CENTRO CULTURAL [Estudio Acústico]

Presentación del tema: "CENTRO CULTURAL [Estudio Acústico]"— Transcripción de la presentación:

1 CENTRO CULTURAL [Estudio Acústico]
ALUMNA: María Santos Lloret DIRECTORES: Amadeo Pascual Ignacio Guillén Buenos días, soy María Santos Lloret y con el permiso del jurado voy a presentar mi proyecto final de carrera que consiste en el estudio acústico de un edificio, para ello voy a seguir el siguiente orden: MODALIDAD: Científico Técnico Julio de 2011 TITULACIÓN: GRADO DE INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN

2 ÍNDICE Objetivos Presentación del edificio y sus modificaciones
Estudio acústico del auditorio - estudio estado actual - propuesta de materiales - estudio reflexiones y comprobación existencia eco - estudio de la reverberación Cumplimiento del CTE Conclusiones empezaré numerando los objetivos propuestos, seguidamente presentaré el edificio con su estado actual y las modificaciones tanto geométricas como referentes al uso; después detallaré el procedimiento que he seguido para acondicionar acústicamente el auditorio y de forma general explicaré las otras salas y finalizaré la exposición con las conclusiones del estado final del edificio.

3 OBJETIVOS Hacer un centro cultural
Estudiar las salas en su estado actual Revestir los paramentos para un correcto funcionamiento acústico Cumplimiento CTE Los objetivos de mi proyecto son: - convertir el edificio en un centro cultural apto para todo tipo de personas y necesidades. - estudiar el estado actual de cada sala por separado y revestir los paramentos horizontales y verticales para un correcto funcionamiento acústico - todo ello cumpliendo los niveles establecidos en el DB de protección contra el ruido del CTE

4 EDIFICIO ACTUAL USO: pública concurrencia
- Centro de Arte Contemporáneo ESTRUCTURA: - Muros: hormigón armado de 30cm - Forjado: losa alveolar canto 30cm - Tabiquería: placas de yeso de 70mm - Fachada: muro de H.A. de 20cm - Cubierta: azotea transitable (terraza) TERRAZA SEGUNDA PLANTA El edificio aportado por mi tutor es un edificio de pública concurrencia puesto que es un centro de arte contemporáneo destinado a salas de exposiciones, compuesto de planta baja, dos plantas, terraza y dos sótanos. Estructuralmente se trata de muro de hormigón armado de 30 cm de espesor sin enlucir, forjados de losa alveolar, la tabiquería interior es de placas de pladur de 70mm y la fachada también es de hormigón armado de 20cm de espesor. La cubierta es transitable. PRIMERA PLANTA PLANTA BAJA SÓTANO PRIMER NIVEL SÓTANO PRIMER NIVEL SÓTANO SEGUNDO NIVEL

5 EDIFICIO ACTUAL DISTRIBUCIÓN PLANTA BAJA SALA POLIVALENTE GUARDARROPÍA
BAÑO ALMACÉN INFOR. ACESSO PRINCIPAL La distribución propuesta de la planta baja es de una tienda, una sala polivalente y una cafetería cuyo acceso es desde el exterior del edificio. El edificio tiene 3 escaleras y 2 ascensores para la comunicación vertical. También pertenecen a la planta baja la zona de guardarropía, la zona de información, los baños y el almacén. TIENDA CAFETERIA PLANTA BAJA

6 MODIFICACIONES SALA POLIVALENTE (ACTUAL) AUDITORIO (MODIFICADA) PLANTA
Por lo que se refiere a las modificaciones empezaré por el auditorio: inicialmente estaba destinada a sala multiusos, la entrada era por un hueco de 18’56m, a la derecha se encuentra un gran ventanal de 11,40m de largo que da al patio y a la izquierda se pueden ver las gradas. Actualmente se ha eliminado el patio posterior para una mayor ocupación por lo que se ha alargado el forjado y ahora apoya sobre el muro de carga por lo que se elimina la viga de canto. Al eliminar el gran ventanal cabe decir que la ventilación en esta sala será mecánica. Las gradas también han desaparecido y se ha construido un escenario de bloque y madera y en toda la sala se construyen unas escaleras de ladrillos macizos y bardos cerámicos para una buena visión en todas las filas de butacas, la ocupación es de 210 personas. Se ha cerrado el hueco y la entrada a la sala se realizará mediante 2 puertas abatibles de 2 hojas. SECCIÓN SECCIÓN

