Cómo reducir el ruido en los edificios de madera basándose en datos ciertos

Acústica, fuego, estática y sostenibilidad: quienes piensan que el aislamiento acústico es solo una cuestión de ruido corren el riesgo de descuidar aspectos fundamentales para el rendimiento integral de una estructura de madera.
Las vibraciones acústicas y el ruido resultante se transmiten a través de superficies y paredes e, incluso, por el aire, pero también por los elementos estructurales de los edificios por medio de las juntas y los sistemas de conexión.

A menudo, estos puntos no solo determinan el éxito o el fracaso de un edificio en cuanto al confort acústico, sino también su rendimiento térmico y estructural.

Para comprender cómo gestionar estos nodos críticos, es indispensable adoptar un enfoque que no se centre solo en el bienestar acústico, ni tampoco que sea exclusivamente estructural o se limite a las prestaciones térmicas.

En la práctica, esto implica que quienes construyen prestando atención a todos los detalles de estos aspectos deben tener conocimientos específicos en diferentes ámbitos de la ingeniería y realizar cálculos complejos y exhaustivos. Algo que, en el trabajo diario en las obras o en la oficina técnica, casi nunca es posible.

Por esta razón, además de desarrollar soluciones para la acústica, en los últimos años en Rothoblaas hemos realizado numerosos ensayos con el fin de comprender, certificar y proporcionar datos listos para usar, útiles para gestionar todos los aspectos críticos de forma integrada: acústica, estática, resistencia al fuego y sostenibilidad.

A continuación, te ilustramos todo lo que ya hemos comprobado por ti, para que no tengas que hacerlo tú mismo.

Diseñar la acústica en la madera: el contexto importa más que el ruido

Abordar el problema del ruido en los edificios de madera no significa simplemente añadir un material fonoabsorbente o fonoaislante. Significa trabajar con un sistema de construcción estratificado y deformable, con conexiones complejas. En este contexto, cada superficie de contacto, entre paneles de CLT, entre madera y hormigón y entre estructura y particiones, puede convertirse en una vía perfecta para la transmisión del sonido.

Por esto, es esencial adoptar un enfoque multidisciplinario: no basta con desarrollar un producto con una única función certificada, sino que se debe integrar en evaluaciones estáticas y dinámicas, que faciliten el trabajo de diseñadores e instaladores.

Insonorización y estática: cuando la acústica tiene que soportar cargas

Una banda acústica no será eficaz si cede bajo carga o compromete la eficacia de los sistemas de conexión. Por esto, Rothoblaas ha llevado a cabo varias campañas experimentales en colaboración con la Universidad Técnica de Graz, la Universidad de Innsbruck, la Universidad de Bolonia y el Instituto Tecnológico de Karlsruhe, centradas en el comportamiento mecánico de las bandas XYLOFON y su influencia en la conexión.
Durante las primeras campañas de ensayos, se han probado diferentes configuraciones, analizado no solo el comportamiento acústico. Los paneles de CLT de abeto rojo y de abedul se han probado con distintos niveles de humedad y de carga.

En estas primeras campañas, se han probado:

• bandas XYLOFON
• tornillos HBS
• arandelas XYLOFON WASHER.

Gracias a la experiencia adquirida, se ha iniciado un nuevo proyecto de investigación cuyo objetivo es caracterizar el comportamiento estático de las conexiones con una banda interpuesta: se han medido el coeficiente de fricción estática y la rigidez al corte de las bandas acústicas XYLOFON y PIANO y se han analizado las resistencias mecánicas de configuraciones reales.
Las pruebas se han realizado variando el tipo de sistema de conexión, el diámetro de los conectores y el tipo y el espesor de la banda resiliente.

Dentro de este proyecto, se han probado:

• Bandas XYLOFON

• Bandas PIANO

• Tornillos HBS de diferentes diámetros

• Tornillos VGS

• SHARP METAL

• LBS

• DOUBLE BAND

Confort acústico y fuego: bandas probadas durante 90 minutos con llama directa.

El rendimiento acústico corre literalmente el riesgo de hacerse humo en caso de incendio: a menudo, los materiales sintéticos utilizados en las bandas y en las láminas fonoabsorbentes están sometidas al fuego y pueden propagarlo.

Incluso una banda de 6 mm como XYLOFON puede comprometer la continuidad de la resistencia al fuego en una pared de CLT. Si la junta supone una discontinuidad, el fuego pasa por ella. Así pues, hemos probado las bandas XYLOFON en condiciones reales, exponiéndolas directamente a las llamas.

Resultado: clasificación EI 90, es decir, sin paso de humo ni llama durante 90 minutos.

• REI vs. EI, ¿qué mide este valor?
  

La principal diferencia entre REI y EI en la evaluación de la resistencia al fuego está en la presencia de la "R" (resistencia mecánica) en la sigla REI.

