Acústica, fuego y estática

Un perfil para domarlos a todos 

La Organización Mundial de la Salud (OMS) define la salud no solo como la ausencia de enfermedad, sino como un estado de completo bienestar físico, mental y social. La madera estructural, además de ser ecológica, influye positivamente en el bienestar tanto en las viviendas como en los lugares de trabajo. Sin embargo, presenta algunos desafíos en términos de prestaciones acústicas. 

Para hacer frente a estos problemas, se utilizan técnicas como el desacoplamiento, destinadas a interrumpir la transmisión de las vibraciones a través de las estructuras. Se utilizan capas de productos resilientes para aislar los elementos rígidos e impedir la propagación de vibraciones y ruidos. Sin embargo, esto afecta tanto la resistencia al fuego como la estática. Para poder diseñar correctamente, es importante conocer hasta qué punto. 

Sonido 

La acústica arquitectónica, una rama de la acústica, se centra en la comprensión y manipulación de los sonidos en los espacios arquitectónicos. En este campo, el sonido se puede dividir en dos tipos principales en función del modo de transmisión: ruido aéreo (sonido que viaja por el aire) y ruido estructural (vibraciones que se propagan a través de los elementos del edificio, incluso entre espacios no contiguos, incluidas las vibraciones generadas por el pisoteo). 

En las construcciones de madera, el aislamiento acústico es especialmente complejo y, por ello, Rothoblaas ha invertido mucho en investigación y desarrollo. Los productos del catálogo SOLUCIONES PARA LA REDUCCIÓN ACÚSTICA se han sometido a cientos de ensayos y de estudios en colaboración con organismos de gran prestigio (Politécnico de Zúrich, Institute of Structural Engineering & Swiss Timber Solutions AG y Universidades de Bolonia, Graz e Innsbruck). El resultado es una selección de productos que garantizan rendimientos acústicos diferentes en función del contexto y que, además, se han ensayado para la resistencia al fuego y a la humedad. Mediciones en el laboratorio, pruebas estáticas, pruebas de durabilidad, controles de humedad y estudios sobre el comportamiento al fuego proporcionan a los proyectistas datos coherentes que corresponden a las condiciones reales de las obras. El material está disponible en el catálogo, los manuales técnicos y el software de diseño MyProject, que calcula automáticamente la frecuencia natural, la transmisibilidad del sonido y la atenuación. 

Entre todos los productos disponibles, XYLOFON representa la novedad de gama de las bandas resilientes. Certificada según ETA, es adecuada para el aislamiento acústico de estructuras con cargas medio-altas y de edificios multipisos. 

La banda desacopla las vías de transmisión por flancos y reduce la transmisión del sonido de impacto y estructural hasta 15 dB. Ha sido probado en el ámbito del FLANKSOUND PROJECT según la norma ISO 10848 por la Universidad de Bolonia y debidamente certificado. 

Fuego 

XYLOFON es un perfil acústico de altas prestaciones adecuado contra el ruido lateral. ¿Pero cómo se comporta en la prevención de incendios? Con el fin de mejorar las recomendaciones cuando se usan perfiles XYLOFON en los proyectos de prevención de incendios, probamos el fenómeno llamado “efecto sombra”, que se puede observar cuando dicho perfil está ligeramente retirado con respecto a la superficie de madera. 

Para comparar las prestaciones de las uniones con XYLOFON con las de las uniones con sellante ignífugo, probamos tres configuraciones diferentes: con solo el perfil XYLOFON, con un primer sellante ignífugo y, luego, con un segundo sellante ignífugo para rellenar el espacio vacío. 

Se insertaron cinco termopares (PT1-5) para registrar las variaciones de temperatura en distintas profundidades de la muestra durante la fase de prueba de resistencia al fuego. Las variaciones de temperatura se trazaron en el siguiente gráfico temperatura/tiempo. 

