemas de abastecimientto de aguas generarán, por norma general, ruido estructuural, que se transmite directamente a la estructura del edificio o se introduce dentro de los elementos de montaje. De esta forma, las fuentes se pueden tratar fundamentalmente como fuenntes de ruido estructural. Los datos de entrada imporrtantes (LWs,c, LF) se pueden obtener mediante los métodos de meedición del CEN/TC126/WG7 (véase la Norma EN 143366 y el proyecto de Norma prEN 15657-1). Con respecto a las dimensiones d de las fuentes de ruido estructural, está juustificado en muchos casos considerarlas como fuentes puntuales. En el caso de válvulas y grifos, se tiene que tener en cuuenta la generación y la transmisión del ruido de aguas. En algunoos casos, (por ejemplo, lavabos, dispositivos de drenajee externo) también el ruido aéreo radiado puede ser importante y se s puede describir por su potencia sonora aérea LW. Para los cálculos de acuerdo con el principiio general indicado en la figura 4 y las situaciones caraacterísticas indicadas en las figuras 5, 6 y 7, las contribuciones im mportantes del ruido aéreo, estructural y de agua al nivvel de presión sonora normalizado resultante en un recinto Ln, se tienen que tratar por separado. De acuerdo con el apartaado 4.1, ecuación (2), Ln se puede calcular como la suma de las contribuciones c individuales. Dependiendo de la fuente y de la situación de transmisión, los siguientes casos pueden ser importantes: − la radiación del ruido aéreo de la fuente; − el ruido estructural directamente transmittido a la estructura de la edificación o a los elementos dee acoplamiento; − el ruido estructural y de fluido transmitiddo a lo largo de un sistema de cañerías. La tabla 1 contiene un resumen del sonido geenerado y de la situación de transmisión que generalmennte será importante.

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Se darán algunas indicaciones para las instalaciones especiales: a) para grifos y válvulas, los siguientes casos para la transmisión son importantes: 1) Los grifos y válvulas generan normalmente tanto ruido de fluido como ruido estructural, viajando a través del sistema de cañerías y transmitido desde las cañerías a los elementos de las edificaciones como ruido estructural mediante los elementos de montaje (abrazaderas, etc.) (vías 1 y 2 de la figura 4). En el caso de válvulas en línea, esta será la vía de transmisión importante. Por ahora, no se dispone de un método normalizado para describir la potencia sonora estructural y de fluido emitida y no existen modelos de cálculo adecuados para estimar la potencia sonora estructural efectiva de las fuerzas en los puntos de conexión de un sistema de cañerías. En la referencia [7] se aporta alguna información de cómo deducir la potencia sonora estructural y del agua de las válvulas y los grifos. En el caso especial de ajustes en línea, el procedimiento de medición de la Norma EN 1151-2 se podría adoptar para deducir la potencia sonora estructural y del agua que está siendo transmitida en un sistema de cañerías. Una aproximación es la de no considerar las contribuciones del sonido estructural y del agua por separado, sino simplemente hacer la suma de ambas, como responsables de la transmisión de la potencia sonora estructural a través de los elementos de montaje a los elementos de las edificaciones. Esto será válido para los puntos de montaje a una distancia específica desde la fuente. Los resultados experimentales muestran que, a un mínimo de aproximadamente tres curvas más allá, la fuente cumplirá este criterio. Hasta el moemento, los sistemas representativos completos de los grifos, las cañerías y sus elementos de montaje se pueden caracterizar por las mediciones de acuerdo con los métodos de las instalaciones de aguas residuales (Norma EN 14366). Para el uso de los datos que se obtienen mediante esta norma, véase el apartado 5.5. Las restricciones en la aplicación de este método se indican por medio de los requerimientos que la disposición sometida a ensayo se tiene que tener en cuenta como una fuente de fuerza. Este es generalmente el caso en las construcciones homogéneas pesadas comunes, siendo m' > 150 kg/m2. Este no será necesariamente el caso para las construcciones ligeras y se debería probar la aplicabilidad para la situación real. Como aproximación, la parte del sonido transmitido por el sistema de cañerías (vías 1 y 2 de la figura 4) se puede estimar mediante la ecuación (D.6a). Esta ecuación se basa en los métodos de medición de la Norma EN ISO 3822 y se puede considerar como una estimación aproximada de la generación del sonido de un grifo de agua en el caso en que: − El grifo no tenga ninguna transmisión directa del sonido estructural al edificio. Esto significa que el grifo es un grifo en línea o que el grifo está montado muy lejos del recinto de emisión, de tal manera que la parte directa del ruido estructural (vía 3 de la figura 4) no desempeña un papel importante para la emisión en el recinto de recepción. − El sistema de cañerías se considera un sistema de cañerías metálicas pesadas. − Las abrazaderas sostienen las cañerías rígidamente. − La distancia entre el grifo y el primer punto de acoplamiento al recinto de recepción es suficientemente grande. − La pared excitada es una pared pesada homogénea. 2) Los grifos montados directamente a los elementos de los edificios o los lavabos, transmitirán ruido estructural directamente a la estructura conectada (vía 3 de la figura 4), véanse también las figuras 5 y 6. En muchos casos, esta parte del ruido estructural es la parte dominante, comparada con las partes transmitidas a través del sistema de cañerías (vías 1 y 2 de la figura 4). Esta parte se debe tratar por separado. El grifo se puede considerar como una fuente de fuerza con una buena aproximación, en combinación con paredes sólidas (m’ > 150 kg/m2). Para las construcciones ligeras, este supuesto se tiene que probar.

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3) Para los grifos montados en un lavabo (bañera o lavamanos) sin contacto directo a la estructura del edificio, la situación específica viene dada en la figura 4. Como simplificación, la combinación del grifo y el lavabo se pueden tratar como una unidad descrita por una fuerza equivalente común. Se pueden aplicar los métodos de medición de acuerdo con el CEN/TC126/WG7 [véase el proyecto de Norma prEN 15657-1]. Hasta el momento, cualquier combinación de grifos y lavabos no se pueden definir únicamente mediante la combinación matemática de las magnitudes características de cada componente. Se tiene que establecer un modelo (véase la referencia [8]). Para una situación específica, se tiene que establecer cuál de los casos anteriormente citados o qué combinación de ellos tendrá importancia. Las contribuciones individuales se tienen que tratar por separado antes de añadir su contribución. Las figuras 5 y 6 muestran algunos ejemplos de las partes que se tienen que tener en cuenta. NOTA Las características de la generación del sonido de los grifos y válvulas, dependerán mucho de las condiciones de funcionamiento reales (presión, índice de flujo, dispositivo de salida, estrangulamiento del aparato); se deberían utilizar los datos de entrada de interés para la situación real y para las condiciones de funcionamiento.

b) Las bombas en las instalaciones de abastecimiento de aguas se pueden tratar como fuentes de ruido estructurales y de agua. En el caso de bombas en línea (sin conexión a los sistemas de la edificación), se tiene que tener en cuenta el ruido estructural y del agua de acuerdo con las vías 1 y 2 de la figura 4. Para estas contribuciones transmitidas por el sistema de cañerías, los métodos de medición de la Norma EN 1151-2, que se han desarrollado para las bombas en línea en los sistemas de calefacción, se pueden adoptar para las bombas de los sistemas de abastecimiento de aguas. Si la bomba está conectada a un elemento de la edificación, se tiene que tener en consideración el ruido estructural transmitido directamente desde la bomba al elemento (vía 3 de la figura 4). De forma experimental, esta parte se puede describir mediante los métodos de medición del CEN/TC 126/WG7. c) Las fuentes compactas, como las cisternas, los calentadores de agua, las calderas, etc.: en el caso de un ruido estructural, es adecuada una descripción por parte de una fuerza equivalente o por la potencia sonora de acuerdo con los métodos del CEN/TC 126/WG7, véase el proyecto de Norma prEN 15657-1. En casos especiales, el ruido aéreo también puede desempeñar un papel importante. Entonces, LW, será importante, de acuerdo con los procedimientos definidos en el CEN/TC126/WG7, véase el proyecto de Norma prEN 15657-1, para la estimación del ruido aéreo radiado. d) En algunos casos, las fuentes de gran tamaño (bañeras, bañeras de hidromasaje, etc.) están conectadas a más de un plano (por ejemplo, la posición de esquina de los grifos con conexión al suelo y a las dos paredes). En la figura 7 se muestra un ejemplo. En este caso, las fuentes se deberían considerar como fuentes tridimensionales y la contribución de cada dirección se debería calcular por separado (véase la referencia [9]). Los datos de entrada para este tipo de fuentes se pueden obtener de acuerdo con los procedimientos de medición del CEN/TC126/WG7. Para la transmisión del ruido aéreo (4.3), la potencia del ruido aéreo LWa de la fuente, según se ha medido en el laboratorio (véase el anexo C), se utiliza en la ecuación (15). Únicamente la transmisión del campo difuso en el recinto de la fuente se puede estimar utilizando la aproximación de la ecuación (16b). La caracterización en laboratorio no aporta información sobre el campo sonoro directo y del efecto del campo próximo del equipamiento y, por ello, no hay manera de estimar la transmisión a un elemento (pared o suelo) cercano al equipamiento. Sin embargo, se debería hacer mención al hecho de que los componentes de la potencia del ruido estructural medidos en la plataforma de tres planos incluyen estos efectos de ruido aéreo. Para la transmisión del ruido estructural (4.4), la suma de LWs,c + DC,i de los dos primeros términos de la ecuación (18), representa el nivel de potencia estructural inyectado al elemento de la edificación i en el recinto de emisión. Este nivel de potencia, denominado componente i del nivel de potencia instalado, se puede estimar a partir del componente del nivel de potencia de la plancha de recepción de referencia correspondiente LWs,n,i, según se ha medido en el laboratorio; véase el apartado D.1.6. e) En muchos casos, el chorro de agua (por ejemplo, procedente de una ducha o de una salida de un grifo), salpicando sobre la superficie de un lavabo o bañera, o sobre la superficie del agua, puede causar la parte predominante en el ruido estructural o aéreo. Si procede, esta contribución se debe considerar por separado (véanse las figuras 5, 6 y 7).

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5.5 Aplicación a las instalaciones de aguas residuales 5.5.1 Generalidades

Una instalación de aguas residuales se compone de cualquier combinación de cañerías rectas con uniones en “t”, juntas y entradas, montadas en las estructuras de las edificaciones a través de los dispositivos de fijación (a menudo, pasadores). La vibración se genera mediante el flujo y la caída del agua dentro del sistema de cañerías y, o bien radia directamente ruido (aéreo) o bien se transmite a las estructuras de recepción (paredes o suelos a los que se fija la instalación), que radia ruido (ruido estructural); se pueden utilizar dispositivos de fijación específicos para reducir el ruido estructural. Véanse también las referencias [9] y [10]. El ruido estructural y el ruido aéreo de las instalaciones de aguas residuales se miden de acuerdo con la Norma EN 14366 en una instalación especial; véase el anexo D. Se obtienen dos magnitudes a partir de la norma: el nivel de presión sonora aéreo normalizado, Lan, y el nivel de presión sonora estructural característico, Lsc, ambos para una sección especificada de la instalación de aguas residuales y un método de montaje específicos. La cañería de aguas residuales está generalmente conectada a una pared de apoyo a través de dos puntos de fijación bastante alejados y se consideran no correlacionados; por eso, el tipo de fuente se reduce a una fuente con un único punto de contacto. Estos datos de entrada se pueden utilizar para la predicción de la transmisión del ruido aéreo y estructural; véase el apartado 5.5.2. En la Norma 14366, se excluyen las fuentes reales de las aguas residuales, por ejemplo, los lavabos, los baños, las bañeras, los canalones o cualquier unidad activa (bombas). 5.5.2 Directrices para la aplicación

El nivel de potencia sonora aérea, LW, y el nivel de potencia estructural característica, LWs,c, se pueden calcular a partir de las dos magnitudes obtenidas de la Norma EN 14366:2004, a través de las relaciones indicadas en el anexo C (C.1.1) y en el anexo D (D.1.7) de esa norma. Para la transmisión del ruido aéreo, véase el apartado 4.3. Únicamente la transmisión del campo sonoro difuso en el recinto de la fuente se puede estimar utilizando la aproximación de la ecuación (16b). Véase asimismo el anexo C. Para la transmisión del ruido estructural, véase el apartado 4.4. El elemento de apoyo de la edificación es generalmente una plancha homogénea para la que se puede estimar la movilidad a partir de la movilidad de la plancha infinita, véase el capítulo F.4. Si se asume una fuente de fuerza, la movilidad de la fuente se considera el valor de referencia (alto) Ys,ref = 10-3 m/Ns, por lo tanto, el término de acoplamiento se puede tomar del anexo D con Yi, de acuerdo con el anexo F. Si es conocido el nivel de sensibilidad estructural de la pared de montaje a un recinto LSS,situ en una situación de campo dada, (medido por ejemplo según se indica en la Norma EN 14366), entonces también se puede calcular el nivel sonoro normalizado resultante en la ecuación (18) mediante la ecuación (21): Lp,n,s = LWs,c + LSS,situ – 34,7 + 10 lg f 2 dB

(21)

5.6 Aplicación a diversos equipamientos de las edificaciones 5.6.1 Generalidades

Existen muchos más tipos de equipamientos de las edificaciones que los tratados hasta ahora en este capítulo. Estos incluyen el vertido de basuras, las calderas, las bombas, las puertas de parking motorizadas y el equipamiento para el hogar. En muchos casos, el tratamiento de estos equipamientos puede ser similar al del equipamiento tratado hasta ahora. Si bien normalmente no existirán requisitos legales para los niveles sonoros resultantes del equipamiento para el hogar, existe un interés en el ruido producido por algunos de estos, principalmente lavavajillas y lavadoras automáticas, y estos serán tratados aquí. Con los lavavajillas, el interés reside principalmente en el recinto en el que se instala el aparato, que resulta de la radiación sonora aérea directa. De hecho, los niveles de ruido aéreos y estructurales en los recintos adyacentes rara vez importan. Con las lavadoras, el nivel de ruido en el recinto de instalación está producido fundamentalmente por el ruido aéreo, mientras que los niveles de ruido en los recintos adyacentes pueden ser importantes, y estos están producidos por el ruido estructural.

