ES2291139B1 - Fachada fonoabsorbente para edificios. - Google Patents

Abstract

La fachada incorpora como componente principal y exterior placas fonoabsorbentes (1), a base de áridos triturados, con configuración y volumetría variable para sus granos, los cuales están ligados entre sí mediante una resina que deja abundantes poros abiertos, de configuración y trayectorias diferentes, todo ello de forma que dichas placas exteriores además de minimizar el paso de las ondas sonoras hacia el interior del habitáculo, las absorben mayoritariamente haciendo descender el nivel de ruido también a nivel de la calle, al reducirse también drásticamente el componente reflejado de frente de onda (4). Las placas fonoabsorbentes (1) se fijan a una armadura metálica (5) que se fija a su vez a los bordes de los forjados (7), y la fachada se complementa con una capa (9) de poliuretano proyectado que relaciona las placas fonoabsorbentes (1) con tabiques (10), de ladrillo, cartón-yeso u otro material apropiado, establecidas entre el forjado (7).

Description

Fachada fonoabsorbente para edificios.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una fachada para edificios, es decir al paramento que separa el interior de dicho edificio con respecto a las calles, dotada de medios de protección acústica, medios que específicamente absorben el ruido generado en el ambiente.

El objeto de la invención es conseguir no solo una barrera frente al ruido existente en las calles, sino además reducir éste último mediante un efecto fonoabsorbente, es decir, mediante absorción por parte de la propia fachada del ruido ambiental que accede a la misma.

Es también objeto de la invención conseguir un paralelo incremento de aislamiento térmico y de la impermeabilización de la vivienda o habitáculo protegido por dicha fachada.

Antecedentes de la invención

Convencionalmente a la hora de proyectar la fachada para un edificio, se considera preceptivo que la misma resulte estanca frente a los efectos de la lluvia, y complementariamente que ofrezca un buen aislamiento tanto desde el punto de vista térmico como desde el punto de vista acústico.

El aislamiento acústico se concibe como un elemento defensivo, que protege un espacio interior confortable y un espacio exterior agresivo, debido al ruido generado por diversas fuentes sonoras, tales como camiones, automóviles, etc.

Así pues, la filosofía al respecto es proteger acústicamente los habitáculos y olvidarse de lo que pase en las calles. En este caso, pero, se incorpora un nuevo requerimiento al diseño de la fachada, con la variable del confort acústico exterior.

Por otro lado y como es sabido, la distribución estadística del ruido de las calles está ligada a las refracciones entre los edificios y a la dispersión de las ondas en las paredes, a causa de los diversos obstáculos que pueden existir.

La reflexión especular de las ondas sonoras sobre las paredes de los edificios produce un campo sonoro reverberante, además de un estado difuso, causado por las irregularidades, que se suman al campo sonoro directo debido a las fuentes sonoras, como las anteriormente citadas.

La distribución del sonido y la reverberación en la calle, dependerá primordialmente de su tamaño y de la naturaleza de las fachadas de los edificios.

Las fachadas poseen un cierto coeficiente de absorción, que en buena parte depende de las características propias de la naturaleza de sus materiales. También es importa la altura de los edificios, ya que cuanto más alto sean estos, más difícil será la eliminación de la energía disipada. Las calles estrechas rodeadas de edificios altos tienen un campo sonoro habitualmente elevado, debido a la multitud de reflexiones que se generan entre los edificios y la escasa absorción de sus fachadas.

Para conseguir controlar el ruido exterior sería preciso conseguir a su vez un alto nivel de absorción en las fachadas.

El clima sonoro creado por el alto nivel de reverberación de las calles, puede modificar la inteligibilidad del habla en el espacio exterior e incrementar la transmisión de ruido hacia las viviendas.

Pues bien, los materiales utilizados habitualmente en el acabado de las fachadas, lejos de ser absorbentes desde el punto de vista sonoro, acentúan la reflexión de las ondas acústicas, aumentando el nivel de sonido ambiental.

Materiales como la piedra, el ladrillo, los metales, etc, habitualmente utilizados, tiene un coeficiente de absorción sonora muy bajo.

En este sentido y de forma mas concreta, para una frecuencia de, por ejemplo 125 Hz, el coeficiente de absorción es de 0,025 para una pared de ladrillo, de 0,10 para cemento pintado y 0,36 para cemento sin pintar.

Las fachadas actuales están fundamentalmente concebidas para conseguir un buen aislamiento térmico, no tomándose en consideración el aspecto relativo al confort acústico exterior.

De hecho las actuaciones en el sentido de conseguir una mejora en el aislamiento acústico, consisten en utilizar materiales de gran densidad superficial, como por ejemplo gruesas paredes de ladrillo o de hormigón, que como anteriormente se ha dicho tienen muy bajo coeficiente de absorción, y en el caso de puertas y ventanas exteriores obtienen el aislamiento con acristalamiento doble.

