Comparativa del comportamiento acústico entre fachadas multicapas ligeras y fachadas tradicionales

Materiales de Construcción Vol. 62, 307, 397-409 julio-septiembre 2012 ISSN: 0465-2746 eISSN: 1988-3226 doi: 10.3989/mc.2012.03211 Comparativa del comportamiento acústico entre fachadas multicapas ligeras y fachadas tradicionales Comparative study on acoustic behavior between light multi-layered and traditional façades L. Ruiz(*), E. Delgado(*), F. J. Neila(*), S. Vega(*) Recepción/ Received: 6-VI-11 Aceptación/ Accepted: 10-X-11 Publicado online/ Online publishing: 07-II-12 RESUMEN Los sistemas de fachadas multicapas ligeras acústicamente, en general, han sido poco estudiados. Los primeros datos que se tienen es que no suelen alcanzar los valores de aislamiento acústico requeridos en el Código Técnico de la Edificación (CTE) en entornos especialmente ruidosos. Los objetivos principales de esta investigación son obtener fachadas multicapas ligeras con un alto grado de aislamiento acústico, que puedan ser empleados en entornos ruidosos. Al mismo tiempo que presenten excelentes características térmicas, sin descuidar aspectos tan importantes como la sostenibilidad, industrialización, costes, etc. En este artículo se explicará el proceso que se ha llevado a cabo para realizar una investigación relacionada con el comportamiento acústico de fachadas multicapas ligeras. Para ello se han empleado los métodos de medida del comportamiento acústico a ruido aéreo e intensimetría sonora. Una vez obtenidos estos resultados se realiza una comparativa entre las fachadas multicapas ligeras y las fachadas tradicionales. Palabras clave: propiedades físicas, absorción, vibración, fachadas multicapas ligeras, comportamiento acústico. SUMMARY Light multi-layered facade systems in general have been acoustically little studied. The data available suggests they do not usually fulfil the sound insulation values required in the Technical Building Code (CTE) in particularly in noisy environments. Therefore the main objectives of this study, is to obtain light multi-layered façade systems with a high degree of acoustic insulation that can be used in noisy environments. While in turn showing excellent thermal characteristics, without neglecting important aspects such as the sustainability of materials, industrialization, costs, among others. This article will explain the process that has been followed to carry out an investigation on the acoustic behaviour of light multi-layered facades. For this purpose acoustic behaviour and sound intensimetry measurement methods have been used. After obtaining these results, a comparison between light multi-layered and traditional facades was made. Keywords: physical properties, absorption, vibration, light multi-layered facades, acoustic behavior. (*)Universidad Politécnica de Madrid (Madrid, España). Persona de contacto/ Corresponding author: [email protected] 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 397 1. INTRODUCCIÓN Para alcanzar las metas propuestas por el Protocolo de Kyoto y más recientemente el Acuerdo de Copenhague, al mismo tiempo los aspectos medioambientales que se propugnan a través de la Directiva Europea y el Código Técnico de la Edificación (CTE), es necesario plantear y hacer mejoras en el diseño y en la construcción de edificios, específicamente la envolvente. Para ello se deben emplear cerramientos que sean eficientes y que generen mejores prestaciones térmicas y acústicas. Por eso, es imprescindible el estudio de nuevos sistemas constructivos de fachadas, en particular los multicapas ligeros, que presentan características favorables para el ahorro en el consumo energético y pueden a su vez ser industrializados, obteniendo con todo esto beneficios, como la mejora de la calidad, el acortamiento de plazos constructivos, mayor seguridad, altas prestaciones y mayor ligereza, entre otros. Desde el punto de vista térmico estos cerramientos multicapas ligeros se están estudiando y presentan excelente comportamiento. Sin embargo, desde el punto de vista acústico, en general han sido poco estudiados, y los primeros datos que se tienen es que no suelen alcanzar los valores de aislamiento acústico requeridos en el CTE en entornos especialmente ruidosos. Otra de las razones para estudiar este tipo de sistema constructivo de fachadas es tomar en consideración las conclusiones en sistemas similares (principalmente enfocado a la industrialización) que expone el catedrático R. Marc Lawson, de Sistemas de Construcción SCI (Steel Construction Institute) de la University of Surrey, UK (1), en donde concluye: • El