IMS Unidad 02: Acústica arquitectónica

En los siguientes enlace están los documentos de la unidad 2: Acústica arquitectónica

Apuntes:  IMS_UD02

Relación de ejercicios:

1.    ¿Qué fenómenos físicos afectan a la propagación del sonido en espacios abiertos? Resume el efecto que provoca cada uno de ellos en la propagación del sonido.

2.    Define el concepto de tiempo de reverberación, indicando de qué factores depende.

3.    ¿Por qué crees que la inteligibilidad es un factor importante en la calidad acústica de un recinto? Especifica algunos factores que intervienen en la inteligibilidad de la palabra.

4.    Justifica qué sucede con el tiempo de reverberación de un recinto cuando se modifican las siguientes condiciones:

a.    Aumento de la potencia sonora de la fuente.

b.    Aumento del grado de absorción de las paredes.

c.     Aumento del volumen del recinto.

5.    ¿Qué provoca las ondas estacionarias y la resonancia en el interior de un recinto? ¿Crees que es un fenómeno beneficioso o perjudicial? ¿Por qué?

6.    ¿Qué material tiene mayor absorción sonora, la tela de algodón o un muro de hormigón?

7.    ¿Qué son las ondas estacionarias? ¿Cómo se producen?

8.    ¿Qué es la resonancia y cómo se produce? ¿Tiene utilidad en la sonorización?

9.    Enumera los diferentes agentes que influyen en la propagación del sonido al aire libre.

10. ¿Qué frecuencias se propagan excesivamente produciendo poca densidad de energía sonora en el lugar de audición?

11. ¿Qué altavoces son más directivos? ¿Por qué?

12. ¿Por qué el sonido se atenúa con la distancia?

13. Define los fenómenos que se producirán en el recinto de la siguiente figura debido a la incidencia del campo directo en las diferentes superficies de las paredes:

FALTA IMAGEN

14. Especifica algún tipo de materiales comunes, de  los que puedas encontrar en casa, que tengan las siguientes propiedades:

a.       Materiales absorbentes

b.      Materiales reflectantes

c.       Materiales difusores

15. ¿Qué tipos de materiales difusores existen?

16. Un recinto vacío, de 4 X 5 metros con 3 metros de altura, tiene un tiempo de reverberación de 3 segundos. ¿Cuantas personas, con una absorción de 0.40 cada una, tienen que entrar para que el tiempo de reverberación se reduzca a 1 segundo?

Sol.: 16,02 Personas

17. Sea un local de 5 metros por 4 y de 2.50 metros de altura, cuyo techo tiene un coeficiente de absorción de 0.4 a 1000 Hz y cuyas otras superficies tienen un coeficiente de 0.05 a la misma frecuencia.

¿Cuál es la duración de la reverberación del local a 1000 Hz? ¿Qué deviene si 15 m2 del suelo están ocupados por un público presentando un coeficiente α = 0.8?

Sol.: RT = 0,71s; RT=0,356s

18. Se quiere acondicionar acústicamente de la sala de ensayos del Orfeón Donostiarra  para. La sala mide 20x20 m y 4 m de altura. Las paredes y suelo tienen un coeficiente de absorción de 0.04 y cada uno de los 100 ocupantes tienen una absorción de 0.25, valores constantes para todas las frecuencias.

Calcula el coeficiente de absorción acústica que debe tener el techo a diferentes frecuencias para la sala que tenga un tiempo de reverberación de 2.4 Seg. para baja frecuencia (125 Hz), 2 Seg. para media frecuencia (500 Hz) y 1.8 Seg. para alta frecuencia (1000 Hz).

Sol.: Para 125Hz, a=0,132; Para 500Hz, a= 0,186Hz; Para 1KHz, a = 0,22

19. Se tiene una sala de 8750 m con una superficie de 1350 m y un alfa promedio de 0.27, calcular el tiempo de reverberación.

Sol.: RT=3,84s

20.   Se tiene una sala de 6.5x5.8x3.5, calcular el tiempo de reverberación, si los materiales y sus coeficientes de absorción respectivos son los siguientes:

Superficie	Dimensiones (m2)	Material	Coeficiente absorción
Paredes laterales	20,3 cada pared	Madera maciza	0,1
Frente y fondo	22,75 cada pared	Yeso sobre ladrillo	0,02
Suelo	37,7	Bloques madera pino	0,05
Techo	37,7	Madera en panel	0,3

21. Se debe calcular el tiempo de reverberación de un aula de colegio de dimensiones de 10x5x3. Dicha aula tiene 4 ventanas de 1x1 y una puerta de 2x2. Además el mobiliario está formado por 29 sillas, 29 pupitres y una pizarra de 3x1,5.