Pero además, y esto es determinante, de poco vale estructurar la fachada en la línea anteriormente expuesta, si el material de acabado es ya de por si poco absorbente.

La solución que puede considerarse como más avanzada es la de las fachadas comúnmente denominadas "ventiladas", en las que participa una capa exterior separada del cuerpo principal de dicha fachada, intercalándose entre ellas una cámara de aire ventilada, con las que se consigue unas óptimas prestaciones desde el punto de vista térmico y con la que a nivel acústico se consigue, al estar las juntas abiertas, que las ondas vayan traspasando las distintas capas, perdiendo progresivamente energía, y potenciándose las prestaciones en este aspecto si el aislamiento térmico de que se dota a la fachada es lana roca, que actúa como un gran elemento fonoabsorbente. De todas formas, la naturaleza del panel exterior de las fachadas ventiladas, es el factor más influyente del sistema.

En la actualidad se están diseñando soluciones tales como la utilización de asfalto fonoabsorbente o pantallas acústicas, con resultados dispares, ya que el asfalto fonoabsorbente se satura y hay que reponerlo cada cinco años, operación de coste elevado, mientras que las pantallas acústicas solamente solucionan problemas puntuales.

Descripción de la invención

La fachada fonoabsorbente que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, consiguiéndose el doble efecto de barrera frente a la penetración de ruidos en el interior del habitáculo, por un lado, y el de absorción de las ondas sonoras, consiguiéndose la atenuación del ruido en el espacio público, es decir en las calles.

De forma más concreta y con la fachada de la invención, cuando un vehículo pasa por delante de ella, las ondas acústicas que llegan al paramento, en lugar de ser reflejadas, como se ha comentado anteriormente, son absorbidas. De esta manera se consigue reducir también el ruido que recibe el espectador situado en el espacio público.

Para ello y de forma mas concreta la invención consiste en sustituir el clásico paramento exterior de acabado de la fachada, ya sea de ladrillo, piedra, etc., por un elemento fonoabsorbente, de manera que queda integrado en el propio proceso de construcción del edificio.

Específicamente se ha previsto que el elemento fonoabsorbente consista en áridos triturados y aglomerados con una resina, que presentan un poro abierto, materializándose este compuesto en paneles de dimensiones apropiadas. De esta manera, cuando el frente de ondas acústicas llega al panel, las ondas se rompen, iniciando una serie de rebotes entre los alvéolos definidos por el material triturado hasta atravesar el panel. En este proceso gran parte de la energía se transforma en calor, que es lo que produce el efecto de absorción.

Las placas fonoabsorbentes están soportadas por una estructura metálica destinada a fijarse convenientemente al borde de los forjados del edificio, previamente a lo cual los rehundidos o alojamientos definidos en la cara interna del conjunto descrito, entre paneles fonoabsorbentes y estructura metálica, se rellenan con espuma de poliuretano, que por un lado actúa como aislante térmico y como impermeabilizante, y por otro colabora a la fijación de las placas fonoabsorbentes a la estructura metálica.

Finalmente la fachada se remata con una capa interior materializada en un tabique de ladrillo o cartón yeso, para asegurar un mayor aislamiento y por obvias razones estéticas.

A partir de esta estructuración base es factible que el conjunto constituido por las placas fonoabsorbentes y la estructura metálica que las soporta, esté separado del resto de las capas de la fachada, dejando una cámara de aire comprendida entre 3 y 5 centímetros, en el caso de que se pretenda conseguir una fachada auto-ventilada, obviamente adecuándola a las exigencias de este tipo de fachada, es decir estableciendo una barrera hidrófuga permeable al vapor de agua entre el aislamiento y la cámara de aire. En este caso es recomendable sustituir la espuma de poliuretano por lana de roca.

Cabe señalar que la fachada que se preconiza no solo ofrece unas óptimas prestaciones desde el punto de vista del aislamiento acústico, sino que además y por la naturaleza porosa del material constitutivo de las placas fonoabsorbentes, se consigue un mayor aislamiento impermeabilizante, ya que la superficie de dichas placas permite que la energía penetre en el material por multitud de pequeños poros, a modo de túneles y aberturas que forman los intersticios o tramas de los materiales.

Cuando las ondas sonoras inciden sobre un material poroso, las partículas de aire de la superficie del material de los poros vibran forzadas, perdiendo parte de la energía original que se convierte en calor, por fricción y por viscosidad del aire, en las paredes de los poros y de los túneles de conexión de éstos. Se produce así, dentro de las placas, un flujo de aire caliente ascendente provocado por las vibraciones acústicas, lo que equivale a disponer de aproximadamente unos 20 milímetros de grosor en continua ventilación, lo que ayuda a evitar posibles acumulaciones de agua como complemento a la función impermeabilizante propia del poliuretano.