peso de los materiales se reduce en un 80%. • Los materiales nuevos necesarios se reducen en un 43%, mayor sostenibilidad. • Los residuos generados son la décima parte que en la construcción tradicional. • La energía embebida de los materiales se reduce en un 33%. • La cantidad de agua empleada en la construcción es despreciable. • La energía necesaria para la construcción se reduce en un 32%. • El periodo de construcción se reduce en un 60%, con la consiguiente disminución de gastos generales, estimados en más de un 9%. • El coste material de la obra actualmente supera entre un 10 y un 15% los costes de la construcción tradicional. • La reciclabilidad de los materiales se incrementa nueve veces. • El transporte de materiales se reduce en un 70%. 398 Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 L. Ruiz et al. 1. INTRODUCTION To achieve the goals set by the Kyoto Protocol and more recently the Copenhagen agreement, while in turn fulfilling the environmental aspects that are advocated by the European Directive and the Technical Building Code (CTE), it is necessary to consider and make improvements in the design and construction of buildings, specifically the envelope. For this purpose efficient enclosures should be used which generate better thermal and acoustic characteristics. It is therefore essential to study new facade building systems, including light multilayered with favourable characteristics for savings in energy consumption, and which can in turn be industrialized. Also achieving benefits such as quality improvement, shortening construction time, major safety, high performance and increased lightness, among others. From the thermal point of view these multilayer enclosures have been studied and proved to be lightweight and with excellent performance. However, from an acoustic point of view, in general they have been little studied, and the data is available suggests they do not usually fulfill the sound insulation values required in the Technical Building Code (CTE) in particularly in noisy environments. Another reason to study this type of façade construction system is to take into account the findings on similar systems (mainly focused on industrialization) by Professor R. Marc Lawson from the Steel Construction Institute at the University of Surrey, UK (1) where he concludes: • The weight of the materials is reduced by 80%. • New materials required are reduced by 43%, greater sustainability. • The waste generated is one tenth that of traditional construction. • The embedded energy of materials is reduced by 33%. • The amount of water used in construction is negligible. • The energy needed for construction is reduced by 32%. • The construction period is reduced by 60%, resulting in reduced overhead costs, estimated at more than 9%. • The material cost of the work currently exceeds 10 to 15% the cost of traditional construction. • The recyclability of the materials increases nine fold. • The transport of materials is reduced by 70%. 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 398 Uno de los estudios relacionados con materiales ligeros y que merece la pena mencionar es el de propiedades acústicas de los paneles de carrizo (2), en donde han caracterizado acústicamente sistemas constructivos ecológicamente sostenibles basados en paneles de carrizo, los cuales se podrían implementar en sistemas de fachadas multicapas ligeras como trasdosados, ya que tienen una buena absorción a medias y altas frecuencias. Los cerramientos multicapas ligeros están formados por distintas capas y/o materiales, en donde cada una de ellas tiene una función específica para garantizar un excelente comportamiento; dependiendo de las condiciones y necesidades del usuario, la diversidad de materiales que se pueden utilizar y las distintas configuraciones de estas capas, dan como resultado altas prestaciones térmicas de este sistema constructivo. Para prestaciones acústicas, al ser un sistema de soluciones ligeras y de poca masa específica, tiene especial interés una adecuada disposición de las diferentes capas para obtener altas prestaciones acústicas. Al ser un sistema poco estudiado desde el punto de vista acústico, genera una oportunidad para innovar en esta materia y centrar esfuerzos en investigar y proponer nuevas mejoras a este sistema constructivo. La estructura principal de este sistema constructivo es el s teel framing, cuya característica es una estructura constituida por perfiles conformados en frío de acero galvanizado, que son utilizados para la composición de paneles estructurales y no estructurales, vigas secundarias, vigas