MARCO TEORICO Acondicionamiento acústico Consiste en la definición de las formas y revestimiento de las superficies interiores de un espacio arquitectónico, con el objeto de conseguir las condiciones acústicas más adecuadas para el tipo de actividad que se haya previsto. (Carrión, 1998:19) Historia Para entender de donde viene esta rama de la acustica es necesario conocer los antecedentes historicos y aquellos fenomenos vinculados a su aplicación, para esto nos remontamos a la antigüedad: Los escritos más antiguos que se conocen sobre acústica arquitectónica datan del siglo I a. C., más concretamente, el año 25 a. C. y se deben a Marco Vitrubio Polio, ingeniero militar de Julio César. En estos escritos describen varios diseños para la acústica de los antiguos teatros romanos. Por ejemplo, se utilizaban vasijas de bronce afinadas que actuaban como resonadores, bajos o agudos. Aunque las vasijas servían para redirigir el sonido en una dirección diferente a la inicial, no lo reforzaban. En Mesoamerica Más de 1000 años antes de la creación de la acústica arquitectónica moderna, en la boca del pozo de los brujos de agua, Chichén Itzá, se estaba comenzando la creación de uno de los fenómenos de acústica arquitectónica antigua más sobresalientes. La acústica arquitectónica moderna, nació a finales del siglo XIX gracias al físico americano Wallace Clement Sabine. En 1895, cuando se inauguró el Museo de Arte Fogg, los miembros del consejo de la Universidad de Harvard, al comprobar que la acústica del recinto era pésima y que el discurso de los oradores eran poco entendibles, pidieron a Sabine que resolviera el problema. Cuando llegó el momento de la inauguración en 1900, Sabine se llevó una gran decepción, ya que el tiempo de reverberación de la sala no se ajustaba al que él había predicho teóricamente. Fue muy criticado por los medios de comunicación y por otros expertos en la materia. Tras este fracaso Sabine abandonó sus investigaciones y volvió al mundo universitario, dedicándose a la enseñanza hasta su muerte en 1919. Sin embargo, la historia colocó a Sabine en el lugar que merecía. En 1950, cincuenta años después de la construcción del teatro, se realizaron algunas pruebas y se pudo contrastar que los cálculos de Sabine eran correctos. La acustica en las iglesias y como ciencia es relativamente joven, pues hasta los estudios de Sabine en la primera mitad del siglo XX no fue estudiada en profundidad. De hecho, cualquier fenómeno acústico estaba más ligado a la magia o a milagros que no a una realidad física. Así, todo lo relacionado con las iglesias, no podría ser malo, al contrario: todo era bueno, divino. Las iglesias como elemento arquitectónico han sido un alarde de poder y objeto de culto, por lo que cuanto más grande y más vistosa fuera la construcción, más cerca de Dios estaba, más renombre podrían llegar a tener el lugar, entre otras cosas. Bien conocidos son los retos arquitectónicos que dichas construcciones significaban para la época, a medida que avanzaban las técnicas constructivas se podían construir templos más grandes con menor cantidad de materiales y sin perder resistencia estructural. Pues bien, a medida que empezaban a crecer en tamaño, también crecían los problemas acústicos. Las iglesias han sido construidas básicamente de piedra tallada con techos de madera, y casi todas contienen una sala principal de volumen considerable donde iban los feligreses (el público) y un sitio semicircular donde se ponía el altar (el emisor). La principal terminación de estos recintos es la piedra, que es un gran reflector acústico. Por otro lado tenemos los ornamentos, murales y otros elementos cuyo comportamiento acústico se parece más a un difusor. Cuando se habla de acustica suele clasificarse en cuatro tipos de representaciones: - - - - Acústica geométrica: Se asocia a una onda sonora que se propaga un rayo.Cuando las longitudes de onda son pequeñas en comparación con lasdimensiones de la sala y los obstáculos interiores (no hay difracción) y el coeficiente de absorción de las paredes es bajo, se cumple la ley de reflexión. Una fuente sonora puntual colocada delante de una plano reflector produciráuna fuente imagen a igual distancia del plano, en su posición simétrica. Lapotencia efectiva de la fuente imagen dependerá de la