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La clase de transmisión de sonido (o STC ) es una clasificación entera de qué tan bien una partición de edificio atenúa el sonido en el aire . En los EE. UU., Se usa ampliamente para calificar particiones interiores, techos, pisos, puertas, ventanas y configuraciones de paredes exteriores. Fuera de los EE. UU., Se utiliza el índice ISO del índice de reducción de sonido (SRI) . La clasificación STC refleja de manera muy aproximada la reducción de decibelios de ruido que puede proporcionar una partición. El STC es útil para evaluar la molestia debida a los sonidos del habla, pero no al ruido de la música o de la maquinaria, ya que estas fuentes contienen más energía de baja frecuencia que el habla. [1]

Hay muchas formas de mejorar la clase de transmisión de sonido de una partición, aunque los dos principios más básicos son agregar masa y aumentar el espesor total. En general, la clase de transmisión de sonido de una pared de doble hoja (por ejemplo, dos paredes de ladrillo de 4 "de espesor separadas por un espacio aéreo de 2") es mayor que una pared simple de masa equivalente (por ejemplo, una pared de ladrillo homogénea de 8 "). [2]

Definición [ editar ]

La clase de transmisión de sonido o STC es un método de un solo número para evaluar qué tan bien las particiones de pared reducen la transmisión de sonido. [3] El STC proporciona una forma estandarizada de comparar productos como puertas y ventanas fabricados por fabricantes de la competencia. Un número más alto indica un aislamiento acústico más eficaz que un número más bajo. El STC es una clasificación estandarizada proporcionada por ASTM E413 basada en mediciones de laboratorio realizadas de acuerdo con ASRM E90. ASTM E413 también se puede utilizar para determinar clasificaciones similares a partir de mediciones de campo realizadas de acuerdo con ASTM E336. [3]

El aislamiento acústico y el aislamiento acústico se utilizan indistintamente, aunque el término "aislamiento" se prefiere fuera de los EE. UU. [4] El término "insonorización" generalmente se evita en acústica arquitectónica, ya que es un nombre inapropiado y connota inaudibilidad.

Correlación subjetiva [ editar ]

A través de la investigación, los acústicos han desarrollado tablas que combinan una calificación STC determinada con una experiencia subjetiva. La siguiente tabla se utiliza para determinar el grado de aislamiento acústico proporcionado por una construcción multifamiliar típica. Generalmente, una diferencia de uno o dos puntos STC entre construcciones similares es subjetivamente insignificante. [5]

STCQue se puede escuchar
25Se puede entender el habla normal
30Se puede entender el habla fuerte
35Habla fuerte audible pero no inteligible
40Habla fuerte audible como un murmullo
45Habla fuerte escuchada pero no audible
50Los sonidos fuertes se escuchan débilmente
60+Buena insonorización; la mayoría de los sonidos no molestan a los residentes vecinos. [6]

Tablas como la anterior dependen en gran medida de los niveles de ruido de fondo en la sala de recepción: cuanto más fuerte es el ruido de fondo, mayor es el aislamiento acústico percibido. [7]

Metodología de calificación [ editar ]

Histórico [ editar ]

Antes de la clasificación STC, el rendimiento de aislamiento acústico de una partición se midió y se informó como la pérdida de transmisión promedio en el rango de frecuencia de 128 a 4096 Hz o de 256 a 1021 Hz. [8] [9] Este método es valioso para comparar particiones homogéneas que siguen la ley de masas, pero puede ser engañoso cuando se comparan paredes complejas o de varias hojas.

En 1961, la Organización de Normas Internacionales de ASTM adoptó E90-61T, que sirvió como base para el método STC que se usa en la actualidad. La curva estándar STC se basa en estudios europeos de construcción residencial multifamiliar y se asemeja mucho al rendimiento de aislamiento acústico de una pared de ladrillos de 9 "de espesor. [10]

Actual [ editar ]

Ejemplo de informe de clase de transmisión de sonido de NTi Audio que muestra la pérdida de transmisión en las dieciséis frecuencias estándar

El número STC se deriva de los valores de atenuación del sonido probados en dieciséis frecuencias estándar de 125 Hz a 4000 Hz. Estos valores de pérdida de transmisión se trazan luego en un gráfico de nivel de presión sonora y la curva resultante se compara con un contorno de referencia estándar proporcionado por la ASTM. [11]

Las métricas de aislamiento acústico, como el STC, se miden en cámaras de prueba de laboratorio especialmente aisladas y diseñadas. Hay condiciones de campo casi infinitas que afectarán el aislamiento acústico en el sitio al diseñar particiones y cerramientos de edificios.