La prueba se interrumpió al cabo de 60 minutos. Para todas las configuraciones probadas, la temperatura de la superficie no expuesta al fuego se mantuvo aproximadamente igual a la temperatura ambiente, sin mostrar ningún cambio de color. 

Resultados 

Como se esperaba, la abertura que contenía solo 100 mm de XYLOFON mostró la mayor pérdida de espesor debido a la carbonización de este. Las tres uniones mostraron curvas de desarrollo de temperatura similares. 

Por lo tanto, se puede afirmar que la solución con 100 mm de XYLOFON puede alcanzar EI 60 sin tener que recurrir a una protección ignífuga adicional. 

Estática 

Las bandas resilientes como XYLOFON también se pueden aplicar a las conexiones estructurales para mitigar el puente acústico, pero no se debe descuidar la influencia del perfil resiliente en la rigidez y la resistencia de la conexión. 

Es importante disponer de bandas resilientes delgadas y poco comprimibles y de conectores certificados con altas resistencias, incluso en presencia de una banda resiliente interpuesta. Las bandas resilientes desarrolladas por Rothoblaas para reducir la transmisión por flancos han sido optimizadas para garantizar unas óptimas prestaciones acústicas, declaradas en la evaluación técnica europea (ETA-23/0061 y ETA-23/0193). 

Los resultados de la siguiente experimentación proporcionan los datos necesarios para un correcto diseño acústico en presencia de conexiones estructurales. 

El forjado (1) es de CLT de 5 capas de 160 mm y se desacopla con XYLOFON de las paredes (2) realizadas con paneles de CLT de 5 capas de 100 mm. El forjado se ha fijado con tornillos HBS 6 x 240 mm separados 300 mm y 10 angulares TITAN + XYLOFON PLATE (3) TTN240 con tornillos LBS 5 x 70 (72 tornillos para cada angular). 

El forjado (1) es de CLT de 5 capas de 100 mm y se desacopla con XYLOFON de las paredes (2) realizadas con paneles de CLT de 5 capas de 100 mm. El forjado se ha fijado con 6 tornillos de rosca parcial HBS Ø8 x 240 mm, paso 440 mm, y (2) angulares NINO (3) con banda resiliente XYLOFON PLATE con tornillos 5 x 50 (31 tornillos para cada angular). 

En los laboratorios del CNR/IBE de San Michele All'Adige y de la Universidad de Bolonia, se han realizado ensayos de acuerdo con EN 26891. Las muestras, ensambladas con angulares TITAN y NINO con banda resiliente XYLOFON 35 (6 mm de espesor), han sido llevadas a rotura para investigar la carga a 15 mm, la carga máxima y los correspondientes desplazamientos. Las campañas experimentales han permitido obtener las curvas fuerza-desplazamiento con y sin banda resiliente interpuesta. 

Resultados 

Las certificaciones ETA-11/0496 (TITAN), ETA-22/0089 (NINO) y ETA-23/0813 (WHT) declaran los valores de resistencia de los angulares con o sin banda resiliente interpuesta. Las resistencias certificadas presentan valores excepcionales incluso en presencia de una banda resiliente, con una influencia en la resistencia limitada a unos pocos puntos porcentuales. Esto es posible gracias al reducido espesor de la banda resiliente XYLOFON (6 mm) y a las características intrínsecas de la especial mezcla de poliuretano. 

Los ensayos muestran cómo la banda resiliente comporta tanto una disminución de la rigidez como de la resistencia. Este efecto debe ser considerado adecuadamente por el proyectista estructural. 

En la tabla se indican las resistencias certificadas por ETA para las configuraciones de fijación más significativas. 

Resumiendo 

Un enfoque holístico al diseño permite encontrar soluciones integradas a los desafíos relacionados con la acústica, el fuego y la estática en las construcciones de madera. Los productos probados y certificados juntos, como XYLOFON, NINO, TITAN, WHT, HBS y LBS, garantizan un rendimiento fiable y ofrecen un enfoque completo para garantizar la seguridad y el confort en las viviendas y los lugares de trabajo.