7 MODIFICACIONES CAFETERIA (ACTUAL) CAFETERIA (MODIFICADA) PLANTA PLANTA
Referente a la cafetería cabe destacar que antes existía una tienda que se ha suprimido para hacer una cafetería con zona de comedor. La entrada desde el exterior se ha reducido a dos puertas y se distinguen el baño de mujeres, hombres y minusválidos. PLANTA PLANTA

8 EDIFICIO ACTUAL DISTRIBUCIÓN PRIMERA PLANTA SALA DE EXPOSICIONES 1
ESPACIO POLIVALENTE SALA DE EXPOSICIONES 2 En la primera planta se encuentran las sala de exposiciones I y II. PRIMERA PLANTA

9 MODIFICACIONES SALA EXPOSICIÓN I (ACTUAL)
SALA REUNIONES Y TALLERES (MODIFICADA) La antigua sala de exposiciones I situada en la primera planta del edificio se ha dividido en dos para formar una sala de reuniones y otra de talleres, disponiéndose una puerta de 2 hojas abatibles en cada una. Al alargar el forjado ahora el patio está junto la sala de reuniones. PLANTA PLANTA

10 MODIFICACIONES SALA DE CONFERENCIAS (MODIFICADA)
SALA DE EXPOSICIÓN 2 (ACTUAL) SALA DE CONFERENCIAS (MODIFICADA) La sala de exposiciones 2 se ha convertido en la sala de conferencias, por lo que se ha eliminado la doble altura y se ha cerrado el hueco de entrada y disponiendo 2 puertas. PLANTA PLANTA

11 EDIFICIO ACTUAL DISTRIBUCIÓN SEGUNDA PLANTA SALA DE EXPOSICIONES 3
ESPACIO POLIVALENTE SALA DE EXPOSICIONES 4 En la segunda planta se encuentran las sala de exposiciones III y IV. SEGUNDA PLANTA

12 MODIFICACIONES SALA DE EXPOSICIÓN 3 (ACTUAL)
SALA INFORMÁTICA (MODIFICADA) La sala de exposiciones 3 ahora es el aula de informática, a la que también se le ha cerrado el hueco de entrada siendo éste mediante 2 puertas. PLANTA PLANTA

13 MODIFICACIONES SALA EXPOSICIÓN 4 (ACTUAL)
SALA EXPOSICIONES (MODIFICADA) La sala 4 situada en la segunda planta se le ha mantenido el uso y el hueco de entrada, lo que ahora es más grande al eliminar la doble altura de la sala de conferencias. PLANTA PLANTA

14 EDIFICIO ACTUAL DISTRIBUCIÓN TERCERA PLANTA (AZOTEA) INSTALACIONES
SALA DE EXPOSICIONES 5 La tercera planta que es la azotea del edificio está destinada para una sala de exposiciones al aire libre y la zona para las instalaciones. TERCERA PLANTA (AZOTEA)

15 EDIFICIO ACTUAL DISTRIBUCIÓN PLANTA SÓTANO TALLER ESPACIO POLIVALENTE
ALMACÉN 1 Por último decir que en el sótano hay una sala taller y 3 almacenes y que ALMACÉN 2 ALMACÉN 3 PLANTA SÓTANO

16 MODIFICACIONES GIMNASIO (ACTUAL) GIMNASIO (MODIFICADA) PLANTA PLANTA
Por último decir que en la sala del sótano se ha construido un gimnasio de grande superficie, el patio desaparece estado ahora en la planta primera, junto a la sala de reuniones como hemos visto anteriormente. PLANTA PLANTA

17 ESTUDIO ACÚSTICO: AUDITORIO (estado actual)
Nivel de Potencia de la fuente: LW = 98dB Para saber las necesidades de la sala primero tenemos que estudiar el estado actual por lo que calculamos el nivel de intensidad en diferentes puntos de la sala teniendo como dato el nivel de intensidad emitido considerando que se trata de una orquestra sinfónica y éste es de 98 dB. Aquí muestro como ejemplo el primer punto, y se puede apreciar la distancia de los rayos directo y reflejados.