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5.6.2 Directrices

La producción del ruido aéreo por los lavavajillas o lavadoras se puede determinar de acuerdo con las normas internacionales (partes correspondientes de la Norma IEC 704) y se expresa como nivel de potencia sonora Lw. Para la producción del ruido estructural, todavía no existen normas de medición. Se han descrito propuestas utilizando un método de placa de recepción para determinar el nivel de fuerza equivalente. Las investigaciones han mostrado que la impedancia de la fuente a bajas frecuencias – el rango de frecuencias de interés – es de tipo masa, caracterizado por una masa de habitualmente 5 kg a 10 kg [11]. Tal y como se indica en el anexo F, este tipo de información es suficiente para estimar el nivel de potencia sonora estructural característico LWs,c, y las relaciones de interés para los términos de acoplamiento. Generalmente, no habrá ningún elemento de transmisión implicado en la transmisión del sonido procedente del equipamiento para el hogar, pero ocasionalmente (parcialmente) se aplican cerramientos de aislamiento o soportes elásticos. Los niveles de ruido aéreo de interés para el equipamiento del hogar son principalmente niveles en el propio recinto de instalaciones. El nivel de presión sonora normalizado se puede estimar en 4 dB por debajo del nivel de potencia sonora de la fuente a una distancia suficiente de esa fuente (campo reverberante). Los niveles de ruido estructurales siguen el modelo descrito en el apartado 4.4.1, con el término de acoplamiento adecuado, tal y como se ha comentado anteriormente y según el anexo F. 6 PRECISIÓN

La precisión de los niveles sonoros pronosticados producidos por el equipamiento de las instalaciones depende de muchos aspectos, como de los datos de entrada disponibles para las fuentes y las estructuras, de la complejidad de la situación diseñada, del mecanismo de transmisión sonoro predominante y del rango de frecuencias de interés. La principal distinción se debería hacer entre la precisión de los datos de entrada de la fuente y de la precisión de las predicciones de transmisión. Los valores para estas precisiones diferirán en función de los tipos de instalaciones, pero la información cuantitativa es aún escasa. Como indicación global, la incertidumbre expandida para los índices de un único número (niveles de ponderación A o C) con un factor de cobertura de 2, se podría estimar hasta 5 dB para los datos de entrada de la fuente y hasta 5 dB para las predicciones de transmisión; si se asume que estos dos aspectos son independientes, la incertidumbre expandida total sería por lo tanto de 7 dB. Basándose en la experiencia global, con esquemas de predicción comparables, la tabla 2 incluye una visión general más detallada de las incertidumbres estimadas. Se necesitará más investigación y comparaciones para ser capaces de especificar estas incertidumbres de forma más precisa y más detallada. Tabla 2 − Estimación global de la incertidumbre expandida para varios tipos de equipamientos de edificaciones Datos de entrada de la fuente

Transmisión

Observaciones

todos los tipos

5

5

Valores más bajos para estructuras de edificios más pesadas

sistemas de ventilación

2

2

instalaciones de calefacción

3

4

instalaciones de ascensores

4

3

instalaciones de agua

3

5

equipamiento para el hogar

3

3

Tipo de fuente

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ANEXO A (Normativo) LISTA DE SÍMBOLOS

Tabla A.1 − Lista de símbolos Símbolo

Magnitud física

Unidad

Área de absorción sonora equivalente en un espacio cerrado

m2

Aref

Área de absorción sonora de referencia; Aref = 10 m2

m2

As

Área de absorción sonora equivalente en el recinto de la fuente

m2

co

Velocidad del sonido en el aire

m/s

d

Distancia entre el elemento sonoro radiante en el recinto y la posición de recepción

m

Dn,s

Diferencia del nivel sonoro normalizado para la transmisión indirecta a través de un sistema s

dB

Dt,i

Pérdida de transmisión del elemento i de un sistema

dB

Dt,oi

Pérdida de transmisión de la potencia sonora para una abertura de un conducto o dispositivo para la transmisión desde el exterior al interior

dB

Dt,io

Pérdida de transmisión de la potencia sonora para una abertura de un conducto o dispositivo para la transmisión desde el interior al exterior

dB

Ds,i

Transmisión sonora al elemento i en el recinto de la fuente

dB

Di

Pérdida de inserción de un silenciador o de otros elementos del conducto

dB

DW

Aislamiento de la potencia sonora de un cerramiento

dB

DC,i

Término de acoplamiento para la fuente sobre el elemento de apoyo de la edificación i

dB

Dsa,i

Término de ajuste desde la excitación estructural a la excitación aérea para el elemento de apoyo de la edificación i

dB

DΩ

Índice de directividad del ángulo sólido para el elemento radiante o para la fuente en un recinto

dB

Número de elementos entre la fuente y el recinto de recepción

−

Ei.a

Energía del elemento i producido por la excitación del ruido aéreo

J

Ei.s

Energía del elemento i producido por la excitación del ruido estructural

J

A

e

f km l

Frecuencia media de la banda de frecuencias Rigidez de transferencia dinámica promediada en frecuencia para el soporte elástico m

Hz N/m

Longitud real del elemento, según se ha medido a lo largo de la línea central del conducto

m

lref

Longitud de referencia, en metros; lref = 1 m

m

Ln

Nivel de presión sonora total normalizado en un recinto debido a todas las fuentes

dB re 20μPa

LnT

Nivel de presión sonora total estandarizado en un recinto debido a todas las fuentes

dB re 20μPa

Ln,d,i

Nivel de presión sonora normalizado debido a la transmisión sonora a través de una dB re 20μPa tubería o conducto para la fuente i, en decibelios

Ln,a,j

Nivel de presión sonora normalizado debido a la transmisión del ruido aéreo a través de la dB re 20μPa estructura del edificio para la fuente j

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Símbolo

Ln,s,k Lo

Magnitud física

Unidad

Nivel de presión sonora normalizado debido a la transmisión del ruido estructural a través dB re 20μPa de la estructura del edificio para la fuente k El nivel de presión sonora en el recinto de la fuente y/o fuera de un conducto

dB re 20μPa

Ln,a,ij

Nivel de presión sonora normalizado en el recinto de recepción debido a una fuente de dB re 20μPa ruido aéreo en el recinto de la fuente, producido por la transmisión sonora desde un elemento i excitado en el recinto de la fuente y un elemento radiado j en el recinto de recepción

Ln,s,ij

Nivel de presión sonora normalizado en el recinto de recepción debido a una fuente de dB re 20μPa ruido estructural montada en un elemento de apoyo de la edificación i en el recinto de la fuente, producido por la transmisión sonora desde un elemento excitado i en el recinto de la fuente y un elemento radiado j en el recinto de recepción

LW, Lwa

Nivel de potencia sonora de una fuente de ruido aéreo

LW,entrada

Nivel de potencia sonora de un dispositivo de movimiento de aire, hacia la entrada del dB re 1 pW conducto

LW,salida

Nivel de potencia sonora de un dispositivo de movimiento de aire, hacia la salida del dB re 1 pW conducto

LW,unidad

Nivel de potencia sonora de un dispositivo de movimiento de aire, radiado desde su dB re 1 pW envoltura

LWs,c LWs,inst

Nivel de potencia sonora estructural característico de una fuente sonora estructural

dB re 1 mW

dB re 1 pW

Nivel de potencia sonora estructural inyectado de una fuente cuando se instala sobre un dB re 1 pW elemento de apoyo kg/m2

mi

Masa superficial del elemento i

m

Número de elementos i en el recinto de la fuente que participan en la transmisión sonora, número de fuentes sonoras relacionadas con la transmisión del conducto, número

−

n

Número de elementos j en el recinto de recepción que participan en la transmisión sonora, número de fuentes de ruido aéreo

−

o

Número de fuentes de ruido estructurales

−

Q

Factor de directividad del elemento sonoro radiante

−

Q'

Factor de directividad efectivo de una fuente, incluyendo los efectos de campos sonoros acústicos próximos

−

ri

Distancia media desde el área de la fuente al elemento i

−

Ri

Índice de reducción sonora del elemento i de la edificación

−

Índice de reducción sonora por flancos para la transmisión del elemento i desde el recinto de la fuente al elemento j en el recinto de recepción, con referencia al área Sref = 10 m2

dB

Roi

Índice de reducción sonora del conducto para la transmisión desde el exterior al interior

dB

Rio

Índice de reducción sonora del conducto para la transmisión desde el interior al exterior

dB

S1

Área del primer elemento (i = 1) del sistema de transmisión en el recinto de la fuente, es decir, una abertura, sección de conducto o dispositivo terminal de aire

m2

Sco

Área de la sección recta de la abertura del conducto

m2

Si

Área del elemento excitado i o del elemento de apoyo i en el recinto de la fuente

m2

Sd

Área expuesta del conducto en el recinto

m2

Rij,ref

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Símbolo

Magnitud física

Unidad

Scd,d

Área de la sección recta del conducto en el extremo aguas abajo de la parte expuesta del conducto

m2

Scd,u

Área de la sección recta del conducto en el extremo aguas arriba de la parte expuesta del conducto

m2

St

Área total de los límites de un recinto

m2

T

Tiempo de reverberación

m2

Tref

Tiempo de reverberación de referencia, Tref = 0,5 s

s

Ts,i

Tiempo de reverberación estructural del elemento i

s

V

Volumen de un recinto

m3

Winj,i

Nivel de potencia sonora estructural inyectada por la fuente dentro del elemento de apoyo de la edificación i

W

Winc,i

Potencia del ruido aéreo incidente sobre el elemento i

W

Wsc

Potencia del ruido estructural característico de la fuente

W

Y Re{Yi} Z

Movilidad mecánica (compleja) (= 1/Z)

m/Ns

Parte real de la movilidad del elemento i en el punto de excitación

m/Ns

Impedancia mecánica (compleja)

Ns/m

ΔL'W

Reducción del nivel de potencia sonora por unidad o unidad de longitud de un elemento

dB

ΔLW,i

Reducción del nivel de potencia sonora por el elemento i

dB

Ω

Ángulo sólido en el que se produce la radiación

τi

Coeficiente de transmisión del elemento i para el ruido aéreo; Ri = -10lg τi

−

σi

Factor de radiación del elemento i para las ondas de flexión libres

−

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(rad)

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ANEXO B (Informativo) FUENTES DE RUIDO AÉREO EN LOS SISTEMAS DE CONDUCTOS

B.1 Nivel de potencia sonora de los ventiladores

El nivel de potencia sonora para los ventiladores en el punto de funcionamiento adecuado lo puede proporcionar el fabricante, medido de acuerdo con las normas apropiadas (Norma EN ISO 5136, Norma EN 13141-4). Basados en mucho trabajo empírico y teórico, los manuales y las directrices aportan varias posibilidades para estimar el nivel de potencia sonora de interés de los ventiladores. Véase por ejemplo, la Norma VDI 2081 [1]. B.2 Nivel de potencia sonora del ruido generado por el flujo

Los niveles de potencia sonora del ruido generado por el flujo, por elementos tales como una válvula, rejillas, amortiguadores, silenciadores, plenums, curvas o partes de los conductos rectos, se pueden medir de acuerdo con la norma adecuada (Norma EN ISO 7235). Basados en mucho trabajo empírico y teórico, los manuales y las directrices aportan varias posibilidades para estimar el nivel de potencia sonora de interés del ruido generado por el flujo en dichos elementos. Véase por ejemplo, la Norma VDI 2081 [1]. Sin embargo, la potencia sonora generada por el ruido generado por el flujo a menudo depende más de la posición del elemento en el sistema (interacción entre los elementos) que de una propiedad del elemento como tal.