Factores que afectan la clase de transmisión del sonido [ editar ]

Medio acústico [ editar ]

El sonido viaja a través del aire y la estructura, y se deben considerar ambos caminos al diseñar paredes y techos con aislamiento acústico. Para eliminar el sonido transmitido por el aire, se deben eliminar todas las vías de aire entre las áreas. Esto se logra haciendo las costuras herméticas y cerrando todas las fugas de sonido. Para eliminar el ruido transmitido por la estructura, se deben crear sistemas de aislamiento que reduzcan las conexiones mecánicas entre esas estructuras. [12]

Misa [ editar ]

Agregar masa a una partición reduce la transmisión de sonido. Esto a menudo se logra agregando capas adicionales de yeso. Es preferible tener hojas asimétricas, por ejemplo con yeso de diferente espesor. [13] El efecto de agregar varias capas de paneles de yeso a un marco también varía según el tipo y la configuración del marco. [14] Duplicar la masa de una partición no duplica el STC, ya que el STC se calcula a partir de una medición de pérdida de transmisión de sonido en decibelios no lineales. [15] Por lo tanto, al instalar una capa adicional de panel de yeso en una partición de vigas de acero de calibre liviano (calibre 25 o más liviano)resultará en un aumento de aproximadamente 5 puntos STC, hacer lo mismo en madera simple o acero de gran calibre solo resultará en solo 2 a 3 puntos STC adicionales. [14] Agregar una segunda capa adicional (al ya sistema de 3 capas) no da como resultado un cambio de STC tan drástico como la primera capa adicional. [16] El efecto de las capas adicionales de paneles de yeso en las particiones de postes dobles y escalonados es similar al de las particiones de acero de calibre ligero.

Debido al aumento de masa, el hormigón vertido y los bloques de hormigón suelen alcanzar valores de STC más altos (entre el STC 40 medio y el STC 50 medio) que las paredes con marcos de igual espesor. [17] Sin embargo, el peso adicional, la complejidad adicional de la construcción y el aislamiento térmico deficiente tienden a limitar las particiones de las paredes de mampostería como una solución viable de aislamiento acústico en muchos proyectos de construcción de edificios.

En los últimos años, los fabricantes de paneles de yeso han comenzado a ofrecer paneles de yeso livianos: el yeso de peso normal tiene una densidad nominal de 43pcf y los paneles de yeso livianos tienen una densidad nominal de 36pcf. Esto no tiene un gran efecto en la clasificación STC, aunque el yeso liviano puede degradar significativamente el rendimiento de baja frecuencia de una partición en comparación con el yeso de peso normal.

Absorción de sonido [ editar ]

La absorción de sonido implica convertir la energía acústica en alguna otra forma de energía, generalmente calor. [18]

Agregar materiales absorbentes a las superficies interiores de las habitaciones, por ejemplo, paneles de fibra de vidrio revestidos de tela y cortinas gruesas, dará como resultado una disminución de la energía sonora reverberada dentro de la habitación. Sin embargo, los tratamientos absorbentes de la superficie interior de este tipo no mejoran significativamente la clase de transmisión del sonido. [19] La instalación de aislamiento absorbente, por ejemplo bloques de fibra de vidrio y celulosa inyectada, en las cavidades de la pared o el techo aumenta significativamente la clase de transmisión del sonido. [dieciséis]La presencia de aislamiento en un solo entramado de madera de 2x4 espaciado 16 "(406 mm) en el centro da como resultado solo unos pocos puntos STC. Esto se debe a que una pared con un entramado de madera de 2x4 espaciado 16" desarrolla resonancias significativas que no son mitigadas por el Aislamiento de cavidades. Por el contrario, agregar aislamiento de fibra de vidrio estándar a una cavidad que de otro modo estaría vacía en particiones de postes de acero de calibre ligero (calibre 25 o más liviano) puede resultar en una mejora de casi 10 puntos STC.

Otros estudios han demostrado que los materiales aislantes fibrosos, como la lana mineral, pueden aumentar el STC de 5 a 8 puntos. [13]

Rigidez [ editar ]

El efecto de la rigidez en el aislamiento acústico puede relacionarse con la rigidez del material de aislamiento acústico o con la rigidez causada por los métodos de enmarcado.