absorción de la pared. Acustica estadistica: Imaginemos una fuente acústica que irradia energía en el interior de una sala. Al principio las ondas sonoras se propagan libremente en el interior del recinto. A partir de cierto instante, las ondas comienzan areflejarse en las paredes, de modo que las ondas reflejadas y las incidentes se superponen. Si en un determinado instante la fuente deja de emitir, el sonido no desaparece inmediatamente, sino que persiste hasta que es absorbido porlas paredes. Esto es lo que se denomina reverberación. Para estudiar estefenómeno no basta con examinar el camino seguido por los rayos sonorosemitidos por la fuente, sino que hay que realizar un estudio estadístico detodos los rayos presentes en el recinto. Acústica ondulatoria: Tiene en cuenta el carácter ondulatorio del sonido.Aborda el problema de la resolución de la ecuación de ondas con suscorrespondientes condiciones de contorno. Permite conocer las resonancias deuna sala y cuando tienen importancia. Acústica arquitectónica: La acústica arquitectónica deriva del desarrollo desiglos de la acústica y la necesidad de una calidad adecuada de música ypalabra, pero recién en el siglo XX se constituye en ciencia. Su mayorexpresión se manifiesta en la elaborada y compleja arquitectura de las grandessalas, pero es de aplicación en recintos más simples para los que se requiereinteligibilidad, privacidad y confort acústico. Marco conceptual Tambien se definen los fenomenos fisicos que se tendran en cuenta: - Reflexión del sonido: Cuando una fuente emite un sonido en un espacio cerrado, el sonido se desplaza libremente durante un instante de tiempo hasta llegar a un punto en el cual impacta contra una de las superficies límite de la sala donde se presentan - - - - - - dos efectos relevantes. El primer efecto corresponde a la absorción de la energía. El segundo efecto corresponde a la reflexión de la energía restante, la cual retorna nuevamente al recinto y corresponde a una onda subsecuente al sonido directo de la fuente. “La onda incidente sobre un muro regresa a la sala con menor energía y además con un ángulo igual al de la onda que incidió sobre la superficie”. (Everst, 2001: 235) Difusión del Sonido: Si los niveles de presión acústica son constantes en todoslos sitios de un recinto, y las ondas sonoras viajan en todas las direcciones, sepuede decir que el sonido es homogéneo, o sea que prevalece una condiciónde difusión en la habitación. Difracción del Sonido: Es el fenómeno acústico que causa que las ondas sonoras se doblen o rodeen obstáculos como esquinas, columnas, paredes,etc. Nivel de presión sonora: El nivel de presión sonora (SPL) es una forma de medir la variación de presión en decibelios, generada por una onda sonora que se desplaza en un medio elástico. Ruido de fondo: Ruido es aquel sonido no deseado, hecho por el cual se traduce en una molestia para la actividad que estemos desempeñando. Por su parte, se entenderá la onda sonora como una vibración mecánica que se propaga a través de un medio material elástico y denso como el aire y que es capaz de producir una sensación auditiva. “El ruido de fondo, es aquel ruido que se percibe en una sala cuando en la misma no se realiza ninguna actividad. Es utilizado para establecer su diferencia con respecto al ruido producido por una fuente y así determinar su relación”. (Carrión, 1998:42) Tiempo de reverberación: "Es el tiempo expresado en segundos que requeriría el nivel de presión sonora para decaer en 60 dB, a una tasa de decaimiento obtenida por una regresión lineal de mínimos cuadrados" (ISO3382). El físico W. C. Sabine definió técnicamente la reverberación como el tiempo que transcurre desde el instante en que una fuente sonora se interrumpe hasta que su energía decae a 1/1.000.000 de su fuerza original. Esta caída de energía es cuantificada como nivel de presión sonora, que en escala logarítmica corresponde a 60 decibelios. (Sabine, 1961) Eco: Es él más serio de los defectos acústicos. Un eco es la repetición de unsonido original suficientemente alto para ser escuchado claramente por encimade la reverberación y el ruido de fondo. Para la palabra hablada, los ecospueden ser percibidos cuando los intervalos de tiempo entre el sonido directo yreflejado son mayores de 60 ms. Distorsión: Se crea