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ANEXO C (Informativo) FUENTES DE RUIDO AÉREO

C.1 Fuentes de ruido C.1.1 Equipamientos de las edificaciones, tales como las bañeras de hidromasaje

El ruido estructural y el ruido aéreo de algunos tipos de equipamientos de las edificaciones, tales como las bañeras de hidromasaje, se miden de acuerdo con el proyecto de Norma prEN 15657-1, en una instalación especial; véase el anexo D. El ruido aéreo se expresa como el nivel de potencia sonora LWA y por lo tanto es especialmente apropiado para las predicciones de acuerdo con el apartado 4.3. C.1.2 Dispositivos de aguas residuales

El ruido estructural y el ruido aéreo de los dispositivos en las instalaciones de aguas residuales se miden de acuerdo con la Norma EN 14366, en una instalación especial; véase el anexo D. El ruido aéreo se expresa como el nivel de presión sonora aéreo normalizado Lan. Está en relación con una parte específica del dispositivo de aguas residuales, generalmente de una longitud de 3 m. A partir de esto se deduce el nivel de potencia del ruido aéreo para la sección especificada de las instalaciones. LW = Lan + 10 lg

Aref 4

= Lan + 4 dB

(C.1)

Véase el apartado 5.1 para la aplicación de estos datos. C.1.3 Sistemas de calefacción

Para una combinación del quemador forzado/caldera, tal como se usa en las instalaciones de calefacción, se ha establecido una relación global entre la potencia nominal P en kW y el nivel de presión sonora ponderado A LWA [12]: LWA = 57 + 12 lg P dB

(C.2)

La variación es globalmente +/- 5 dB (A) y el contenido de baja frecuencia del sonido es bastante importante. Si se tapan los quemadores con recubrimientos de manera adecuada, el quemador puede reducir este nivel en hasta 20 dB (A). C.2 Transmisión sonora en un recinto de la fuente

En los casos donde las fuentes se colocan cerca de los elementos de la edificación, una estimación adecuada del nivel de presión sonora podría ser considerarlo numéricamente igual al nivel de potencia sonora. Algunos estudios teóricos sobre la transmisión aérea desde una fuente radiante puntual a una pared próxima [13] han demostrado que − en el caso de una fuente puntual próxima a una pared, el campo directo es dominante: y el índice de reducción sonora del “campo difuso” de la pared ya no aporta una buena estimación del sonido transmitido a través de la pared; − en el caso de una fuente muy direccional, la excitación aérea local de las paredes es muy similar a una excitación mecánica y se le debe prestar especial atención, particularmente por debajo de la frecuencia crítica de la pared.

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De esta forma, parece que si el campo directo y el campo próximo de las fuentes es importante para la transmisión sonora, los efectos ya no se podrán estimar mediante correcciones sobre la transmisión del campo difuso (Rij, Ds,i), pero sí se deberán estimar por separado. Los métodos prácticos para hacerlo de ese modo se tienen que desarrollar todavía. Con fuentes relativamente grandes próximas a una estructura, el campo sonoro en la cavidad se podría considerar como un campo sonoro difuso bidimensional con baja amortiguación, causando por lo tanto un nivel de presión sonora elevado. A partir del nivel de potencia sonora estimado o conocido L'W del lado de interés (l × b m2) de la fuente a una distancia h de la estructura, el nivel de presión sonora resultante se podría estimar mediante la referencia [14]:

′ − 10 lg Lp ≈ LW

(l + b)h dB π

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(C.3)

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ANEXO D (Informativo) FUENTES DE RUIDO ESTRUCTURAL

D.1 Medición del nivel de potencia sonora estructural característico D.1.1 Generalidades

La medición del nivel de potencia sonora estructural característico implica las mediciones de las velocidades libres en los puntos de contacto de la fuente y de la matriz de movilidad de la fuente, en principio para los seis grados de libertad. Para una fuente total o parcial con varios puntos de contacto, esto se convierte en: LWs,c = 10 lg vsf

*T

Ys

*−1

vsf Wref dB

(D.1a)

donde

vsf

es el vector de velocidad libre complejo para el punto múltiple, grado de libertad múltiple de la fuente, en metros por segundo;

Ys

es la matriz de movilidad de la fuente compleja, en metros por newton·segundo;

*

indica la conjugada compleja;

T

indica transformación vectorial.

Wref

es la potencia de referencia, en vatios; Wref = 1 pW.

Para un único punto de contacto y un único grado de libertad, esto se puede escribir como: LWs,c = 10 lg

vsf2 1 dB Wref Ys

(D.1b)

donde vsf

el valor cuadrático medio de la velocidad libre en la base (punto de contacto) de la fuente, en metros por segundo;

Ys

es la movilidad de la fuente en la base de la fuente, en metros por newton·segundo.

Los métodos de medición se tendrán que derivar de estas definiciones directamente o desde las derivaciones simplificadas de ellas, aplicables a los tipos o grupos específicos de equipamiento. Véase también la referencia [15]. En la siguiente sección se indican algunas posibilidades. D.1.2 Equipamiento de las edificaciones con elevada movilidad de la fuente

Las máquinas y equipamientos con chasis y/o soportes de montaje relativamente ligeros, se pueden describir prácticamente como una fuente de fuerza pura con una fuerza perpendicular al elemento de apoyo de la edificación. Sin embargo, esto solo es suficiente si el elemento de apoyo de la edificación es muy rígido. Con varios puntos de contacto y alguna contribución de otros grados de libertad, estas fuentes se pueden seguir caracterizando por una fuerza o por la potencia sonora estructural inyectada total en una situación especificada. Para este tipo de fuentes, la movilidad de la fuente es muy alta con respecto a todos los tipos importantes de elementos de apoyo de las edificaciones y se pueden tomar como un valor de referencia Ys,ref = 10-3 m/Ns.

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D.1.2.1 Equipamiento de las edificacionees de alta movilidad tales como las bañeras de hidrom masaje Un borrador de norma, el proyecto de Norm ma prEN 15657, preparada por el CEN/TC126/WG7, especifica los métodos para la medición en laboratorio del ruido aéreo y estructural producido por el equipamiento de d las edificaciones. Únicamente existe la primera parte de esta norma, n limitada al equipamiento conectado a estructuraas de baja movilidad (suelos o paredes pesados, de masa igual o superior a 220 kg/m2), tomando las bañeras de hidrom masaje como ejemplo. En el caso del ruido estructural, el método dee la medición en laboratorio es el siguiente: el equipamiento se instala en un banco de pruebas p formado por tres planchas, como muestra la figgura D.1 (las bañeras de hidromasaje se instalan generalmente en una esquina de un recinto y están conectadas a un suello y dos paredes). Se mide la velocidad de vibración promediada en el espacio, producida en cada plancha de recepciónn, así como el tiempo de reverberación estructural de cada planchaa, de la que se calcula la potencia estructural inyectada a cada plancha; estas potencias estructurales se corrigen a continuuación para hallar la diferencia en la movilidad del puntoo de entrada entre las planchas utilizadas y una plancha de referrencia, dando lugar a tres componentes de la potenccia de la plancha de recepción de referencia LWs,n,i (i = 1 a 3) corrrespondiente a las tres planchas del banco de ensayo. Por consiguiente, se obtienen cuatro magnittudes de las mediciones en laboratorio: el nivel de poteencia del ruido aéreo LWa de la fuente (véase el apartado C.1) y los l tres componentes de potencia de la plancha de recepción de referencia LWs,n,i (i = 1 a 3).

Leyenda 1 Plancha elástica

Figura D.1 − Dibujo esquemático del banco de ensayo de tres planchas Para este tipo de fuente, la movilidad de la fueente es muy elevada y se podría asumir un valor de referenncia Ys,ref = 10-3 m/Ns. El nivel de potencia sonora estructural caracteerístico y los términos de acoplamiento se convierten de esste modo en: LWs,c = LWs,n,i – 10 lgY∞,rec – 30 = LWs,n,i + 23 dB

(D.2a)

DC,i = –10 lg Re{Yup,i} – 30

(D.2b)

donde Y∞,rec es una movilidad de recepción de referencia, especificada en la norma, en metros por p newton.segundo; Y∞,rec = 5.10-6 m/Ns. Yup,i

es el límite superior de la movilidad de d la plancha i en la situación instalada, en metros por neewton.segundo.

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Dado que la suma LWs,c – DC,i representa el nivel de potencia estructural inyectado en el elemento i del edificio, denominado el componente de potencia instalado i, indicado como LWs,inst,i, [véase la ecuación (18)], un límite superior de este componente de potencia instalada (en el lado seguro) se puede estimar directamente también desde el componente de potencia de la plancha de recepción de referencia LWs,n,i, utilizando: LWs,inst,i = LWs,n,i + 10 lg

Yup,i Y∞,rec

(D.3)

dB

D.1.2.2 Fuerza equivalente de la fuente por la plancha de recepción

Las máquinas y el equipamiento con una elevada movilidad de la fuente, varios puntos de contacto y alguna contribución de otros grados de libertad también se han descrito como una fuerza, representativa de toda la excitación compleja. Esta se puede denominar una fuerza equivalente Feq, perpendicular al elemento de apoyo de la edificación. Esta descripción simple de la fuente dará una respuesta que “es equivalente” a la de la fuente real con ciertas restricciones especificadas. Estas restricciones están relacionadas con la fuente así como con la estructura de apoyo. Esto es equivalente al enfoque del apartado D.1.2.1 con una representación diferente de los resultados. Este método de medición se aplica a planchas montadas elásticamente actuando como estructura de recepción, y es comparable con una cámara reverberante. El nivel de fuerza equivalente se deriva de la velocidad de la plancha medida v2 con la máquina funcionando y las características de la plancha: movilidad del punto de excitación Y, masa M y tiempo de reverberación estructural Ts: LF,eq = 10 lg

2, 2v 2 M 2π 2 Ts Re{Y }Fref

(D.4)

dB

NOTA Los métodos de medición de acuerdo con esto se han presentado en la literatura para fuentes tales como las lavadoras y los ventiladores, véase el apartado 5.6.

Para este tipo de fuentes, la movilidad de la fuente es muy elevada con respecto a todos los tipos importantes de elementos de apoyo de las edificaciones y se pueden considerar como el valor de referencia Ys,ref = 10-3 m/Ns. El nivel de potencia sonora estructural característico se convierte por lo tanto en: LWs,c = LF,eq + 10 lg ⏐Ys⏐ = LF,eq – 30 dB

(D.5a)

donde LF

es el nivel de fuerza (equivalente) de la fuente, en decibelios;

Ys

es la movilidad de la fuente, en metros por newton.segundo; Ys,ref = 10-3 m/Ns.