18 ESTUDIO ACÚSTICO: LI (dB) (estado actual)
Nivel de Intensidad: LI = LW-11-20logr Nivel de Intensidad en las Reflexiones: LIref = LW-11-20logr+10log(1-) Nivel Total (sup. de niveles): LItotal = 10log (10(LI/10)+10(LI1/10) +10(LI2/10) +10(LI3/10)) pto LI directo (dB) LI reflejado (dB) DRCHA LI reflejado (dB) FONDO LI total (dB) 1 62,05 61,53 58,33 65,69 2 61,24 59,99 59,20 64’99 3 62,12 59,71 58,36 65,12 4 60,45 60,12 59,54 64,82 5 60,53 58,75 59,60 64,46 6 72,38 66,58 55,11 73,40 7 72,08 63,16 72,61 8 66,43 63,21 56,55 68,12 Una vez calculados los niveles de intensidad de todos los puntos con las fórmulas correspondiente según el tipo de rayo, los recogemos en una tabla y observamos que en la parte delantera y como es lógico se escucha un mayor nivel (puntos 6,7 y 8). El coeficiente de absorción acústica en este caso es de 0.02 puesto que se trata de H.A. : 0.02 H.A.

19 ESTUDIO ACÚSTICO: COMPROBACIÓN ECO (estado actual)
tr= (r/340)*1000 (ms): TIEMPOS DE RETRASO trrefDRCHA – tr > 50 ms ECO trrefFONDO – tr > 50 ms ECO Pto trdir(ms) trrefl (ms) DRCHA trrefl (ms) FONDO 1 52,03 55,15 79,73 2 57,12 65,86 72,16 3 51,56 68,00 79,46 4 62,50 64,90 69,37 5 61,91 75,94 68,88 6 15,82 30,82 115,46 7 16,38 45,70 115,54 8 31,41 45,45 97,85 pto ECO drcha ECO fondo 1 3,12 27,70 2 8,74 15,04 3 16,44 27,90 4 2,40 6,86 5 14,03 6,97 6 15,00 99,63 7 29,32 99,16 8 14,04 66,44 trefl-tdir > 50 ECO trefl3-tdir > 50 ECO Ahora tenemos que comprobar la existencia de eco en la sala sabiendo que el eco se da cuando un mismo impulso sonoro se oye con un tiempo de retraso superior a los 50ms después de llegar el sonido directo por lo que se oyen dos sonidos. La distancia es superior a 17m. Siguiendo el procedimiento de cálculo determinamos los tiempos de retraso de todas las reflexiones y las comparamos con el sonido directo por lo que hay que decir que la pared del fondo produce eco en toda la parte delantera de la sala. Como solución he hecho una propuesta de materiales escogiendo unos más absorbentes.

20 ESTUDIO ACÚSTICO: REVERBERACIÓN (estado actual)
SABINE: Rt = zona s (m2) coef abs material sala sala vacia fondo 28,50 0,02 hormigón pintado 0,57 lateral derecho 119,75 2,40 lateral izquierdo 27,00 0,54 suelo 284,15 5,68 techo puerta 92,75 1 abierta ventana 57,00 0,03 vidrio 1,71 absorción 109,33 Sabine (s) 2,11 volumen 1420,75 Stotal Por último estudiamos la reverberación que es la persistencia del sonido después de apagarse la fuente. Calculamos la reverberación de la sala que debe dar entre 0,4 y 1 porque se trata de una sala destinada a la música y al habla y como se puede observar da 2’11 que excede de los niveles permitidos.