de forjado y cubierta y otros componentes. Por ser un sistema que se puede industrializar, posibilita una construcción en seco de gran rapidez de ejecución. En este artículo se explicará el proceso que se ha llevado a cabo para realizar una investigación relacionada con el comportamiento acústico de fachadas multicapas ligeras. Para ello se han empleado los métodos de análisis del comportamiento acústico a ruido aéreo e intensimetría sonora. Los objetivos principales de esta investigación son obtener sistemas de fachadas multicapas ligeras con un alto grado de aislamiento acústico que puedan ser empleados en cualquier entorno ruidoso, y al mismo tiempo que presenten excelentes características térmicas, sin descuidar aspectos tan importantes como la sostenibilidad de los materiales, la industrialización y los costes, entre otros. 2. METODOLOGÍA 2.1. Fase I: selección de la muestra Se han seleccionado tres tipologías de fachadas multicapas ligeras, que previamente han sido diseñadas tomando en consideración distintos criterios, entre los que se 399Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 Comparativa del comportamiento acústico entre fachadas multicapas ligeras y fachadas tradicionales Comparative study on acoustic behavior between light multi-layered and traditional façades One of the studies related to lightweight materials most worth mentioning is the Acoustic Properties of Reed Panels (2), where environmentally sustainable building systems have been characterized acoustically based on reed panels. These may be implemented be implemented in light multi-layered façade systems such as cladding panels, as they have good absorption performance to medium and high frequencies. The multi-layered enclosures are made up of different layers and/or materials, in which each has a specific function to ensure excellent performance. Depending on the conditions and user needs, the diversity of materials that can be used and the different configurations of these layers, result in high thermal performance of this construction system. For acoustic performance, being a lightweight solution with low specific mass, proper layout of the different layers is of particular interest for high acoustic performance. Being a little studied system from an acoustic point of view creates an opportunity to innovate in this area and focus efforts on research and propose further improvements to this building system. The main structure of this construction system is the steel framing, which is characterized by a structure consisting of cold-formed galvanized steel sections, which are used for the composition of structural and non-structural panels, secondary beams, floor beams and deck, and other components. Being an industrializable system, dry construction allows for high speed of execution. This article will explain the process that has been carried out for an investigation related to the acoustic behaviour of light multi-layered facades. For this purpose acoustic behaviour and sound intensimetry measurement methods have been used. The main objective of this research is to obtain light multi-layered façade systems with a high degree of acoustic insulation that can be used in any noisy environment. While showing excellent thermal characteristics, without neglecting important aspects such as the sustainability of materials, industrialization, costs, among others. 2. METHODOLOGY 2.1. Phase I: sample selection Three types of light multi-layered facades were selected, which had previously been designed taking into account various criteria, such as the thermal transmittance value, 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 399 encuentran el valor de la transmitancia térmica, el espesor, el peso y el coste económico, así como también la composición de cada una de las capas, como el acabado exterior, el aislante térmico exterior y las placas al interior, entre otros. Las tres opciones de fachadas multicapas ligeras son: • Muestra A: fachada multicapa ligera con aislamiento térmico confinado por el exterior con placa de OSB y con cámara de aire ventilada. • Muestra B: fachada multicapa ligera con aislamiento térmico sin confinar por el exterior y con cámara de aire ventilada. • Muestra C: fachada multicapa ligera sin cámara de aire ventilada, con sistema ETICS (aislamiento térmico por el exterior). La descripción de cada una de las capas que componen los distintos cerramientos multicapas ligeros se muestran en la Tabla 1. En la Figura 1 se puede observar gráficamente los detalles de las distintas variantes planteadas de cerramientos multicapas ligeros. Como se puede observar en la composición de las fachadas multicapas ligeras, las muestras A y B poseen cámara ventilada. No obstante, es importante mencionar que en los ensayos de laboratorio no se han reproducido las condiciones de la cámara ventilada. 