cuando se aplican tratamientos absorbentes excesivos ocon características de absorción muy dispares entre frecuencias. Esto sepercibe como un cambio en la calidad musical. Materiales absorbentes: Los materiales absorbentes son aquellos materiales con altos coeficientes de absorción y se caracterizan por ser porosos, comúnmente formados por sustancias fibrosas o granulares, de tal forma que el sonido pueda atravesarlos y así generar fricción molecular a través de las diminutas cavidades internas que posee, produciéndose perdida de la energía. (Recuero, 1999: 63) Debido al apoyo de los conceptos anteriormente expuestos nos ayudaran a obtener unos parámetros establecidos para mitigar los errores y problemas acústicos; consideramos relevantes estas definiciones porque serán necesarias para el enriquecimiento del proceso de trabajo. En la siguiente tabla se puede observar el coeficiente de absorcion acustica en funcion de la frecuencia de los materiales con los que se trabaja y tambien una diferencia de estos con materiales profesionales (Difusores y paneles) mayormente utilizados en la ingenieria acustica: BANDAS DE FRECUENCIA (Hz) MATERIAL ESPESOR (cm) MASA 125 250 UNITARIA(kg/m²) MADERA 1Cm/2Cm 15 Kg/m2 0.15 0.11 0.10 0.07 0.06 0.07 CORTINA 0.3Cm 8,5 y 9 Kg/m2 0.07 0.31 0.49 0.75 0.70 0.60 SABANAS/COBIJAS/MANTAS 0.4Cm 10Kg/m2 0.03 0.04 0.11 0.17 0.24 0.25 TAPETES 1Cm 8Kg/m2 0.04 0.07 0.15 0.30 0.45 0.60 ALGODON 0.3Cm 3Kg/m2 0.03 0.04 0.11 0.17 0.24 0.25 ESPEJO 0.6Cm 20Kg/m2 0.04 0.03 0.02 0.01 0.07 0.04 PIEDRA 5Cm 30Kg/m2 0.19 0.23 0.43 0.37 0.58 0.62 ESPUMA ACUSTICA 5Cm 20Kg/m2 0.20 0.25 0.55 0.70 0.65 0.62 PANEL DE MADERA 58Cm 25Kg/m2 0.10 0.10 0.10 0.08 0.08 0.07 PLACAS DE YESO 60Cm/m2 30Kg/m2 0.32 0.07 0.05 0.05 0.02 0.02 500 1000 2000 4000 PARQUET DE MADERA 30Cm/m2 20Kg/m2 0.04 0.04 0.07 0.06 0.06 0.07 LANA DE ROCA 10Cm/m2 15Kg/m2 0.19 0.74 0.95 0.98 0.96 1.04 LANA DE VIDRIO 5Cm/m2 14Kg/m2 0.15 0.25 0.40 0.50 0.65 0.70 MARCO LEGAL O NORMATIVO En cuanto a la normativa constituida, siendo la responsable de permitir que realicemos este proyecto encontramos lo siguiente: 1- El tiempo de reverberación se define en la norma ISO 3382 como el tiempo que tarda (en segundos) un sonido en disminuir su nivel de ruido en 60 dB después de que la emisión de la fuente se haya detenido. El tiempo de reverberación se mide más comúnmente, por razones prácticas, a través de una decaída de 20 dB o 30 dB (denotado T20 y T30), 5 dB después de que cese el ruido, y luego se extrapola al rango completo de 60 dB (denotado T60). La nomenclatura general es TR, o de sus siglas en inglés RT (reverberation time). 2- La Resolución 0627 de 2006 por la cual se establece la norma nacional de emisión de ruido y ruido ambiental. 3- La Resolución 8321 de 1983 sobre protección y conservación de la audición de la salud y el bienestar de las personas, por causa de la producción y emisión de ruidos. 4- Para ejecutar las mediciones acústicas se tuvo en cuenta el uso de la norma ISO 3382 – 1997 que define la medición de la respuesta de impulso. 5- Para realizar cualquier diseño acústico, resulta imprescindible disponer de los coeficientes de absorción obtenidos mediante ensayos de laboratorio, según un procedimiento homologado (norma ISO 354 / UNE-EN 20354). Dichos coeficientes deberán ser solicitados, en cada caso, al correspondienteproveedor, que tendrá que acreditar su validez mediante el pertinente certificado. 6- Norma IRAM 4062 denominada “Ruidos molestos al vecindario”. BIBLIOGRAFIA: - Acustica Arquitectonica - pelumasmas. (s. f.). Recuperado de: https://sites.google.com/site/pelumasmas/acustica-arquitectonica - E. (2020, 23 julio). ¿Cómo controlar el ruido, cumpliendo con la normatividad y con un entorno de personas satisfechas? -. Ecoacústika. Recuperado de: https://ecoacustika.com/como-controlar-el-ruido-cumpliendo-con-la-normatividady-con-un-entorno-de-personas-satisfechas/ - Benavides, D. (s. f.). tesis diseño y acondicionamiento acustico emisora. Scribd. Recuperado de: https://es.scribd.com/document/172689670/tesis-diseno-yacondicionamiento-acustico-emisora - Gráficas materiales (vidrio, concreto) - Técnicas de adecuación Historia de acondicionamiento acústico – Antecedentes – Marcó técnico (comparación con lo profesional) - Referencias – - Reglamento o leyes