INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL - tesis.ipn.mxtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/11529/1/13.pdf · REVERBERABTE ( ECOICA) DE LA ESIME ZACATENCO . OBJETIVO DEL TEMA: DESARROLLAR

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECANICA Y ELÉCTRICA

REDISEÑO DE LAS CÁMARAS ANECOICA

Y REVERBERANTE (ECOICA) DE LA ESIME ZACATENCO

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

PRESENTA

ANTONIO AURELIO ESCAMILLA RAMÍREZ

GUILLERMO RODRIGUEZ LABRADA

ASESOR: ING. XUNAXI GUADALUPE DE LA CRUZ CARTAS

DR. PABLO LIZANA PAULIN

IN::S 11I U 1U ~ULlI t:GNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERíA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL "ADOLFO LÓPEZ MATEOS" COL L1NDAVISTA 07738 MEXICO. D.F.

DEPARTAMENTO DE TITULACION PROFESIONAL

"TEMA DE TESIS"

QUE, COMO TRABAJO ESCRITO PARA SUSTENTAR EL EXAMEN PROFESIONAL Y OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y EL.ECTRONICA POR LA OPCION DE: TESIS DEBERA(N) DESARROLLAR EL (LOS) PASANTE (S):

C. ESCAMIL.LA RAMIREZ ANTONIO AUREL.IO --~. __..

C. RODRIGUEZ LABRADA GUIL.L.ERMO

C. _

TEMA: REDISEÑO DE LAS CAMARAS ANECOICA y REVERBERABTE ( ECOICA) DE LA ESIME ZACATENCO

OBJETIVO DEL TEMA:

DESARROLLAR PARA LA INSTlTUCION UNA PARTE FUNDAMENTAL. EN L.OS LABORATORIOS DE LA ESPECIALIDAD DE ACUSTICA DE LA CARRERA DE INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y EL.ECTRONICA

PUNTOS A DESARROLLAR: AISLAMIENTO y ACONDICIONAMIENTO DE LAS CAMARAS ANECOICA y REVERBERANTE DE L.A ESIME ZACATENCO

MEJORA DE L.ABORATORIOS DE L.A ESPECIAL.IDAD DE ACUSTICA

México D.F; a 29 de __N_O_V_IE_M_BR_E__del 2011

ASESORES

I

Rediseño de las Cámaras Anecoica y

Reverberante (Ecoica)

Escamilla Ramírez Antonio Aurelio

Rodríguez Labrada Guillermo

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Zacatenco

Departamento de ingeniería en comunicaciones y electrónica

Academia de acústica

II

Anteproyecto de: Cámara Anecoica y Reverberante (Ecoica)

AUTORE(S),

Escamilla Ramirez Antonio Aurelio


INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Zacatenco

Departamento de ingeniería en comunicaciones y electrónica


.

III

Anteproyecto de: Cámara Anecoica y Reverberante (Ecoica)

AUTORE(S),

Escamilla Ramirez Antonio Aurelio


Departamento de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.


Escuela Superior de Ingeniería en Mecánica y Eléctrica, Zacatenco

Unidad Profesional “Adolfo López Mateos”.

Instituto Politécnico Nacional

IV

Resumen

La finalidad de este proyecto es reconstruir la cámara anecoica y ecoica para que los

alumnos de la ESIME sean capaces de realizar practicas y. Para ello se tomo en cuenta

diversas normas, entre las mas importantes destacan, la ISO 3744 que nos proporciona

las características especificas con las que debe contar una cámara anecoica, además la

norma UNE-EN 20354 que sirvo como referencia para la cámara reverberante(ecoica) .

Para cumplir con estas normas se realizaron diseños en el que se incluyeron el

aislamiento y el acondicionamiento acústico y así proponer el mejor diseño de acuerdo las

condiciones presentadas

Para este diseño se realizo una minuciosa elección de materiales y elementos de manera

que se pueda cumplir con las especificaciones de las normas y además sea un diseño

económico, que cumpla con una buena calidad.

V

Contenido

INTRODUCCION 1

CAPITULO 1

1.2 ACUSTICA---------------------------------------------------------------------------------------------- 3

1.2 SONIDO ----------------------------------------------------------------------------------------------- 3

RUIDO 1.3 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 3

1.4 RUIDO ACUSTICO ------------------------------------------------------------------------------------ 3

1.5 TIPOS DE RUIDO ACUSTICO---------------------------------------------------------------------- 3

1.5.1 POR FRECUENCIA ------------------------------------------------------------------- 3

1.5.1.1 RUIDO ROJO O MARRON------------------------------------------------ 3

1.5.1.2 RUIDO ROSA O ROSADO------------------------------------------------ 4

1.5.1.3 RUIDO BLANCO ------------------------------------------------------------ 4

1.5.2 POR INTENSIDAD Y PERIODO ----------------------------------------------------- 5

1.5.2.1 RUIDO CONTINUO Y RUIDO CONSTANTE ----------------------- 5

1.5.2.2 RUIDO IMPULSIVO --------------------------------------------------------- 5

1.5.2.3 RUIDO FLUCTUANTE ------------------------------------------------------ 5

1.6 CURVAS DE PONDERACION ---------------------------------------------------------------------- 5

1.7 CAMARA ANECOICA --------------------------------------------------------------------------------- 6

1.8 CAMARA REVERVERANTE (ECOICA) --------------------------------------------------------- 6

1.9 CAMPO DIRECTO ------------------------------------------------------------------------------------ 7

1.10 CAMPO DIFUSO ----------------------------------------------------------------------------------- 7

1.11 SONIDO DIRECTO E INDIRECTO ------------------------------------------------------------- 7

1.12 REFLEXION ------------------------------------------------------------------------------------------ 7

1.13 ABSORCION ------------------------------------------------------------------------------------------- 7

1.14 COEFICIENTE DE ABSORCION --------------------------------------------------------------- 8

1.15 REVERBERACION ---------------------------------------------------------------------------------- 8

1.16 TIEMPO DE REVERBERACION ----------------------------------------------------------------- 8

1.17 ECO ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8

1.18 TEORIA UTILIZADAS EN EL ANALISIS ACUSTICO DE LAS CAMARAS --------- 8

1.18.1 TEORIA GEOMETRICA--------------------------------------------------------------- 8

1.18.2 TEORIA ESTADISTICA --------------------------------------------------------------- 9

1.18.3 MEDICION DEL TIEMPO DE REVERBERACION -------------------------- 10

1.18.4 TEORIA ONDULATORIA------------------------------------------------------------- 10

1.19 MATERIALES PARA AISLAMIENTO Y ACONDICIONAMINETO ACUSTIC 11

1.19.1 AISLAMIENTO ACUSTICO --------------------------------------------------------- 11

1.19.2 AISLAMINETO DE VIBRACIONES --------------------------------------------- 12

1.19.3 PARA LOS MUROS ------------------------------------------------------------------ 12

1.19.4 MATERIALES EMPLEADOS PARA AISLAR EL RUIDO AEREO----- 12

1.19.5 LOS SUELOS ---------------------------------------------------------------- 12

1.19.6 MATERIALES ACUSTICOS ---------------------------------------------- 13

1.19.7 MATERIALES PARA ACABADO DE INTERIORES.-------------- 13

1.19.8 ALFOMBRAS Y CORTINAS ----------------------------------------- 13

1.19.9 MATERIALES POROSOS -------------------------------------------------- 14

1.19.10 RESONADORES ---------------------------------------------------------- 14

1.19.11 SISTEMA DE PANELES METALICOS PERFORADOS ---------- 15

1.19.12 MATERIALES PARA ARGAMASA ----------------------------------- 15

1.19.13 SISTEMA DE PANELES RIGIDOS ------------------------------------- 15

1.19.14 ABSORBENTES SUSPENDIDOS ------------------------------------- 15

VI

CAPITULO 2

2.1 CARACTERISTICAS DE LA CAMARA ANECOICA -------------------------------------- 17

2.2 LOCALIZACION ACTUAL DE LA CAMARA ANECOICA ------------------------------ 17

2.3 DIMENSIONES DE LA CAMARA ANECOICA -------------------------------------------- 18

2.4 DISEÑO PARA CAMARA ANECOICA ------------------------------------------------------- 19

2.4.1 AISLAMINETO Y ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO------------------- 19

2.4.2 MATERIALES Y CARACTERISTICAS ACUSTICAS ------------------------- 20

2.4.3 AISLAMINETO DE LA CAMARA ANECOICA -------------------------------- 24

2.4.4 ACONDICIONAMINETO ACUSTICO DE LA CAMARA ANECOICA---- 26

2.5 ANALISIS DE LA CAMARA ANECOICA------------------------------------------------------- 30

2.6 GRAFICA DE RESULTADOS --------------------------------------------------------------------- 32

CAPITULO 3

3.1 CARACTERISTICAS DE LA CAMARA REVERBERANTE (ECOICA) ------------- 34

3.2 LOCALIZACION ACTUAL DE LA CAMARA REVERBERANTE (ECOICA) ------- 34

3.3 DIMENSIONES DE LA CAMAR REVERBERANTE (ECOICA) ----------------------- 35

3.4 AISLAMIENTO Y ACANDICIONAMIENTO ACUSTICO --------------------------------- 36

3.4.1 MATERIALES Y CARACTERISTICAS ACUSTICAS. ----------------------- 37

3.4.2 AISLAMINETO DE LA CAMARA REVRBERANTE (ECOICA) ------------- 40

3.4.3 ACONDICIONAMINETO ACUSTICO DE LA CAMARA REVERBERANTE42

3.5 ANALISIS DE LA CAMRA REVERBERANTE (ECOICA) --------------------- 44

3.6 GRAFICA DE RESULTADOS ------------------------------------------------------------------- 46

CAPITULO 4

4.1 CONCEPTOS BASICOS -------------------------------------------------------------------------- 48

4.2 TABLA DE PRESUPUESTOS ------------------------------------------------------------------- 49

4.3 COSTO TOTAL. -------------------------------------------------------------------------------------- 74

CONCLUSIONES ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 75

BIBLIOGRAFIAS --------------------------------------------------------------------------------------------------------76

ANEXO ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 77

ANEXO------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 78

1

INTRODUCCIÓN

Este proyecto es realizado con el fin de proporcional a los alumnos de la Escuela Superior de

Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Zacatenco en la especialidad de acústica un laboratorio

de experimentación para así dotarlos de conocimientos experimentales.

