EL AIRE ACONDICIONADO Y SUS EFECTOS ACÚSTICOS

Por: Roberto Rojas D. Con información de: ASHRAE, ISOVER, SOLER & PALAU. Imagenes: 123RF

Un buen aislamiento acústico es una parte fundamental para lograr un grado de confort adecuado tanto en nuestra vida diaria como en las instalaciones de aire acondicionado, ya que al impedir que los sonidos provenientes del sistema de climatización se propaguen de un lado a otro o, por lo menos, que al trasmitirse pierdan la mayor parte de su intensidad.

Por ello antes de adentrarnos en el tema es preciso que tengamos claras algunas generalidades sobre acústica que nos permita comprender mas fácilmente el tema.

El sonido puede definirse como la sensación que produce en el órgano del oido, el movimiento vibratorio de los cuerpos, transmitido por un medio elástico, como el aire y el agua. los cuerpos que producen sonidos vibran, es decir, que su formación molecular oscila de un lado a otro de la posición de equilibrio.

En cada medio difiere la velocidad a la que se propaga el sonido por ejemplo:

Ahora le presentamos las diferentes intensidades de ruidos en interiores de edificios:

Como podemos ver en las tablas anteriores existen diferentes valores de nivel acústico de ruidos en ambientes exteriores e interiores por ello la acústica en las instalaciones de aire acondicionado (climatización) es un aspecto clave para garantizar el confort en el interior y, en algunos casos, también en el exterior del edificio. Con un correcto aislamiento acústico en la instalación de climatización se logrará obtener un nivel sonoro medio admisible en las distintas partes de la instalación proyectada según el uso a que este destinado.

En los sistemas de climatización influyen dos factores en el sonido producido por la instalación, el primero es el ruido producido por los ductos y tuberías que se propaga a través de las paredes y se soluciona aislando acústicamente de manera correcta ductos y tuberías a manera de amortiguar al máximo la vibración en ellos por el paso de aire y fluidos. El segundo es la reverberación, el fenómeno debido a la reflexión del sonido sobre las paredes de los locales cerrados.

A manera de referencia a continuación le presentamos las diferentes intensidades de ruidos exteriores de diversas fuentes:

Para medir el sonido se utiliza la unidad de nivel acústico llamada decibelio o decibel (abreviado: dB) que se define como la décima parte de un belio y este es la unidad de potencia sonora con que se expresa la diferencia entre dos sonidos cuyas intensidades se hallan en la relación 10 a 1. Como referencia es muy difícil precisar el limite inferior de los ruidos peligrosos para el oido humano pero puede asegurarse que mas allá de un nivel de 80 a 90 dB se entra ya en la zona patológica especialmente cuando el sonido es continuo porque se alcanza una zona peligrosa hacia los 70 dB en sonidos agudos.

Si existe reverberación excesiva o insuficiente la audición al interior resulta defectuosa, esto se corrige revistiendo parte de las paredes, techos y superficies con materiales absorbentes acústicos, un ejemplo simple de ello lo tenemos en habitaciones vacías como baños o habitaciones con muebles como salas y recamaras donde la voz en cada uno de estos espacios se percibe de manera diferente.

Por lo anterior es sumamente importante un correcto nivel acústico en la instalación del sistema de climatización en los locales donde el sonido actúa como agente fundamental: cines, teatros, salas de música, salas de conferencias, iglesias, etc. El éxito de este tipo de instalaciones reside en sus condiciones acústicas ya que el público usuario prefiere los lugares donde el nivel de ruido es menor.

El ruido interior producido en las instalaciones de climatización puede evitarse o reducirse llevando a cabo un adecuado diseño de los ductos, ventiladores y rejillas. Los datos de ensayo de ruido de los elementos de una instalación de ventilación, por ejemplo, rejillas o ventiladores, deben analizarse en función de la distancia al equipo; se produce una atenuación a medida que aumenta la distancia.

