Coeficiente de absorción

El coeficiente de absorción, que se define como el cociente entre la energía absorbida respecto a la incidente, depende tanto del tipo de material como de su forma de montaje, influyendo en el tipo de mecanismo de absorción que se desarrolle. Este valor, se desprende que éste en función de la impedancia del material, la dela aire y del ángulo de incidencia de la onda con la superficie de separación, cosa que es cierta para una onda o pulso direccional y para dos medios de espesor infinito separados por una superficie geométrica ficticia. Pero en la práctica no se puede considerar que el espesor de un cerramiento sea infinito.

El cerramiento tendrá un espesor . La onda que pasa del medio 1 al 2 se transmite en el 2,

choca contra la pared de fondo, se refleja parte de la misma y parte pasa al medio 3. La onda reflejada en 2 recorre nuevamente el material y emerge parte de ella en el medio 1 y así sucesivamente. Se produce pues, como se observa en la Figura 2.42, reflexiones sucesivas de un medio de espesor finito. Evidentemente la influencia del espesor dela material es clara.

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También el efecto de absorción es función de la frecuencia de la onda incidente, ya que la absorción, en definitiva, de la velocidad de las partículas o de la presión acústica y ambas crecen con la frecuencia de los sonidos.

En efecto la onda de desplazamiento es,

y las ondas incidentes de velocidad y presión son:

es decir que tanto la amplitud de la onda de velocidades como la de presiones, aumenta con , siendo en consecuencia a mayor frecuencia mayor es la velocidad y la presión y por tanto aumenta el efecto absorbente.

Por todo ello se puede concluir que, en general:

 La absorción aumenta con la frecuencia.

 Para altas frecuencias la absorción no depende del material.

 Para bajas frecuencias la absorción aumenta con el espesor.

En las Figuras 2.43 y 2.44 se dan los diagramas de absorción de un material, tipo lana mineral, para distintos tipos de montajes, espesores, densidades y distancias a una pared rígida. En ellas se observa el efecto beneficioso de separarse de la pared rígida, sobre todo a abajas frecuencias, así como que el aumento de densidad (menor flujo de aire a su través), aumenta la lata absorción a altas frecuencias.

Figura 2.43: Coeficiente de absorción de un recubrimiento de un cerramiento de hormigón con lana minera de 50 mm de espesor. (Kuttruff) 19.

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Figura 2.44: Coeficiente de absorción de un recubrimiento de un cerramiento de lana mineral de 30 mm de espesor y densidad de 46.5 kg/m3_{. (Kuttruff)} 20_.

a) Montado obre el hormigón. b) Montado a 50 mm de distancia del hormigón.

La distancia del coeficiente de absorción con la frecuencia obliga a que para cada material se conozca la curva de variación del mismo con la frecuencia, dichos valores se obtiene a partir de ensayos experimentales.

Finalmente, en la mayoría de los casos, la variación del coeficiente de absorción con el ángulo de incidencia, se suele obtener un coeficiente de absorción medio, de tipo estadístico, promediando la relación entre la energía absorbida e incidente para todos los ángulos de incidencia ente 0º y 90º. Es evidente que en condiciones de campo acústico difuso (intensidad proveniente de todas direcciones con igual magnitud) las discrepancias entre el coeficiente de absorción medido, con el obtenido, deben de ser pequeñas, mientras que en condiciones de campos acústicos muy direccionales las discrepancias serán mayores.

A partir del coeficiente de absorción , se define la absorción de una superficie (capacidad

absorbente de la misma, ) como el producto , que se mide en “SABINES” o “metros

cuadrados de ventana abierta” que es la unidad de media de la absorción acústica.

En base a todo lo anterior se pude establecer el coeficiente de absorción medio de un recinto, definido como el que deberían tener todas las superficies internas del mismo para que su absorción total fuera la misma.

Así, siendo las áreas de las distintas superficies de un local y siendo

sus correspondientes coeficientes de absorción, la absorción acústica del recinto es:

y el coeficiente de absorción medio:

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siendo la superficie total de los cerramientos del recinto.

Es importante señalar que la ecuación anterior sólo da un dato significativo del recinto, cuando es pequeño y los toman valores similares, que es lo mismo que decir, en condiciones de campo difuso.

En resumen y como aplicación de todo lo expuesto en este tema, se desprende que la intervención en un recinto respecto a la absorción acústica exige que:

 Se conozca perfectamente el espectro de frecuencias a absorber.

 Se conozca perfectamente los coeficientes de absorción de los materiales a utilizar y

su variación en función dela frecuencia.

 Se intente resolver la absorción únicamente con materiales absorbentes

superficiales, procurando mantener las condiciones de campo difuso.

 En caso de que queden bandas por absorber, en las bajas frecuencias, recurrir a elementos de absorción selectivos como: resonadores y membranas.

Figura 2.45: Absorción obtenida por los diversos mecanismos de absorción.

En la Figura 2.45 se suponen las gráficas del coeficiente de absorción en función de la frecuencia, para un material poroso (a), aun resonador (b) y una membrana (c). Se observa el carácter selectivo de membranas y resonadores, absorbiendo en bajas frecuencias, mientras que el material poroso absorbe a partir de una frecuencia, sobre todo las altas.

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17, 18, 19, 20 _{Llinares, J.; Llopis, A.; Sancho, J. Acústica arquitectónica y urbanística. Valencia. Servicio}

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ANÁLISIS DEL ESPACIO