Métodos de encuadre [ editar ]

El desacoplamiento estructural de los paneles de yeso del marco de la partición puede resultar en un gran aumento del aislamiento acústico cuando se instala correctamente. Los ejemplos de desacoplamiento estructural en la construcción de edificios incluyen canales flexibles, clips de aislamiento acústico y canales de sombreros, y estructuras de vigas dobles o escalonadas. Los resultados de STC del desacoplamiento en ensambles de pared y techo varían significativamente según el tipo de estructura, el volumen de la cavidad de aire y el tipo de material de desacoplamiento. [20] Se debe tener mucho cuidado en cada tipo de construcción de partición desacoplada, ya que cualquier sujetador que se acople mecánicamente (rígidamente) al marco puede provocar un cortocircuito en el desacoplamiento y dar como resultado resultados de aislamiento acústico drásticamente más bajos. [21]

Cuando dos hojas están rígidamente atadas o acopladas por un montante, el aislamiento acústico del sistema depende de la rigidez del montante. El calibre ligero (calibre 25 o más ligero) proporciona un mejor aislamiento acústico que el acero calibre 16-20 y un rendimiento notablemente mejor que los postes de madera. [22] Cuando los postes de acero o madera de gran calibre se espacian 16 "en el centro, se forman resonancias adicionales que reducen aún más el rendimiento de aislamiento acústico de una partición. Para las paredes típicas de postes de yeso, esta resonancia ocurre en la región de 100-160 Hz y se cree para ser un híbrido de la resonancia masa-aire-masa y una resonancia en modo de flexión causada cuando una placa está sostenida de cerca por miembros rígidos. [23]

Las particiones de un solo montante metálico son más efectivas que las particiones de un solo montante de madera y se ha demostrado que aumentan la clasificación STC hasta en 10 puntos. Sin embargo, hay poca diferencia entre los montantes de metal y de madera cuando se utilizan en particiones de montantes dobles. [13] Las particiones de montante doble tienen un STC más alto que el montante simple. [13]

En ciertos ensamblajes, aumentar el espaciado de los montantes de 16 a 24 pulgadas aumenta la clasificación STC de 2 a 3 puntos. [13]

Amortiguación [ editar ]

Aunque los términos absorción de sonido y amortiguación a menudo son intercambiables cuando se habla de acústica de salas , los especialistas en acústica los definen como dos propiedades distintas de las paredes aislantes del sonido.

Varios fabricantes de yeso ofrecen productos especiales que utilizan amortiguación de capa restringida , que es una forma de amortiguación viscosa . [24] [25] La amortiguación generalmente aumenta el aislamiento acústico de las particiones, particularmente en las frecuencias medias y altas.

La amortiguación también se utiliza para mejorar el rendimiento de aislamiento acústico de los conjuntos de acristalamiento . El acristalamiento laminado, que consiste en una capa intermedia de polivinil butiral (o PVB), se comporta mejor acústicamente que un vidrio no laminado de espesor equivalente. [26]

Fuga de sonido [ editar ]

Un pequeño espacio en la pared puede reducir en gran medida la clasificación STC. Este muro no recibió un sello perimetral completo.

Todos los huecos y huecos deben rellenarse y la caja debe sellarse herméticamente para que el aislamiento acústico sea eficaz. La siguiente tabla ilustra los resultados de la prueba de insonorización de una partición de pared que tiene una pérdida máxima teórica de 40 dB de una habitación a la siguiente y un área de partición de 10 metros cuadrados. Incluso los pequeños huecos y agujeros abiertos en la partición tienen una reducción desproporcionada de la insonorización. Una apertura del 5% en la partición, que ofrece una transmisión de sonido sin restricciones de una habitación a otra, provocó que la pérdida de transmisión se redujera de 40 dB a 13 dB. Un 0,1% de área abierta reducirá la pérdida de transmisión de 40 dB a 30 dB, lo que es típico de las paredes donde no se ha aplicado masilla de manera eficaz [27]Las particiones que no están adecuadamente selladas y contienen cajas eléctricas adosadas, iluminación empotrada sin tratar y tuberías sin sellar ofrecen caminos flanqueantes para el sonido y fugas significativas. [28]