Para poder llevar a cabo correctamente este proyecto se consideraron las normas ISO 3744 que

nos proporciona las características especificas con las que debe contar una cámara anecoica,

además la norma UNE-EN 20354 que sirvo como referencia para la cámara

reverberante(ecoica).

El principal obstáculo que se enfrento es el espacio, de modo que, de acuerdo a las normas

para poder realizar las cámaras anecoica y ecoica (reverberante) se debe que contar con un

estándar, con el cual por el momento no cuentan las instalaciones de la institución.

Otro aspecto que se debe tomar en cuenta es el peso de los materiales, por el espacio

proporcionado por la institución se encuentre en el tercer piso y al ser una edificación antigua se

debe considerar que material no es muy denso para así prevenir problemas futuros en la

edificación.

Para el desarrollo se realizo aislamiento y acondicionamiento acústico, el aislamiento se llevo a

cabo con muros multicapa, de modo que existan cambios de resistencia, entre cada material

para así obtener una mayor atenuación en decibeles y sea menor el nivel de ruido de fondo en

ambas cámaras. El acondicionamiento acústico se debe de hacer de acuerdo a que cámara se

trate, es decir, para la cámara anecoica lo que se requiere es que en condiciones ideales dentro

de ella no exista ninguna reflexión, es decir, un tiempo de reverberación de cero, mientras que

para la cámara ecoica (reverberante) debe existir un tiempo de reverberación especifico que nos

lo proporciona la norma UNE-EN 20354 el cual se logra con materiales lisos duros que son los

que menos coeficiente da absorción posee y así lograr el objetivo planteado .

2

CAPITULO 1

CONCEPTOS BASICOS DE ACUSTICA

3

1.1 Acústica

Es la ciencia que estudia el sonido pero principalmente la generación y recepción las ondas

además de las diferentes aplicaciones instrumentales y musicales en las cuales se ocupa.

1.2 Sonido

Es la variación de presión ambiental que se va a propagar en forma de onda a un fenómeno

vibratorio que a partir de una perturbación inicial se propaga bajo la forma de una variación

periódica de presión.

1.3 Ruido

Es un conjunto de sonidos no deseados por el receptor. El ruido se compone de una parte

subjetiva que es la molestia y una parte objetiva que puede clasificarse como el sonido.

1.4 Ruido acústico

Es aquel producido por la mezcla de ondas sonoras de distintas frecuencias y distintas

amplitudes. La mezcla se produce a diferentes niveles que se conjugan tanto las frecuencias

fundamentales como los armónicos que las acompañan.

1.5 Tipos de ruidos acústicos Se identifican de 2 formas que son en el tiempo y frecuencia con ayuda de estos podemos determinar ciertas mediciones como aislamiento acústico, insonorización, reverberación, etc. 1.5.1 Por frecuencia.

1.5.1.1 Ruido rojo o marrón. Es un ruido que está compuesto de frecuencias graves y medias además de que su densidad

espectral de potencia es directamente proporcional a la o visto de otra forma decae 6 dB por octava a medida que sube en frecuencia.

Figura 1.1. Ruido marrón. Densidad espectral de potencia (PDS)

4

1.5.1.2 Ruido rosa o rosado

Es el más utilizado en la calibración de equipos tales como PA´s o monitores, el ruido rosa es

percibido por el oído humano debido a las propiedades de la membrana basilar necesitando

mayor energía para percibir sonidos graves, cuenta con una densidad espectral de potencia que

es directamente proporcional a la F o decae 3dB por octava a medida que se aumenta la

frecuencia.

Figura 1.2. Ruido rosa. Densidad espectral de potencia (PDS)

1.5.1.3 Ruido blanco.

Ruido aleatorio que posee la misma densidad espectral de potencia a lo largo de toda la banda

de frecuencias lo podemos observar en densidad espectral de potencia por que se mantiene

constante.

Figura 1.3. Densidad espectral de potencia (PSD)

5

1.5.2 Por intensidad y periodo

1.5.2.1 Ruido continuo o constante.

Es un ruido cuya intensidad se mantiene constante y llega a tener ciertas variaciones pero estas

nos deben de sobre pasar los 5dB.

1.5.2.2 Ruido impulsivo.

Es un ruido donde la intensidad aumenta bruscamente esto puede ser en intervalos ya

establecidos o aleatoriamente.

1.5.2.3 Ruido fluctuante.

Es aquel ruido que todo el tiempo se encuentra variando y estas pueden ya estar establecidas o

ser aleatorias.

1.6 Curvas de ponderación.

La percepción del sonido por el oído humano es un fenómeno complejo, que depende de la

frecuencia y el nivel de presión sonora de la onda, no existe linealidad entre ambas por lo cual

esto dio lugar a 4 escalas de ponderación que tienen como objetivo filtrar los valores obtenidos

por un sonómetro para aproximarlos a la respuesta del oído humano.

Estas escalas de ponderación son A,B,C,D las cuales quedan especificadas en la norma S1.4 de ASA y han quedado internacionalmente aceptadas por las ISO.

Figura 1.4. Curvas de ponderación.

6

Ponderación A.

Es la adecuada para la medida de ruidos de fondo, tomando en cuenta que es la que se ajusta a la respuesta del oído humano.

Ponderación B.

Estudios recientes demuestran que es la mejor ponderación para usarse en la medición de niveles musicales.

Ponderación C.

Se planteó para la evaluación de ruidos de alto nivel. Las diferentes ponderaciones pueden compararse en el grafico adjunto.

Ponderación D.

Esta escala se utiliza para niveles muy altos como son los ruidos de un aeropuerto.

1.7 Cámara anecoica Una cámara anecoica es un espacio físico que absorbe toda la energía que incide sobre sus paredes, por tanto cualquier fuente energética que se encuentre en su interior deberá responder como si se encontrara en el espacio libre.

La cámara anecoica está formada por una estructura aislada del exterior y en su interior, para evitar la reflexión de sonidos por las paredes, suelos y techos por lo cual al presentarse las mediciones de la presión sonora será la que realmente entrega el equipo.

En contexto una cámara anecoica ideal es un recinto totalmente libre de reverberaciones acústicas. Cualquier sonido proyectado dentro del recinto, a cualquier frecuencia, es completamente absorbido. 1.8 Cámara reverberante.

Una cámara reverberante es un recinto cuyas superficies han sido tratadas con materiales muy reflectores y que por consiguiente refleja una gran proporción del sonido incidente. El sonido dentro de la cámara se aproxima a un campo difuso en el cual la energía se distribuye uniformemente a través del cuarto y viaja con la misma probabilidad en todas las direcciones, es decir, su densidad de energía es estadísticamente uniforme y en las direcciones de propagación las ondas sonoras se distribuyen al azar. Las cámaras reverberantes son asimétricas debido a que sus superficies presentan un conjunto de elementos convexos que generalmente se encuentran suspendidos en el techo y que están distribuidos irregularmente con la finalidad de crear un campo sonoro difuso.

Son utilizadas para medir la potencia sonora emitida por una fuente y para medir en el laboratorio el coeficiente de absorción sonora de una muestra de material absorbente.

7

1.9 Campo directo.

Se habla de propagación en campo libre, como ocurre en un gran espacio abierto, libre de superficies reflectantes, estas condiciones se consiguen en el interior de una cámara anecoica, en la que sus paredes están recubiertas de un tratamiento altamente absorbente a la energía acústica. Son generalmente, cuñas de lana mineral o de fibra de vidrio, al objeto de evitar cualquier reflexión.

1.10 Campo difuso.

Es el campo acústico en el que un gran número de ondas reflejadas, provenientes de todas direcciones, se combinan de forma que la densidad media de energía es uniforme en cualquier punto de dicho campo. Una aproximación de este tipo de campo se obtiene en gran escala, en las llamadas cámaras reverberantes

1.11 Sonido Directo e Indirecto.

El sonido directo es el que proviene directamente de la fuente de sonido (boca de la persona que habla o canta, instrumento musical ). Para una velocidad del sonido de 344 m/s, el sonido directo alcanza al oyente entre 20 y 200 ms después de su reproducción, dependiendo de la distancia a la que se encuentre el mismo de la fuente.

El sonido indirecto es el resultado de las múltiples reflexiones, difracciones y absorciones que las paredes, techo, suelo y distintos objetos presentes en el recinto le producen al sonido directo. Podemos decir que en el sonido indirecto englobamos todo aquello que no es sonido directo.

1.12 Reflexión.

Es el rebote de una onda sonora en una superficie dura esta se puede comportar de tres formas en función de la naturaleza de la superficie, si es reflectante, como sucede con las paredes no tratadas, cristales, espejos, etc. sufren una reflexión que sigue las características del fenómeno físico. Si es una superficie absorbente (p.e. corcho) sufre una absorción en la cual la onda reflejada sigue las leyes de la reflexión en cuanto al ángulo pero su intensidad de salida es menor que la de llegada (la diferencia es precisamente el coeficiente de absorción del material para esa frecuencia).

1.13 Absorción. Es la distribución de la energía sonora debido a su disipación en forma de calor, al ser absorbida por el medio que atraviesa. Este cambio de energía depende de la intensidad de la onda sonora, de la distancia recorrida y de las características del medio los cuales definen el coeficiente de absorción.

Figura 1.5. Reflexión y absorción

8

1.14 Coeficiente de absorción. El coeficiente de absorción tiene gran importancia en el diseño de las cámaras acústicas y la elección del material absorbente define el grado de reflexión que se desee. 1.15 Reverberación. Es la suma total de las reflexiones del sonido que llega al lugar del oyente en diferentes momentos del tiempo. 1.16 Tiempo de reverberación Es el tiempo que transcurre en un determinado recinto, desde que se produce un sonido, hasta que la intensidad de ese sonido disminuya en una millonésima de su valor original. Sabine desarrollo una fórmula para calcular el TR con el tiempo que tarda en disminuir 60 dB en intensidad, a partir de que se apaga la fuente sonora.

(1) 1.17 Eco Es un fenómeno que tiene lugar en ambientes donde existen superficies reflectoras; consiste en una sola reflexión que retorna a la fuente sonora después de chocar contra un obstáculo ubicado a 17 metros de dicha fuente, perpendicular a la onda incidente, después de transcurridos 100 metros. El tiempo (t) es directamente proporcional a 2 veces la distancia (2d), pero inversamente proporcional a la velocidad del sonido (c=345 m/s en el aire).

