Diseño del aislamiento

Las páginas de la sección de Aislamiento acústico responden a la pregunta ¿qué consigue este edificio? Las de aquí responden a la que viene antes: ¿qué va a conseguir y qué conviene construir? Ambas mitades hablan el mismo idioma de $R$, $L_{\mathrm{n}}$ y sus números únicos ponderados, pero una predicción se ensambla a partir de datos de elemento en lugar de medirse en una sala terminada, así que sus datos de entrada, sus hipótesis y sus márgenes son un asunto propio.

Predicción del aislamiento acústico (EN 12354) es el modelo normativo: la transmisión por flancos aérea y de impacto entre dos salas, trayectoria a trayectoria, a partir del elemento directo y de los índices de reducción vibratoria de unión $K_{ij}$. Consume datos de elemento de laboratorio medidos según ISO 10140 y datos de unión medidos según ISO 10848, que viven ambos en Aislamiento acústico junto a la medición en campo con la que se contrasta la predicción y junto a la guía de fachadas, que lleva esta misma familia a través del cerramiento del edificio.

Predicción detallada por bandas (ISO 12354) ejecuta la misma norma banda a banda en lugar de sobre números únicos: los datos de laboratorio de elemento y de unión se convierten a sus valores in situ, cada trayectoria se forma por banda y el resultado muestra qué trayectoria domina cada banda, no solo si el recinto cumple.

¿Cuál de los dos ejecutas? Ejecuta el modelo simplificado cuando lo que tienes son magnitudes globales ponderadas de catálogo — $R_{\mathrm{w}}$, $\Delta L_{\mathrm{w}}$, una masa por unidad de superficie — y la pregunta es si la partición cumple un límite. Ejecuta el detallado cuando tienes espectros de elemento y de unión por bandas, o las propiedades de material a partir de las cuales la norma puede calcularlos, y la pregunta es qué trayectoria corregir en qué banda. La elección no va de exactitud sobre la valoración: sobre el propio edificio del ejemplo resuelto de la norma, los dos coinciden holgadamente dentro de la dispersión que declaran, y el modelo aéreo detallado no tiene error sistemático y su desviación típica es de 1,5 dB a 2,5 dB (apartado 5) frente a unos 2 dB del simplificado. Lo que compra el modelo detallado es el espectro que hay detrás del número único.

Predicción del aislamiento de paneles baja un nivel más, hasta el origen del propio $R$ de elemento: la ley de masas y la caída del aislamiento en la coincidencia de un panel simple, el atajo de la meseta que estima a mano la curva entera, el rango de coincidencia de una chapa grecada o nervada, el comportamiento masa-muelle-masa de una doble hoja y el puente de las llaves que limita a un muro de fábrica con cámara, la transmisión por rendijas y aberturas, la eficiencia de radiación de placas y las movilidades puntuales. Es la física que un valor de catálogo resume en un número.

Dos páginas de aquí llevan la mitad de suelos de cualquier diseño, una que mide y otra que predice. Mejora del aislamiento a impacto de suelos (ISO 16251-1) da la mejora ponderada $\Delta L_{\mathrm{w}}$ de un revestimiento que ya existe, sobre una maqueta pesada pequeña, y ese es el término que EN 12354-2 resta al nivel del forjado desnudo. Predicción del comportamiento de capas elásticas la predice para un revestimiento que todavía no existe, a partir del espectro de fuerza de la propia máquina de impactos, la frecuencia de corte de un revestimiento blando, las leyes de 30 lg y 40 lg del suelo flotante y la magnitud global de un trasdosado según el anexo D de ISO 12354-1. Ambas parten de la rigidez por unidad de superficie $s^{\prime }$ de la capa elástica, medida según EN 29052-1 en Rigidez dinámica de materiales resilientes en la sección de materiales, que fija la resonancia de la que depende toda la mejora.

Los equipamientos del edificio son una cadena aparte, y sus dos páginas solo se leen bien en orden. Potencia acústica estructural de equipos (EN 15657) caracteriza una bomba, un ventilador o una cisterna por la potencia que inyecta en la estructura, medida sobre una placa de recepción de disipación conocida y convertida después en independiente de la placa. Ruido estructural instalado (EN 12354-5) toma esa descripción de fuente, pierde parte de ella en el término de acoplamiento que fijan las movilidades de fuente y de receptor, y lleva el resto a un recinto que puede estar a varias uniones de distancia.

¿EN 12354 o ISO 12354? Una nota de contabilidad recorre toda la sección. La familia de predicción la publicó CEN como EN 12354-1 a -6 y más tarde la reeditó ISO como segunda edición, ISO 12354-1:2017 e ISO 12354-2:2017, que no es palabra por palabra el texto anterior: donde una fórmula cambió entre una impresión y otra, el registro de erratas recoge las dos. Las partes 3 a 6 conservan su designación EN en las ediciones que se usan aquí. Cada guía dice de qué edición se leyó — EN 12354-1:2000 y EN 12354-2:2000 para los modelos simplificados de Predicción del aislamiento acústico, incluida la corrección tabulada por flancos $K$ que la parte de impactos de 2017 sustituyó por fórmulas explícitas trayectoria a trayectoria; ISO 12354-1:2017 e ISO 12354-2:2017 para los modelos por bandas y los ejemplos resueltos de los anexos L y G de Predicción detallada por bandas; y EN 12354-3:2000 a EN 12354-6:2003 para fachadas, equipamientos y recintos cerrados. Comprueba qué edición invoca tu reglamento antes de citar un apartado o una corrección de cualquiera de las dos.