Mientras que REI indica la capacidad de un elemento constructivo de mantener la estabilidad, la hermeticidad y el aislamiento térmico, EI indica hermeticidad y aislamiento; por lo tanto, se utiliza para elementos no estructurales que no deben mantener su resistencia mecánica durante un incendio, sino más bien impedir su propagación.

Una vez confirmado el rendimiento EI de XYLOFON, hemos participado en el proyecto europeo RISE realizando ensayos a escala real en paneles de CLT expuestos al fuego durante más de 4 horas. Ninguna flashover secundaria y temperaturas inferiores a 300 °C después de 3 horas. Una garantía de proyecto para quienes trabajan en edificios multipisos o con paredes de CLT a la vista.

DAP y sostenibilidad: cálculos ambientales hechos por ti

Otro punto crítico en el diseño acústico integrado es la evaluación ambiental. Como dirán los más observadores, a menudo las mezclas utilizadas para garantizar el rendimiento acústico de los productos fonoabsorbentes se consideran menos sostenibles desde el puno de vista ambiental (pero ya estamos trabajando también en esto).

¿Esto significa tener que renunciar a la insonorización para construir edificios de bajo impacto ambiental? ¡Claro que no! Se trata de conocer los detalles para lograr un perfecto equilibrio.

Para participar en licitaciones públicas, obtener créditos LEED o cumplir con los Criterios Ambientales Mínimos (CAM), se necesitan DAP certificadas. Sin embargo, para muchos materiales acústicos, estos datos no están disponibles o son aproximados.

Por ello, Rothoblaas ha analizado la cadena de producción en profundidad y ha iniciado un proceso para definir los LCA de los productos y obtener las DAP certificadas. De esta manera, hemos obtenido las Declaraciones Ambientales de Producto de las bandas acústicas, emitidas por organismos independientes. Gracias a optar por la transparencia, las DAP son:

• comprobadas para todo el ciclo de vida (LCA),

• compatibles con software BIM y LCA,

• utilizables en cálculos ambientales oficiales.

Esto permite proyectar con datos ciertos, sin asumir la responsabilidad de estimaciones teóricas. De este modo, es posible demostrar el impacto ambiental real del componente directamente en el proyecto ejecutivo y, si es necesario, equilibrarlo eligiendo otros componentes.

Marcado CE: una característica única en el panorama de la acústica

Las bandas XYLOFON son las únicas comercializadas que llevan el marcado CE, válido tanto para las prestaciones acústicas como estructurales. Esto permite a los diseñadores incluir la banda en el cálculo estático y no tener que hacer otras comprobaciones sobre los requisitos mecánicos del producto.

Hemos probado:

• la rigidez al corte con tornillos y placas,

• la influencia de la banda en la fricción dinámica,

• la deformación residual en presencia de conexiones estructurales,

• la compatibilidad con sistemas angulares como TITAN.

De este largo y complejo recorrido experimental, ha surgido la primera ETA, que ha permitido el marcado CE de las bandas resilientes. Hasta la fecha, las bandas Rothoblaas XYLOFON y PIANO son las únicas del mundo que cuentan con esta importante certificación europea.

Todo esto se ilustra en los manuales técnicos completos, con datos validados en el laboratorio, listos para integrarse en los cálculos estructurales. De este modo, se eliminan dudas y se facilita la gestión del proyecto.

Diseño integrado: una solución, muchos problemas resueltos

Los diseñadores saben lo difícil que es combinar las prestaciones acústicas, mecánicas, normativas y energético-ambientales. Sobre todo, en los nodos estructurales, donde se sobreponen diferentes materiales y funciones. Por esto, cada banda de la gama de insonorización Rothoblaas cuenta con una especie de documento de identidad técnico, con:

• valores acústicos (dLw, Rw y L’nT),

• datos estáticos comprobados (rigidez, fricción y cargas),

• certificaciones de resistencia al fuego

• marcado CE,

• EPD oficiales.

No es necesario contratar a más personal ni realizar ensayos in situ. Todo se ha comprobado ya.

La insonorización es necesaria. Y debe comprenderse a fondo. Sin embargo, no es indispensable convertirse en ingeniero acústico ni en especialista multidisciplinar para gestionar todas las áreas implicadas en el diseño de soluciones para reducir la propagación del ruido o el sonido. El objetivo de Rothoblaas es proporcionar datos ensayados, verificados y listos para usar, que permitan tomar decisiones informadas y satisfagan todos los requisitos técnicos, no solo acústicos.

La acústica no se limita al producto: abarca todo el enfoque del diseño. Es una disciplina que requiere atención a la estratigrafía, las conexiones y la transmisión de vibraciones, también en relación con las solicitaciones estáticas y el fuego.

Por lo tanto, la tarea del diseño consiste en gestionarlo todo eficazmente e incorporar las soluciones acústicas al sistema constructivo con simplicidad.

Para quienes deseen saber más sobre datos, curvas de vibración y gráficos en frecuencia y comportamientos dinámicos y estáticos, hay más de 250 páginas de informes de ensayos:
https://www.rothoblaas.es/blog/acustica-fuoco-e-statica

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