21 ESTUDIO ACÚSTICO: PROPUESTA DE MATERIALES
TECHO: paneles de madera (IDEATEC) PARED DEL FONDO: panel de lana de vidrio (=1) (ISOVER). [1] PAREDES LATERALES: hormigón pintado SUELO: moqueta (HILADOS CASTILLA) ILUMINACIÓN: luminarias empotrables (ERCO). [2] BUTACAS: tapizadas (FIGUERAS). [3] 1 2 Propongo revestir los paramentos con los siguientes materiales: TECHO: paneles de madera colocados sobre rastreles con perfilería oculta e ignífugo de la casa comercial IDEATEC. PARED DEL FONDO: panel de lana de vidrio con un coeficiente de absorción igual a 1 de la casa comercial ISOVER y revestido con tela sujeta a montantes. PAREDES LATERALES: hormigón pintado. SUELO: moqueta acústica fabricada por HILADOS CASTILLA. ILUMINACIÓN: luminarias empotrables dispuestas en vertical en la parte superior de las paredes y cada metro de la casa ERCO. BUTACAS: tapizadas modelo Alicia de la casa FIGUERAS. 3

22 ESTUDIO ACÚSTICO: LI (dB) (estado modificado)
Nivel de Intensidad: LI = LW-11-20logr Nivel de Intensidad en las Reflexiones: LIref = LW-11-20logr+10log(1-) Nivel Total (sup. de niveles): LItotal = 10log (10(LI/10)+10(LI1/10) +10(LI2/10) +10(LI3/10)) pto LI directo (dB) LI reflejado (dB) LI reflejado 2 (dB) LI total (dB) 1 73,78 69,15 63,17 75,34 2 75,66 65,66 65,19 76,41 3 4 67,11 65,61 61,98 70,15 5 66,64 63,06 63,38 69,45 6 67,10 61,97 70,14 7 62,77 62,15 60,12 66,59 8 62,31 60,80 60,63 66,09 9 60,13 62,16 10 59,83 59,49 58,29 64,02 11 59,82 58,28 Volvemos a hacer el estudio acústico de la sala pero con las modificaciones especificadas anteriormente y con los materiales propuestos, seguimos los mismos pasos y las mismas fórmulas para calcular los niveles de intensidad de 11 puntos aleatorios por toda la sala pero ahora teniendo en cuenta que el coeficiente de absorción de la pared trasera es de 1. : 1 pared del fondo y : 0.02 las paredes laterales

23 ESTUDIO ACÚSTICO: COMPROBACIÓN ECO (estado modificado)
tr= (r/340)*1000 (ms): TIEMPOS DE RETRASO trrefDRCHA – tr > 50 ms ECO trrefIZQ. – tr > 50 ms ECO Pto trdir(ms) trrefl (ms) DRCHA trrefl (ms) IZQ 1 13,47 22,94 45,65 2 10,85 34,26 36,18 3 4 29,03 34,50 52,38 5 30,65 46,24 44,59 6 29,09 52,44 7 47,85 51,35 64,85 8 50,44 59,97 61,18 9 47,88 64,76 51,32 10 67,18 69,74 80,09 11 67,24 80,15 pto ECO drcha ECO izq 1 9,47 32,18 2 23,41 25,32 3 4 5,47 23,35 5 15,59 13,94 6 5,41 7 3,50 17,00 8 9,53 10,74 9 16,88 3,44 10 2,56 12,91 11 2,50 trefl-tdir > 50 ECO Calculamos los tiempos de retraso de los rayos reflejados de los 11 puntos y los comparamos con el directo para detectar la existencia de eco y tal y como se muestra en las tablas es inexistente porque el eco provocado inicialmente por la pared del fondo desaparece al tener ésta un coeficiente igual a 1 que eso significa que no hay reflexiones en esa pared.

24 ESTUDIO AÚSTICO: TECHO AUDITORIO
Una vez estudiadas las reflexiones de los paramentos verticales nos centramos en el techo, puesto que éste también puede provocar eco. El ejemplo muestra como he realizado el primer punto y las distancias del rayo directo y el reflejado.