(2)

1.18 Teorías utilizadas en el análisis acústico de las cámaras Se estudiará brevemente las cuatro teorías básicas en las cuales se fundamenta el análisis acústico de las cámaras. 1.18.1 Teoría geométrica. Esta teoría se emplea con las primeras reflexiones de la curva de energía –tiempo, que caracteriza a una posición determinada de la sala. Consiste en aplicar las leyes de la óptica geométrica al sonido. Para lo cual se deben tratar a las ondas sonoras como rayos sonoros. Un rayo es una línea que indica la dirección y sentido de la propagación, por lo tanto es perpendicular a las ondas Sonoras.

Posee un contenido energético que depende de varios factores:

La energía total radiada. El número de rayos emitidos. La directividad de la fuente.

Por ejemplo, si la fuente es omnidireccional los rayos se disiparan en todas las direcciones con la misma cantidad de energía.

9

La propagación de los rayos sonoros cumple con las leyes básicas de la Óptica Geométrica que son:

Propagación rectilínea: Basada en el principio de Fermat que establece que una onda se propaga en el menor tiempo posible desde la fuente al receptor, es decir, en línea recta

Las leyes de la reflexión: indica cuando la onda incidente revota sobre una superficie

lana.

Ley de Snell de la Refracción: Que explica el cambio de dirección de una onda cuando

pasa de un medio a otro.

Ahora bien si aplicamos esta teoría a la cámara anecoica nos podemos dar cuenta que en ella no deben de existir ningún tipo de reflexión es decir se desprecia el fenómeno de la reflexión, mientras que en la cámara reverberante este fenómeno es el mas importante ya que es la principal característica con la que debe de contar. 1.18.2 Teoría estadística Esta teoría se fundamenta en una proposición básica, y es que considera el campo sonoro como aquel que consta de un gran número de ondas reflejadas por las superficies interiores del recinto, y dispersas en diferentes direcciones, a lo largo de las cuales se transfiere la energía sonora. Esta teoría es utilizada para analizar la reverberación en las cámaras acústicas. La reverberación es un factor importante en el acondicionamiento acústico ya que determina la permanencia del sonido después de suprimir la fuente acústica que lo produjo. Se mide por medio del tiempo de reverberación, que es el tiempo que tarda en atenuarse la energía sonora en el interior de la cámara acústica. Técnicamente se define al tiempo de reverberación (TR) como el tiempo que demora el sonido en bajar 60 dB por debajo de su nivel inicial desde que cese la fuente que produce el sonido (se ha elegido 60 dB porque con esa caída se tiene la sensación de que el sonido se ha extinguido completamente). Este nivel va decayendo linealmente, con lo que el tiempo de reverberación se lo puede obtener a partir de la pendiente de la recta de caída del nivel, obtenida por regresión lineal. Se deben seguir las siguientes prescripciones para su medición en un punto.

-Se genera un sonido impulsivo y se registra el nivel acústico con el sonómetro en el punto donde se desea medir el tiempo de reverberación.

-La evaluación del tiempo de reverberación a partir de la curva de caída empezará

alrededor de 0.1 seg. Después de que la fuente sonora haya sido desconectada, o a partir de un nivel de presión sonora algunos decibelios por debajo del que existía al principio.

-El rango utilizado no deberá ser menor que 20 dB, y no debe ser tan grande que la

caída observada no se pueda aproximar a una línea recta.

10

-El extremo inferior de este rango debe estar al menos 10 dB sobre en nivel del ruido de

fondo.

-El tiempo de reverberación se debe medir en bandas de octava, usando al menos las

bandas de 125, 250, 500, 1000, 2000 y 4000 Hz.

-El número mínimo de mediciones requerido para cada banda de frecuencias es de seis.

Se deberá utilizar al menos una posición de fuente y tres posiciones de sonómetro con dos lecturas en cada caso.

1.18.3 Medición del tiempo de reverberación según las normas ISO 354 Y UNE-ENISO

140-4. Si las paredes son muy reflectoras se necesitan muchas reflexiones para que se extinga el sonido; por consiguiente TR será grande. Por el contrario si son muy absorbentes, en cada reflexión se absorberá una proporción alta del sonido dando lugar que unas pocas reflexiones sean inaudibles y entonces TR será pequeño. Dado que los materiales duros son pocos absorbentes del sonido, un ambiente con superficies de este tipo tendrán un tiempo de reverberación (TR) largo. Una cámara con materiales absorbentes por el contrario tendrán un tiempo de reverberación corto. 1.18.4 Teoría ondulatoria. Es una teoría utilizada fundamentalmente para estudiar la respuesta en frecuencia de las cámaras acústicas. Basada en la naturaleza ondulatoria del sonido para caracterizar el campo sonoro en el interior de un recinto mediante la resolución de la ecuación de onda. Las soluciones de la ecuación de onda se les denomina modos propios de la cámara y ocurren a la frecuencia de resonancia (resonancia propia) los cuales dependen de la geometría y las dimensiones de la cámara acústica. El cálculo de la ecuación resulta muy complicado para cámaras con geometría irregular pero es muy sencillo para estructuras paralelepípedos de dimensiones lx, ly, lz; y paredes totalmente reflectantes. Aplicando la formula de Rayleigh para obtener las frecuencias propias se tiene:

(3)

Donde:

K,m,n = son números enteros (1, 2, 3...) que indican el modo correspondiente, este valor indica cuantos nulos posee la presión sonora (llamados nodos) en cada una de las tres direcciones posibles de propagación (x,y,z). Por lo tanto la respuesta de la cámara puede variar de una posición a otra desapareciendo la contribución de un nodo si la fuente sonora o el receptor se sitúan sobre uno de sus nodos.

11

Es decir, en una cámara acústica existen infinitos modos localizados discretamente en frecuencia y cuya intensidad aumenta con la misma. La ubicación de estos modos en frecuencia es característica de propia de cada sala acústica ya que depende de su forma geométrica y de sus dimensiones. Las características electromagnéticas deben ser lo mas uniformes posibles para así evitar la coloración del sonido. La coloración del sonido se produce cuando existe una concentración de modos en una banda estrecha de frecuencias, esto causa que las componentes del sonido próximas a esta zona sean realzadas respecto a las otras frecuencias. Sin embargo ya que la densidad de modos aumenta con la frecuencia a partir de una frecuencia (fmax), no será apreciable la coloración.

(4)

Donde:

(5)

TRmid (500): es el tiempo de reverberación de la banda de octava centrada en 500 Hz.

1.19 Materiales para acondicionamiento y aislamiento acústico.

Los materiales para tratamiento acústico, se pueden describir como aquellos que tienen la

propiedad de absorber o reflejar la energía de las ondas sonoras que chocan contra ellos.

Pueden emplearse para aislamiento y para acondicionar acústicamente, de diferente manera

como:

1) Estructuras para reducir la transmisión sonora

2) Elementos para barreras y cerramientos

3) Unidades suspendidas individuales

4) Recubrimientos de pared, suelos y techos

1.19.1 El aislamiento acústico.

Consiste en impedir la propagación de una señal sonora a través del aire, mediante diferentes

obstáculos reflectores. También se pueden realizar el amortiguamiento del sonido, mediante la

absorción del mismo.

La perdida por transmisión PT indica la capacidad de una pared para atenuar las ondas.

1.19.2 El aislamiento de vibraciones.

Consiste en impedir la propagación de las vibraciones mediante sistemas que vibren en

concordancia de fase, es decir con cuerpos de dimensiones pequeñas frente a la longitud de

onda.

12

1.19.3 Para los muros.

La capacidad que tiene una pared para impedir que el sonido se transmita a través de ella, se da

mediante su aislamiento acústico normalizado R, dado en dB a las frecuencia de 125, 250, 500,

1000, 2000, 4000 Hz que nos informa sobre el aislamiento acústico que presenta esa pared

entre dos recintos adyacentes.

Las paredes interiores no pueden ser macizas y gruesas debido a su elevado costo económico y

a la imposibilidad de colocar cargas pesadas en la parte de soporte de carga de la estructura.

Esto se realiza mediante el uso de construcciones de capas múltiples y de material poroso.

1.19.4 Los materiales empleados para aislar el ruido aéreo.

Un factor importante en la elección de materiales para paredes maestras con relación a su

aislamiento acústico a ruido aéreo, es la masa de la pared por metro cuadrado de superficie. En

la práctica, para masas iguales las paredes de madera son menores conductoras de sonido que

los ladrillos que dan mejores resultados que el concreto. Desde el punto de vista del ruido aéreo,

las paredes maestras y las fachadas de los edificios que se hacen pesadas y gruesas por

razones de solides, pueden asegurar suficiente aislamiento acústico a ruido aéreo (50- 55 dB);

sin embargo esas paredes muy frecuentemente sirven para transmitir vibraciones atreves de la

estructura.

Los métodos más simples de defensa son el uso de materiales aislantes en la estructura de los

edificios y el empleo de rellenos de materiales densos o plásticos (gomas, corcho).

Un método más efectivo para luchar contra los ruidos que penetran a través de los elementos de

la construcción de un edificio es tener una separación total entre la estructura del edificio y el

recinto que debe protegerse del ruido. Este método se emplea cuando se necesita un

aislamiento muy bueno, como en estudios de radio, televisión, etc.

1.19.5 Los suelos.

Como muchas paredes son fronteras limite, se distinguen de ella por el hecho de que están mas

expuestos a los golpes (pisotones, movimiento de muebles, etc.), los suelos no son diferentes de

las paredes y su aislamiento aumenta con el incremento de la masas. Los suelos normales con

un peso de 200 – 300 Kg/m2 tiene una perdida por transmisión de 45 – 50 dB. Sin embargo, este

aislamiento es insuficiente para proteger contra los impactos y se tiene que tomar medidas

adicionales.

Algunos caminos posibles de transmisión sonora a través de una estructura son:

1) Atraves de la pared común

2) Por flancos a través de elementos comunes como de otros elementos de la partícula.

13

El techo suspendido reduce la transmisión directa a través del suelo pero no la influencia de la

transmisión por flancos. El suelo flotante reduce el impacto generado por la fuente y disminuya la

transmisión por flanco a través del suelo.

Un suelo flotante presenta una protección contra los impactos de ruido, debiendo estar el suelo

completamente aislado de la pared y del verdadero suelo soporte de carga. Por esto, el falso

suelo se coloca sobre relleno blando resistente (fibras de vidrio, concho o gaucho, gomas),

separando de la pared por relleno blando resistente similares.

