Aislamiento y control vibro-acústico.
Técnicas de Aislamiento de Vibraciones.
El tipo de técnica comúnmente más utilizada para las instalaciones de climatización es el aislamiento por discontinuidad.
Se basa sencillamente en realizar toda unión de las máquinas y cualquier componente de la instalación al forjado del edificio, interponiendo un elemento de rigidez y masa completamente diferente de los que posee la instalación en general y la estructura de apoyo. Podréis encontrar más información en nuestro artículo sobre Montaje Anti-vibratorio.
Puesto que las impedancias mecánicas son muy diferentes, se producen fenómenos de disipación de energía por reflexión y fricción provocando que se produzca una atenuación de la energía transmitida al entorno. Como se observa en el cuadro adjunto la impedancia específica del acero es de 1000 veces más grande que la del caucho de inferior dureza. Si lo tratásemos en dB diríamos que el acero tiene un nivel de 30,5 dB más ,respecto al caucho más blando.
En resumen, se trata de realizar uniones elásticas para desolarizar todo equipo de la estructura del edificio. Por ello es un cambio del enfoque hiperestático al isostático, tanto en el proyecto de la instalación como en la concepción arquitectónica de los edificios y de los espacios habilitados para sus equipamientos e instalaciones instalaciones.
Determinación de la eficacia del aislamiento antivibratorio.
El montaje elástico de una máquina de masa m1 puede ser representado según el esquema gráfico anterior. Como vemos, dicha máquina está unida a un montaje antivibratorio (muelle) con masa prácticamente nula, de manera que la suspensión elástica posee la característica de estar apoyada sobre una estructura soporte que en este caso, la supondremos infinitamente rígida. Más adelante comentaremos que, por desgracia, en la realidad nos encontramos con estructuras que son todo lo contrario al supuesto dado.
Siguiendo con la modelización de nuestro sistema, supongamos ahora que pasa de un estado de reposo a un movimiento periódico debido a la aplicación de una fuerza determinada en una única dirección.
La consecuencia más inmediata es que oscilará libremente a una frecuencia propia denominada frecuencia natural, que dependerá únicamente de su masa y de la rigidez del montaje antivibratorio. Este movimiento oscilatorio comenzará a disminuir por efectos disipativos hasta que llegado a un momento se pare, debido a que su amortiguación interna ha convertido toda la energía mecánica en calor.
Ahora bien, cuando los mecanismos internos de la máquina funcionen generarán una fuerza que obligue al sistema a vibrar forzadamente a una frecuencia denominada frecuencia perturbadora, es decir, se le obliga a vibrar a una frecuencia diferente a la suya propia.
Para calcular el rendimiento del aislamiento antivibratorio se ha optado en estos últimos años, por determinarlo mediante el cálculo de la cantidad de energía vibratoria que se transmitirá a la estructura. Para ello se procederá a su cálculo mediante una función de transferencia que relacionará la señal de salida (output) con la de entrada (input).
Realizado este cálculo y grafiado, podemos definir la transmisibilidad (T), como la capacidad que posee el sistema mecánico para facilitar el paso de la vibración a la estructura del edificio y que dependerá de su modulación (relación cuadrática entre la frecuencia perturbadora y la natural).
Así cuando la modulación se iguale a la unidad, nos indicará que el sistema está en una situación nada deseable puesto que entra en resonancia y por tanto la amplitud del sistema será muy elevada (tenderá a ser infinita). A medida que vaya aumentando de valor, la transmisibilidad disminuirá, es decir, el sistema dejará pasar cada vez menos energía vibratoria al forjado y por tanto, el montaje antivibratorio será cada vez más efectivo.
La norma UNE 100-153 / 88 determina como buen grado de eficacia de aislamiento, cuando la modulación sea igual a un factor de 4. Por la experiencia profesional podríamos establecer precisando más:
Autor: Rafael Torres del Castillo