25 ESTUDIO ACÚSTICO: LI (dB) (refelxiones techo)
Nivel de Intensidad: LI = LW-11-20logr Nivel de Intensidad en las Reflexiones: LIref = LW-11-20logr+10log(1-) Nivel Total (sup. de niveles): LItotal = 10log (10(LI/10)+10(LI1/10) +10(LI2/10) +10(LI3/10)) pto LI directo (dB) LI reflejado (dB) LI total (dB) 1 75,71 69,33 76,61 2 67,99 66,15 70,18 3 63,92 63,15 66,57 4 61,22 60,83 64,04 5 59,51 59,24 62,38 Escogemos 5 puntos y calculamos los niveles de intensidad que llegan, considerando el coeficiente de absorción de 0’45 que es el de los paneles de madera. : 0.45

26 ESTUDIO ACÚSTICO: COMPROBACIÓN ECO (techo)
tr= (r/340)*1000 (ms): TIEMPOS DE RETRASO trrefTECHO – tr > 50 ms ECO Pto tdir(ms) trefl (ms)TECHO 1 10,79 22,27 2 26,24 32,15 3 41,91 45,38 4 57,24 59,32 5 69,71 71,24 pto ECO 1 11,48 2 5,91 3 3,47 4 2,08 5 1,53 trefl-tdir > 50 ECO Con la ayuda de una hoja Excel tal y como se han hecho todos los cálculos calculamos el tiempo de retraso de los rayos reflejados, los comparamos con el directo y podemos decir que el techo no produce eco en ningún lugar del auditorio.

27 ESTUDIO ACÚSTICO: REVERBERACIÓN (estado modificado)
SABINE: Rt = zona s (m2) coef abs material sala llena sala vacia sala 50% fondo 32,55 1,00 panel compacto lana lateral derecho 115,41 0,02 hormigón pintado 2,31 lateral izquierdo 111,42 2,23 suelo pasillo 184,00 0,26 moqueta 47,84 suelo butacas 96,90 0,30 butaca tapizada con terciopelo 0,00 29,07 14,54 suelo publico 0,45 público en asiento tapizado 43,61 21,80 boca escenario 46,09 techo 343,02 0,17 madera en paneles 58,31 suelo escenario 61,12 0,06 parquet 3,67 puertas 3,99 0,69 hierro y lana de roca 2,75 absorción 239,35 224,81 232,08 Sabine (s) 0,89 volumen 1321,44 sala vacía 0,95 Stotal 0,92

28 CUMPLIMIENTO DEL DB-HR (CTE)
Para satisfacer las exigencias del CTE en lo referente a la protección frente al ruido deben: a) alcanzarse los valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo y no superarse los valores límite de nivel de presión de ruido de impactos. b) no superarse los valores límite de tiempo de reverberación. c) cumplirse las especificaciones referentes al ruido y a las vibraciones de las instalaciones. Método: simplificado

29 CUMPLIMIENTO CTE (aislamiento acústico)
Unidad de uso: Centro cultural, uso docente. Zonificación (tipos de recintos): -Recintos habitables: pasillos, vestíbulo, escaleras, espacio polivalente y distribuidor. -Recintos no habitables: almacenes y trasteros. -Recintos protegidos: auditorio, sala de conferencias, sala informática, sala de reuniones, sala de talleres, zona de espera, aula de consulta, despachos, gimnasio y sala de exposiciones. - Recintos de actividad: cafetería - Recintos de instalaciones: cuanto de maquinaria del ascensor y cuarto de grupo de presión. Para cumplir las exigencias del CTE en lo referente a la protección frente al ruido deben: A) alcanzarse los valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo y no superarse los valores límite de nivel de presión de ruido de impactos B) cumplirse las especificaciones referentes al ruido y a las vibraciones de las instalaciones. Empezamos definiendo el uso que es docente porque se trata de un centro cultural y los tipos de recintos que aparecen en el proyecto, para establecer una zonificación, estos recintos pueden clasificarse en: -Recintos habitables: pasillos, vestíbulo, escaleras, espacio polivalente y distribuidor. -Recintos no habitables: almacenes y trasteros. -Recintos protegidos: auditorio, sala de conferencias, sala informática, sala de reuniones, sala de talleres, zona de espera, aula de consulta, despachos, gimnasio y sala de exposiciones. - Recintos de actividad: cafetería - Recintos de instalaciones: cuanto de maquinaria del ascensor y cuarto de grupo de presión.

