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PANTALLAS ACÚSTICAS

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Pantallas acústicas para instalaciones ruidosas en exteriores

Pantallas acústicas

Revisado como actúa el marco legal, ingenierías e instaladores deben tomar decisiones, a nivel de proyecto, sobre que medidas de reducción de ruido se deben aplicar sobre los focos de ruido situados en la cubierta del edifico: ¿es necesario hacer algo? ¿Será suficiente una pantalla, o se debe definir en el proyecto un cabinaje de los equipos?. Esperar a tener los equipos en cubierta y funcionando para entonces poder realizar una medición sonométrica desde los receptores, y definir las medidas correctoras, es una posible opción pero puede encarecer la inversión prevista y puede ser origen de denuncias vecinales (en ocasiones las quejas de ruido se producen en cuanto los vecinos “ven” las máquinas, sin que estas estén en funcionamiento).

Ante esta tesitura es mejor definir las medidas correctoras a nivel de proyecto y con los datos disponibles, de forma que se pueda valorar su coste económico y considerarlo como parte de la inversión de instalaciones, pero garantizando que la medida correctora a realizar será eficaz(cumplimiento marco legal) y eficiente (coste/resultado).

En general no todos los fabricantes dan una correcta información sobre los datos sonoros que producen sus equipos, y aunque la información va mejorando, nunca se definen niveles de potencia (Lw) o presión sonora (Lp) en bandas de 1/3 de octava, siendo por tanto difícil o imposible hacer una posible evaluación, a priori, de los factores de penalización Kf, Kt, Ki.Siempre existe la posibilidad de realizar medidas sobre un equipo igual, instalado en otra ubicación, y tomar dichos valores como datos de partida para el diseño de soluciones, pero teniendo en cuenta que esa medida sonométrica puede estar afectada por unas condiciones del entorno (ruido fondo, reflexiones de la onda sonora, etc,..) que pueden hacer variar los datos reales de la máquina. Por tanto es importante que los fabricante de equipos de clima y ventilación mejoren la información acústica que facilitan a ingenierías y instaladores. 

Partiendo de unos niveles de presión o potencia sonora facilitados por el fabricante (en valor global y en bandas de octava entre 125 – 8000Hz), de la zonificación acústica del emplazamiento dada por la administración local (niveles máximos admisibles en inmisión exterior/interior), y de la ubicación de los receptores, la teoría acústica geométrica y su formulación, permiten realizar una estimación de los niveles de presión sonora sobre los receptores, y a partir de aquí diseñar pantallas o cabinajes.

Para realizar dicha estimación se debe hacer una simplificación y considerar la fuente como un “foco de ruido puntual” que en “condiciones de campo libre” y con directividad Q=2 (sobre suelo reflectante). Bajo esas condiciones ideales podemos calcular el nivel de presión sonora en el receptor, como:

Si partimos de datos de potencia sonora Lw: L2 = Lw – 20 log r – 8

Si partimos de datos de presión sonora L1 a una distancia r1: L2 = L1 – 20 Log (r2/r1)

  Estas expresiones se pueden utilizar frecuencialmente con los datos en bandas de octava o bien con un nivel global (menor información). Si el nivel en inmisión exterior calculado L2 está por encima del ruido de fondo de la zona, el funcionamiento de la instalación será detectable, y será por tanto necesario definir medidas de reducción de ruido (siempre que dicho nivel supere el nivel máximo de inmisión del marco legal).

El nivel calculado L2, es bajo los condicionantes de “fuente puntual” y “campo libre”, por tanto la presencia de paredes y otras superficies que puedan originar reflexiones de la onda sonora directa, harán aumentar dicho nivel en la situación real. Las reducciones de ruido máximas que puede aportar una pantalla acústica, parámetro que se denomina I.L. (insertion Loss), son del orden de 10 – 15 dB(A), en receptores situados en la “sombra acustica” de la pantalla, y menores a 10dB(A) para recpetores situados en la zona de “penumbra”.

Si se necesitan reducciones I.L. de ruido superiores a 15dB(A), no será viable la colocación de una pantalla y se deberá o bien escoger un equipo con menor nivel de potencia sonora o bien definir un cabinaje del equipo, con sus correspondiente silenciadores de entrada y salida de aire, que den una atenuación acústica del mismo orden que el aislamiento ( R ) del panel de la cabina, y que sean adecuados al caudal de aire y a la presión disponible del equipo (a menudo se deben sobrepresionar los ventiladores o buscar turbinas centrífugas).

Para el caso de pantallas, el cálculo de su atenuación I.L. (nivel de presión sonora en el receptor antes y después de colocar la pantalla), se reduce en general a un problema geométrico: emisor – pantalla – receptor, y al cálculo del numero de Fressnel, a partir del cual se calcula la atenuación acústica de cada camino de transmisión mediante los Abacos de Maekawa o otra formulación empírica existente.

Nº Fressnel   N = 2 δ /λ    con δ = A+ B – d

 El número de Fressnel tiene en cuenta la longitud de onda (λ) asociada a cada banda de frecuencia. En frecuencias bajas las longitudes de onda son grandes (50Hz = 6,9m) y las dimensiones definidas a la pantalla (altura y longitud) pueden no resultar un “obstáculo” para dicha frecuencia, es decir la pantalla se dimensiona en función de las longitudes de onda del ruido incidente. 

La eficacia de la pantalla viene por tanto condicionada por su posición respecto al foco. Cuanto más próximo al foco emisor se sitúe la pantalla, mayor será su efectividad.

Existen en el mercado softwares de simulación acústica que implementa la formulación indicada y que además tienen en cuenta las reflexiones de la onda sonora directa emitida por el foco de ruido sobre las superficies (paredes y muros) del entorno, para calcular de forma más precisa los niveles de presión sonora en los receptores. 

El cálculo de la atenuación de las pantalla no tiene en cuenta las característica físicas de la misma: peso (kg/m2), absorción acústica del material de acabado (?), aislamiento del panel empleado (R),…), sino solo su geometría, pero es importante tener en cuenta, aunque no entre en el calculo, la absorción acústica de la pantalla para aumentar su eficacia y de cara a evitar posibles reflexiones de la onda sonora hacia otros receptores.

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