1.19.6 Los materiales acústicos.

Se emplean también como superficie de acabado de diferentes tipos de construcción, con el fin

de satisfacer una determinad condición. Algunas de las propiedades que merecen consideración,

además de la absorción sonora, son el efecto decorativo, reflectividad lumínica, mantenimiento,

duración, resistencia al fuego, etc. Las perdidas de energía en los materiales se pueden

caracterizar mediante el coeficiente de absorción sonora α, entendiendo por tal la relación entre

la energía sonora absorbida por un material y la energía sonora incide sobre dicho material por

unidad de superficie y que puede variar desde 1 o 2 % al 100 % para diferentes materiales.

El coeficiente de absorción varia con la frecuencia, se suele dar los mismos a las frecuencias de

125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz.

1.19.7 Los materiales de acabado de interiores.

Son tales como hormigón, yeso, vidrio, mampostería, terrazo, etc., son lo suficientemente rígidos

y no poroso como para ser muy reflectantes, con unos coeficientes de absorción inferiores a 0.05

sobre todo a las bajas frecuencias.

1.19.8 Las alfombras y cortinas.

Proporcionan una buena absorción, en virtud de su porosidad. La absorción de la alfombras

depende de un cierto numero de factores, que incluyen altura de pelo, peso, tipo de apoyo,

espesor y material del forro. En la mayoría de las alfombras, la absorción crece con la

frecuencia, alcanzando valores elevados en la zona de las altas frecuencias. La absorción de las

cortinas varía ampliamente, dependiendo de su peso y de la cantidad de pliegues. La absorción

se incrementa especialmente a las bajas frecuencias, separando las cortinas algunos

centímetros de la pared. El mobiliario así como las personas pueden añadir un incremento en la

absorción.

Cuando los materiales se emplean para recubrir las superficies de un recinto, están expuestos

normalmente a las ondas que inciden bajo diferentes ángulos aleatoriamente distribuidos. Como

consecuencia de esto, los coeficientes de absorción sonora comercial se determinan por el

método de cámara reverberante. Este es básicamente un método integración, en el que las

ondas chocan con la muestra de ensayo simultáneamente desde diferentes direcciones. El

coeficiente se calcula a partir del efecto medio de la muestra en el campo sonoro de la cámara,

considerando el resultado como un valor medio para todos los ángulos de incidencia.

14

Este coeficiente se llama de Sabine αs, para distinguirlo del coeficiente de incidencia normal o de

kundt α90, que se aplica en el caso de onda que chocan perpendicular mente con la superficie y

que se mide por el método de kundt.

No existe una relación fija exacta entre el coeficiente de incidencia normal o de kundt y el de

incidencia aleatoria o de Sabine para los diferentes materiales. Es decir, dos materiales que

tengan el mismo coeficiente de índice normal, no tiene porque tener el mismo coeficiente de

incidencia aleatoria. El coeficiente de absorción de Sabine, tiene un valor superior al coeficiente

de kundt.

En general, los materiales acústicos, presentan una curva de absorción en función de la

frecuencia en forma de campana, con un pico más o menos agudo en función de la anchura de

volumen de aire. Los materiales acústicos comerciales utilizados para recubrir superficies de

paredes y techo, se pueden clasificar de diferentes formas, dependiendo de las propiedades

físicas y estructuras que se consideren pudiendo exponerse unas ideas generales sobre los

siguientes tipos.

1.19.9 Materiales porosos.

Son de estructura granulada o fibrosa, siendo importante el espesor de la capa y la distancia

entre esta y la pared. El espesor del material se elige de acuerdo con el valor del coeficiente de

absorción deseado. En la práctica, el empleo de materiales fibrosos absorbentes, se asocia a

varias cubiertas perforadas que pueden ser de madera contrachapada, cartón, yeso, etc. Suelen

presentarse en forma de paneles y tableros acústicos de fácil adaptación e instalación.

La mayoría de estos materiales pueden colocarse como un techo suspendido por un medio de

elementos metálicos, debiendo cuidarse el problema de las humedades, que pueden originar la

flexión de los mismos. Estos sistemas permiten la combinación de techos absorbentes, con la

iluminación y el aire acondicionando en cualquier dispositivo deseado, permitiendo un fácil

acceso al espacio superior.

1.19.10 Resonadores.

Son materiales que permiten absorber sonidos de bajas frecuencias mediante la vibración de

determinadas estructuras o sistemas, siendo los únicos elementos que pueden absorber a estas

frecuencias.

Estos elementos:

Utilizan una cavidad resonante para disipar la energía acústica.

Son efectivos en un margen estrecho de frecuencias

Se emplean sobre todo a bajas frecuencias

15

1.19.11 Sistema de paneles metálicos perforados.

Son de aluminio o chapa perforada, con un relleno de fibra mineral, siendo este relleno el

elemento absorbente. El relleno se coloca en el panel durante la instalación y se mantiene

separado del mismo con una rejilla, con el fin de facilitar las operaciones de limpieza,

conservando su absorción. Su aplicación más general es como techos acústicos suspendido, por

su facilidad de montaje y de coordinación con los sistemas aire/luz.

Todos estos materiales, tienen un alto rendimiento como absorbentes, variando sus valores en

función de la forma de perforación, de la densidad y espesor del elemento absorbente, así como

el espacio de aire existente detrás de el.

1.19.12 Materiales para argamasa.

Son materiales acústicos que se aplican en estado húmedo con paleta o pistola para formar

superficies continuas de un espesor deseado. Estos materiales están compuestos de una mezcla

de ingredientes secos, a los cuales se les añade un aglutinante líquido. Los morteros se aplican

normalmente a una capa de cemento o sobre cualquier otro material.

1.19.13 Sistemas de paneles rígidos.

Tiene ventajas artísticas y de construcción frente a los materiales porosos, como son resistentes

a los golpes, duración posibilidad de pintado, barnizado, etc. La absorción de cada elemento del

sistema, se determina mediante los datos de construcción, tales como tipo de material,

dimensiones del sistema, distancia a la que esta colocada de la pared, forma de ensamble. Los

sistemas de paneles rígidos se suelen emplear para corregir la absorción a bajas frecuencias,

creando un campo sonoro más difuso.

1.19.14 Absorbentes suspendidos.

Se utilizan en algunos recintos en los que existen pocas superficies susceptibles de colocar

materiales absorbentes. En este caso, se suele emplear unidades de materiales suspendidos

libremente en el recinto a cierta distancia de sus superficies límites. Normalmente toman la forma

de láminas planas o pantallas de material absorbentes verticalmente en hileras continuas. La

absorción de estos sistemas se calcula normalmente en función d la absorción de cada uno, por

el número de unidades. Este valor aumenta con la separación entre los absorbentes y se

aproxima a una valor constante grandes separaciones. Entre lo elementos suspendidos en

hileras continuas de hilos de aceros o cable tendidos entre paredes o vigas del techo, la

separación puede variar desde 0.6 a 1.8 m y las hileras pueden correr en una o dos direcciones.

16

CAPITULO 2

CÁMARA ANECOICA

17

2.1 Características de la cámara anecoica.

De acuerdo a las norma ISO 3744 una cámara anecoica debe de cumplir algunas características

dependiendo del fin para el cual sean elaboradas entre las más relevantes se encuentran están las

enumeradas a continuación:

El volumen de la cámara debe de ser aproximado a 125 m3

Se utilizara para la determinación de características direccionales de transductores de sonido, medida de los niveles de sonido generados por equipos pequeños dispositivos electro-acústicos.

La humedad relativa de la cámara debe de ser superior al 40 %, y la temperatura superior al los 10°C.

El aislamientos a vibraciones externas

Aislamiento de ruido aéreo.

Un coeficiente de absorción de los materiales con un valor de 1(ideal).

Un tiempo de reverberación igual a 0 (o lo mas cercano posible). Sobre todo se consideraron estas características dado que el principal problema enfrentado fue el espacio con el que se cuenta. 2.2 Localización actual de la cámara anecoica Nombre de lugar: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Zacatenco.

Ubicación: Edificio Z 3er piso, acceso 1, Laboratorios ligeros.

Figura 2.1. Croquis de la cámara anecoica.

18

2.3 Dimensiones de la cámara anecoica

La norma ISO 3744 estipula que es mejor diseñar una cámara anecoica de forma rectangular para

maximizar la absorción de las ondas reflectantes en las paredes del recinto se simula un campo

libre ideal.

Esta cámara cuenta con las siguientes medidas.

Ancho: 5.4m

Profundidad: 2.55m

Alto: 3.35m

Figura 2.2: Plano de la cámara anecoica.

Teniendo en cuenta el volumen Que nos exige la norma es de 125m3 y con el que se cuenta es de

46m3, lo cual influye en los resultados esperados en el diseño sin embargo se busco un resultado

normalizado.

19

Figura 2.3. Dimensiones de la cámara anecoica

2.4 Diseño para cámara anecoica

Para la realización del diseño se tuvo a consideración un aislamiento en el cual el nivel de ruido de

fondo debe de ser inferior a los 25 dB y además un acondicionamiento donde el tiempo de

reverberación debe de ser aproximado a 0 segundos, como lo indica la norma ISO 3744

2.4.1 Aislamiento y Acondicionamiento acústico

En el aislamiento y acondicionamiento acústico se tendrán en consideración diversos parámetros

para la elección de materiales dichos parámetros se mencionan a continuación:

Espesor del material: fue uno de los parámetros más importantes a la hora de elegir los

materiales ya que como no se cuenta con el espacio optimo, así que se tuvo que escoger

materiales con una espesor no muy considerable pero a la vez nos proporcionaran buenas

características acústicas.

Densidad del material: este se tomo en cuenta ya que al ser una estructura previamente

hecha no se tiene la noción de la capacidad de carga de la misma, además de que el

proyecto se realizara en el tercer piso.

Costo del material: uno de los propósitos importantes es demostrar que no se deben de

invertir grandes cantidades para tener un buen aislamiento acústico.

Características acústicas: estas son de las de mayor importancia ya que nuestro

propósito es que él se obtengan lo más cercano a las características acústicas óptimas del

recinto.

20

2.4.2 Materiales y características acústicas

Panel de acero con relleno de unicel

Espesor: 5cm.

Frec. 125 250 500 1KHz 2KHz 4KHz RwA

Rw 13 27 34 33 39 46 31.8

Tabla1. Características acústicas del panel de acero relleno de unicel.

Figura 2.4. Panel de acero relleno de unicel.

Esponja de fibra de vidrio

Espesor: 50 mm

FREC. 125 250 500 1KHz 2 KHz 4 KHz NRC RwA

Α .20 .35 .65 .8 .75 .65 .855 -----

Rw 30 33 41 50 57 59 ----- 45

Tabla 2. Características acústicas de la fibra de vidrio.