El término de acoplamiento correspondiente al elemento de apoyo de la edificación i en este caso se expresa como: DC,i = –10 lg Re{Yi} – 30 dB

(D.5b)

Para la mayoría de elementos de apoyo de las edificaciones, este término tendría un valor negativo, indicando que la potencia inyectada real será generalmente inferior a la potencia sonora estructural característica. El anexo F aporta las indicaciones de la estimación de la movilidad Yi de los elementos de apoyo. D.1.2.3 Fuerza equivalente de la fuente por el método de sustitución

Si se utiliza el principio de sustitución, los métodos de medición para Feq también se pueden desarrollar para este tipo de fuentes [11], [16]. La respuesta (presión sonora radiada o nivel de velocidad) de la fuente considerada y de la fuente de sustitución con nivel de fuerza conocido (medido) se miden. LF,eq = LF,fuente de sustitución + (Lfuente – Lfuente de sustitución) dB

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(D.6)

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La máquina de golpeteo ISO se puede utilizar a veces como fuente de sustitución práctica; el anexo F contiene información sobre el nivel de fuerza para esta fuente de interés para las estructuras de recepción de baja movilidad. El nivel de potencia sonora estructural característico y el término de acoplamiento se derivan de esto, igual que con la ecuación (D.5). D.1.2.4 Dispositivos de abastecimiento de aguas

El ruido estructural de los dispositivos en las instalaciones de abastecimiento de aguas se mide de acuerdo con la Norma EN ISO 3822, en una instalación especial y se expresa como el nivel de presión sonora del dispositivo Lap. De esta magnitud se puede deducir el nivel de potencia sonora estructural característico y el término de acoplamiento (tomando como movilidad de la fuente el valor de referencia Ys,ref = 10-3 m/Ns). LWs,c = Lap − 10 lg

Re{Y }σ − 22 ≈ Lap + 65 + 10 lg 0, 01 f + 0,5 f − 30 dB ω ηm

(

)

DC,i = -10 lg Re{Yi} – 30 dB

(D.7a) (D.7b)

El anexo F contiene indicaciones sobre la estimación de la movilidad Yi de los elementos de apoyo. D.1.2.5 Dispositivos de las aguas residuales

El ruido aéreo y estructural generado en las instalaciones de aguas residuales se determina en una configuración de laboratorio normalizada, para una sección especificada de la instalación de aguas residuales y un método de montaje específico de acuerdo con la Norma EN 14366; véase la figura D.2. La instalación se monta dentro del recinto de ensayo (recinto de la fuente) y se conecta a la pared de ensayo. Se mide el sonido en el recinto, producido como ruido aéreo radiado directamente desde la instalación, pero también como ruido estructural radiado por la pared; la contribución estructural se resta entonces, y el resultado se expresa como el nivel de presión sonora aéreo normalizado, Lan. Véase el anexo C para otros tratamientos. Para el ruido estructural, la instalación se monta fuera del recinto de ensayo (recinto de recepción) y se conecta a la pared de ensayo; el ruido estructural medido corresponde a la vibración transmitida a través de las fijaciones a la pared de ensayo y radiada en el recinto de ensayo (transmisiones por flancos incluidas). El ruido aéreo transmitido a través de la pared en el recinto de ensayo también se mide (instalación desconectada de la pared de ensayo) y a continuación se resta, si fuese necesario. El método propuesto en la norma es aplicable únicamente si la cañería es una fuente de fuerza (que es el caso en la muy común configuración de una cañería de plástico montada sobre una estructura pesada) y se indica entonces un método de medición simple para verificar esta aplicabilidad. Las propiedades acústicas de la pared de ensayo se miden y se expresan a través de una sensibilidad estructural; el ruido estructural medido se corrige entonces para la diferencia en la sensibilidad estructural entre la pared de ensayo utilizada y una pared de referencia; el resultado se denomina nivel de presión sonora estructural característico, Ln,sc.

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E 12354-5:2009 EN

Leyenda 1 Entrada 2 Dispositivo de fijación 3 Recinto de la fuente: lado izquierdo 4 Recinto de recepción: lado derecho

Figura D.2 − Configurración de ensayo normalizada para las instalaciones de agu uas residuales de la Norma EN 14366 Es probable que la fuente genere únicam mente fuerzas normales a la pared de apoyo, dado que q solamente están implicados el rango de frecuencias bajo y meedio (los momentos son conocidos por contribuir de maanera creciente con el aumento de la frecuencia) y dado que los puntos p de fijación se sitúan generalmente lejos de los bordes b de las paredes (los momentos pueden ser importantes incluso a bajas frecuencias cuando la fuentes está próxiima al borde de una plancha); por lo tanto, se puede asumir quue es una fuente de un grado de libertad (velocidad normal n de la pared). Además, la movilidad interna de las cañerías es generalmente mucho mayor que la movilidad de enntrada de la pared de apoyo, y se puede considerar la cañería com mo la fuente de fuerza. Por consiguiente, se puede asumirr como movilidad de fuerza el valor de referencia Ys,ref = 10-3 m/N Ns. De esta forma, el nivel de potencia sonora estructural e característico y el término de acoplamiento se s puede deducir del nivel característico del ruido estructural Lsc a través de: LWs,c = Lsc – LSSR + 34,7 – 10 lg f 2 = Lsc + 8 lg f + 23,5 dB

(D.8a)

DC,i = -10 lg Re{Yi} – 30 dB

(D.8b)

donde Lsc

es el nivel característico del ruido estrructural obtenido de la Norma EN 14366;

LSSR

es la sensibilidad estructural de la parred de referencia, según se define en la Norma EN 14366.

El anexo F contiene indicaciones sobre la esttimación de la movilidad Yi de los elementos de apoyo. D.1.3 Equipamiento de las edificaciones con c movilidad de la fuente conocida Cuanto más se sepa acerca de la moviliddad de la fuente, se podrán realizar otras estimacioones de la potencia característica y del término de acoplamiento a partir de los datos de respuesta medidos.

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Como ejemplo, se podría considerar la máquina de golpeteo ISO como fuente de fuerza con una movilidad de la fuente de masa (M = 0,5 kg; Ys = 1/jωM) generalmente aplicada sobre un elemento i de apoyo de la edificación con forma de plancha, con movilidad real Yi = 1/Zi

LWs,c = LF − 5 − 10lg f ≈ 115 dB re 1 pW por 1/3-octavo

(D.9a)

DC,i = –10 lg ωMYi + 10 lg[1 + ( ωMYi)2]dB

(D.9b)

El anexo F contiene indicaciones sobre la estimación de la movilidad Yi de los elementos de apoyo. A partir de los conocimientos sobre la construcción de la fuente real, se podrían indicar estimaciones de las movilidades de la fuente real. Estas se pueden basar en las expresiones comunes para la movilidad de las partes esenciales de las máquinas, tales como la masa total, las vigas, las planchas, las cañerías, etc. Para las fuentes pequeñas, la masa total podría dar una estimación real de la movilidad de la fuente, para fuentes con bases no rígidas, la rigidez de estas bases y la masa local formarán las bases para la movilidad de la fuente. La tabla D.1 incluye algunas relaciones para la movilidad de algunos elementos de construcción típicos que podrían ser de utilidad a este respecto. Tabla D.1 − Estimaciones para la movilidad de elementos de construcción típicos Tipo de estructura

Masa

Magnitudes descriptivas

M [kg]

Movilidad (|Y| en m/N.s)

[2πfM] 3

2

Extremo de la barra

ρ [kg/m ], cL [m/s], S [m ]

Viga

ρ [kg/m3], cL [m/s], t [m], w [m]

Plancha

ρ [kg/m3], cL [m/s], t [m]

Cañería

ρ [kg/m3], cL [m/s], t [m]. r(adio) [m]

Muelle tipo masa

M [kg], s [N/m], η [-]

-1

[ρcLS]-1

7, 6 ρ tw cL tf     2,3cL ρ t 2   

−1

−1

63ρ tr cL rf   

−1

2     2πfη  +  2πf − 1  s (1 + η2 )   s (1 + η2 ) 2πfM   

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1/2

    

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E 12354-5:2009 EN

En la figura D.3 se ilustra la potencia sonoraa y la potencia resultante instalada para los dos tipos de elementos de apoyo, deducidos de estas ecuaciones.

Figura D.3 − Potencia sonora estructurral para la máquina de golpeteo ISO: potencia sonorra característica, potencia instalada sobre un suelo de madera y potencia instalada sobre un suelo de hormigón; h también see indica el nivel de potencia ponderado A D.1.4 Equipamiento de las edificaciones con c baja movilidad de la fuente Las máquinas con chasis pesados y/o soporttes, se pueden describir perfectamente como una “fuennte de velocidad” por una velocidad libre del punto de conexión perpendicular al elemento de apoyo de la edificación. Sinn embargo, esto solo es suficiente si la fuente está elásticamentee montada al elemento de apoyo de la edificación. Con C varios puntos de contacto y alguna contribución de otros grados g de libertad, estas fuentes se pueden seguir deescribiendo por una velocidad, representativa para toda la exciitación compleja. Se denominará entonces una velociidad equivalente veq, perpendicular al elemento de apoyo de la edificación. e Esta simple descripción de la fuente dará una u respuesta que es “equivalente” a la de la fuente real dentro dee ciertas restricciones especificadas. Estas restricciones se relacionan con la fuente así como con la estructura de apoyo. NOTA Se están desarrollando métodos de medición enn este sentido. También se puede hacer uso de la Norma ISO 9611.

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Para este tipo de fuentes, la impedancia de la fuente es muy alta con respecto a todos los tipos de interés de los elementos de apoyo de las edificaciones, y se pueden tomar como valor de referencia Zs,ref = 106 m/Ns. El nivel de potencia sonora estructural característico se convierte por lo tanto en: LWs,c = Lv,eq + 10 lg Zs + 10 lg

2 vref = Lv,eq dB Wref

(D.10a)

El término de acoplamiento correspondiente incluye las propiedades de los soportes elásticos m, caracterizados por su rigidez de transferencia dinámica km, (promediada en frecuencia) medida de acuerdo con la Norma EN ISO 10846, dando lugar a: DC,i = −10 lg

2 km

ω2

Re{Yi } + 60 dB

(D.10b)

El anexo F contiene indicaciones sobre la estimación de la movilidad Yi de los elementos de apoyo. D.2 Montaje con soportes elásticos

El rendimiento de los soportes elásticos (elementos elásticos, aisladores de vibraciones) se podría caracterizar totalmente de acuerdo con la Norma EN ISO 10846 con la matriz de la rigidez de transferencia dinámica (seis grados de libertad). Sin embargo, para las aplicaciones más comunes en las edificaciones, es suficiente la rigidez de transferencia dinámica para las traslaciones normales. En la Norma EN ISO 10846-2, se describe un método de medición directo que da lugar a la rigidez de transferencia dinámica k2,1, o a la rigidez de transferencia dinámica promediada en frecuencia, kav. Esta última magnitud también se puede presentar como el nivel de rigidez de transferencia dinámica promediada en frecuencia Lkav (dB re 1 N/m). Si se utiliza la rigidez de transferencia dinámica km del soporte, la movilidad de transferencia del soporte elástico se puede expresar como: Yk,m =

jω km

(D.11)

El término de acoplamiento de la ecuación (19e) se escribe entonces como: DC,i = 10 lg

Ys + Yi + jω / km Ys Re{Yi }

2

dB

(D.12)

La diferencia entre el término de acoplamiento con soporte elástico tipo (ecuación 19e) y sin tipo (ecuación 19b), representa el efecto del soporte elástico, es decir, la diferencia en la potencia inyectada (o la diferencia en el nivel de fuerza aplicado al elemento de apoyo): 2

ΔLW,inj = DC,i,rígido − DC,i,elástico = 10 lg 1 +

jω km ω2 ≈ 10 lg 1 − Ys + Yi ωo2

2

dB

(D.13)

Las aproximaciones son válidas para un elemento de apoyo pesado, una impedancia de la fuente de tipo masa (dando una frecuencia de resonancia (ωo2 = km M ) y un soporte elástico ideal. Para los soportes prácticos, este no seguirá siendo el caso a frecuencias medias y más elevadas (resonancias internas). El anexo F contiene indicaciones sobre la estimación de la movilidad Yi de los elementos de apoyo.

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D.3 Estimación de los datos de la fuerza de d la fuente, los soportes elásticos y las movilidades de d la fuente Actualmente, se dispone de pocos datos sisteemáticos referentes al ruido estructural de las fuentes y de los elementos del sistema. En el futuro, se reunirán los daatos utilizando los métodos de medición que se están desarrollando y estandarizando en la actualidad. Sin embarggo, a modo de ilustración, la figura D.4 muestra algunoos ejemplos del nivel de potencia sonora estructural característico de algunas fuentes, basados en las mediciones de la fuerza o de la velocidad de las fuentes [11], [17], [18]. Estos datos see han transferido aplicando las ecuaciones D.5, D.9 y D.10, respectivamente.

Figura D.4 − Ejemplos de niveles de potencia sonora estructurales característicos; obtenidos de las mediciones de fuerza o velocidad utilizando, respectivamente, las ecuacionees D.5, D.9 y D.10

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ANEXO E (Informativo) TRANSMISIÓN SONORA A TRAVÉS DE ELEMENTOS DE SISTEMAS DE CONDUCTOS Y CAÑERÍAS

E.1 Introducción

El comportamiento acústico de los elementos en un sistema, en relación a la transmisión sonora al exterior y de la propagación sonora a lo largo del conducto, se expresa mediante varias magnitudes, dependiendo del tipo de elemento. El comportamiento se puede medir de acuerdo con las normas adecuadas. Basado en mucho trabajo empírico y teórico, los manuales y las directrices aportan varias posibilidades para estimar la pérdida de transmisión sonora de interés a través de los elementos. Véase por ejemplo, la Norma VDI 2081 [1], el Manual ASHRAE [2] y la Norma ARI [3]. Para el siguiente enfoque, se hace uso, para algunos elementos, de la directriz VDI 2081 y del Manual ASHRAE. E.2 Pared del conducto

El índice de reducción sonora Rio de un conducto desde el interior al exterior, se define por su relación de medición: Rio = Li − Lo + 10 lg

4 Sd dB A

(E.1)

donde Li

es el nivel de presión sonora dentro del conducto, en decibelios;

Lo

es el nivel de presión sonora en el campo difuso del espacio fuera del conducto, en decibelios;

Sd

es el área total del conducto visto desde el espacio cerrado, en metros cuadrados;

A

es el área de absorción equivalente en el recinto fuera del conducto, en metros cuadrados.

