Durante el año 2003, se publicaron una serie de decretos acompañados de una circular con el fin de actualizar la normativa acústica aplicable a los edificios terciarios.
En aquella época, los ventiladores de plafond eran prácticamente inexistentes en la Francia metropolitana.
Casi dos décadas más tarde, se publica la RE2020, que valoriza claramente los ventiladores de plafond en lo que respecta al confort de verano.
La consideración de la normativa de 2003, aún vigente en la actualidad, se ha convertido en un tema de gran importancia para los proyectistas. Por ello, en este artículo proponemos abordar tanto los fundamentos de la acústica como los aspectos prácticos de la aplicación de los textos oficiales.
Nos centramos aquí en los temas relacionados con los centros educativos, sabiendo que también proporcionamos enlaces a los textos relativos a los centros sanitarios y a los hoteles.
Decibelios y decibelios A – dB y dB(A)
¿Qué representa un decibelio (dB)?
Un decibelio representa la relación entre dos valores de potencia expresados en W[i].
El decibelio utiliza una escala logarítmica, que permite reducir un rango muy amplio de potencias físicas a un rango numérico más manejable.
Por ejemplo, en un concierto de rock con 2000 personas, se puede movilizar una potencia de 10.000 W. Sin embargo, los dB medidos como máximos [ii] están en el orden de 115 a 120 dB. La escala, por lo tanto, es más reducida y más fácil de usar.
Con la escala logarítmica, un aumento de 10 dB corresponde a una multiplicación por 10 de la intensidad del sonido. Así, un sonido de 20 dB es 10 veces más intenso que un sonido de 10 dB.
El nombre de la unidad de medida sonora, el bel, proviene del nombre del inventor Alexander Graham Bell, conocido por su patente sobre el teléfono[iii]. Un decibelio corresponde a la décima parte de un bel.
¿Cuál es la diferencia entre dB y dB(A)?
El dB establece una simple relación entre dos valores de potencia en W.
El dB(A) tiene en cuenta la sensibilidad del oído humano a las diferentes frecuencias (de los graves a los agudos).
El oído puede percibir un rango que se extiende de 20 Hz a 20 kHz, pero la mayor parte de su sensibilidad se encuentra generalmente en las frecuencias comprendidas entre 2 y 5 kHz.
Los dB(A) ponderan las diferentes gamas de frecuencia sonora para representar mejor la percepción auditiva humana. El cálculo basado en el sistema llamado «ponderación A» está definido por la norma NF EN 61672-1.
Los dB(A) se miden con un sonómetro.
¿Cuál es la diferencia entre potencia y presión acústica?
La potencia acústica Lw del ventilador de plafond en sí mismo corresponde a la energía sonora total emitida por una fuente acústica. Se mide en laboratorio. «L» corresponde a «level» (nivel en inglés) y W a «Watt». Los fabricantes de equipos suelen proporcionar valores LwA convertidos a dB(A).
La presión acústica Lp medida en el local tiene en cuenta la potencia acústica de la fuente sonora y el entorno alrededor de esta fuente. Corresponde al ruido que percibimos.
Dependerá de un conjunto de parámetros: número de ventiladores de plafond, características acústicas de las paredes, distancia entre los ventiladores de plafond y el dispositivo de medición, caudal de aire (y, por tanto, la velocidad de los ventiladores de plafond). Se denomina Lp; como se indicó antes, los términos provienen del inglés: «L» para «level» y «p» para «pressure» (presión).
La presión acústica se expresa generalmente en dB(A); se denota entonces LpA. La norma NF EN ISO 3744 permite calcular este valor.
Así, la potencia acústica se puede considerar como la causa y la presión acústica como el efecto.
Figura 1: relación entre potencia y presión acústica
La franja roja superior mostrada arriba simboliza el techo absorbente, mientras que la doble franja naranja inferior representa una moqueta colocada en el suelo.
Se observa que un techo absorbente es mucho más eficaz que una moqueta.
¿Cómo se define el tiempo de reverberación?
El tiempo de reverberación de un espacio es el tiempo necesario para que la presión acústica vuelva a su nivel inicial.
En un espacio cerrado, el sonido rebota varias veces sobre superficies como el suelo, las paredes, el techo, las ventanas o las mesas.