Las cintas acústicas para juntas y el sellador se han utilizado para mejorar el aislamiento acústico desde principios de la década de 1930. [29] Aunque las aplicaciones de las cintas se limitaban en gran medida a aplicaciones industriales y de defensa como embarcaciones y aviones en el pasado, investigaciones recientes han demostrado la eficacia de sellar huecos y, por lo tanto, mejorar el rendimiento de aislamiento acústico de una partición. [30]

Pérdida de transmisión% de área abierta
Pérdida de 13 dB5% abierto
Pérdida de 17 dB2% abierto
Pérdida de 20 dB1% abierto
23 dB de pérdida0.5% abierto
27 dB de pérdida0,2% abierto
30 dB de pérdida0.1% abierto
Pérdida de 33 dB0.05% abierto
37 dB de pérdida0.02% abierto
39,5 dB de pérdidaPérdida máxima práctica
Pérdida de 40 dBPérdida máxima teórica

Flanqueando [ editar ]

Los códigos de construcción generalmente permiten una tolerancia de 5 puntos entre la clasificación STC probada en laboratorio y medida en el campo; sin embargo, los estudios han demostrado que incluso en instalaciones bien construidas y selladas, la diferencia entre la clasificación de laboratorio y de campo depende en gran medida del tipo de ensamblaje. [31]

Variaciones especiales de STC [ editar ]

Por naturaleza, la clasificación STC se deriva de pruebas de laboratorio en condiciones ideales. Hay otras versiones de la clasificación STC para tener en cuenta las condiciones del mundo real.

STC compuesto [ editar ]

El rendimiento de aislamiento acústico neto de una partición que contiene varios elementos aislantes del sonido, como puertas, ventanas, etc.

Clase de transmisión de sonido aparente (ASTC) [ editar ]

El rendimiento de aislamiento acústico de una partición medido en el campo de acuerdo con ASTM E336, normalizado para tener en cuenta los diferentes acabados de la habitación y el área de la partición probada (es decir, comparar la misma pared medida en una sala de estar desnuda y una cabina de grabación acústicamente seca).

Clase de aislamiento de ruido normalizado (NNIC) [ editar ]

El rendimiento de aislamiento acústico de una partición medido en el campo de acuerdo con ASTM E336, normalizado para tener en cuenta el tiempo de reverberación en la habitación.

Clase de aislamiento de ruido (NIC) [ editar ]

El rendimiento de aislamiento acústico de una partición medido en el campo de acuerdo con ASTM E336, no normalizado a las condiciones de la habitación de la prueba.

Clase de transmisión de sonido de campo (FSTC) [ editar ]

El rendimiento de aislamiento acústico de un elemento específico en una partición, medido en el campo y logrado mediante la supresión de los efectos de los caminos que flanquean el sonido. Esto puede resultar útil para medir paredes con puertas, cuando esté interesado en eliminar la influencia de la puerta en el campo medido STC. El método de prueba FSTC fue prescrito históricamente por ASTM E336, sin embargo, la última versión de este estándar no incluye FSTC. [32]

Clase de transmisión de sonido de puerta (DTC) [ editar ]

El rendimiento de aislamiento acústico de las puertas cuando se mide de acuerdo con ASTM E2964. [33]

Requisitos legales y prácticos [ editar ]

La sección 1206 del Código Internacional de Construcción 2021 establece que la separación entre las unidades de vivienda y las áreas públicas y de servicio debe alcanzar STC 50 cuando se prueba de acuerdo con ASTM E90, o NNIC 45 si se prueba en campo de acuerdo con ASTM E336. Sin embargo, no todas las jurisdicciones utilizan el IBC para su código municipal o de construcción.

STC de partición común [ editar ]

Las paredes interiores con 1 hoja de panel de yeso (panel de yeso ) de 1/2 ″ (13 mm) a cada lado de los postes de madera de 2x4 (90 mm) espaciados a 16 "(406 mm) en el centro sin aislamiento de fibra de vidrio que llene cada cavidad de los postes tienen un STC de alrededor de 33. [34] Cuando se les pide que califiquen su desempeño acústico, las personas a menudo describen estas paredes como "finas como el papel". Ofrecen poca privacidad. Las paredes divisorias de dos postes se construyen típicamente con diferentes capas de paneles de yeso adjuntos. a ambos lados de postes de madera dobles de 2x4 (90 mm) espaciados 16 "(406 mm) en el centro y separados por un espacio de aire de 1" (25 mm). Estas paredes varían en rendimiento de aislamiento acústico desde el STC-40 medio hasta el alto STC-60 dependiendo de la presencia de aislamiento y del tipo y cantidad de paneles de yeso. [16]Los edificios comerciales se construyen típicamente con postes de acero de diferentes anchos, calibres y espacios entre centros. Cada una de estas características de la estructura tiene un efecto sobre el aislamiento acústico de la partición en diversos grados. [35]