Cabe señalar también que la fachada de la invención, sin ser una fachada ventilada, permite obtener unos efectos de aislamiento térmico similares a los de una fachada ventilada convencional, ya que la circulación de aire caliente ascendente en los túneles de conexión entre los poros y en los mismos poros, crea un efecto de reducción del gradiente térmico entre el exterior y la superficie de aislamiento. A titulo de ejemplo puede señalarse que si la superficie externa de las placas fonoabsorbentes es puesta al sol alcanza una temperatura comprendida entre 60 y 70°C, y la temperatura por el lado interior de dichas placas se sitúa alrededor de los 30°C.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva frontal de una placa fonoabsorbente participante en la fachada para edificios que constituye el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra, según una representación esquemática en perspectiva, la armadura metálica soporte de las placas de la figura anterior.

La figura 3.- Muestra, también según una representación esquemática, un detalle parcial en sección transversal de la fachada en su conjunto, con sus diferentes capas separadas para mostrar con mayor claridad su estructura.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de la figura 3, puede observarse como la fachada para edificios que la invención propone está constituida a partir de una placa fonoabsorbente (1), a base de áridos triturados de granulometría variable, preferentemente a base de una mezcla de mármol y cuarzo, con sus gránulos ligados mediante una resina, de manera que las irregularidades de los gránulos y el diferente tamaño de los mismos, crean huecos (2) de dimensiones diferentes, que se materializan en canalizaciones de trayectoria irregular, como las representadas con la flecha (3) en la citada figura 3, comportándose al paso del sonido (4) como un multi-resonador, consiguiéndose un efecto que hace que la absorción acústica se produzca en una gama de frecuencias muy amplia, atravesando las placas (1) un fragmento de onda (4') acusadamente atenuado con respecto al frente de onda (4).

Las placas fonoabsorbentes (1) participantes en la fachada, se fijan convenientemente a una estructura metálica (5), como por ejemplo a base de marcos metálicos como el mostrado en la figura 2, estructura metálica (5) destinada a fijarse al borde frontal (6) de los forjados del edificio, presentando preferentemente los citados marcos (5) una altura coincidente con éste último, es decir una modularidad en sentido lateral.

Al fijarse las placas fonoabsorbentes (1) a los marcos (5), el conjunto configura una especie de cazoletas (8), abiertas hacia el interior de la fachada, que están rellenas con una capa (9) de poliuretano proyectado sobre tal conjunto.

La fachada se completa con un tabique (10) establecido entre forjados superpuestos (7) y que puede ser de ladrillo, de cartón-yeso o de cualquier otro material apropiado para dotar a la fachada de un adecuado cerramiento interno desde el punto de vista estético.

Tal como se observa también en la figura 3, el poliuretano proyectado (9) establece una segunda barrera acústica, consiguiéndose un segundo fragmento de onda (4''), que se ve aun minimizado (4''') tras su reflexión en el tabique interno (10).

Se consigue de esta manera y además de la evidente barrera a las ondas acústicas que protegen el interior de la vivienda o habitáculo de que se trate, que apenas exista reflexión de frente de ondas sobre la cara externa de la fachada, de manera que ésta última actúa como medio absorbente que minimiza también el ruido a nivel de calle.

Claims (5)

1. Fachada fonoabsorbente para edificios, del tipo de las que incorporan una estructura multicapa, determinante de una barrera estanca y térmica, en la que participan placas exteriores convenientemente fijadas al borde de los forjados del edificio con la colaboración de una armadura metálica, caracterizada porque las citadas placas exteriores son de un material fonoabsorbente.

2. Fachada fonoabsorbente para edificios, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el citado material fonoabsorbente consiste en áridos triturados, preferentemente mármol y/o cuarzo, con granos de configuración y dimensiones variables, ligados entre sí con la colaboración de una resina, definiendo huecos o canalizaciones de dimensiones y trayectorias diferentes que se comportan como un multi-resonador.

3. Fachada fonoabsorbente para edificios, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las placas fonoabsorbentes configuran con la armadura metálica rehundidos posteriores que están rellenos con espuma de poliuretano proyectada.

4. Fachada fonoabsorbente para edificios, según reivindicaciones anteriores, caracterizada por su comportamiento de fachada ventilada sin cámara. El propio panel de acabado, al ser poroso, permite una ventilación de aire por el interior que reduce la temperatura por exposición directa al sol.

5. Fachada fonoabsorbente para edificios, según reivindicaciones anteriores, caracterizada por ser una fachada ventilada cuyos últimos paneles de acabado exterior incorporan características fonoabsorbentes, con el efecto de reducir el ruido ambiente en el espacio público al que está orientado el paramento.