La reverberación disminuye cuando los ecos se encuentran con superficies capaces de absorber el sonido, como cortinas, sillas o personas. Así, si en un espacio el sonido tarda 10 segundos en bajar de 90 dB a 30 dB, el tiempo de reverberación es de 10 segundos.
Ventiladores de plafond y centros educativos: ¿qué dice la normativa?
Para estos espacios, se aplican dos textos complementarios:
¿Cuáles son los niveles acústicos previstos?
El Artículo 4 del decreto menciona dos casos:
- Los espacios habitualmente silenciosos: bibliotecas, CDI, consultorios médicos, enfermerías, salas de descanso y salas de música.
- Los demás espacios: aulas, oficinas administrativas, salas de profesores.
La circular aclara la tolerancia de medición, que es de 3 dB(A).
¿A qué corresponde la presión acústica denominada LnAT?
La presión acústica se denota generalmente como Lp o LpA.
LnAT es un nivel de presión calculado en el marco normativo. Está estandarizado, teniendo en cuenta tanto el nivel de presión acústica Lp como el tiempo de reverberación [v].
El cálculo de LnAT requiere disponer de mucha información sobre la sala en cuestión (tiempo de reverberación, área de absorción equivalente de la sala…) durante la fase de uso, incluso cuando la prueba se realiza en la fase de obra.
¿Cómo valorar la noción de funcionamiento continuo o intermitente?
Un equipo que está instalado de manera permanente, como es el caso de los ventiladores de plafond (a diferencia de los ventiladores de pie), entra en la categoría de funcionamiento continuo.
Es necesario razonar en términos de diseño. Así, la velocidad de aire de referencia no es necesariamente la velocidad máxima, sino la velocidad de uso.
Por ejemplo, para un ventilador de plafond con 6 velocidades, funcionando permanentemente en la velocidad 3, el ruido considerado será el emitido a esa velocidad. Si hay uno o dos días al año en los que se utilice en la velocidad 6 según el diseño, ese período podrá considerarse como intermitente.
¿Cómo interpretar la tolerancia de 3 dB(A)?
En la práctica, el objetivo no es en absoluto aprovechar sistemáticamente la tolerancia en el 100% de las salas donde se realizan mediciones; sin embargo, la conformidad normativa se cumple, por ejemplo, si el nivel es inferior a 41 dB(A) en un aula en régimen permanente (38+3).
Tabla de síntesis intermedia
A continuación se muestra la tabla que ilustra los niveles máximos y la tolerancia de medición.
Figura 2: niveles y tolerancia en los espacios educativos
Ejemplos para varias configuraciones
En el marco del proyecto Brasse, se encuentra una tabla de síntesis particularmente útil en la página 62 del informe acústico.
Figura 3: tabla extraída del informe acústico del programa BRASSE
Se observa que, en el caso tomado como ejemplo en el programa BRASSE, el Samarat cumple con la normativa en las configuraciones de aulas, incluso en la velocidad 6, mientras que el uso habitual se sitúa más en la velocidad 3.
Para el Exhale, los datos acústicos están disponibles en el espacio profesional en modo conectado (características técnicas).
Ponemos a su disposición para descarga un herramienta de cálculo empírica basada en los enfoques propuestos en el sitio Energieplus BE. Permite realizar algunas simulaciones simples.
Además, tan pronto como se haga pública, pondremos en línea la herramienta de pre-dimensionamiento acústico desarrollada en el marco del proyecto BRASSE.
Naturalmente, es necesaria una buena concepción acústica de la sala, y solo las mediciones de campo pueden confirmar el total cumplimiento de la normativa.
STD, dimensionamiento y ruido
Para anticipar bien la situación, la simulación térmica dinámica (STD) resulta extremadamente útil.
Tomemos, por ejemplo, el resultado de una STD para un aula determinada; el límite de la zona de confort a 0,5 m/s aparece en amarillo a continuación.
Así, con 0,5 m/s de velocidad de aire, los ocupantes pueden enfrentarse a la mayoría de las situaciones de incomodidad.
En el marco del dimensionamiento, si esta velocidad de aire se alcanza, por ejemplo, en la velocidad 3, se puede basar en el valor Lw del Samarat en v3, es decir, 30 dB(A) para un uso en funcionamiento continuo.
Por otra parte, se puede considerar un uso a velocidad máxima para afrontar los períodos en que la velocidad debe ser superior a 0,5 m/s. En este caso, la base de Lw es de 35 dB(A), pero bajo una lógica de funcionamiento intermitente, ya que es muy puntual.