Y una advertencia que imprimen las dos partes, en el apartado 5: los modelos predicen el comportamiento medido de los edificios suponiendo una buena ejecución y una exactitud de medición alta. Una predicción es, por tanto, una afirmación sobre una construcción bien ejecutada, no sobre la que se va a construir; el consejo de la propia norma es variar los datos de entrada inciertos y leer la dispersión de la respuesta, que el anexo K de ISO 12354-1:2017 sistematiza en una incertidumbre sobre el resultado.

Toda predicción de aquí parte de datos medidos que vinieron de otro sitio, y el informe de diseño tiene que decir de dónde. El $R$ y el $L_{\mathrm{n}}$ de elemento salen de ISO 10140-2 y -3, junto con el tiempo de reverberación estructural de laboratorio impreso en ese mismo informe, porque la conversión in situ lo necesita. Los índices de unión $K_{ij}$ salen de una medición según ISO 10848 o del catálogo de tipos de unión del anexo E de EN 12354-1. La mejora del revestimiento de suelo $\Delta L_{\mathrm{w}}$ sale de ISO 16251-1 o de un ensayo ISO 10140-3 a tamaño real. La $s^{\prime }$ de la capa elástica sale de EN 29052-1. Y para los equipamientos, la potencia estructural característica sale de la placa de recepción de EN 15657. Dos de las páginas de esta sección son ellas mismas mediciones de ese tipo, que alimentan a las demás; el resultado construido se contrasta al final con la medición en campo de ISO 16283 en Aislamiento acústico.

Páginas de esta sección

• Predicción del aislamiento acústico (EN 12354): los modelos de flancos aéreo y de impacto entre recintos (EN 12354-1/2) con sus índices de reducción vibratoria de unión y sus fichas de predicción.
• Predicción detallada por bandas (ISO 12354): el modelo detallado por bandas de ISO 12354-1/-2 con la conversión in situ de los datos de elemento y de unión, los índices por flancos banda a banda y las contribuciones por trayectoria que hay detrás de la valoración.
• Predicción del aislamiento de paneles: la ley de masas, el atajo de la meseta y la caída del aislamiento en la coincidencia de un panel simple (Sharp, Norton), el rango de coincidencia de una chapa grecada o nervada (Vigran/Heckl), las dobles hojas y el puente de las llaves de un muro de fábrica con cámara (Bies, Hopkins), las rendijas y aberturas (Gomperts, Wilson-Soroka), la eficiencia de radiación (Leppington/Maidanik) y las movilidades puntuales (Cremer).
• Mejora del aislamiento a impacto de suelos (ISO 16251-1): la mejora ponderada de un revestimiento de suelo blando medida sobre una maqueta pesada pequeña.
• Predicción del comportamiento de capas elásticas: el modelo de fuerza de la máquina de impactos, la frecuencia de corte de un revestimiento blando, las leyes de mejora del suelo flotante y la magnitud global de un trasdosado según el anexo D de ISO 12354-1.
• Potencia acústica estructural de equipos (EN 15657): la potencia característica que una máquina inyecta en un elemento del edificio, medida sobre una placa de recepción.
• Ruido estructural instalado (EN 12354-5): en qué se convierte esa potencia con la máquina montada sobre un elemento real, y el nivel que produce en el recinto receptor.

Véase también

Páginas de otras áreas del sitio en las que se apoya esta sección:

• Rigidez dinámica de materiales resilientes (EN 29052-1): la medición por resonancia de placa de carga, el término del gas encerrado y la frecuencia natural del suelo flotante.

Qué no cubre esta sección

• Una predicción vale lo que valen los datos de elemento que le des, y la biblioteca toma esos datos como dados. Las magnitudes globales de los elementos, los índices de unión y las mejoras de los revestimientos son parámetros que consumen los puntos de entrada, aportados desde una medición o calculados con los propios estimadores de esta sección — el catálogo de uniones del anexo E, las leyes de mejora del suelo flotante y del trasdosado, la cadena de elemento homogéneo del anexo B y los modelos físicos de panel —, y nada comprueba los números que pases. Solo los términos de ajuste de estructural a aéreo de los anexos D y F de EN 12354-5 carecen aquí de estimador y han de salir de las tablas de la propia norma. La página de predicción simplificada se detiene por diseño en los números únicos ponderados, y la página detallada es donde viven los modelos por bandas.

• Todo modelo de panel lleva un rango de validez del que no pasa, y las guías lo señalan uno a uno: el método de panel simple de Sharp no es válido por debajo de aproximadamente 1,5 veces la primera resonancia del panel, el modelo de rendija de Gomperts solo se sostiene mientras la rendija sea estrecha frente a la longitud de onda, de la eficiencia de radiación solo está implementado el método n.º 1 de Leppington, y las trayectorias ortótropas son modelos de panel infinito que se pierden el valle entre 2 kHz y 4 kHz que muestra la chapa grecada real. Del lado de las capas elásticas, el modelo de fuerza de la máquina de impactos supone una impedancia de punto de excitación independiente de la frecuencia, así que un forjado ligero con viguetas o rastreles queda fuera; los revestimientos blandos se tratan como resortes lineales; no hay predicción por bandas de la mejora de un trasdosado, porque el anexo D es un método de magnitud global; y las fuentes de impacto pesadas, como la pelota de caucho, no las cubre ninguno de estos modelos — su valoración está en Fuentes de impacto pesadas y blandas.

• Dos fronteras de edición: solo está implementada la edición de 2009 de EN 12354-5, no la revisión de 2023, y las páginas simplificada y detallada siguen ediciones distintas de la familia 12354, como dice la nota de más arriba.