La web de AcústicaFácil se ha propuesto hacer una serie de publicaciones donde presentará un recorrido por los distintos tipos de absorbentes acústicos y sus características. Así nos lo ha comunicado el reciente colaborador de teoriadeconstruccion.net Matías Hernández, fundador de Acústica Fácil.
Explicarán los siguientes tipos:
1‐ Materiales porosos flexibles y no flexibles
2‐ Materiales flexibles
3‐ Paneles membrana
4‐ Resonadores
5- Otros
1- Materiales porosos
Estos materiales están constituidos por un medio sólido (esqueleto) recorrido por cavidades mas o menos porosas comunicadas con el exterior del material. El ejemplo mas conocido de este tipo de materiales acústicos es la Lana de roca y la fibra de vidrio, sin embargo existe un amplia gama de los mismos.
En el caso de materiales absorbentes acústicos porosos la absorción acústica se produce por una doble pérdida energética de las ondas sonoras al chocar con el material. Por un lado se produce una pérdida energética por la vibración de las fibras que componen el material y por otro, el rozamiento del aire con el esqueleto del material. Normalmente estos materiales son buenos absorbentes acústicos de alta y media frecuencia, sin embargo la absorción por frecuencia sonora en estos materiales depende básicamente de los siguientes factores:
- Espesor del material
- Montaje
- Porosidad del material y densidad
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El
espesor del material influye principalmente absorción en frecuencia. Existe una regla bien sencilla que es aplicable a este hecho: a
mayor espesor del material
menor es la frecuencia a a partir de la cual la absorción es mayor. Para ilustrar este hecho con un ejemplo podéis ver los coeficientes de absorción para una lana de roca de 5 cm y una de 10 cm.
Como se puede ver en el gráfico la lana de roca de 10 cm tiene una absorción por encima de 0,8 a partir de la frecencia de 315 Hz mientras que la lana de roca de 5 cm comienza en la frecuencia de 500 Hz .
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El
montaje del material respecto a la superficie a tratar también influirá en su comportamiento. La distancia de montaje es crucial a la hora de proyectar absorbentes acústicos en cualquier proyecto de ingeniería acústica. Variando la distancia de montaje podemos hacer, por ejemplo, que una lana de roca de 4 cm de espesor tenga un pico de absorción a 125 Hz. Para ello lo que deberíamos hacer es separar dicho material a una distancia de 68 cm. La razón de que sea esta distancia y no otra es que 68 cm coincide con un cuarto de la longitud de onda de 125 Hz. La longitud se calcula dividendo la velocidad del sonido a 23ºC entre la frecuencia de la frecuencia a estudio, en este caso: Longitud de onda = 343m/s/125Hz = 2,7 metros. La siguiente figura ilustra el caso con mayor precisión.
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No obstante en la mayoría de casos para absorber baja frecuencia resulta inviable realizar estos montajes por la evidente reducción del espacio, al menos en paredes.
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Enel siguiente gráficos se compara la absorción de una lana de roca de 5 cm pegada a una superficie rígida y la misma lana de roca con un espacio de 5 cm. En este gráfico se observa como al separar el material una distancia de 5 cm la frecuencia de máxima absorción baja en el espectro de absorción sonora de 800 Hz a 500 Hz .
Otra variante de montaje es el uso de pliegues en el material. Por ejemplo si tenemos una cortina plegada al 180 % frente a una cortina extendida, resulta evidente deducir de las explicaciones anteriores que la absorción a lo largo de la frecuencia será más distribuida en frecuencia debido a las distintas distancias de absorción que dan los pliegues.
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Por último veremos como la
porosidad del material y la
densidad afectan a la absorción acústica en materiales porosos. Por un lado sabemos que a mayor porosidad de un material mayor es su absorción a todas las frecuencias . El siguiente gráfico muestra la varicoón absorción acústica según 3 ratios de porosidad :
Como hemos visto la densidad del material resulta crucial a la hora de elegir un material absorbente acústico u otro. Si la densidad del material es baja las pérdidas por fricción son menores y en consecuencia la absorción acústica disminuye en todo el rango espectral. Sin embargo a medida que la densidad del material aumenta la absorción también lo hace hasta un valor límite de densidad en el que la penetración de las ondas acústicas empieza ya disminuir y en consecuencia la absorción acústica. Desde un punto de vista práctico las densidades que resultan óptimas varían entre los 40 y los 70 Kg/m
3 , no superando nunca los 100 Kg/m
2. A continuación se muestran la absorción de una lana de roca de 40 Kg/m
3 y de 100 Kg/m
3 respectivamente, ambas de 60 mm de espesor.
Con estas pequeñas explicaciones sobre materiales absorbentes acústicos porosos tendréis ya una buena idea de su comportamiento acústico y de las propiedades que los gobiernan.
Matías Hernández Van Waes
Socio fundador Acústica Fácil S.L.