Figura 4: zonas de confort térmico
¿De la normativa acústica al diseño sonoro?
Hasta la fecha, no hemos encontrado ninguna situación regulatoria que bloquee el uso de ventiladores de plafond en edificios terciarios. No obstante, la normativa puede ser una herramienta, tanto para los propios diseñadores como para los proveedores, para aumentar constantemente el nivel de exigencia de los productos en el mercado.
Aunque los ventiladores de plafond pueden a veces generar una incomodidad acústica de tipo psicológico, su nivel sonoro no provoca daños auditivos, a diferencia de los sonidos extremos emitidos por sistemas de amplificación durante festivales.
El contexto es fundamental, y por ello la noción de diseño sonoro está emergiendo cada vez más.
- En un aula, los sistemas técnicos deben funcionar permitiendo que todo el alumnado pueda escuchar correctamente al docente. De hecho, realizamos encuestas de campo para asegurarnos del nivel de satisfacción auditiva en los centros educativos[vi].
- En una oficina individual, el ruido no debe perturbar la concentración del empleado.
- En una oficina abierta, por el contrario, puede ser agradable contar con un ligero ruido de fondo enmascarante, de manera que cada persona pueda trabajar sin verse afectada por el menor sonido emitido por un compañero.
En estas distintas situaciones, los diseñadores tendrán en cuenta, entre otros aspectos, el nivel y la naturaleza del sonido emitido por los ventiladores de plafond (las palas con un pulido de calidad emiten un sonido más agradable), los materiales absorbentes y su superficie, así como el tiempo de reverberación…
El diseño acústico encuentra hoy su lugar en cada configuración de proyecto de edificio, haciendo que los sistemas térmicos cumplan con su razón de ser: servir de la mejor manera a los ocupantes de los espacios.
¿Qué normativa se aplica en los centros de salud y en los hoteles?
La versión original del decreto del 25 de abril de 2003 está disponible en PDF en este enlace; trata de todos los edificios terciarios, incluidos los centros de salud y los hoteles.
Las versiones vigentes en Légifrance son accesibles a continuación:
Agradecimientos
Por su trabajo de revisión cuidadosa y correcciones de este artículo, agradecemos a Pierre OSSAKOWSKY, responsable de la agencia Mediterráneo de LASA, oficina de estudios especializada en ingeniería acústica y vibratoria. LASA se encargó de la totalidad del apartado acústico del proyecto BRASSE (ver más abajo).
Herramienta de cálculo acústico simplificada
[i] XdB=10.log10(P1/P0)
[ii] Para el sonido, se habla de dB SPL (Sound Pressure Level)
[iii] Según parece, el teléfono en realidad fue inventado por un italiano, Antonio Meucci, cuyos talentos comerciales y financieros eran inferiores a los de Bell…
[iv] Este proyecto de investigación tiene como objetivo principal enriquecer el sector de la construcción con conocimientos sobre ventiladores de plafond, desarrollar métodos y herramientas de apoyo a la integración y difundir este conocimiento. Con el apoyo de ADEME, reúne las seis entidades siguientes: Surya Consultants (oficina de estudios I+D energía – medio ambiente), coordinador del proyecto; LASA: laboratorio privado en acústica; ISEA (sociólogo independiente); Laboratoire PIMENT (Universidad de La Reunión); Laboratoire Eiffel aérodynamique (filial del grupo CSTB); EnvirobatBDM (centro de recursos y enfoque de edificios sostenibles mediterráneos). Este programa fue galardonado en la convocatoria de proyectos de investigación Edificios responsables 2020.
[v] LnAT = Lp + 10 Log (Tr/T0), con Lp: nivel de presión acústica; Tr: tiempo de reverberación de la sala; T0: tiempo de reverberación de referencia = 0,5 s. En LnAT:
- L representa «Level», el nivel;
- n corresponde a la noción de «normalizado»;
- A hace referencia al Ajuste, e indica que el nivel de presión acústica está ajustado o normalizado según ciertas condiciones, como el tiempo de reverberación;
- T representa el Tiempo de reverberación necesario para que el nivel de presión acústica disminuya 60 dB tras el cese de la fuente sonora.
[vi] Sobre cuestiones generales relativas a este tipo de espacios, le invitamos a consultar nuestra publicación dedicada: Confort estival en los centros educativos: ¿los ventiladores de techo al rescate?