El índice de reducción sonora Roi de un conducto desde el exterior al interior se define por su relación de medición: Roi = Lo − Li + 10 lg

Sd dB 4Scd

(E.2)

donde Scd

es el área de la sección recta del conducto, en metros cuadrados.

NOTA Las definiciones del índice de reducción sonora para las dos direcciones de transmisión, ecuación E.1 y ecuación E.2, son conformes a la VDI. En el manual ASHRAE, la relación para la transmisión al interior se define (erróneamente?) de forma algo distinta, aunque la relación entre las dos direcciones es la misma que en la directriz VDI. Generalmente, existe una relación entre las dos, que para estas dos definiciones tiende a una diferencia de 3 dB para las frecuencias más elevadas: Rio = Roi + 3 dB.

El índice de reducción sonora en las dos direcciones de transmisión está relacionado de acuerdo con la siguiente ecuación, expresada en relación con la frecuencia circular dependiendo del material (cL ≈ 5 000 m/s para metal) y el diámetro del conducto d = 4 Scd / π ; valor efectivo para secciones circulares, ovales y rectangulares):

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EN 12354-5:2009

2  2 π  f ref    Roi = Rio − 10 lg 2 1 +   dB  ko2 Scd  f R    

(E.3)

donde ko

es el número de onda en el aire (= 2 π fm/co), en metros-1;

fR

es la frecuencia circular (= cL/πd), con un valor de referencia de fref = 8 000 Hz, en hercios.

A bajas frecuencias, la diferencia entre las dos magnitudes se hace menor que lo que indica la ecuación (E.3), tendiendo a cero para conductos rectangulares y ovales. Los datos sobre estas magnitudes para varios tipos de conductos se pueden encontrar en la Norma VDI 3733 [19] y en el Manual ASHREA. E.3 Propagación a lo largo de conductos rectos, sin revestimiento

La reducción de la potencia sonora para la propagación a lo largo de un conducto recto, sin revestir, está dominada por la transmisión sonora a través del conducto al exterior, caracterizada por el índice de reducción sonora Rio. La reducción del nivel de potencia sonora por unidad de longitud se puede estimar como: − R / 10   ′ =  a + 17,37 10 io ΔLW  d  

(E.4)

donde a

es una constante de atenuación dependiente del fluido y del tipo de conducto.

Para conductos lisos de paredes duras, a se determina mediante las propiedades del fluido (véase la Norma VDI 3733). Para gases a presión po [Pa] y temperatura T [K], se puede estimar mediante: a = 0,15

f po

1/4

 T     293 

(E.5)

Para los conductos en los sistemas de ventilación, esto resulta en a ≈ 0, pero ahí, la atenuación está generalmente determinada más por la pared del conducto en sí misma; para conductos de metal ligero, el valor varía de a = 0,08 para conductos circulares a a = 0,02 para los conductos rectangulares. Para fluidos en tuberías lisas de paredes duras, una estimación empírica es a = 0,06. E.4 Propagación a lo largo de conductos rectos con revestimiento / silenciador

La reducción de la potencia sonora para la propagación a lo largo de un conducto recto revestido está dominada por la absorción sonora por parte del revestimiento, aunque a bajas frecuencias la transmisión sonora al exterior podría seguir siendo importante. Para revestimientos finos, la reducción de la potencia sonora se podría estimar utilizando la ecuación (E.4) con a = 17,37 α. La Norma EN 12354-6 contiene información sobre el coeficiente de absorción α.

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E.5 Variaciones de área

La reducción de la potencia sonora para la propagación a través de un cambio de área del conducto, depende del cociente del área r y, para aumentos, de la frecuencia. Para aumentos (r < 1) o disminuciones (r > 1) se derivan de: ′ = 10 lg ΔLW

( r + 1)2 4r

′ = 0 dB dB; si hay una expansión y f > f p : ΔLW

(E.6)

donde r

es el cociente del área de la sección recta antes y después del cambio (Santes/Sdespués);

fp

es la frecuencia superior de la onda plana antes del cambio (=co/2b ó = 0,586 co/d ), en hercios.

E.6 Ramificaciones

La reducción de la potencia sonora para la propagación de un conducto en varias ramificaciones, depende del cociente de las áreas: ′ ΔLW,en j = 10 lg

Sj n

dB

(E.7)

 Sj j=1

donde Sj

es el área de la sección recta de la ramificación j, en metros cuadrados;

n

es el número de ramificaciones conectadas con el conducto de entrada.

Ésta es una estimación a baja frecuencia; a frecuencias más elevadas, la reducción en las ramas puede ser diferente. E.7 Dispositivos terminales de aire y aberturas

La transmisión sonora a través de un dispositivo terminal de aire o de una abertura del conducto en un especio cerrado, viene dada por la pérdida de transmisión Dt,io, tal y como se puede medir mediante la norma adecuada. Esto incluye la denominada reflexión terminal. Si se mide la pérdida de inserción Di del dispositivo, está reflexión terminal se debe añadir. Para una abertura, esta reflexión terminal se puede estimar mediante:  Ω  Dt,io = 10 lg 1 +  dB  4ko2 Sco 

(E.8)

donde ko

es el número de onda (=2 π flco) en el aire, por metro;

Ω

es el ángulo sólido de radiación, en el centro del recinto: Ω = 4π, en el plano del recinto: Ω = 2π, en el borde del recinto: Ω = π, en esquina del recinto: Ω = π/2, en radianes;

Sco

es el área de la sección recta de la abertura del conducto, en metros cuadrados.

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E 12354-5:2009 EN

La transmisión en la dirección contraria, dessde un espacio cerrado al conducto, viene dada por la péérdida de transmisión Dt,oi, que se puede deducir directamente de Dt,io, según se determina para un ángulo sólido de Ω meddiante:

(

Dt,oi = 10 lgg 2 ⋅10

Dt,io /10

 Ω − 1 − 10 lg  1, 6 + 2  2ko Sco 

)

  dB  

(E.9)

E.8 Radiación por las aberturas El nivel de presión sonora en el campo sonoro directo y reverberante, está influenciado por el efecto e de los límites reflectantes del recinto. A bajas frecuencias esto viene dado simplemente por el índice de directividdad del ángulo sólido DΩ (véase la Norma EN 12354-4) pero, a freecuencias más elevadas, se reduce a 0 dB.

DΩ = 10 lg

4π dB Ω

(E.10a)

NOTA Esta magnitud se puede estimar de forma más reealista teniendo en cuenta la frecuencia. Para una abertura a una distanciia x del plano, se tiene que:



DΩ = 10 lg 1 +



sen( 2k o x)  2 ko x

 dB 

(E.10b)

d a frecuencias más elevadas. Para otras posiciones, son posibles estimaciones comparables; que varía desde 3 dB a bajas frecuencias a 0 dB véase también la Norma EN 12354-3, anexo D. D

i por la a El nivel de presión sonora debido al campoo directo radiado de una abertura está adicionalmente influenciado menudo bastante pronunciada directividad de d las aberturas. Éste es especialmente el caso a frecueencias más elevadas, globalmente por encima de f > 5 Sco y puede p equivaler a Q = 4 a 8 para ángulos de 0º a 45º. A menudo, estos dos efectos se combinan enn un único factor de directividad efectivo, a pesar de quee esto solo parece ser correcto si el campo directo es dominante y la reducción sonora aplicada en la abertura se mide en una u posición libre de reflexiones de la abertura. Como ejemplo, esto se ilustra con una figura de la Norma VDI 2081 parra la radiación en un ángulo de 45º.

Figura E.1 − Factor de directividad d Q para una abertura en varias posiciones en un reciinto para 45º, en función de su área y de la frrecuencia; efecto combinado de directividad de la abertura y de las inmediaciones dee las superficies reflectantes [de la Norma VDI 2081]] ú el campo Para el nivel de presión sonora medio en el recinto, según se define en la Norma EN ISO 16032, únicamente reverberante es importante y por lo tanto úniicamente la directividad a partir de la ecuación (10).

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ANEXO F (Informativo) TRANSMISIÓN SONORA EN LAS EDIFICACIONES

F.1 Transmisión a través de las uniones

La determinación de Rij a partir de los datos de los elementos y de las uniones, se describe en la Norma EN 12354-1. La transmisión a través de las uniones viene dada por el índice de reducción de vibraciones Kij. En la Norma EN 12354-1, la transmisión se describe para dos recintos adyacentes. Sin embargo, en el caso de la transmisión sonora de los equipamientos de las edificaciones, el recinto de recepción de interés bien puede estar alejado por unas uniones del recinto de la fuente. Sin embargo, para este tipo de situaciones, se pueden utilizar las mismas ecuaciones para cada vía de transmisión, con las siguientes interpretaciones: − Kij ya no es la magnitud invariante para una unión, pero se debería interpretar para cubrir la transmisión sobre todas las uniones en el camino de transmisión considerado; − se debe tener en cuenta la transmisión sonora adicional por otros tipos de onda distintos a las ondas de flexión, como se podría hacer mediante el término de ajuste ΔK. También se debe tener en cuenta que, en este caso, se pueden identificar más vías de transmisión entre el elemento i y el j, teniendo en cuenta todas ellas, bien por separado, o tras combinarlas primero en un Rij,ref efectivo. El índice de reducción de vibración equivalente entre el elemento i y el elemento j, sobre múltiples uniones para una vía específica, se podría estimar entonces a partir de la ecuación (F.1). j− 2

K ij =

Dv,ij + Dv,ji 2

+ 10 lg

li,i +1l j,j−1 ai a j

j−1

=

 K k,k +1 − 10 lg k =i

∏ lk,k +1

li,i +1l j−1,j k =i +1 j−1

− ΔK dB

(F.1)

∏ ak

k =i +1

donde li,j

es la longitud de acoplamiento entre los elementos i y j, en metros;

ai, aj, ak

es la longitud de absorción equivalente para el elemento i, j y k, en metros;

ΔK

es el término de ajuste para el índice de reducción de vibración para tener en cuenta una reducción menor debida a los tipos de onda distintas de las ondas de flexión, en decibelios.

Como primera estimación, adecuada para elementos muy amortiguados y/o elementos que no sean particularmente pequeños, la longitud de absorción equivalente para los elementos intermedios se puede considerar numéricamente igual al área de esos elementos. Basándose en los datos publicados, el valor de ΔK se podría estimar como ΔK = 4 dB para dos uniones y ΔK = 6 dB para tres uniones o más; el valor resultante para Kij no debería llegar a ser menor que – 5 dB, lo que corresponde a la transmisión sonora estructural total [20]. Cuando existen muchas vías de transmisión, el uso de un modelo completo SEA podría ser más adecuado, si los elementos tratados se ajustan en un esquema de predicción de estas características [21]. Cuando se utiliza el modelo SEA, se debería tener en cuenta que existe un vínculo directo entre estas magnitudes y los factores de pérdida, según se utiliza en el modelo SEA de la transmisión sonora. Para una única unión, la relación con el factor de pérdida del acoplamiento ηij viene dado por la ecuación (F.2a) y para las uniones múltiples, en combinación con la ecuación (F.2b):

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K ij = −10 lgηij

ηij =

π 2 Si co lij

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f c,i f c,j

f ref f dB

ηi,i +1 ηi +1,i + 2 ... η j− 2, j−1 η j−1, j η*i + 1 η*i + 2 ...η*j−2 η*j−1

(F.2a)

(F.2b)

donde

ηij

es el factor de pérdida de acoplamiento entre el elemento i y j;

η*i

es el factor de pérdida total para el elemento i (= 2,2 / f Ts,i);

lij

es la longitud de acoplamiento entre el elemento i y el j (una unión) o entre el elemento i y i+1 (múltiples uniones), en metros;

fc

es la frecuencia crítica del elemento, en hercios.

F.2 Término de ajuste

Para la transmisión sonora estructural, el término de ajuste Dsa, según se define en la ecuación (18), es importante. Describe el cociente entre la potencia sonora estructural inyectada y la potencia sonora aérea incidente, dando como resultado la misma energía para vibraciones libres en el elemento considerado. Para una excitación que es esencialmente una excitación de fuerza perpendicular al elemento de apoyo de la edificación, y un elemento de apoyo para la edificación que se puede representar como un elemento homogéneo, el término de ajuste del elemento de apoyo de la edificación, utilizando las ecuaciones de la Norma EN 12354-1:2000, anexo B, se puede escribir como: Dsa,i = 10 lg

400 fc,i σi mi f 2

dB

(F.3)

donde fc,i

es la frecuencia crítica del elemento i, en hercios;

σi

es el factor de radiación del elemento i;

mi

es la masa por unidad de área del elemento i, en kilogramos por metro cuadrado;

f

es la frecuencia media de la banda de frecuencia, en hercios.