400 Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 L. Ruiz et al. thickness, weight, cost. As well as the composition of each layer, the exterior finish, exterior thermal insulation, the interior panels, among others. The three light multi facades options were: • Sample A: light multi-layered façade with exterior OSB board thermal insulation and ventilated air chamber. • Sample B: light multi-layered facade without exterior thermal insulation and ventilated air chamber. • Sample C: light multi-layered façade without ventilated air chamber with ETICS (External Thermal Insulation Composite System). The descriptions of each of the layers that make up the various light multi-layered enclosures are shown in Table 1. Figure 1 shows the details of the different variations considered for light multi-layered enclosures. As can be seen in the composition of the light multilayered facades, sample A and B have a ventilated chamber. However, it is important to mention that laboratory tests did not reproduce the conditions of the ventilated chamber. Tabla 1 / Table 1 Composición de las fachadas multicapas ligeras. Composition of the light multi-layered facades. Muestra / Sample AMuestra / Sample BMuestra / Sample C 1. Placa Yeso Laminado / Laminated Plaster Board e:13 mm 1. Placa Yeso Laminado / Laminated Plaster Board e:13 mm 1. Placa Yeso Laminado / Laminated Plaster Board e:13 mm 2. Placa Yeso Laminado / Laminated Plaster Board e:15 mm 2. Placa Yeso Laminado / Laminated Plaster Board e:15 mm 2. Placa Yeso Laminado / Laminated Plaster Board e:15 mm 3. Barrera de vapor / Vapor Barrier 3. Barrera de vapor / Vapor Barrier 3. Barrera de vapor / Vapor Barrier 4. Marco acero conformado en frío / Steel frame (SF) e:90 mm 4. Marco acero conformado en frío / Steel frame (SF) e: 90 mm 4. Marco acero conformado en frío / Steel frame (SF) e: 90 mm 5. Lana de vidrio ECO90 ubicada dentro de SF. / Glass wool located inside SF e: 90 mm 5. Lana de vidrio ECO90 ubicada dentro de SF. / Glass wool located inside SF e: 90 mm 5. Lana de vidrio ECO90 ubicada dentro de SF. / Glass wool located inside SF e: 90 mm 6. Panel OSB e:12 mm 6. Panel OSB e:12 mm 6. Panel OSB e: 12 mm 7. Lana de vidrio ECO40D / Glass wool e: 40 mm 7. Lámina Tyvek / Sheet of Tyvek 7. Mortero base / Morter base e: 2-3 mm 8. Panel OSB e:12 mm 8. Lana de vidrio ECO40D / Glass wool e: 40 mm 8. Lana de Roca / Rock wool e: 60 mm 9. Lámina impermeabilizante y reflectiva / Reflective waterproof membrane 9. Polynum ONE / Polynum ONE e: 4 mm 9. Mortero base + malla fibra de vidrio / Morter base + glass fiber mesh e: 3-4 mm 10. Cámara de aire + montantes / Air chamber + studs e: 50 mm 10. Cámara de aire + montantes / Air chamber + studs e: 50 mm 10. Regulador de fondo CS / CS Regulator paint layer 11. Acabado exterior: en la muestra de laboratorio no se ha implementado / Exterior finish: not implemented in the lab sample 11. Acabado exterior: en la muestra de laboratorio no se ha implementado / Exterior finish: not implemented in the lab sample 11. Revestimiento contínuo acrílico (stilo) / Continuous cast acrylic cladding (stilo) e: 2-3 mm 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 400 Por otro lado, se han escogido tres composiciones de cerramientos tradicionales para que sirvan de referencia y se puedan comparar con las fachadas multicapas ligeras. Estos cerramientos tradicionales se han seleccionado del Catálogo de Elementos Constructivos del Código Técnico de la Edificación (CTE) (3) y de la memoria justificativa del Proyecto BALI “Building Acoustic for Living” (4): Muestra 1: fachada hoja principal de ladrillo con revestimiento discontinuo y con cámara de aire ventilada. Código F.7.3. Muestra 2: fachada hoja principal de fábrica de ladrillo cara vista, sin cámara de aire no ventilada. Código F.1.1. Muestra 3: fachada hoja principal de fábrica de ladrillo con revestimiento continuo, sin cámara de aire no ventilada con aislamiento por el exterior. Sistema ETICS. En la siguiente Tabla 2 se especifican cada una de las capas que componen estas fachadas tradicionales. En la Figura 2, se pueden observar gráficamente los detalles de las muestras seleccionadas de cerramientos tradicionales. 401Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 Comparativa del comportamiento acústico entre fachadas multicapas ligeras y fachadas tradicionales Comparative study on acoustic behavior between light multi-layered and traditional façades On the other hand, three compositions of traditional enclosures were chosen to serve as a reference and can be compared with the light multi-layered facades. These traditional enclosures were selected from the constructive elements catalogue of the Technical Building Code (CTE) (3) and the BALI Project explanatory report «Building Acoustic for Living» (4): Sample 1, brick outer skin facade with discontinuous render and ventilated air chamber. F.7.3 Code. Sample 2, Brick facing outer skin facade without nonventilated air chamber. F.1.1 Code. Sample 3, externally rendered brick outer skin façade, non-ventilated air chamber and external insulation. ETICS system. Below Table 2 specifies each of the layers that make up these traditional facades. Figure 2 show the details of the selected samples of traditional enclosures. Figura 1. Detalles de la composición de las fachadas multicapas ligeras. Figure 1. Details of the composition of the light multi-layered facades. Muestra / Sample A Interior / Interior 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Exterior / Exterior Interior / Interior Exterior / Exterior Interior / Interior Exterior / Exterior Muestra / Sample B Muestra / Sample C Tabla 2 / Table 2 Composición de las fachadas tradicionales. Composition of traditional facades. Muestra / Sample AMuestra / Sample BMuestra / Sample C 1. Enlucido de yeso / Gypsum plaster e: 15 mm 1. Enlucido de yeso / Gypsum plaster e: 15 mm 1. Enlucido de yeso / Gypsum plaster e: 10 mm 2. Tabique hueco sencillo / Hollow ceramic block e: 40 mm 2. Tabique hueco sencillo/ Hollow ceramic block e: 40 mm 2. Ladrillo cara vista / Open face brick e: 115 mm 3. Lana de vidrio / Glass wool e:40 mm 3. Lana de vidrio / Glass wool e: 40 mm 3. Mortero base / Morter base e: 2-3 mm 4. Enfoscado / Plaster e: 15 mm 4. Enfoscado / Plastering e: 15 mm 4. Lana de Roca / Rock wool e: 60 mm 5. Ladrillo cara vista / Open face brick e: 115 mm 5. Ladrillo cara vista / Open face brick e:115 mm 5. Mortero base + malla fibra de vidrio / Morter base + glass fiber mesh e: 3-4 mm 6. Cámara aire ventilada / Ventilated air chamber e: 50 mm –6. Regulador de fondo CS / CS Regulator paint layer 7. Acabado exterior / Exterior finish –7. Revestimiento continuo acrílico (stilo) / Continuous cast acrylic cladding 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 401 2.2. Fase II: métodos de análisis Esta fase se ha dividido en dos partes, dependiendo del tipo de ensayo que se ha realizado, es decir, aislamiento a ruido aéreo e intensimetría sonora. Para llevar a cabo ambos ensayos de las fachadas multicapas ligeras, se ha construido una muestra de cada tipología. El montaje de las fachadas se realizó sobre el portamuestras del laboratorio del Centro de Acústica Aplicada y Evaluación no Destructiva (CAEND). Se simuló el encuentro de dos paneles de cerramiento multicapa ligero, existiendo una junta central sobre la cual se planteó el montaje de los demás materiales, contrapeándolos para evitar el paso directo del ruido. En la Figura 3 se muestra el montaje de algunas de las capas que componen las muestras. 2.2.1. Aislamiento a ruido aéreo Los ensayos de aislamiento a ruido aéreo se han realizado bajo normativa vigente, siguiendo la UNE-EN ISO 1403:1995 “Acústica. Medición del aislamiento acústico en los edificios y de los elementos de construcción. Parte 3: Medición en laboratorio de aislamiento acústico al ruido aéreo de elementos de fachada y de fachadas” (5). 402 Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 L. Ruiz et al. 2.2. Phase II: methods of analysis This phase is divided into two parts, depending on the type of test carried out, ie airborne noise insulation and sound intensimetry. To carry out both tests on the light multi-layered facades, a sample of each type was built. The assembly of the facades was performed on the sample holder at the Laboratory of Applied Acoustics and Non-Destructive Evaluation Center (CAEND). It simulated the joining of two light multi-layered enclosures, there being a central board, on which the other materials were assembled, fusing them together to avoid the direct path of noise. Figure 3 shows the assembly of some of the layers that make up the samples: 2.2.1. Airborne sound insulation Trials of airborne sound insulation were performed under current regulations, following the UNE-EN ISO 1403:1995 “Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and of building elements. Part 3: Laboratory measurement of airborne sound insulation on facade elements and