Figura 2.5. Esponja de fibra de vidrio.

21

Lámina acústica lamac (acústica integral)

Espesor: 1.7 mm

FREC. 125 250 500 1KHz 2 KHz 4 KHz RwA

Rw(dB) 5 10 15 21 27 33 20

Tabla 3. Atenuación en dB.

Figura 2.6. Lámina acústica lamac.

Madera contrachapada

Espesor: 50 mm.


α .18 .260 .240 .100 .100 .100 .175 -------

Rw 10 15 24 35 45 44 ------- 26.3

Tabla 4. Características acústicas de la madera contrachapada.

Figura 2.7. Madera contrachapada.

22

Pirámides 100 / 100 con base de poliéster

FREC. 125 250 500 1KHz 2

KHz

4

KHz

NRC

α .240 .490 1.0 1.06 1.05 1.1 .9

Tabla 5. Coeficientes de absorción de las pirámides acústicas.

Figura 2.8. Pirámides de Poliéster.

Corcho

Espesor 50 mm.

FREC. 125 250 500 1KHz 2 KHz 4 KHz NRC

α .12 .27 .72 .79 .76 .77 .57

Tabla 6: Coeficiente de absorción del corcho.

Figura 2.9. Corcho.

23

Acustipiso calorcal

Lana mineral de roca


Rw 1.4 8.7 22.2 37.6 54.2 62.2 22

Tabla 7. Atenuación del acustipiso calorcal.

Figura 2.10. Acustipiso calorcal.

Alfombra de lana acolchada

FREC. 125 250 500 1KHz 2KHz 4KHz NRC

α .20 .25 .35 .40 .50 .75 .41

Tabla 8. Coeficiente de absorción de la alfombra de lana.

Figura 2.11. Alfombra de lana acolchada.

24

2.4.3 Aislamiento de la cámara anecoica.

Los materiales que se utilizaran para evitar el ruido aéreo son los siguientes:

Muros.

Materiales. Espesor Propósito.

Panel de acero con relleno

de unicel.

5 cm. Es un material que utiliza la escuela

para separa los módulos.

Espacio de aire. 5 cm. Se utiliza para eliminar las bajas

frecuencia.

Fibra de vidrio 5 cm. Para evitar el efecto tambor al poner

un muro falso.

Lamac 1.7 mm Es una lamina que va elevar el

aislamiento.

Madera

contrachapada.

5 cm. Es un muro falso que además va a

proporcionar una atenuación en dB’s.

Tabla 9. Materiales para evitar el ruido aéreo en los muros.

Figura 2.12. Conformación de los muros de la sala anecoica.

25

Piso.

Material Espesor Propósito

Corcho 5 cm. Atenuar las bajas frecuencias

Acustipiso. 5 cm. Alta resistencia mecánica, estabilidad

estructural, sometida a vibraciones.

Madera contrachapada 5 cm. Contribuye a la conformación del piso falso

Tabla 9. Materiales para evitar el ruido aéreo en el piso.

Figura 2.13. Conformación del piso de la sala anecoica.

Techo.

Material Espesor Propósito.

Fibra de vidrio 5 cm. para atenuar fenómenos naturales

Tabla 11. Material para evitar el ruido aéreo del techo.

Figura 2.14. Conformación del techo de la cámara enecoica.

26

2.4.4 acondicionamiento acústico de la cámara anecoica.

En esta etapa lo que se busca es emplear el material mas adecuado para la eliminación de

cualquier tipo de reverberación como lo indica la norma ISO 3744.

Los materiales utilizados en la cámara son:

Muros y Techo.

Material. Espesor. Propósito.

Pirámide de 100/100 de

espuma de poliuretano

10cm Aumenta de manera considerable la absorción del

sonido

Tabla 12. Materiales para evitar la reverberación en moros y techos.

Piso.


Alfombra de lana ½ pulg. Es para obtener una mayor absorción dadas las

circunstancias del área de trabajo

Tabla 13. Material para evitar la reverberación en el piso.

Figura 2.15. Diseño de las paredes y piso de la cámara anecoica.

27

Otros elementos muy importantes tanto para el aislamiento y el acondicionamiento

acústico de la cámara anecoica son la puerta y la ventana de observación las cuales además de

satisfacer su propósito no pueden afectar en demasía el resultado requerido

Puerta.

Figura 2.16. Diseño de la puerta de la cámara anecoica.

La conformación de la puerta se realizo con el fin de que al interior de la cámara anecoica no se

afectara el acondicionamiento acústico por lo tanto se le coloco el mismo material que en los

muros, esto es posible ya que el material con el que se esta trabajando es ligero.

Cuando se coloca una puerta con condiciones normales pueden existir alguna aberturas entre la

puerta y el marco de la puerta, por las cuales se suele introducir el ruido aéreo, pero como en

nuestro caso estas filtraciones de ruido aéreo es lo que se debe evitar, para esto se tendrá que

colocar una barrera a este ruido aéreo, pero que a la ves no impida el cierre apropiado de la

puerta. En este caso como lo menciona el dibujo serán alfombra en los bordes de la puerta.

28

Ventana de observación

De acuerdo a la Norma Básica de la Edificación. Y Condiciones Acústicas en los Edificios NBE-

CA-88 las ventanas dobles, como es el caso que se ocupara, el método para obtener el

aislamiento es el ensayo, pero es de señalas que este tipo de ventanas alcanza un alto grado

aislamiento.

Para el diseño se considero un cristal de 6mm de espesor y uno de 8mm de espesor. Los

espesores diferentes servirán para evitar la existencia de una onda estacionaria en el espacio

existente entre ambos cristales, además se agrego una inclinación de 8o

para el cristal de 6 mm

de espesor, dentro de la separación entre ambos cristal se colocara sales de silicio para absorber

la humedad y evitar así la condensación y la obstrucción de la visibilidad.

Para los cristales se colocara un marco de madera de manera que nos permita un sierre hermético.

Figura 2.17. Características de la ventana de observación.

29

Figura 2.18. Diseño final de la ventana de observación.

La ubicación del cristal será a la mitad del muro frontal, es decir, 2.7 m y a una altura de 1.20 m.

La colocación final de la puerta y de la ventana de observación será la que se muestra a

continuación.

Figura 2.19. Diseño final de la entrada a la cámara anecoica.

30

Figura 2.20. Diseño final de la cámara anecoica.

2.5 Analisis de la cámara anecoica.

Para el análisis de la cámara anecoica se utilizara la teoría estadística, es decir, mediante el

método se Sabine el cual esta expresado por la siguiente fórmula:

(6)

Este cálculo se realizará por bandas de octava para tener una mayor certeza de los valores

obtenidos.

SUPERFICIE TOTAL

ST = SPUERTA + SFRONTAL + SPOSTERIOR + SLATERAL DERECHA + SLATERAL IZQUIERDA + SPISO + STECHO

ST = 78.76 m2

31

VOLUMEN TOTAL

V = ANCHO X PROFUNDIDAD X ALTO

V = 44.3875 m3

ABSORCION TOTAL DE LA CAMARA ANECOICA

=> Coeficiente de absorción promedio bandas de octava de la cámara

α =

α =

A = -S ln (1 - α) A = 21.61 m²

TIEMPO DE REVERBERACIÓN TR60

Se repite el mismo cálculo para cada banda de octava solamente cambiando el α (coeficiente de

absorción promedio) correspondiente al material.

Frec. (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

α del material .24 .48 .90 .95 .92 .91

TR60 de la

cámara

anecoica

(seg.)

.33 .13 .039 .03 .035 .037

Tabla 14. Resultados.

32

2.6 Gráfica de resultados.

En esta gráfica se muestra el resultado obtenido de acuerdo al diseño realizado en comparación

con la cámara anecoica actual.

125 250 500 1000 2000 4000

TR60 cámara anecoica actual de la ESIME 1,58 1,50 1,30 1,34 1,25 1,22

TR60 optimo de una cámara anecoica norma

3744 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

TR60 de la cámara anecoica de la ESIME 0,33 0,13 0,04 0,03 0,04 0,04

Tabla 15. Resultados de comparación.

Gráfica 1. Datos finales

Tomando en cuenta los resultados obtenidos en la gráfica se logró un buen acondicionamiento.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

125 250 500 1000 2000 4000

Tie

mp

o r

ev

erb

. [s

]

Gráfica TR60 Sabine

TR60 camara anecoica actual de la ESIME

TR60 optimo de una camara anecoica norma 3744

TR60 de la camara anecoica de la ESIME

33

CAPITULO 3

CÁMARA REVERBERANTE (ECOICA)

34

3.1 Características principales de una cámara reverberante. La normativa UNE-EN 20354 exige ciertas características esenciales que debe cumplir una cámara reverberante. Se detalla a continuación las más importantes.

El volumen de la cámara debe ser aproximadamente a 200m3.

La cámara debe de permitir una gran difusión del campo sonoro.

La humedad relativa debe de ser superior al 40%, y la temperatura, superior a 10°C.

El tiempo de reverberación el cual debe ser superior a 1 seg.

Los materiales deben de tener un coeficiente de absorción igual a cero. (lo mas cercano posible).

El ancho de banda dentro del cual va a funcionar la cámara.

La uniformidad estadística del campo difuso.

Los materiales a utilizarse en la construcción de las paredes reflectivas y su grado de difusión.

El volumen adecuado para evitar solapamiento de las frecuencias.

3.2 Localización actual de la cámara reverberante.

Nombre de lugar: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica unidad Zacatenco.

Ubicación: Edificio Z 3er piso, acceso 1, Laboratorios ligeros.

Figura 3.1. Croquis de la cámara reverberante

35

3.3 Dimensiones de la cámara reverberante Por medio de la norma UNE-EN 20354 se observa que la mejor forma de diseñar la cámara reverberante es que no sea uniforme ni simétrica para que el campo sonoro producido en su interior sea el mas difuso posible.

Esta cámara cuenta con las siguientes medidas.

Ancho: 5.4m

Profundidad: 3.65m

Alto: 3.35m

Volumen: 67m3

Figura 3.2: Plano de la cámara reverberante.

Tomando en cuenta que no se tiene el volumen ni la forma que exige la norma UNE-EN 20354, se

busco que los resultados fueran lo más acertados.

36

Figura 3.3: Dimensiones de la cámara reverberante.