Material	Coeficiente absorción	Material	Coeficiente absorción
Suelo hormigón	0,02	Tarima de madera	0,05
Techo de escayola	0,05	Pizarra	0,03
Yeso sobre pared	0,03	Silla (unidad)	0,03
Armarios, puertas	0,2	Pupitre (unidad)	0,04
Ventanas	0,02	Persona	0,3

Sol.: RT=2,16s

22. Un auditorio tiene capacidad para mil personas. Vacío tiene un tiempo de reverberación de 2,4s y con la mitad de su capacidad ocupada de 1,6 s. Calcular el tiempo de reverberación cuando está lleno. El poder absorbente por cada asiento vacío es de 0,02 y por asiento ocupado de 0,44.

Sol.: V= 6363,6 m³, A­ = 426,36 m², RT_lleno = 1,17s

23. En una sala, cuando está completamente llena, se mide el tiempo de reverberación y resulta ser de 2 s. El volumen de la sala es de 8200 m³. Calcular los metros cuadrados de fieltro, cuyo coeficiente de absorción por reflexión es de 0,55, necesario para reducir el tiempo de reverberación a 1,2 s. Las paredes, techo y suelo de la sala tienen un coeficiente de absorción por reflexión de 0,01.

Sol.: S_total=65600 m², S_fieltro = 809,88 m²

24. Calcula el tiempo de reverberación de una salita en función de la frecuencia cuya área de superficie es de 75 m² y cuyo volumen es de 42 m³. El suelo es de alfombra sobre hormigón y el techo es un falso techo de yeso sobre listón. Ambos tienen una superficie de 16,8 m². Hay 6 m² de ventanas y el resto de superficie es de yeso pintado sobre ladrillo. Ignora el efecto de la puerta.

Material	Frecuencia
	4 KHz	4 KHz	4 KHz	4 KHz	4 KHz	4 KHz
Yeso sobre listón	0,14	0,1	0,06	0,05	0,04	0,03
Alfombra sobre hormigón	0,02	0,06	0,14	0,37	0,6	0,65
Yeso pintado	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
Revestimiento de madera	0,3	0,25	0,2	0,17	0,15	0,1
Cortinas de algodón	0,07	0,31	0,49	0,81	0,66	0,54
Ventanas	0,35	0,25	0,18	0,12	0,7	0,04
Absorción del aire por m3	--	--	--	--	0,012	0,038

	Frecuencia
	125 Hz	250 Hz	500 Hz	1 KHz	2 KHz	4 KHz
Solución	1,32	1,49	1,31	0,8	0,57	0,55

25.  ¿Qué frecuencias resonarán entre dos paredes paralelas con una separación de 5 m separadas por aire (340 m/s)?

Sol.: 34 Hz, 64 Hz, 102 Hz

26. Identifica los elementos que aparecen en la habitación de la siguiente figura y realiza los apartados siguientes:

a.    Busca los coeficientes de absorción típicos de los elementos que forman el recinto.

b.    Calcula el tiempo de reverberación de la habitación sabiendo que su altura es de 3 m.

c.     Justifica si el tiempo de reverberación es el adecuado para su uso

 FALTA IMAGEN

27.  Dado un recinto de dimensiones 8x10x6 m³. Las paredes laterales y posterior tienen un coeficiente de absorción de 0,02 a una frecuencia de 2 kHz. El techo es de losetas acústicas con un coeficiente de absorción de 0,6 a una frecuencia de 2 kHz. El suelo es de madera con un coeficiente de absorción de 0,3 a una frecuencia de 2kHz. La puerta de 3x3 (en la pared frontal) es de madera de roble con un coeficiente de absorción de 0,4 a una frecuencia de 2 kHz. La pared frontal presenta un coeficiente de absorción de 0,2 a una frecuencia de 2 kHz. Calcula el tiempo de reverberación a la frecuencia de 2 kHz.

Sol: RT=0,89 s

28. Una nave industrial de dimensiones 20x15x5 m³ tiene las paredes de hormigón con un coeficiente de absorción de 0,02. El suelo es de madera con un coeficiente de absorción de 0,32. El techo es de losetas acústicas con un coeficiente de absorción de 0,5. Hay dos ventanas, uno a cada lado de 10x1, con un coeficiente de absorción de 0,2. Se divide la nave en dos partes por una pared de pladur de coeficiente de absorción 0,3. Calcula el tiempo de reverberación en una de las salas cuando se abran al 30% las ventanas, teniendo en cuenta que el coeficiente de absorción de la proporción de ventana abierta es 1 (Obviamos el efecto de las puertas y la división se realiza dejando una ventana a cada lado).

Sol.: 0,765 s