facades” (5). Figura 2. Detalles de la composición de las fachadas tradicionales. Figure 2. Details of the composition of the traditional facades. Muestra / Sample 1 Interior / Interior 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 Exterior / Exterior Interior / Interior Exterior / Exterior Interior / Interior Exterior / Exterior Muestra / Sample 2 Muestra / Sample 3 Figura 3. Fotografías del montaje de las fachadas multicapas ligeras en el portamuestras. Figure 3. Photos of assembly of light multi-layered facades on the simple holder. a) Steel frame con lana de vidrio ECO90 / Steel frame with glass wool b) Lana de vidrio ECO40D / Glass wool ECO40D c) Polynum ONE / Polynum ONE 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 402 Al realizar las medidas de aislamiento, las características del entorno de medida son las siguientes: • Tipo de cámaras: semirreverberantes. • Superficie de ensayo: 13 m2. • El volumen de la sala emisora es variante, puesto que se van añadiendo materiales. Además de las características mencionadas, se tienen características específicas del entorno de medida, las cuales se muestran en la Tabla 3. 2.2.2. Intensimetría sonora La medición en mapas de intensidad en cámara de ensayo se ha realizado bajo normativa vigente, basada en las normas IEC 1043 (1993) (6) e ISO 9614-1 (1993) (7). Las características del entorno de medida son las mismas que en el punto anterior. 3. RESULTADOS En esta parte se presentan los resultados obtenidos en cada método de análisis que se ha utilizado: 3.1. Aislamiento a ruido aéreo Se ha medido el aislamiento a ruido aéreo de cada una de las tipologías de fachadas multicapas ligeras, obteniendo el índice global de reducción acústica en dB (RW), el índice global de reducción acústica de un elemento ponderado A en dBA (RA) y el índice global de reducción acústica, ponderado A, para ruido exterior dominante de automóviles (RA,tr). En la Tabla 4 se muestran los distintos resultados numéricos de las tres tipologías de fachadas multicapas ligeras. El CTE DB-HR Protección frente al ruido (8) establece los requisitos exigidos a los cerramientos de fachada en función del ruido procedente del exterior (índice de ruido día Ld) y del uso del edificio. 403Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 Comparativa del comportamiento acústico entre fachadas multicapas ligeras y fachadas tradicionales Comparative study on acoustic behavior between light multi-layered and traditional façades On performing the insulation measurements the environment measurement characteristics are as follows: • Chamber Type: semi-reverberant. • Test surface area: 13 m2. • The volume of the sound room is variable as materials are added. Besides the features mentioned, there are specific characteristics of the measurement environment, which are shown in Table 3. 2.2.2. Sound intensimetry The measurements on intensity maps in the test chamber were performed under current legislation, based on IEC 1043 (1993) (6) and ISO 9614-1 (1993) (7). The characteristics of the measurement environment are the same as in the previous section. 3. RESULTS This section presents the results of each method of analysis used: 3.1. Airborne sound insulation The airborne sound insulation of each type of light multilayered facades was measured, obtaining an overall sound reduction index of dB (RW), an overall sound reduction index for weighted element A of dBA (RA), and an overall sound reduction index, weighted A, for dominant external car noise of (RA,tr). Table 4 shows the different numerical results for the three types of light multi-layered facades. The CTE DB-HR Protection against noise (8) establishes the requirements for the facade enclosure according to external noise (noise index Lddays) and the use of the building. Tabla 3 / Table 3 Características específicas del entorno de medida. Specific features of the measurement environment. Características específicas / Specific Characteristics Muestra / Sample AMuestra / Sample BMuestra / Sample C Densidad Superficial / Superficial Density kg/m240.4 33.2 48.8 Cámara receptora / Receptor Area Volumen / Volume m398 98 98 Temperatura / Temperature ºC 18 18 18 Humedad / Humidity %44 45 50 Cámara emisora/ Emitting Area Volumen / Volume m384.6 84.9 84.5 Temperatura / Temperature ºC 17 18 18 Humedad / Humidity %43 45 53 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 403 De acuerdo con la opción simplificada del CTE DB-HR, para evaluar si un cerramiento cumple las exigencias de aislamiento a ruido aéreo se toman los datos de aislamiento tanto de la parte opaca como de la acristalada (hueco). En función del porcentaje de hueco se obtiene un valor de diferencia de niveles, ponderada A, en fachadas en contacto con el aire exterior para ruido de automóviles D2m,nT,Atr (dBA). Con este valor se estima que en zonas con un determinado nivel de ruido día se podría implementar la fachada concreta cumpliendo las exigencias del CTE DB-HR. Por tanto, de acuerdo con la opción simplificada de diseño del CTE DB-HR, tomando en cuenta la “Tabla 2.1”, Valores de aislamiento acústico a ruido aéreo D2m,nT,Atr, en dBA entre un recinto protegido y el exterior, en función del índice de ruido día Ld, y 3.4, Parámetros acústicos de fachada en contacto con el aire exterior de recintos protegidos, se puede calcular para los tres tipos de fachadas multicapas ligeras para qué rangos de aislamientos serían válidos en las condiciones más desfavorables como dormitorios y estancias (residencial y hospitalario). A continuación se muestran ejemplos del valor de aislamiento que se obtendría al implementar las fachadas multicapas ligeras estudiadas con un hueco del 30% que posea al menos un RAtr = 40 dBA. En el caso de la muestra A, el aislamiento acústico a ruido de tráfico es RAtr = 47,3 dBA; para las características de hueco expuestas se obtendría un valor de aislamiento de D2m,nT,Atr = 41 dBA. Con este valor, se puede decir que esta fachada con el hueco descrito cumple para dormitorios cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ldsea 65 < Ld< 70; también cumple para estancias cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ldsea 70 < Ld< 75. En la muestra C, el aislamiento acústico a ruido de tráfico es RAtr = 49,5 dBA; para las características de hueco expuestas se obtendría un valor de aislamiento de D2m,nT,Atr = 42 dBA. Con este valor, se puede decir que esta fachada con el hueco descrito cumple para dormitorios cuya exigencia sea de 42 dBA y cuyo índice Ldsea 70 < Ld< 75; también cumple para estancias cuya exigencia sea de 42 dBA y cuyo índice Ldsea Ld>75. 404 Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 L. Ruiz et al. According to the simplified option of CTE DB-HR, to assess whether an enclosure meets the requirements of airborne sound insulation, insulation data is taken from both the opaque and glass parts (window). Depending on the percentage of window area, a difference value in levels is obtained, weighted A, in facades in contact with outside air for car noise D2m, nT, Atr (dBA). With this value, areas with a certain level of daytime noise where the specific facade could be implemented to meet the requirements of the CTE DB-HR can be estimated. Therefore, according to the simplified design option CTE DB-HR, taking into account “Table 2.1” Values of Airborne Sound Insulation D2m, nT, Atr, in dBA between a protected building and the exterior, depending on the daytime noise index Ldand 3.4 Acoustic parameters for facades in contact with the outside air in protected enclosures, the range of insulation can then be calculated for the three types of light multi-layer facades that would be valid in the most unfavorable conditions such as bedrooms and residential and hospital stays. Below are examples of the insulation values that would be obtained by implementing the light multi-layered facades studied with a 30% window area which has at least a RAtr = 40 dBA. In the case of Sample A, the traffic sound insulation is RAtr = 47.3 dBA, for the window characteristics shown, an insulation value of D2m, nT, Atr = 41 dBA would be achieved. With this value, the facade above complies with the window described for bedrooms with a requirement of 37 dBA and index of 65 < Ld < 70, which also complies for stays with a requirement of 37 dBA and an index Ldbe 70 <Ld<75. In Sample C, the traffic noise sound insulation is RAtr = 49.5 dBA, for the window characteristics shown, an insulation value of D2m, nT, Atr = 42 dBA would be achieved. With this value, the facade above complies with the window described for bedrooms with a requirement of 42 dBA and index of 70 <Ld<75, which also complies for stays with a requirement of 42 dBA and an index of Ldis Ld> 75. Tabla 4 / Table 4 Resultados de las fachadas multicapas ligeras. Results for light multi-layered facades. Muestra / Sample R´w (C,Ctr) (dB) RA(dBA) RA,tr (dBA) m (kg/m2)e (mm) Muestra / Sample A57 (-3; -10) 54.2 47.3 40.4 184 Muestra / Sample B52 (-3; -10) 49 41.5 33.2 176 Muestra / Sample C60 (-3; -10) 56.7 49.5 48.8 200 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 404 En la muestra B, el aislamiento acústico a ruido de tráfico es RAtr = 41,5 dBA; si, por ejemplo, se implementara