Bafles suspendidos como tratamiento fonoabsorbente

En recintos cerrados o semicerrados en los que hay fuentes sonoras, que tanto pueden ser equi­pos de fábricas o talleres, como voces en patios cubiertos para recreo de alumnos de escuelas pri­marias o secun­darias, gimnasios para práctica de deportes y otros similares, suelen tener tiempos de reverbe­ración ele­va­dos, es decir, tratarse de recintos muy vivos.

Cuando esto sucede se tienen simultáneamente varios problemas: por un lado, se elevan los ni­veles sonoros porque se suman sonidos que están poco atenuados y por otro, se pierde inteligibilidad al mezclarse unos sonidos con los sucesivos. En plantas industriales, además de afectar al sistema auditivo, no es posible usar sistemas de busca­personas o percibir claramente instrucciones o señales de advertencia. En el caso de patios cubiertos para los recreos escolares, los docentes sufren agresiones sonoras que afectan no solo al sistema auditivo, si­no a su integridad psicofísica.

Para este tipo de recintos cuyas dimensiones en planta son superiores a su altura, el cielorraso es la principal superficie reflejante, la que usualmente no está apantallada por objetos como sí lo están las paredes o parte de ellas. En consecuencia, debe tratarse el cielorraso con elementos fonoabsorbentes.

Los tratamientos usuales incluyen revestimientos del cielorraso con placas fonoabsorbentes co­mo Fonac o similares, cubriendo la mayor área posible. Estos tratamientos muchas veces sufren compli­caciones en la instalación por el tipo de techo, siendo los parabólicos uno de esos inconvenientes. Las ins­talaciones electromecánicas también lo son.

Una alternativa muy ventajosa en esos casos es la de suspender bafles absorbentes de alambres tendidos ad hoc. Se trata de placas fonoabsorbentes autoportantes empaquetadas en un foil de polietileno de espesor calculado. A cada unidad se le puede medir el coefi­ciente de absorción sonora de la misma manera que a cualquier material absorbente de revestimiento, pero este valor es modificado (aumentado) según su disposición.

Este sistema fue medido en laboratorio oficial según varias configuraciones[i], siendo la más usada, la de líneas paralelas con bafles suspendidos sin solución de continuidad en cada una. El meca­nismo que hace que este sistema sea muy eficiente es que el sonido incide sobre los bafles más de una vez, ampliando la ca­pacidad de absorción del sistema en el doble o triple de lo que cada uno brinda por separado.

La energía reflejada para un elemento con coeficiente de absorción α, es (1 – α) de la intensidad I incidente. Cuando se refleja n veces, la intensidad reflejada es igual a I x (1 – α)n, cantidad mucho menor que I x (1 – α).

El valor del coeficiente α en un tratamiento con estos elementos, no es solo entonces propiedad de los bafles, sino también y muy especialmente, de la forma de su distribución, las distancias entre ellos y su separación con el cielorraso.

Es interesante una anécdota como resultado positivo no buscado inicialmente. A pedido de una escuela primaria de la Provincia de Buenos Aires, se efectuó el tratamiento con bafles Bel Acustic del techo parabólico del patio cubierto para recreo de los alumnos. El tratamiento es el que se muestra en la Figura 1.

En esta escuela se daban charlas a padres de alumnos de la escuela sobre la problemática de las drogas ilícitas y sus consecuencias. La asistencia máxima era lo que daba la capacidad del aula asignada, quedando muchos interesados fuera de esta actividad extraescolar. Cuando las autoridades de la escuela advirtieron que luego del tratamiento acústico, el patio cubierto se había transformado un am­biente con inteligibilidad razo­nable, mu­daron las charlas a ese ambiente para el que ya no había limitación en la cantidad de asistentes. El trata­miento acústico se había convertido en un colaborador en la concienti­zación del problema de las drogas en los niños.

Figura 1. Bafles Bel Acustic como tratamiento del techo parabólico en una escuela primaria

En la Figura 2 se muestra otro tratamiento en un gimnasio con cielorraso plano, que permitió su uso también para actos en fechas patrias o celebraciones propias.

Figura 2. Bafles Bel Acustic como tratamiento en gimnasio con techo plano

El caso que interesa comentar en particular, es el realizado en la planta industrial de una fábrica líder de lámparas incandescentes y tubos fluorescentes, con una nave principal de unos 3 000 m2, de paredes de hormi­gón preten­sa­do y techo a 5 m de bovedillas de ladrillo sobre vigas preten­sa­das (relación área techo/total: ⁓ 0,4:1). Nu­­mero­sas fuentes de ruido con dis­tri­bución homogénea de pues­tos de traba­jo fijos y móvi­les. Ni­vel sono­ro de unos 90 dBA en la compo­nente re­ver­beran­te con riesgo en la conser­vación de la audición del personal, con pre­­pon­derancia en las bandas de fre­cuen­cias medias y pre­sencia de agudos. Tiempos de re­verbe­ración muy elevados (TR ≅ 8 s) que im­pe­dían el uso de busca­perso­nas, con­ver­sa­ción tele­fóni­ca y per­sonal.