3.4 Aislamiento y acondicionamiento acústico

En el aislamiento y acondicionamiento acústico se tomaran en cuanta diversos parámetros para la

elección de materiales dichos parámetros se mencionan a continuación

Espesor del material: fue uno de los parámetros más importantes a la hora de elegir los

materiales ya que como no se cuenta con el espacio óptimo, se escogen los materiales con

un espesor considerable pero a la vez que proporcione buenas características acústicas.

Densidad del material: este se toma en cuenta ya que al ser una estructura previamente

construida no se tiene noción de la capacidad de carga de la misma, además de que el

proyecto se realizara en el tercer piso.

Costo del material: uno de los propósitos importantes es demostrar que no se deben de

invertir grandes cantidades para tener un buen aislamiento acústico.

Características acústicas: estas son de las de mayor importancia ya que el fin es que se

obtenga lo mas cercano a las características que menciona la norma para los recintos.

37

3.4.1 Materiales y características acústicas

Panel de acero con relleno de unicel

Espesor: 5cm.

Frec. 125 250 500 1KHz 2KHz 4KHz RwA

Rw 13 27 34 33 39 46 31.8

Tabla 3.1. Características acústicas del panel de acero con relleno de unicel.

Figura 3.4. Panel de acero con relleno de unicel.

Esponja de fibra de vidrio

Espesor: 50 mm


Α .20 .35 .65 .8 .75 .65 .855 -----

Rw 30 33 41 50 57 59 ----- 45

Tabla 3.2. Características acústicas de la fibra de vidrio

Figura 3.5. Fibra de vidrio

38

Lamina acústica lamac (acústica integral)

Espesor: 1.7 mm


Rw(dB) 5 10 15 21 27 33 20

Tabla 3.3. Atenuación en dB.

Figura 3.6. Lamina lamac.

Madera contrachapada

Espesor: 50 mm.


α .18 .260 .240 .100 .100 .100 .175 -------

Rw 10 15 24 35 45 44 ------- 26.3

Tabla 3.4. Características acústicas de la madera contrachapada.

Figura 3.7. Madera contrachapada.

39

Azulejo liso.

Espesor 1 cm.


α .01 .01 .01 .01 .02 .02 .02

Tabla 3.5. Coeficiente de absorción.

Figura 3.8. Azulejo liso

Linóleo

FREC. 125 250 500 1KHz 2

KHz

4

KHz

NRC

α .02 .03 .03 .03 .03 .02 .02

Tabla 3.6. Coeficiente de absorción del linóleo.

Figura 3.9. Linóleo.

40

3.4.2 Aislamiento de la cámara reverberante (Ecoica).

Los materiales que se utilizarán para evitar el ruido aéreo son los siguientes:

Muros.

Materiales. Espesor Propósito.

Panel de acero con relleno

de unicel.

5 cm. Es un material que utiliza la escuela

para separa los módulos.

Espacio de aire. 5 cm. Se utiliza para eliminar las bajas

frecuencia.

Fibra de vidrio 5 cm. Para evitar el efecto tambor al poner

un muro falso.

Lamac 1.7 mm Es una lamina que va elevar el

aislamiento.

Madera

contrachapada.

5 cm. Es un muro falso que además va a

proporcionar una atenuación en dB’s.

Tabla 3.7. Propósito de los materiales en los muros.

Figura 3.10. Conformación de los muros de la cámara reverberante (ecoica)

41

Piso.

Tabla 3.8. Propósito de los materiales en el piso

Figura 3.11. Conformación del piso de la cámara reverberante (ecoica).

Techo.

Material Espesor Propósito.

Concreto. 5 cm. para atenuar fenómenos naturales

Tabla 3.9. Propósito de los materiales del techo.

Figura 3.12. Conformación del techo dela cámara reverberante (ecoica).

Material Espesor Propósito

Corcho 5 cm. Atenuar las bajas frecuencias

Acustipiso. 5 cm. Alta resistencia mecánica, estabilidad

estructural, sometida a vibraciones.

Madera contrachapada 5 cm. Contribuye a la conformación del piso falso

42

3.4.3 Acondicionamiento acústico de la cámara reverberante (ecoica).

En esta parte lo que se pretende es que con la ayuda de los materiales propuestos se logre la

mayor cantidad de reverberación optima de acuerdo a la norma UNE-EN 20354.

Los materiales utilizados en la cámara son:

Piso.


Azulejo liso. 1cm Aumentar la reverberación del sonido

Tabla 3.10. Detalles Generales.

Techo y Muros


Linoleo 1cm Aumenta de manera considerable la difusión del

sonido sin ser un material denso

Tabla 3.11. Detalles Generales.

Figura 3.13. Muros, techo y piso de la sala reverberante.

43

Puerta.

Sala reverberante tiene una puerta que comparte con la cámara anecoica la cual va a ser adaptada

de manera que no afecte a ambas cámaras sin embargo la puerta está hecha de madera

contrachapada, posteriormente se le colocará lamina acústica lamac seguido de 2cm de madera

barnizada y por último linóleo.

Figura 3.14. Diseño de la puerta de la cámara reverberante (ecoica)

44

Diseño final de la cámara reverberante.

Figura 3.15: Cámara reverberante (ecoica)

3.5 Análisis de la cámara reverberante (ecoica).

Basándose en la teoría de estadística y en el método de Sabine se obtuvieron los siguientes

resultados.

Fórmula de Sabine.

45

Desarrollo:

SUPERFICIE TOTAL.

ST = SPUERTA + SFRONTAL + SPOSTERIOR + SLATERAL DERECHA + SLATERAL IZQUIERDA + SPISO + STECHO

VOLUMEN TOTAL.

V = ANCHO X PROFUNDIDAD X ALTO

V = 63.918 m3

ABSORCION TOTAL DE LA CAMARA REVERBERANTE

=> Coeficiente de absorción promedio bandas de octava de la cámara

α =

α =

A = S α A = 79.76(0.18) m² A = 1.765 m²

TIEMPO DE REVERBERACIÓN TR60

Se repite el mismo cálculo en cada banda de octava cambiando el α (coeficiente de absorción

promedio) correspondiente del material para la banda de octava.

Frec. (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

TR60 de la

cámara

anecoica (seg.)

5.83 4.0322 4.0322 4.0322 3.7517

5.2616

Tabla 3.12. Resultados

46

3.6 GRAFICA DE RESULTADOS

En esta gráfica se muestra el resultado obtenido de acuerdo al diseño realizado en comparación

con la cámara reverberante (ecoica) actual.

125 250 500 1000 2000 4000

TR60 de la cámara reverberante actual de la ESIME 2.00 2.63 2.58 2.00 1.89 1.67

TR60 +10% 5.50 5.50 5.50 4.95 3.85 2.20

TR60 optimo según norma UNE EN 20354 5.00 5.00 5.00 4.50 3.50 2.00

TR60 -10% 4.50 4.50 4.50 4.05 3.15 1.80

TR60 de la cámara reverberante nueva de ESIME 5.83 4.03 4.03 4.03 3.75 5.26

Tabla 3.13. Comparación de resultados

Gráfica 2. Datos finales

Los resultados obtenidos en la gráfica son aproximados a la norma de acuerdo a las limitantes que

se tienen debido a las dimensiones.

47

CAPITULO 4

COSTOS

48

Un tema muy importante en el proyecto es el capital que se invertirá para la correcta

ejecución del mismo, de tal manera que a lo largo del presente capitulo se abordará la manera de

calcular el capital necesario para el proyecto.

4.1 Conceptos básicos

COSTOS DIRECTOS. Son aquellos costos que están relacionados directamente con los

productos que fabrica o los servicios que produce o vende.

COSTOS DE MATERIAL DIRECTO: es todo el dinero que se gasta para comprar los materiales e insumos que se necesita para fabricar los productos o producir los servicios que la empresa vende o provee.

COSTOS DE MANO DE OBRA: es todo el dinero que se gasta para pagar el salario o

sueldo de las personas que participan directamente en la fabricación del producto o producción del servicio que vende o provee la empresa. Cuando el costo de la mano de obra no es suficientemente significativo o es muy difícil calcular, se considera como costo indirecto.

COSTOS INDIRECTOS: son aquellos costos que se realizan para operar toda la empresa, y no están intervienen directamente en el producto o servicio.

49

4.2 Tabla de presupuestos

A continuación se presenta el presupuesto requerido en la elaboración del proyecto:

CAMARA ANECOICA

1.0 MATERIALES

CONCEPTO UNIDAD

PRECIO

UNITARIO CANTIDAD TOTAL

1.1 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: FIBRA

DE VIDRIO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA

EJECUCION

m² $144.39 66.45 m² $9,594.71

1.2 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

LAMINA ACUSTICA

LAMAC INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA

EJECUCION

m² $137.38 52.93 m² $7,271.52

1.3 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

MADERA

CONTRACHAPADA

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $884.84 66.45 m² $58,797.61

1.4 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

PIRAMIDES 100/100

CON BASE DE

POLIURETANO

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $512.34 66.45 m² $34,044.99

50

1.5 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: BASE

DE CORCHO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA

EJECUCION

m² $284.25 13.5 m² $3,837.37

1.6 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

CALORCOL PANEL

PISO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA

EJECUCION

m² $223.49 13.5 m² $3,017.11

1.7 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

ALFOMBRA INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA

EJECUCION

m² $206.32 12 m² $2,475.84

1.8 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

PUERTA DE MADERA

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

pza. $4,288.16 1 pza.

2.10 X .85 $4,288.16

1.9 INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

VENTANA ACUSTICA

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

pza. $1,631.55 1 pza.

2.10 X .85 $1,631.55

TOTAL CAMARA ANECOICA $124,958.86

51

Como lo indica la tabla anterior el costo por metro cuadrado incluye la colocación, instalación y el material en donde se entenderá por colocación a la mano de obra calificada para la ejecución del proyecto, la instalación será lo referente a la herramienta utilizada la colocación y cuando hablamos de suministro es lo referido al traslado del material dentro de las mismas instalaciones, es decir, cuando se esta elaborando una presupuestario de este tipo la entrega del material por el proveedor solo se contempla hasta la puerta de entrada de la institución pero como en el proyecto se realizara en un el tercer piso se tiene que contemplar el costo por traslado desde el lugar de entrega por el proveedor hasta la ubicación exacta de la obra.

En seguida se detallaran el costo por metro cuadrado de cada material identificando los gastos que correspondes a los costos directos y los costos indirectos así como la forma de calcular cada uno.