30 CUMPLIMIENTO CTE (aislamiento acústico)
Mapa de ruido: Valencia Plaza de la Mercé. Ld= dB (valor del indice de ruido día) Para cumplir las exigencias del CTE en lo referente a la protección frente al ruido deben: A) alcanzarse los valores límite de aislamiento acústico a ruido aéreo y no superarse los valores límite de nivel de presión de ruido de impactos B) cumplirse las especificaciones referentes al ruido y a las vibraciones de las instalaciones. Empezamos definiendo el uso que es docente porque se trata de un centro cultural y los tipos de recintos que aparecen en el proyecto, para establecer una zonificación, estos recintos pueden clasificarse en: -Recintos habitables: pasillos, vestíbulo, escaleras, espacio polivalente y distribuidor. -Recintos no habitables: almacenes y trasteros. -Recintos protegidos: auditorio, sala de conferencias, sala informática, sala de reuniones, sala de talleres, zona de espera, aula de consulta, despachos, gimnasio y sala de exposiciones. - Recintos de actividad: cafetería - Recintos de instalaciones: cuanto de maquinaria del ascensor y cuarto de grupo de presión.

31 CUMPLIMIENTO CTE (aislamiento acústico)
Según el mapa de ruido y la ubicación del edificio que es Plaza de la Mercé en Valencia determinados que el valor del índice del ruido es de 60 a 65 dB. Por lo que con ese dato entramos en la tabla 2.1 para establecer los valores de aislamiento acústico a ruido aéreo entre un recinto protegido y el exterior. Como nuestro uso es docente nos da un valor de 32 dB en estancias y 30 en aulas.

32 CUMPLIMIENTO CTE (definición elementos constructivos)
Las soluciones constructivas expuestas se obtienen del catálogo de elementos constructivos del CTE. En estas tablas aparecen los parámetros acústicos que definen cada elemento: -m: masa por unidad de superficie del elemento baso en Kg/m2 -Ra: índice global de reducción acústica, ponderado A, del elemento base en dBA. Que quiere decir que en la ponderación se ha tenido en cuenta la frecuencia. Estas tablas muestran la tabiquería de yeso laminado y los muros de H.A.

33 CUMPLIMIENTO CTE (definición elementos constructivos)
Y estas otras las fachada también de H.A. y los forjados de losa alveolar.

34 FICHA JUSTIFICATIVA: anejo K
Tabla 3.1 DB-HR Tabla 3.2 DB-HR Punto 4 y 7 de DB-HR Tabla 3.4 DB-HR Con los datos que hemos sacado de las tablas rellenamos la columna de características de proyectos de la ficha justificativa del anejo K para ver si cumplimos con la normativa. En la tabla 3.1 define que para un entramado autoportante la masa por unidad de superficie es de 25 y el índice global de reducción acústica es de 43, estos valores son los de la columna de exigidas. Para los elementos de separación vertical miramos la tabla 3.2 y como tenemos un tipo 3 la masa por unidad de superficie es de 44 y el índice global de reducción acústica es de 58. El punto 4 del establece un valor de índice global de reducción acústica de 20dB para puertas y 30 para ventanas. Y el punto 7 establece 50 db de índice global de reducción acústica para fachada de una sola hoja y masa por unidad de superficie mayor a 170 kg/m2. Para las fachadas nos centramos en la tabla 3.4 y entramos con un nivel exigido que nos ha dado anteriormente de 32 dBA, dándonos un índice global de reducción acústica de 35 dBA. La tabla 3.3 que es la de los elementos de separación horizontal el valor máximo de masa por unidad de superficie es de 500 y nosotros tenemos 600 por lo que no tenemos mínimas exigidas. De la misma forma se ha sacado todos los valores de la columna de exigidas y cómo podemos observar los niveles de aislamiento sí que superan los valores mínimos establecidos. Tabla 3.3 DB-HR

35 CONCLUSIONES Estudio de las otras salas Buen comportamiento acústico:
-NO eco -Reverberación entre 0’4 y 1 -Supera los niveles de aislamiento acústico Para finalizar la exposición primero tengo que decir que de la misma manera que he hecho el auditorio he hecho todas las salas pero por falta de tiempo no las he podido explicar pero en la memoria adjunta aparecen todos los cálculos. Con los materiales propuestos para todo el edificio podemos decir que ahora sí que presenta un buen comportamiento acústico, que no se produce eco en ningún lugar de todo el centro, que la reverberación está dentro de los valores establecidos y por último que supera los límites de aislamiento acústico reflejados en el db-hr del cte.