Esto es exacto para frecuencias por encima de la frecuencia crítica fc (σi ≈ 1) y una buena aproximación en el rango de frecuencias total. El factor de radiación del elemento se puede estimar a partir de la Norma EN 12354-1:2000, anexo B. F.3 Movilidad de los elementos de apoyo de las edificaciones F.3.1 Elementos esencialmente homogéneos

Por encima de la frecuencia de resonancia más baja f11, la movilidad es esencialmente real y se determina por la masa superficial m y el momento de flexión B’ [22]. Para un elemento de tamaño grande I (en el área central de un elemento) se deriva de:

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Yi = Yi,∞ =

1

=  2, 3cL ρ t 2   8 mB ' 

−1

−1

≈ [150000 t / fc ]

(F.4)

donde fc

es la frecuencia crítica del elemento, en hercios;

m

es la masa por unidad de área del elemento, en kilogramos por metro cuadrado;

ρ

es la densidad (efectiva) del elemento, en kilogramos por metro cúbico;

cL

es la velocidad longitudinal del elemento, en metros por segundo;

t

es el espesor del elemento, en metros.

La frecuencia de resonancia, suponiendo simplemente una plancha de apoyo, viene dada por: c2  1 1  f11 = o  +  4 f c  l12 l22 

(F.5)

donde l1, l2

son el largo y el ancho del elemento, en metros.

El soporte de la plancha puede no estar simplemente apoyado de forma efectiva con soportes no rígidos, es decir, vigas ligeras, dando como resultado una frecuencia de resonancia más baja. Por debajo de la frecuencia de resonancia, la movilidad se vuelve compleja y se determina mediante la rigidez del soporte del elemento. En el caso de planchas estratificadas, la movilidad se deriva de la misma ecuación, utilizando la masa superficial efectiva y el momento de flexión. F.3.2 Elementos con vigas

Los elementos con vigas muestran un comportamiento distinto en diferentes rangos de frecuencia, dependiendo de la frecuencia de resonancia del espacio de la plancha entre las vigas (F.5) [23]: f < f11

′ = Bx′ By′ y la masa utilícese la ecuación F.4 con la rigidez de flexión total efectiva Beff

f > f11

excitación entre las vigas: utilícese la ecuación F.4 para el espacio de la plancha excitación sobre vigas: utilícese B’ efectiva y m para la pieza en T o Yviga = (4mb b ω B 'b / mb )−1

F.3.3 Excitación próxima a los bordes y esquina

De acuerdo con la referencia [24], la movilidad para la excitación próxima a los bordes viene dada como sigue. borde rígido a distancia a  2 1 4 Re{Yi } = Re{Y i,∞ } 1 − J o ( 2kB a )  ≈ Re{Yi,∞ } ( kB a ) − ( kB a )  para kB a ≤ 1 4  

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(F.6a)

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esquina rígida a distancia a, b Re{Yi } = Re{Yi,∞ }[1 − J o (2kB a ) − J o (2kBb) + J o (2kB a 2 + b 2 )] ≈ Re{Yi,∞ }

( kB a )4  b 2 2

  a

(F.6b) para kB a ≤ 1

F.4 Medición de la transmisión total F.4.1 Transmisión del ruido aéreo

La transmisión del ruido aéreo total a través de la edificación también se podría deducir de las mediciones de acuerdo con la Norma EN ISO 140-4, expresadas por ejemplo, como la diferencia de nivel normalizado Dn desde la fuente al recinto de recepción. Esto se puede utilizar para estimar la presión sonora total normalizada de una fuente de ruido aéreo en los casos donde todas las superficies en un recinto de la fuente están excitadas únicamente por el campo sonoro difuso. En ese caso, Ds,i = 10lg Si / As para cada superficie i y las ecuaciones (12) y (13) se pueden combinar como: Ln,a = LW − 10 lg

As + 10 lg 4

10

− Rij /10

= LW − 10 lg

i,j

As − Dn 4

(F.7)

donde Ln,a

es el nivel de presión sonora normalizado debido a la transmisión del ruido aéreo, en dB re 20 μPa;

LW

es el nivel de potencia sonora de la fuente, en dB re 1 pW;

As

es el área de absorción equivalente en el recinto de la fuente, en m2;

Rij

es el índice de reducción sonora por flancos, para la vía de transmisión ij, en dB;

Dn

es la diferencia de nivel de presión sonora normalizado entre el recinto de la fuente y el recinto de recepción, en dB.

En algunas situaciones, podría ser ventajoso medir la transmisión en la dirección opuesta, es decir, desde el recinto de recepción al recinto de la fuente. La diferencia de nivel normalizado se deriva de: Dnreci = Lr − Ls − 10 lg

Afuente Aref

(F.8)

donde Dnreci es el nivel de presión sonora normalizado, medido recíprocamente, en dB re 20 μPa;

Lr

es el nivel de presión sonora en el recinto de “recepción”, debido a la fuente sonora en ese recinto, en dB re 1 pW;

Ls

es el nivel de presión sonora en el recinto de la “fuente”, actuando como recinto de recepción, en dB re 20 μPa;

Afuente es el área de absorción equivalente en el recinto de la “fuente”, en m2. F.4.2 Transmisión del ruido estructural

La transmisión del ruido estructural total a través de las edificaciones se podría deducir también a partir de mediciones. En línea con las mediciones con la máquina de golpeteo ISO, de acuerdo con la Norma EN ISO 140-7, la transmisión se podría expresar como la diferencia de nivel normalizado entre el nivel de fuerza y el nivel de presión sonora DFp,n:

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DFp,n = LF − Lr − 10 lg

A Aref

(F.9)

donde DFp,n es la diferencia de nivel normalizado entre la fuerza aplicada en el recinto de la fuente y la presión sonora en el recinto de recepción, en dB; LF

es el nivel de fuerza en el recinto de la fuente, en dB re 1 pN;

Lr

es el nivel de presión sonora en el recinto de recepción, en dB re 20 μPa;

A

es el área de absorción equivalente en el recinto de recepción, en m2.

En vez de un vibrador electrodinámico, también se podría utilizar la máquina de golpeteo en algunos casos. En ese caso, el nivel de fuerza, en bandas de octava, se puede tomar de la tabla F.1. Hasta aproximadamente 1 000 Hz, esto corresponde a LF = 10 lg 2,5f / 10-12 dB re 1 pN o LF = 10 lg 0,8f / 10-12 dB re 1 pN para bandas de un tercio de octava, próximas a los valores teóricamente esperados [22]. Tabla F.1 − Nivel de fuerza LF re 1 pN para la máquina de golpeteo ISO en bandas de octava Banda de octava con frecuencia central en Hz

31

63

125

250

500

1 000

2 000

4 000

139

142

145

148

151

154

156

156

Cuando la fuente de ruido estructural se puede considerar como fuente de fuerza fijada al edificio en la posición de medida, las Ecuaciones (18) y (19c) se pueden combinar como: Ln,s = LWs,c + 30 – DFp,n dB

(F.10)

Para el ruido estructural, generalmente es más práctico medir la transmisión en la dirección opuesta, produciendo una potencia sonora en el recinto de recepción y midiendo el nivel de velocidad en la posición o las posiciones de excitación en el recinto de la fuente. La diferencia de nivel se deriva entonces de: reci DFp,n = Lr − Lv,s − 10lg f 2 + 109,5

(F.11)

donde reci DFp,n

es la diferencia de nivel normalizado entre la fuerza aplicada en el recinto de la fuente y la presión sonora en el recinto de recepción, tal como se mide recíprocamente, en dB;

Lv,s

es el nivel de velocidad en la posición en el recinto de la “fuente” donde se aplica normalmente la fuerza, en dB re 10-9 m/s;

Lr

es el nivel de presión sonora en el “recinto de recepción” debido a la fuente del ruido aéreo en ese recinto, en dB re 20 μPa;

f

es la frecuencia central de la banda de frecuencia, en Hz.

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ANEXO G (Informativo) NIVELES SONOROS A BAJAS FRECUENCIAS

Los niveles de presión sonora en un recinto debido a una fuente sonora radiante o a un elemento de la edificación, según se mide de acuerdo con la Norma EN ISO 16032, es una estimación del promedio total del recinto, excluyendo el área dentro de 0,5 m desde los límites del recinto, también a bajas frecuencias. Sin embargo, los niveles de presión sonora en un recinto a bajas frecuencias, mostrarán grandes variaciones con la posición, siendo la desviación típica de forma global inversamente proporcional a la densidad modal [25], [26], [27], [28]. La variación del nivel de presión sonora en el recinto se caracteriza por una desviación típica a las bajas frecuencias para las bandas de octava en el orden de:

σ p,oct ≈ (1 + 0, 2 / n( f ) ) con n( f ) =

4 πVf 2 co3

+

πS t f

2co2

+

L 8co

(G.1)

donde σp,oct

es la desviación típica del nivel de presión sonora en bandas de octava, en decibelios;

n(f)

es la densidad modal por hercios;

co

es la velocidad del sonido en el aire (co ≈ 340 m/s), en metros por segundo;

V

es el volumen del recinto, en metros cúbicos;

St

es la superficie total de los límites del recinto, en metros cuadrados;

L

es la longitud total de los bordes del recinto, en metros;

f

es la frecuencia central de la banda de octava, en hercios.

Debido al tipo de formas de modo en los recintos, esta variación da como resultado un nivel de presión sonora sistemáticamente inferior en el centro del recinto, comparando con el promedio total del recinto. Esta diferencia se podría tener en cuenta mediante la corrección denominada Waterhouse; véase la ecuación (G.2) y la ilustración de la figura G.1 para dos recintos rectangulares de baja altura. Sin embargo, la experiencia muestra que la diferencia en bandas de octava es generalmente menor y para el centro del recinto al menos 2 m desde las paredes próximas se aproxima a la mitad de estos valores.

 c S  CW = 10 lg 1 + o t  dB  8f V 

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(G.2)

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Figura G.1 − Corrección Waterhouse en dB, para dos recintos rectangulares de bajja altura Los niveles de presión sonora estimados, de acuerdo con esta norma, utilizan la teoría del campo sonnoro difuso, también a bajas frecuencias. Algunos estudios indicaan que estos niveles sonoros sobreestiman el promedio del recinto medido a bajas frecuencias. Los niveles de presión sonora estimados a bajas frecuencias están, por lo tanto, de d alguna manera en el lado seguro, con la ecuación (G.1) dando una u indicación del margen de seguridad.