FIBRA DE VIDRIO 50 mm DE ESPESOR

CONCEPTO UNIDAD PRECIO

UNITARIO

CANTIDAD TOTAL

INSTALACION, COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: FIBRA DE

VIDRIO INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA CALIFICADA

ASI COMO EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $144.39 66.45 m² $9,594.71

COSTOS DIRECTOS

JUSTIFICACION DE GASTO


MATERIAL (FIBRA DE VIDRIO): m² $31.00

ADHESIVO PARA ESPUMA Y MATERIAL ACUSTICO: m² $6.21

CORTADOR PARA ESPUMA DE FIBRA DE VIDRIO m² $1.50

BROCHA PARA APLICAR ADHESIVO: m² $1.36

SUMINISTRO m² $0.90

MANO DE OBRA m² $50.00

TOTAL m² $90.97

52

COSTOS INDIRECTOS



TRANSPORTACION m² $1.05

MATERIAL DE SEGURIDAD (protector vocal) pza. $1.47

DESGASTE DE HERRAMIENTA hora $0.90

SALARIO DE SUPERVISOR hora $50.00

TOTAL $53.42

TOTAL COSTOS DIRECTOS MAS COSTOS INDIRECTOS: $144.39

Costos directos.

Para obtener el costo por metro cuadrado de cada uno conceptos es necesario hacer lo siguientes:

Material (fibra de vidrio): Este costo es necesario consultarlo con algunos proveedores, de tal manera que pueda obtener uno de los mejores precios del mercado.

Adhesivo para espuma y material acústico: Este además de consultarlo con proveedores es necesario revisar la utilidad específica de cada una de manera que se obtengan los resultados deseados.

Y en la obtención del precio por metro cuadrado es necesario conocer el rendimiento por metro cuadrado del litro de pegamento y el volumen en litros de la presentación del producto para poder calcular la cantidad que se solicitara al proveedor y esta cantidad se dividirá por los metros cuadrados de superficie para este material.

Cortador para espuma de fibra de vidrio: El cual se consulta por pieza y dependiendo de la precio de la pieza se divide entre los metro cuadrados que se requerirán de material a cortar en nuestro caso se utilizara un cúter marca truper el cual cuesta $100

$100 / 66.45 m2 = $ 1.5 X m

2

Brocha para aplicar adhesivo: Es el mismo caso que el de el cortador lo único que cambia es el precio de la brocha que en es caso es de $90.5

Mano de obra: En este caso se consulta bajo el concepto de acabador directamente con el trabajador, cabe mencionar que este costo varia dependiendo del trabajador y del tipo de material a colocar

53

Suministro: Este es un caso especial ya que dependerá directamente de la mano de obra ya que es esta quien realiza el suministro, es decir, como ya se dijo el suministro se refiere a la transportación del material dentro de las mismas instalaciones, este se calcula con una aproximación que se debe hacer en base al costo por metro cuadrado, es decir; Si el trabajador nos cobra $50 por metro cuadrado y consideramos que es un tercer piso se le dará una cantidad un poco superior al costo por metro cuadrado en nuestro caso se consideraron $60 que a su vez se dividirán por el numero de metros cuadrados a colocar. Cabe mencionar que este dato solo le sirve los ingenieros diseñares del proyecto o al arquitecto, ya que el trabajador solo lo conocerá un pago adicional por proporcionar un servicio extra y se le manejara solo el total por este servicio extra.

Costos indirectos.

Fueron considerados de acuerdo al Reglamento de la Ley de obras públicas en el artículo 180 que especifica los tipos de gastos que se pueden aceptar dentro de los costos indirectos que son todos aquellos que el contratista pueda realizar dentro de la obra o en sus oficinas referidos al proyecto, para el proyecto se consideraron los siguientes:

Transportación: Se refiere al traslado del material desde el domicilio del proveedor hasta las instalaciones de la institución y se dividen por los metros cuadrados.

Material de seguridad: se calcula solo con su costo dividido entre los metros cuadrados

Desgaste de material: de acuerdo al artículo 176 del reglamento de la ley de obras publicas este gasto se calcula tomando un porcentaje de los cotos directos. En este caso se considero al 1% por hora y se obtuvo un precio de $.90 de desgaste de material por metro cuadrado.

Salario del supervisor: este varía dependiendo de constructora y en dentro de los costos indirectos se suma el salario por hora del supervisor

Es oportuno mencionar que la cantidad de conceptos a considerar en los costos directo e indirectos varía dependiendo de las características del material a colocar

54

LAMINA ACUSTICA LAMAC


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL

INSTALACION, COLOCACION

Y SUMINISTRO DE: LAMINA

ACUSTICA LAMAC INCLUYE

MATERIAL, MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $137.38 52.93 m² $7,271.52

La Lamina Acústica Lamac es un material auto adherible por eso no se consideran algunos conceptos en los costos como adhesivo y aplicadores de adhesivos.

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (LAMINA ACUSTICA LAMAC): m² $50.10



TOTAL m² $85.68

COSTOS INDIRECTOS



TRANSPORTACION $0.85



TOTAL $51.70

TOTAL COSTOS DIRECTOS MAS COSTOS

INDIRECTOS:

$137.38

55

MADERA CONTRACHAPADA


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: MADERA

CONTRACHAPADA INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO PARA

SU CORRECTA EJECUCION

m² $884.84 66.45 m² $58,797.61

Al ser para muros falsos lleva elementos especiales como perfiles y carriles para su fijación y este costo ya está incluido dentro del concepto de material en los costos directos

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (MADERA CONTRACHAPADA): m² $532.78

ADHESIVO PARA MADERA m² $3.23




TOTAL m² $747.37

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $137.47


INDIRECTOS: $884.84

56

PIRAMIDES 100/100 CON BASE DE POLIURETANO


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE:

PIRAMIDES 100/100 CON

BASE DE POLIURETANO

INCLUYE MATERIAL, MANO

DE OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $512.34 66.45 m² $34,044.99

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (PIRAMIDES 100/100 ): m² $375.00



CORTADOR m² $1.50



TOTAL m² $455.27

COSTOS INDIRECTOS




MATERIAL DE SEGURIDAD (protector vocal) m² $1.47



TOTAL $57.07


INDIRECTOS:

$512.34

57

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (BASE DE CORCHO): m² $110.50

ADHESIVO PARA CORCHO: m² $3.23

BROCHA PARA APLICAR ADHESIVO: pza. $6.70

CORTADOR DE CORCHO m² $7.40



TOTAL m² $219.63

COSTOS INDIRECTOS







TOTAL $64.62


INDIRECTOS:

$284.25

BASE DE CORCHO 50mm DE ESPESOR


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: BASE DE

CORCHO INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO



m² $284.25 13.5 m² $3,837.37

58

CALORCOL PANEL PISO


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE:

CALORCOL PANEL PISO




PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $223.49 13.5 m² $3,017.11

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (CALORCOL PANEL PISO): m² $36.80

ADHESIVO m² $3.23




TOTAL m² $113.49

COSTOS INDIRECTOS





CORTADOR m² $7.40

DESGASTE DE HERRAMIENTA m² $1.13


TOTAL $110.00


INDIRECTOS:

$223.49

59

ALFOMBRA


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE:

ALFOMBRA INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO



m² $206.32 12 m² $2,475.84



MATERIAL (ALFOMBRA): m² $69.00

COLOCACION DE LA ALFOMBRA: m² $25.00


TOTAL m² $144.00

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $62.32


INDIRECTOS:

$206.32

60

PUERTA DE MADERA 2.10m X 85 cm


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: PUERTA

DE MADERA INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO


CORRECTA EJECUCION

pza. $4,288.16 1 pza.

2.10 X .85 $4,288.16


CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD PRECIO TOTAL

MATERIAL (PUERTA DE MADERA) CON

MARCO :

pza. 1 $1,200.00 $1,200.00

BISAGRAS PARA PUERTA pza. 3 $847.72 $2,543.16

CHAPA PARA PUERTA PHILLIPS pza. 1 $63.00 $63.00

INSTALACION DE CHAPA PARA PUERTA pza. 1 $200.00 $200.00

SUMINISTRO DE LA PUERTA pza. 1 $150.00 $150.00

TOTAL m² $4,156.16 COSTOS INDIRECTOS



TRANSPORTACION pza. $70.00

MATERIAL DE SEGURIDAD (GUANTES ) pza. $12.00


TOTAL $132.00


INDIRECTOS: $4,288.16

61

VENTANA ACUSTICA 1m X 1.5 m


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE:

VENTANA ACUSTICA




PARA SU CORRECTA

EJECUCION

pza. $1,631.55 1 pza.

2.10 X .85 $1,631.55

COSTOS DIRECTOS


CONCEPTO UNIDAD PRECIO CANTIDAD TOTAL

MATERIAL (CRISTAL 6 mm) : pza. $290.00 1 $290.00

MATERIAL (CRISTAL 8 mm) : pza. $310.00 1 $310.00

COLOCACION DE CRISTALES : $150.00 $150.00

MATERIAL PARA COLOCAR

CRISTALES:

pza. $35.25 2 $70.50

MARCO DE VENTANA: $600.00 1 $600.00

ADHESIVO PARA COLOCAR MARCO: pza. $70.69 1 $70.69

SALES DE SILICIO: kg. $4.18 2 $8.36

TOTAL m² $1,499.55

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $132.00



62

CAMARA REVERBERANTE

MATERIALES

CONCEPTO UNIDAD

PRECIO

UNITARIO

CANTIDAD TOTAL

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: FIBRA

DE VIDRIO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $144.39 59.63 m² $8,609.97

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: LAMINA

ACUSTICA LAMAC

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $137.38 59.63 m² $8,191.96

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

MADERA

CONTRACHAPADA

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $884.84 76.8 m² $67,955.71

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

LINOLEO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $240.29 16.5 $3,964.76

63

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: BASE

DE CORCHO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $284.25 19.08 m² $5,423.49

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

CALORCOL PANEL PISO (

LANA MINERAL DE

ROCA) INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $223.49 19.08 m² $4,425.10

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

AZULEJO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $279.88 16.5 $4,618.02

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

PUERTA DE MADERA

INCLUYE MATERIAL,

MANO DE OBRA

CALIFICADA ASI COMO

EQUIPO ADECUADO

PARA SU CORRECTA

EJECUCION

pza. $4,288.16 1 pza.