STCTipo de partición
27Ventana de vidrio de un solo panel (valor típico) (el rango de la ventana de vidrio de doble panel es 26–32) "Clasificaciones STC" .
33Una sola capa de paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado, postes de madera, sin aislamiento (pared interior típica)
39Una capa de paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado, postes de madera, aislamiento de fibra de vidrio [36]
44CMU Hueco de 4 ″ (Unidad de Mampostería de Concreto) [37]
45Doble capa de paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado, postes de madera, aislamiento de listones en la pared
46Una sola capa de paneles de yeso de 1/2 ″, pegados a una pared de bloques de concreto liviano de 6 ″, pintados en ambos lados
46CMU Hueco de 6 ″ (Unidad de Mampostería de Concreto) [37]
48CMU Hueco de 8 ″ (Unidad de Mampostería de Concreto) [37]
50CMU Hueco de 10 ″ (Unidad de Mampostería de Concreto) [37]
52CMU hueca de 8 ″ (unidad de mampostería de concreto) con barras en Z de 2 ″ y paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado [38]
54Una sola capa de paneles de yeso de 1/2 ″, pegados a una pared de bloques de concreto denso de 8 ″, pintados en ambos lados
54CMU hueca de 8 ″ (unidad de mampostería de concreto) con enrasado de madera de 1 1/2 ″, aislamiento de fibra de vidrio de 1 1/2 ″ y paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado [38]
55Doble capa de paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado, en paredes de vigas de madera escalonadas, aislamiento de listones en la pared
59Doble capa de paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado, en la pared de vigas de madera, canales flexibles en un lado, aislamiento de bloque
63Doble capa de paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado, en paredes de vigas dobles de madera / metal (espaciadas 1 ″ de distancia), aislamiento de doble bloque
64CMU hueca de 8 ″ (unidad de mampostería de concreto) con postes de acero de 3 ″, aislamiento de fibra de vidrio y paneles de yeso de 1/2 ″ en cada lado [38]
72Muro de bloques de concreto de 8 ″, pintado, con paneles de yeso de 1/2 ″ en paredes de montantes de acero independientes, a cada lado, aislamiento en las cavidades

Predicción STC [ editar ]

Hay varios software disponibles comercialmente que predicen las calificaciones STC de las particiones utilizando una combinación de modelos teóricos y datos de laboratorio derivados empíricamente. Estos programas pueden predecir las clasificaciones STC en varios puntos de una partición probada y, en el mejor de los casos, son una aproximación. [39]

Clase de transmisión exterior-interior (OITC) [ editar ]

La clase de transmisión exterior-interior (OITC) es un estándar que se utiliza para indicar la tasa de transmisión de sonido desde las fuentes de ruido exterior a un edificio. Se basa en la clasificación estándar ASTM E-1332 para la clasificación de atenuación del sonido en interiores y exteriores. [40] A diferencia del STC, que se basa en un espectro de ruido dirigido a los sonidos del habla, OITC utiliza un espectro de ruido de origen que considera frecuencias de hasta 80 Hz (tráfico de aviones / ferrocarriles / camiones) y se pondera más a frecuencias más bajas. El valor OITC se usa típicamente para calificar, evaluar y seleccionar ensamblajes de acristalamiento exterior.

Ver también [ editar ]

  • Acústica
  • Acústica arquitectónica
  • Construcción
  • Clase de aislamiento de impacto
  • Ruido
  • Control de ruido
  • Reducción de ruido
  • Índice de reducción de sonido
  • Insonorización

Referencias [ editar ]

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Bibliografía [ editar ]

  • Cyril M. Harris. 1994. Control de ruido en edificios: una guía práctica para arquitectos e ingenieros .
  • Glenn M Ballou. 2008. Manual para ingenieros de sonido 4ed. Elseveir. EE.UU.