Para el tratamiento correctivo se optó por un sis­tema de bafles Bel Acustic sus­pendidos del techo como elemento de ele­vada absor­ción sonora (1,4 baf­les/m2 con índice NRC = 0,85 sabines/m2) dado que para las frecuen­cias medias supera la capacidad de cual­quier ele­mento plano ho­rizontal. En la Figura 3 se muestra la curva de absorción medida según la referencia i. Es importante señalar que los valores claramente mayores que la unidad se debe a que se tiene más de un bafle por metro cuadrado de techo.

Previo al tratamiento se mantuvo una muy interesante discusión técnica con profesionales de la Empresa acerca de las atenuaciones esperadas. La consulta que realizaron con su casa matriz de Ale­mania les hacía afirmar que no se puede esperar teóricamente una atenuación de más de 3 dBA en la componente reverberante de cada fuente sonora. Nuestra predicción era que teóricamente debía espe­rarse una atenuación de 5 dBA.

Figura 3.Absorción sonora medida en laboratorio para la distribución adoptada en el tratamiento

Tomado el compromiso de nuestros cálculos para los resultados, se inició el tratamiento. La di­ferencia se debía a que la casa matriz consideraba, sin explicitarlo, que el recinto a tratar tenía di­men­siones proporcionales (frente, fondo y altura) para el que sí su predicción era cierta. Pero el recinto tenía una altura marcadamente menor que su frente y fondo. Para este tipo de geometrías es válido el modelo, justamente publicado por dos autores alemanes: Lubke y Go­ber [ii]. Para el caso bajo estudio, vale este modelo que predice justamente 5 dBA de atenuación en la componente reverberante.

Las mediciones de nivel efectuadas antes y después de la ins­talación de los bafles dio una ate­nuación de 6 dB en el rango medio, con buena apro­xi­mación respec­to al previsto. Los valores finales no supe­ran en su mayoría los 85 dBA dentro de la componente reverbe­rante y el TR se redujo a 1 s, per­mitiendo la in­clu­sión de música funcional, la com­prensión de ór­denes o ad­verten­cias, mejorando el rendi­miento del perso­nal y mantener jor­nadas labo­rales com­ple­tas des­de el punto de vis­ta legal. En la Figura 4 se muestran los valores medidos como nivel sonoro continuo equivalente en 70 sitios dentro de la planta.

Figura 4.Distribución de los niveles sonoros (como NSCE) medidos en 70 sitios de la planta

El mapa sonoro que se elaboró con los valores medidos presenta tres regiones claramente distinguidas: niveles menores a 85 dBA [des­doblado en dos subregiones limitadas por el valor 80 dBA], entre 85 y 90 dBA y supe­rior a 90 dBA, a fin de aplicar las limitaciones que para ellos impone el Decreto Nº 351/79 re­glamen­tario de la Ley Nº 19 587 ("Higie­ne y Seguridad en el Tra­ba­jo") publicado en el Boletín Oficial de la República Argenti­na Nº 24 170 del 22 de mayo de 1979 y en vigen­cia para la época del tratamiento (segunda mitad de la década de 1990)[iii]. Lo que sigue es justamente válido para esa época.

Para el rango < 85 dBA, se cumple simultáne­amen­te desde el punto de vista legal (Decreto Nº 351/79):

  1. a) No obligatoriedad de audiometrías periódicas (artículo 92);
  2. b) No obligatoriedad de uso de protectores auditivos (artículo 92);
  3. c) Jornada laboral ilimitada (Anexo V).

Para el rango de 85 a 90 dBA, se está en la zona de alarma. En este caso:

  1. Se deberá someter al personal a los exámenes audiométricos pres­criptos en el Capítulo 3 de la misma reglamentación (artículo 92);
  2. Cuando se detecte un aumento persistente del umbral auditivo mediante las audio­me­trías, los afectados deberán usar protectores auditivos personales en forma ininterrumpida (artículo 92).

Para el rango superior a 90 dBA, se está en la zona de restriccio­nes. En este caso el personal no puede estar sometido a jornadas que superen los valores de la tabla incluida en el Decreto.

Esta solución permitió dividir las áreas ruidosas de las tranquilas que se mostraban en el mapa sonoro mediante pantallas, no eficientes en las condiciones originales. En efecto, cuando el techo es reflejante los sonidos superan a las pantallas por reflexiones en esa superficie, invalidando la acción de una pantalla.

También mejoró la atenua­ción de la componente di­rec­­ta da­do que pasó de una pro­paga­ción cilíndrica a una esfé­rica.

En años posteriores se realizaron mejoras para adaptar la acústica de la planta a las nuevas disposiciones más restrictivas de los máximos permitidos.

 

Lic. Juan C. Gimenez de Paz

Expresidente

Decibel Sudamericana S.A.

 

[i] Estas mediciones y tratamiento se efectuaron en la segunda mitad de la década de 1990, por lo que se aplicaba entonces las reglamentaciones citadas, siendo 90 dBA el máximo NSCE para una jornada de 8 h.

[ii] E. Lubke y H.J. Gober, "Schallausbreitung in Fa­brik ­hallen-haupsächlich in Flachräumen" Fors­chungs­be­richt des Landes Nordheim/Westfalen 1364, West Deutscher Verlag, Köln y Opladen, 1964.

[iii] Laboratorio de Acústica y Luminotecnia dependiente de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (LAL – CIC). Protocolo 61.322/97.


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