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ANEXO H (Informativo) GUÍA PARA EL DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE EQUIPAMIENTO DE LAS EDIFICACIONES

H.1 Generalidades

El diseño de un recinto para el equipamiento de las edificaciones, su posición en el edificio y las estructuras de las edificaciones, a menudo se tiene que esbozar en una etapa inicial de planificación, cuando todavía no existen datos concretos. En esta etapa, los cálculos detallados pueden ser difíciles de realizar. Con el objetivo de facilitar algunas decisiones sobre las construcciones, se pueden aplicar las siguientes reglas generales. Estas se indican para un sistema de ventilación, pero en general, también son aplicables a otros recintos de equipamiento comparables (es decir, equipos de calefacción, ascensores, etc.) H.2 Elección del equipamiento

Es esencial que la presión y los datos de flujo de la unidad de tratamiento de aire y del sistema del conducto estén optimizados con respecto al sonido. Un sistema de conductos complicados, con varias curvas y cambios de tamaño, produce una caída de presión fuerte y se debe forzar al ventilador a trabajar a una presión elevada. El funcionamiento a alta presión y con malas condiciones de flujo de aire, produce niveles de ruido elevados y vibraciones de los conductos, así como ruido estructural. Como regla general, el modo de funcionamiento de mayor eficiencia energética es a menudo el más silencioso también. Un sistema de tratamiento de aire silencioso, incluye normalmente conductos con grandes áreas de sección recta, radios de curvas moderados, difusores de flujo de aire, espacios para las cámaras de distribución de presión antes y después del ventilador, y un silenciador de tipo de pérdida de baja presión. Es bastante costoso comparar los diferentes tipos de unidad y diseño del conducto, teniendo en cuenta que la emisión sonora de la unidad y de los conductos establece diferentes requisitos de aislamiento al ruido y a las vibraciones en la construcción de la edificación. Se debería incluir un esquema de mantenimiento para evitar niveles sonoros crecientes, cuando algunas partes del equipamiento no funcionan de forma óptima, por ejemplo, la sustitución regular de los filtros de aire y el equilibrado de la línea de transmisión de potencia. El envejecimiento, especialmente si el sistema está expuesto a sustancias químicas o corrosivas, puede afectar al rendimiento de los aisladores de vibraciones, y su función se debería verificar regularmente. H.3 Ubicación de un recinto de equipamiento de edificaciones y unidad de tratamiento de aire

A ser posible, ubíquense los recintos de equipamiento de edificaciones lejos de los espacios sensibles al ruido. Los recintos pequeños para almacén, los WC, etc., se pueden utilizar para disminuir la transmisión del ruido aéreo. Se prefiere un espacio grande para el equipamiento. Sitúese la unidad de tratamiento de aire lejos del bloque soporte y de las paredes. Preferentemente, se debería poder tener acceso a todos los lados de la unidad. Colóquese el silenciador de ruido primario cerca de la unidad de tratamiento de aire. Diséñese la forma de los conductos para poder dar un flujo de aire eficaz en los conductos, con una pérdida mínima de presión. Evítense las ramificaciones y las curvas pronunciadas del conducto principal, si es posible. Los conductos con sección rectangular tienen mucho menos aislamiento acústico que los circulares. No sitúe los conductos rectangulares cerca de paredes ligeras o de techos suspendidos, y utilice espacios cerrados con suficiente aislamiento acústico para evitar la transmisión sonora a otros espacios. Las entradas y salidas de aire al exterior no deberían exponer a las edificaciones próximas a niveles excesivos, como se puede estimar de acuerdo con la Norma EN 12354-4. Se pueden utilizar silenciadores y pantallas para disminuir la exposición sonora. H.4 Aislamiento al ruido aéreo del recinto del equipamiento de las edificaciones

Se prefieren los materiales pesados, como ladrillo, hormigón, etc., para bloques soporte y paredes.

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Si se utilizan paredes dobles ligeras, se deberían diseñar de manera que garanticen una frecuencia de resonancia fundamental de la pared doble que esté muy por debajo de las frecuencias fundamentales de la unidad de tratamiento de aire. Esto se puede alcanzar con una masa superficial elevada (por ejemplo, 3-5 capas de planchas de yeso en cada lado), con perfiles elásticos o canales, un hueco de aire grande y la cantidad máxima de material de absorción sonora. H.5 Ruido estructural y aislamiento de vibraciones H.5.1 Estructura pesada

Como regla general, la masa de la parte del bloque por debajo y cerca de la unidad (que cubra aproximadamente la superficie de la unidad), debería ser superior a la masa de la unidad de tratamiento de aire. La masa del bloque se puede aumentar mediante una capa adicional de hormigón, o se puede utilizar una unidad de tratamiento de aire menos pesada. Generalmente, se prefiere un bloque de 220 mm – 250 mm de hormigón. Las frecuencias de resonancia del bloque (festructura) se deberían calcular con respecto a las masas combinadas de la unidad de tratamiento de aire y el bloque, así como a la rigidez del bloque teniendo en cuenta el ancho del vano y la limitación en los soportes. La primera frecuencia de resonancia debería ser superior a cualquier frecuencia de rotación de la unidad de tratamiento de aire (funidad), teniendo en cuenta las diferentes velocidades de rotación del motor, del ventilador, del compresor de aire acondicionado, de las bombas, etc. La frecuencia de resonancia de los aisladores (faisl) debería ser incluso más baja, aproximadamente faisl < funidad/4. Las frecuencias de resonancia no deben coincidir. La masa de la unidad se puede distribuir de forma diferente por cada uno de los soportes. El peso en cada uno produce una deflexión estática b del aislador que es igual a 320/ f2aisl (mm). La deflexión de los aisladores se debería maximizar a aproximadamente 25 mm para los muelles de acero y a 12 mm para los aisladores de goma. Esto corresponde a una frecuencia mínima faisl de 3,6 Hz y 5,2 Hz, respectivamente. H.5.2 Estructura ligera

Las unidades de tratamiento de aire no se deberían montar directamente sobre suelos flotantes, bloques de hormigón ligero, suelos de vigas de madera o estructuras de planchas de acero. La práctica recomendada es la de construir una estructura separada que soporte la unidad de tratamiento de aire que sea lo más rígida posible (perfiles de aluminio con un momento de inercia alto). Los soportes de los marcos deberían ser paredes gruesas o columnas rígidas que no tengan ningún contacto estructural rígido con otras partes de la estructura del edificio. Incluso pequeños puntos de contacto pueden producir ruido estructural en el edificio. En algunos casos, puede ser práctico colgar la unidad elásticamente desde la estructura del techo. Los aisladores de vibraciones se diseñan con una frecuencia de resonancia fundamental faisl, al menos tres veces menor que la frecuencia de resonancia de la estructura festructura. Los aisladores de vibraciones, así como la estructura, se deberían diseñar con un factor de pérdida estructural lo más elevado posible. No se recomienda el uso de vigas estructurales como parte integral del sistema de aislamiento de vibraciones. H.6 Cañerías y conductos

Las partes vibratorias de los equipamientos de las edificaciones que están suspendidas por los aisladores de vibraciones externos o internos, es decir, el motor, el ventilador, las bombas, etc., no deben estar conectadas a la estructura de la edificación, ya que esto aumentaría el ruido estructural considerablemente. El cableado eléctrico, las cañerías para el abastecimiento de aguas, las mangueras hidráulicas, los conductos, etc., no deben estar sujetos directamente a la estructura del edificio. Las abrazaderas se deberían fijar con material aislante de vibraciones o montar firmemente a las bases (por ejemplo, a bloques de hormigón) que reposan sobre plataformas elásticas en el bloque. Los materiales elásticos utilizados para las plataformas y las abrazaderas deberían mantener las propiedades elásticas con respecto a las cargas físicas y medioambientales (es decir, ser resistentes a la humedad, álcalis y componentes orgánicos). Las salidas de aire en los recintos transmiten sonidos de forma diferente, dependiendo de su ubicación. Las salidas de aire situadas en las esquinas aumentan el ruido de baja frecuencia en el recinto. La elección de las salidas de aire se debería hacer teniendo en cuenta este efecto de la ubicación.

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ANEXO I (Informativo) EJEMPLOS DE CÁLCULO

I.1 Ejemplo para un sistema de ventilaciión Un sistema de ventilación da servicio a un edificio e de oficinas pequeñas. La figura I.1 muestra de forma f esquemática el sistema de ventilación con el ventilador y sus dimensiones, uno de los recintos de oficinas que ventila v y un espacio cerrado por el que pasa el conducto. La taabla I.1 indica los pasos para hacer la predicción y los l datos de entrada utilizados, basados en gran parte en los datoos de la Norma VDI [1] y en el Manual ASHREA [2]. El ejemplo cubre el ruido producido por el ventilador en el recinnto h., el ruido de flujo del silenciador c. en el recinto h.., el ruido de flujo de las entradas de aire en el recinto h. y el soniddo radiado por el conducto e. en el espacio cerrado circuundante.

Figura I.1 − Ejemp plo de una situación con un sistema de ventilación

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Tabla I.1 − Ejemplo de cálculo del sonido radiado dentro de un recinto (h) en la figura I.1; ruido del ventilador a través de las aberturas de salida (rejilla) nr a

elemento

fuente

magnitud LW

−

notas/fuente

63

125

250

500

1 000

2 000

A

Fabricante, Ventilador centr. (q=0,44 m3/s; ΔP=60Pa)

63,0

64,0

65,0

60,0

55,0

50,0

62

+corrección de punto trabajo [1]

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

–

b

codo

ΔLW

[1]

0,0

0,0

1,0

2,0

3,0

3,0

–

c

silenciador

ΔLW

S200/220; I1500; fabricante

2,0

6,0

13,0

25,0

32,0

30,0

–

d

separador

ΔLW

[1]; cociente S=0,5+ aten. curva

3,0

3,0

3,0

3,0

4,0

5,0

–

e

aten. conducto

ΔLW

[1], l = 4,0

3,0

0,4

0,5

0,6

1,0

1,0

–

f

separador

ΔLW

anexo E; cociente S=0,34

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

–

e'

aten. conducto

ΔLW

[1], l = 2,5 m

1,9

0,3

0,3

0,4

0,6

0,6

–

g

rejilla

ΔLW

anexo E.8; plano, S=350 cm2

15,3

9,7

4,9

1,8

0,5

0,1

–

h

aten. recinto

10lg 4/A

A=Aref=10 m2

-4,0

-4,0

-4,0

-4,0

-4,0

-4,0

–

Ln,d (g)

eq.3=a’-(b+c+d+e+f+e’+g)+h

35,2

42,0

39,7

24,6

11,2

7,6

32

Ln,d (f)

como (g), menos aten. conducto f

37,0

42,2

40,0

24,9

11,8

8,2

33

h

De esta forma, el nivel sonoro normalizado ponderado A resultante en el recinto, producido por el ruido del ventilador a través de las dos aberturas de salida, será de 36 dB, el nivel ponderado C para el mismo rango de frecuencias es de 48 dB. Teniendo en cuenta también el campo directo a 2 m de distancia (eq. 3b), da un resultado de 1 dB más, como mucho. Tabla I.2 − Ejemplo de cálculo del sonido radiado dentro de un recinto (h) en la figura I.1; ruido de flujo desde el silenciador a través de la abertura de salida (rejilla) nr

c

elemento

fuente

magnitud

LW

notas/fuente

[1]; ΔP = 50 Pa, v = 5 m/s

63

125

250

500

1 000

28,0

24,0

20,0

16,0

8,0

2 000

A 17

d-

como anteriormente Σ ΔLW 10lg 4/A

23,9

14,1

9,4

6,5

6,8

7,4

−

h

Ln,d (g)

4,1

9,9

10,6

9,5

1,2

-7,4

9

Dado que el nivel a través de una abertura es solo de 9 dB, esta contribución se puede omitir. Tabla I.3 − Ejemplo de cálculo del sonido radiado dentro de un recinto (h) en la figura I.1; ruido de flujo por las aberturas de salida (rejilla) nr

elemento

f h

magnitud

Fabricante; a ca 5 m/s

LW aten. recinto

notas/fuente 2

63

125

250

500

1 000

2 000

A

33,0

34,0

30,0

31,0

31,0

22,0

34

10lg 4/A

A=Aref=10 m

-4,0

-4,0

-4,0

-4,0

-4,0

-4,0

−

Ln,d (g)

eq.3=a-(b+c+d+e+f+g)+h

29,0

30,0

26,0

27,0

27,0

18,0

30

Ln,d (f)

igual que en h.

29,0

30,0

26,0

27,0

27,0

18,0

30

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E 12354-5:2009 EN

Por lo tanto, el nivel sonoro normalizado ponderado A resultante en el recinto, producido por el ruido r de flujo en las aberturas de salida (dos rejillas), será de 33 dB, el nivel ponderado C para el mismo rango de frecuuencias es de 38 dB. Es menos que el ruido del ventilador, pero no por ello despreciable.

Tabla I.4 − Ejemplo de cálculoo del sonido radiado dentro de un recinto (h) en la figgura I.1; niveles sonoros totales debidos al venttilador, silenciador del ruido de flujo y rejillas para el e ruido de flujo nr

elemento recinto, total

magnitud

notas/fuente

63

125

250

500

1 000 0

2 000

A

Ln,d

eq. 2 con resulltados de las tablas I.1, I.2 e I.3

40,0

45,4

43,0

32,1

300,2

21,4

37

Ld (fan)

A=0,16 V/T=0,16 90/0,7

36,8

42,3

39,9

28,9

277,0

18,3

34

De esta forma, el nivel sonoro ponderado A real resultante en el recinto, producido por el sistema dee ventilación, será de 34 dB, el nivel ponderado C correspondientee es de 45 dB.

Tabla I.5 − Ejemplo de cálculo del sonido radiado desde un elemento del conducto e en la figura I.1 nr e e

elemento

magnitud

notas/fuente

63

125

250

500

1 000 0

2 000

A

ventilador

LW en e.

como antes, a – d

64,0

61,0

54,0

36,0

222,0

18,0

49

conducto

Rio

[2]

50,0

55,0

55,0

52,0

444,0

35,0

−

ΔLW

eq.13; cerca deel techo; Ø200 mm; l= 2 m

34,0

39,0

39,0

36,0

288,0

19,0

−

Ln,d

eq.2

30,0

22,0

15,0

0,0

-66,0

-1,0

−

Ld

A=0,16 V/T=0,16 30/1,2

34,0

26,0

19,0

4,0

-22,0

3,0

16

De esta forma, el nivel sonoro ponderado A resultante en el espacio cerrado, producido por el ruidoo del ventilador es de 16 dB, el nivel ponderado C para el mismo rango r de frecuencias es de 34 dB.