Ruido por transmisión de la voz

La mayor parte de los ruidos por transmisión de voz en sistemas de ventilación se produce por el paso del sonido a través del espacio libre existente entre el hueco en la estructura edificatoria y el propio ducto. Para evitar este ruido se recomienda inyectar en este hueco un material aislante, generalmente, espuma de poliuretano.

Ruido por paso de aire en ductos, bocas y curvas

Se elegirán, preferiblemente, ductos circulares. Estos ductos dan lugar a unos valores menores de turbulencia, con la consiguiente reducción de ruido. También se utilizarán bocas y rejillas con bajos niveles acústicos. Es habitual que la instalación no se encuentre equilibrada hidráulicamente cuándo se ejecuta, lo que dará lugar a velocidades excesivas en algunas zonas y, por lo tanto, a la aparición de ruidos. En caso de que sea necesario, se pueden colocar silenciadores en los ductos, generalmente, en forma de aislamiento acústico. Dimensionar adecuadamente los ductos y rejillas disminuyendo la velocidad de paso del aire en ellos, reduce notablemente le ruido.

Ruido directo del equipo

En el caso de un sistema de extracción central, con o sin intercambiador de calor o energía, este ruido puede ser mayor, por lo que es fundamental optar por sistemas de calidad y que presenten bajos niveles acústicos. Además, se deben instalar en zonas en las que habitualmente no haya usuarios, como, por ejemplo, en despensas, lavaderos o desvanes. La instalación de este tipo de equipos en zonas comunes no es recomendable, ya que dará lugar a transmisión de ruido a otras estancias.

Ruido por vibraciones en motores o ventiladores

Los ruidos originados por ventiladores y motores de los sistemas de ventilación no suelen ser debidos al propio motor o ventilador, sino a la falta de suficiente peso específico del elemento estructural donde se instalan, lo que da lugar a vibraciones. Un ejemplo habitual de quejas de los usuarios se produce cuando estos equipos se instalan en paredes de mampostería o falso plafón, donde se producen vibraciones que son muy molestas y que no poseen una solución sencilla. Fijar los equipos a elementos estructuralmente rígidos o colocar anti vibratorios elásticos puede ser una buena solución.

Actualmente existen normatividades de criterio acústico para las instalaciones de climatización entre las que se encuentran la normatividad RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios en España), la IT sobre la exigencia de calidad del ambiente acústico (Instrucción Técnica de la RITE), el Código Técnico de la Edificación y la Norma UNE 100713 para instalaciones de climatización en hospitales.

Los fabricantes de equipos ofrecen datos y parámetros para mostrar el nivel acústico de sus equipos como:

Prueba ASTM 423 y valor NRC del material

Coeficientes de absorción sonora de los productos absorbentes utilizados en ductos de ventilación y aire acondicionado.

Nivel de atenuación de ductos prefabricados

La atenuación de ductos prefabricados, expresada como pérdida por inserción (∆L), y la atenuación total de los silenciadores que estén empotrados en fachadas o en otros elementos constructivos.

Coeficiente de amortiguamiento

Es el coeficiente de amortiguamiento, deflexión estática, la transmisibilidad, y carga máxima, de los sistemas antivibratorios utilizados en el aislamiento de equipos y ductos.

Para cada parte del sistema es imprescindible aplicar un material absorbente acústico de acuerdo a su origen por ejemplo para el ruido aéreo que es la transmisión en el aire (por ejemplo, el ruido generado por las aspas de un ventilador) se tratara con materiales absorbentes en lana de vidrio y para el ruido estructural el cual se transmite por el medio sólido y se disipa en el medio aéreo, deberá de ser tratado con sistemas de amortiguación (antivibratorios) que controlen la transmisión de las vibraciones.

Por ultimo es importante tener un buen revestimiento de ductos, estimando la reducción de ruido mediante la siguiente formula, donde:

∆L representa la atenuación del ruido.

α es el índice de absorción sabine para el material.

P es el perímetro interno del ducto.

S es la sección sin conducto.