2.10 X .85 $4,288.16

TOTAL CAMARA REVERBERANTE

$107,477.17

64

FIBRA DE VIDRIO 50 mm DE ESPESOR


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: FIBRA DE

VIDRIO INCLUYE MATERIAL,


ASI COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $144.39 59.63 m² $8,609.97

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (FIBRA DE VIDRIO): m² $31.00


CORTADOR PARA ESPUMA DE FIBRA DE VIDRIO m² $1.50




TOTAL m² $90.97

COSTOS INDIRECTOS







TOTAL $53.42


INDIRECTOS:

$144.39

65

LAMINA ACUSTICA LAMAC


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: LAMINA

ACUSTICA LAMAC INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO



m² $137.38 59.63 m² $8,191.96

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (LAMINA ACUSTICA LAMAC): m² $50.10



TOTAL m² $85.68

COSTOS INDIRECTOS



TRANSPORTACION $0.85



TOTAL $51.70


INDIRECTOS:

$137.38

66

MADERA CONTRACHAPADA


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: MADERA

CONTRACHAPADA INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO



m² $884.84 76.8 m² $67,955.71

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (MADERA CONTRACHAPADA): m² $532.78

ADHESIVO PARA MADERA m² $3.23




TOTAL m² $747.37

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $137.47


INDIRECTOS:

$884.84

67

LINOLEO


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: LINOLEO




PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $240.29 16.5 $3,964.76

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (LINOLEO): m² $36.80

ADHESIVO PARA LINOLEO m² $30.00



TOTAL m² $138.90

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $101.39


INDIRECTOS:

$240.29

68

BASE DE CORCHO 50mm DE ESPESOR


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: BASE DE

CORCHO INCLUYE MATERIAL,


ASI COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $284.25 19.08 m² $5,423.49

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (BASE DE CORCHO): m² $110.50

ADHESIVO PARA CORCHO: m² $3.23

BROCHA PARA APLICAR ADHESIVO: pza. $6.70

CORTADOR DE CORCHO m² $7.40



TOTAL m² $219.63

COSTOS INDIRECTOS







TOTAL $64.62


INDIRECTOS:

$284.25

69

CALORCOL PANEL PISO


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE:

CALORCOL PANEL PISO




PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $223.49 19.08 m² $4,425.10

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (CALORCOL PANEL PISO): m² $36.80

ADHESIVO m² $3.23




TOTAL m² $113.49

COSTOS INDIRECTOS





CORTADOR m² $7.40



TOTAL $110.00


INDIRECTOS:

$223.49

70

PUERTA DE MADERA 2.10m X 85 cm


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: PUERTA

DE MADERA INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO



pza. $4,288.16 1 pza.

2.10 X .85 $4,288.16


CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD PRECIO TOTAL

MATERIAL (PUERTA DE MADERA) CON

MARCO :

pza. 1 $1,200.00 $1,200.00

BISAGRAS PARA PUERTA pza. 3 $847.72 $2,543.16

CHAPA PARA PUERTA PHILLIPS pza. 1 $63.00 $63.00

INSTALACION DE CHAPA PARA

PUERTA

pza. 1 $200.00 $200.00

SUMINISTRO DE LA PUERTA pza. 1 $150.00 $150.00

TOTAL m² $4,156.16

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $132.00



71

AZULEJO


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


Y SUMINISTRO DE: AZULEJO




PARA SU CORRECTA

EJECUCION

m² $279.88 16.5 $4,618.02

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (AZULEJO): m² $76.00

PEGA AZULEJO m² $30.00



TOTAL m² $178.10

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $101.78


INDIRECTOS:

$279.88

72

PASILLO

MATERIALES


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE:

ALFOMBRA INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

m² $206.32 10.26 m² $2,116.84

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: MESA

DE TRABAJO INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

pza. $780.00 10.26 m² $780.00

INSTALACION,

COLOCACION Y

SUMINISTRO DE: SILLA

ACOJINADA INCLUYE

MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI

COMO EQUIPO

ADECUADO PARA SU

CORRECTA EJECUCION

pza. $320.00 10.26 m² $320.00

TOTAL PASILLO DE ENTRADA A LAS CAMARAS

$3,216.84

73

ALFOMBRA


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


SUMINISTRO DE: ALFOMBRA

INCLUYE MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI COMO


CORRECTA EJECUCION

m² $206.32 10.26 m² $2,116.84

COSTOS DIRECTOS



MATERIAL (ALFOMBRA): m² $69.00

COLOCACION DE LA ALFOMBRA: m² $25.00


TOTAL m² $144.00

COSTOS INDIRECTOS






TOTAL $62.32


INDIRECTOS:

$206.32

74

MESA


UNITARIO

CANTIDAD TOTAL


SUMINISTRO DE: MESA

INCLUYE MATERIAL, MANO DE

OBRA CALIFICADA ASI COMO


CORRECTA EJECUCION

pza. $780.00 10.26 m² $780.00

SILLA ACOJINADA

CONCEPTO UNIDAD PRECIO UNITARIO CANTIDAD TOTAL


SUMINISTRO DE: SILLA

ACOJINADA INCLUYE


CALIFICADA ASI COMO


CORRECTA EJECUCION

pza. $320.00 10.26 m² $320.00

Es necesario mencionar que para realizar la suma final de la inversión se tiene que considerar

además el sueldo de los proyectistas que ascendería a la cantidad de $20,000.00 cada uno.

4.3 Costo total

SUBTOTAL CAMARA ANECOICA $124,958.86

SUBTOTAL CAMARA REVERBERANTE $107,477.17

SUBTOTAL PASILLO DE ENTRADA $3,216.84

SUELDO DE PROYECTISTAS $40,000.00

TOTAL $ 275,652.87

75

CONCLUSIONES

Durante el desarrollo del proyecto se logro comprender la importancia de la calidad en las

cámaras anecoica y reverberante porque esta servirán para determinar resultados de

experimentación entre los cuales puede ser coeficientes de absorción, atenuación en dB,

tiempos de reverberación, audiometrías etc., de modo que la calidad de las cámara este

basada en las normas ISO 3744 y UNE-EN-20354 para que los resultados obtenidos sean

los mas certeros posibles.

También es importante resaltar que se logró tener una amplia visión sobre la variedad de

materiales y elementos de manera que se pueda cumplir con las especificaciones de las

normas y además de que resulto un diseño económico, que cumpla con una excelente

calidad.

76

BIBLIOGRAFIA

LOPEZ, Manuel R. (2001). Acondicionamiento Acustico . Madrid , España : Paraninfo

Thomson Learning.

CARRION, Antoni I. (2001). Diseño Acustico de Espacios Arquitectonicos. D.F, Mexico

: Alfaomega Grupo Editorial S.A. de C.V.

CAVANAUGH, William J. y WILKES, Joseph A. (1998). Architectural Acoustics

Principles and Practice., United Stated of America: reimpresion.

TECNIACUSTICA, Acustica200.(consulta 2010 . pdf). Caracterización de la Cámara

Reverberante del Instituto de Acústica., Madrid, España: Instituto de Acústica CSIC

KUTTRUFF, Heinrich. (2000). Room acoustics, Londres, Inglaterra: Spon press (

http://books.google.com.mx/books?id=kr4i9S2_MAkC&printsec=frontcover#v=one

page&q&f=false consulta 2010 )

CURSO DE ACUSTICA CREADO POR GA. (2003). (

http://www.ehu.es/acustica/espanol/ruido/aiaces/aiaces.html Consulta 2010).

ISOVER,( Consulta 2010) . Normas Básicas de la Edificación, Condiciones Acústicas de

la Edificación, ANEXO1 pag.12-21 , ANEXO 3 pag.30-39.

http://books.google.com.mx/books?id=kr4i9S2_MAkC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false

http://books.google.com.mx/books?id=kr4i9S2_MAkC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false

http://www.ehu.es/acustica/espanol/ruido/aiaces/aiaces.html

77

ANEXO 1 Transmisión de datos

Cuando se utiliza una cámara reverberante es necesaria la transmisión de datos del interior al

exterior de la cámara reverberante y viceversa.

En este caso por tratarse de una cámara para fines educativos nos apoyaremos en los avances

tecnológicos de tal manera que no aumente la inversión necesaria, pero tampoco se sacrifique la

calidad.

Considerando el equipo con el que cuenta la institución se podrá utilizar un par de computadora

portátil (laptop), que pueden ser propiedad del alumnado en la cual se conectara el sonómetro,

micrófono, altavoces o cualquier otro equipo propiedad de la institución, esta conexión se

realizara usando el puerto serie o USB de la laptop.

Mientras que para hacer la conexión de una computadora a otra se puede hacer uso de una

conexión en red usando el puerto de Ethernet de este modo se conectaría el exterior con el interior

de la cámara reverberante sin que se afecten los resultados de la experimentación.

78

ANEXO 2

En este apartado abordaremos la representación de la cámara reverberante con el programa

EASE 4.0 en el cual se procedió de la siguiente manera:

En cuanto a las dimensiones de la cámara se consideraron las mismas.

Ancho: 5.4m

Profundidad: 3.65m

Alto: 3.35m

Volumen: 67m3

Tomando en cuenta que el simulador no permite la colocación de puertas y ventanas para el

calculo.

Figura 1. Dimensiones de la cámara reverberante

Para la elección y colocación de los materiales en EASE se tomaron en consideración coeficiente

de absorción de los materiales

AZULEJO LISO.


α .01 .01 .01 .01 .02 .02 .02

LINOLEO


α .02 .03 .03 .03 .03 .02 .02

Para la simulación de una fuente auditiva se coloco un altavoz y un área de audición equivalente a

a la superficie de la cámara reverberante dentro de la misma

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Figura 2. Simulación de la fuente auditiva y un área de audición.

De acuerdo a los datos introducidos en la simulación se obtuvieron los siguientes resultados

Figura 3. Grafica de nivel de presión sonora a 125 Hz

80



81

Figura 6. Grafica de nivel de presión sonora a 1000 Hz.


82


Figura 9.Grafica de nivel de presión sonora a 8000 Hz

83

Figura 10. Representación del nivel de presión sonora a lo largo de la cámara reverberante

Conclusión.

De acuerdo a lo observado en las graficas anteriores podemos concluir que se obtuvo el campo

difuso deseado para una cámara reverberante ya que se tiene el mismo nivel de presión sonora en

toda la cámara obteniendo un nivel minino y máximo equivalente a 97 dB

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL - tesis.ipn.mxtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/11529/1/13.pdf · REVERBERABTE ( ECOICA) DE LA ESIME ZACATENCO . OBJETIVO DEL TEMA: DESARROLLAR