I.2 Ejemplo para un bañera de hidromaasaje La figura I.2 de abajo, muestra de forma esquemática una bañera de hidromasaje colocada sobre el e suelo de un cuarto de baño (recinto de emisión) y también fijadda a una pared por una cara; se inyecta cierta potencia estructural tanto a la pared como al suelo. El suelo es un suelo de hormigón de 20 cm, y la pared es una pared de hormigóón de 10 cm. En este ejemplo, se calcula el ruido estructural trannsmitido diagonalmente al recinto de recepción. Las vías de transmisión (2 para cada potencia inyectada) se indican en la l figura I.3. − longitud de la unión suelo-pared: 4 m − dimensiones del recinto de la fuente: 3 m × 4 m × 2,5 m − dimensiones del recinto de recepciónn: 5 m × 4 m × 2,5 m − suelo: 200 mm de hormigón − pared: 100 mm de hormigón

Figura I.2 − Ejemploo de una situación con una bañera de hidromasaje

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Figuraa I.3 − Vía de transmisión implicada Cada nivel de presión sonora transmitido por flancos Ln,s,ij, se calcula de acuerdo con la ecuacción (18a) (véase el apartado 4.4.1), a partir de la potencia esstructural instalada correspondiente, el término de ajjuste y el índice de reducción sonora por flancos; (18a) se reducce a: Ln,s,ij = LWs,inst,i – Dsa,i – Rij – 4 Mediciones en laboratorio de la bañera de hidromasaje h (proyecto de Norma prEN 15657-1) En el laboratorio, la bañera de hidromasaje se s monta en un banco de ensayo de tres planchas, dandoo como resultado tres componentes característicos de la potencia de la plancha de recepción LWs,n,i (potencia corregidaa con respecto a una plancha de hormigón de 10 cm de la movillidad característica Y∞,rec = 5 10-6 m/Ns). Los resultadoos del laboratorio se indican en bandas de tercio de octava. Potencia sonora estructural instalada En el ejemplo, la bañera de hidromasaje soloo está conectada al suelo (índice 1) y a un lado de la pareed (índice 2); así que aquí solo se contemplan 2 componentes de laa potencia. d acuerdo con: Cada potencia instalada LWs,inst,i, se calcula de

LWs,inst,i = LWs,n,i + 10 lg

Y∞,i Y∞,rec

donde Y∞,i es la movilidad característica del receptor (suelo o pared) y se calcula de acuerdo con ell proyecto de Norma prEN 15657-1. En la configuración estudiada, Y∞,2 = 5 10-6 m/Ns m para la pared y Y∞,1 = 1,25 10-6 m/Ns para el sueloo. Término de ajuste El término de ajuste se calcula para cada reeceptor (suelo y pared) de acuerdo con la ecuación (200b) (véase 4.4.4). La ecuación 20b se puede reescribir de la siguieente manera: Dsa,i = 10 1 lgηi – Ri + 10 lg(2πf.mi/ρc) – 10 lgσi donde ηi es el factor de pérdida del receptor y Ri su índice de reducción sonora.

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EN 12354-5:2009

Índice de reducción sonora por flancos Los cuatro índices de reducción sonora por flancos Rij se calculan de acuerdo con la Norma EN 12354-1. Las tablas I.6a e I.6b indican el cálculo detallado en bandas de octava del nivel de presión sonora generado en el recinto de recepción por el suelo y el componente de potencia de la pared, respectivamente; la tabla I.7 indica el nivel sonoro total generado. Tabla I.6a − Nivel de presión sonora normalizado Ln,s,1, generado en el recinto de recepción por el componente de potencia del suelo elemento

magnitud

63

125

250

500

1 000

2 000

Lwsn,1

67,6

67,3

64,4

48,4

42,5

41,3

Fuente (instalada)

Lwsn,inst,1

61,6

61,3

58,4

42,4

36,5

35,3

Factor de pérdida

10 lg η

-11,5

-12,5

-13,5

-14,5

-15,5

-16,5

R

42,2

41,4

49,3

57,7

63,9

71,7

10 lg σ

-1,0

0,5

0,0

0,0

0,0

0,0

Término de ajuste

Ds,a

-26,1

-24,8

-30,3

-36,6

-40,8

-46,6

Rij (por flancos), EN 12354-1

R11

48,4

48,9

57,3

66,2

72,9

81,2

R12

48,0

48,9

56,8

65,6

72,4

80,6

Ln,s,11

35,4

33,3

27,4

8,8

0,4

-3,3

22

Ln,s,12

35,8

33,2

27,8

9,4

0,9

-2,7

22

Ln,s 1

38,6

36,3

30,6

12,2

3,7

0,0

25

A

Fuente (laboratorio)

Índice R Eficiencia de radiación

Nivel de presión sonora normalizado

A

Tabla I.6b − Nivel de presión sonora normalizado Ln,s,2, generado en el recinto de recepción por el componente de potencia de la pared elemento

magnitud

63

125

250

500

1 000

2 000

Lwsn,2

54,6

55,6

56,1

38,8

31,2

32,0

Fuente (instalada)

Lwsn,inst,2

54,6

55,6

56,1

38,8

31,2

32,0

Factor de pérdida

10 lg η

-11,5

-12,5

-13,5

-14,5

-15,5

-16,5

R

37,9

36,6

44,2

52,2

58,2

66,2

10 lg σ

-8,0

-3,0

0,0

0,0

0,0

0,0

Término de ajuste

Ds,a

-17,9

-19,5

-28,1

-34,1

-38,1

-44,1

Rij (por flancos), EN 12354-1

R21

47,5

48,9

56,8

65,6

72,4

80,6

R22

47,7

48,7

56,4

64,9

72,0

80,0

Ln,s,21

21,0

22,2

23,4

3,4

-7,1

-8,5

16

Ln,s,22

20,8

22,5

23,8

4,0

-6,7

-7,9

16

Ln,s 2

23,9

25,4

26,6

6,7

-3,9

-5,2

19

Fuente (laboratorio)

Índice R Eficiencia de radiación

Nivel de presión sonora normalizado

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Tabla I.7 − Nivel de presión sonora total normalizado Ln,s, generado en el recinto de recepción por la bañera de hidromasaje nivel de presión sonora normalizado

63

125

250

500

1 000

2 000

A

Ln,s 1

39

36

31

12

4

0

25

Ln,s 2

24

25

27

7

-4

-5

19

Ln,s total

39

37

32

13

4

1

26

De esta forma, el nivel sonoro normalizado ponderado A en el recinto de recepción, producido por la bañera de hidromasaje, será de 26 dB. I.3 Ejemplo para un sistema de saneamiento

La figura I.4 muestra una situación de edificación con un recinto de recepción diagonalmente por debajo de un cuarto de baño con una cisterna en un sistema de pre-instalación de pared con elementos de conexión tanto a la pared como al suelo. También se indican las vías de transmisión sonora estructural consideradas.

− recinto de la fuente - 4,52 m × 3,40 m, altura 3,0 m, recinto de recepción - 4,52 × 4,50 m, altura 2,75 m; − suelo/techo: 180 mm de hormigón reforzado, ρ = 2 300 kg/m3, m’ = 414 kg/m2; − pared de instalación (pared de separación) y pared en el recinto inferior: 100 mm de bloques de yeso, ρ = 920 kg/m3, − m' = 92 kg/m2, rígidamente conectado a las estructuras circundantes sin material elástico; − otras paredes laterales: 240 mm de ladrillos de silicato de calcio, ρ = 2 000 kg/m3, m' = 490 kg/m2, con revestimiento; − estas paredes no se tienen en cuenta posteriormente. Figura I.4 − Ejemplo de una situación de edificación con equipamiento de saneamiento en el recinto de la fuente; en la pared del recinto de la fuente excitada por los contactos de la pared y el suelo a través de los contactos del suelo del sistema de inodoro instalado en la pared previa con la cisterna

Los datos aplicados de la fuente se han obtenido por las mediciones mediante el método de la plancha de recepción, de acuerdo con el proyecto de Norma prEN 15657-1. El espectro de excitación utilizado para la predicción es un espectro de potencia sonora máximo. El espectro se obtuvo registrando el proceso de descarga de agua completo (55 s) con Leqs cortos y hallando la potencia sonora máxima dentro de estos registros de tiempo para cada banda de tercio de octava (caso de la peor situación para todas las bandas de frecuencia y todos los intervalos de tiempo). Los niveles de potencia medidos y las magnitudes de la fuente derivadas se presentan en la tabla I.8.

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EN 12354-5:2009

Tabla I.8 − Niveles de potencia sonora estructural de la fuente (medidos según el proyecto de Norma prEN 15657-1, instalación en el edificio, y el nivel característico según la Norma EN 12354-5); en bandas de octava y ponderación A magnitud LW,s; pared

notas/fuente

notas/fuente -6

medido

Yplancha = 5,34 10 m/Ns -6

63

125

250

500

1 000

2 000

A

61,7

59,8

47,2

44,9

38,8

27,2

48

Lw,instalado

+10lg Ypared/Yplancha

Ypared =24,1 10 m/Ns

68,2

66,3

53,7

51,5

45,4

33,7

54

Lw,sc

+10lg Yfuente/Yplancha

Yfuente =1,0 10-3 m/Ns

84,4

82,5

69,9

67,6

61,6

49,9

70

-6

LW,s; suelo

medido

Yplancha = 5,34 10 m/Ns

57,4

56,2

44,0

42,4

34,9

28,9

44

Lw,instalado

+10lg Ypared/Yplancha

Ysuelo =1,65 10-6 m/Ns

52,3

51,1

38,9

37,3

29,8

23,8

39

80,1

78,9

66,7

65,1

57,6

51,6

67

Lw,sc

+10lg Yfuente/Yplancha

-3

Yfuente =1,0 10 m/Ns

Los niveles de presión sonora resultantes se calculan por separado para las dos vías de transmisión para cada excitación de la pared y el suelo, y se presentan en la tabla I.9. Tabla I.9 − Niveles sonoros estructurales resultantes para la situación de la figura I.5 y los datos de la fuente según la tabla I.8 magnitud

notas/fuente

notas/fuente

63

125

250

500

1 000

2 000

A 70

LWsc,pared

excitación de la pared

84,4

82,5

69,9

67,6

61,6

49,9

Dc, pared

pared

Ypared =24,1 10-6 m/Ns

16,2

16,2

16,2

16,2

16,2

16,2

Dsa, pared

pared

eq. 20b, m'= 92 kg/m2

-13,6

-17,3

-17,4

-20,0

-26,9

-32,9

Rij,ref

pared > suelo; EN 12354-1

Sref = 10 m2

43,0

46,0

50,2

54,7

64,6

73,0

10lg(Si/Sref)

Si = 12,8 m2

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

10lg(Aref/4)

Aref = 10 m2

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

Ln,s,ij

ij= vía pared>suelo

eq.18

33,8

32,6

15,9

11,7

2,6

-11,4

Rij,ref

pared>pared; EN 12354-1

Sref = 10 m2

37,0

41,2

35,9

37,7

49,0

57,8

Ln,s,ij

ij= vía pared>pared

eq.18

39,8

37,4

30,1

28,7

18,3

3,8

29

LWsc,suelo

excitación del suelo

80,1

78,9

66,7

65,1

57,6

51,6

67

Dc, suelo

suelo

Ysuelo =1,65 10-6 m/Ns

27,8

27,8

27,8

27,8

27,8

27,8

Dsa, suelo

suelo

eq. 20b, m'=414 kg/m2

-15,5

-19,4

-26,7

-33,2

-39,1

-44,8

2

42,4

45,9

50,1

54,7

64,6

73,0

Rij,ref

suelo>suelo; EN 12354-1

Sref = 10 m

10lg(Si/Sref)

Si = 15,4 m2

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

10lg(Aref/4)

Aref = 10 m2

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

18

Ln,s,ij

ij = vía suelo>suelo

eq.18

19,5

18,7

9,7

9,9

-1,5

-10,3

Rij,ref

suelo>pared; EN 12354-1

Sref = 10 m2

29,1

32,3

43,7

53,5

62,1

70,1

Ln,s,ij

ij = vía suelo>pared

eq.18

32,8

32,3

16,1

11,1

1,0

-7,4

18

eq.17

41,4

39,6

30,5

28,9

18,5

4,4

29

Ln,s total

10

Por tanto, el nivel sonoro normalizado ponderado A en el recinto de recepción, producido por la descarga de agua será de 29 dB.

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