con un hueco del 30% y que posea al menos un aislamiento acústico de RAtr = 37 dBA, se obtendría un valor de aislamiento de D2m,nT,Atr = 37 dBA. Con este valor, se puede decir que esta fachada con el hueco descrito cumple para dormitorios cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ldsea 65 < Ld< 70; también cumple para estancias cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ld sea 70 < Ld< 75. En relación con las fachadas tradicionales, al estar estudiadas y caracterizadas, se toman como referencia los valores presentados en el Catálogo de Elementos Constructivos del CTE (3) y las gráficas del software de modelización del comportamiento acústico Acoubad-dbMat (9) y de la memoria justificativa del Proyecto BALI “Building Acoustic for Living” (4). En la Tabla 5, se muestran los resultados de las fachadas tradicionales. Al igual que las fachadas multicapas ligeras, a continuación se muestran ejemplos del valor de aislamiento que se obtendría al implementar estas fachadas tradicionales con un hueco del 30% que posea al menos un RAtr = 40 dBA en las condiciones más desfavorables, que serían dormitorios y estancias (residencial y hospitalario). En el caso de la muestra 1, el aislamiento acústico a ruido de tráfico es RAtr = 45 dBA; para las características de hueco expuestas se obtendría un valor de aislamiento de D2m,nT,Atr = 41 dBA. Con este valor, se puede decir que esta fachada con el hueco descrito cumple para dormitorios cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ldsea 65 < Ld< 70; también cumple para estancias cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ld sea 70 < Ld< 75. En la muestra 2, el aislamiento acústico a ruido de tráfico es RAtr = 46 dBA; para las características de hueco expuestas se obtendría un valor de aislamiento de D2m,nT,Atr = 41 dBA. Con este valor, se puede decir que esta fachada con el hueco descrito cumple para dormitorios cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ldsea 65 < Ld< 70; también cumple para estancias cuya exigencia sea de 37 dBA y cuyo índice Ldsea 70 < Ld< 75. 405Mater. Construcc., Vol. 62, 307, 397-409, julio-septiembre 2012. ISSN: 0465-2746. doi: 10.3989/mc.2012.03211 Comparativa del comportamiento acústico entre fachadas multicapas ligeras y fachadas tradicionales Comparative study on acoustic behavior between light multi-layered and traditional façades In Sample B, the traffic noise sound insulation is RAtr = 41.5 dBA, if for example it were implemented with a window area of 30% and at least a sound insulation of RAtr = 37 dBA, this would provide an insulation value of D2m, nT, Atr = 37 dBA. With this value, the facade above complies with the window described for bedrooms with a requirement of 37 dBA and index of 65 < Ld< 70, which also complies for stays of 37 dBA and an index of Ldbe 70 < Ld< 75. In relation to the traditional facades studied and characterized, the values presented in the Catalogue of constructive elements of the CTE (3), graphical modeling software Acoubad-DBMAT on acoustic behavior (9) and the explanatory report of the BALI project “Building Acoustic for Living” (4) are taken as a reference. Table 5 shows the results for the traditional facades. As with the light multi-layered facades, shown below are examples of the insulation value that would be obtained by implementing these traditional facades with a 30% window area and at least a RAtr = 40 dBA, in the most unfavorable conditions that would be bedrooms and residential and hospital stays. For Sample 1, the traffic noise sound insulation of is RAtr = 45 dBA, for the window characteristics shown, an insulation value of D2m,nT,Atr = 41 dBA would be achieved. With this value, the facade above with the window described complies for bedrooms with a requirement of 37 dBA and index 65 < Ld< 70, which also complies for stays with a requirement of 37 dBA and an index of Ld be 70 <Ld<75. In Sample 2, the traffic noise sound insulation is RAtr = 46 dBA, for the window characteristics shown, an insulation value of D2m, nT, Atr = 41 dBA would be achieved. With this value, the facade above with window described complies for bedrooms with a requirement of 37 dBA and index of 65 < Ld< 70, which also complies for stays with a requirement of 37 dBA and an index of Ldbe 70 < Ld<75. Tabla 5 / Table 5 Resultados de las fachadas tradicionales. Results for traditional facades. Muestra / Sample Rw (C, Ctr) (dB) RA(dBA) RA,tr (dBA) Muestra / Sample 148 (0; -3) 48 45 Muestra / Sample 252 (-1; -5) 52 46 Muestra / Sample 357 (-3; -9) 55.5 47.8 17220 Materiales, 307 (F).qxp 6/9/12 09:09 Página 405