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Acústica en la arquitectura

Contenido:

Uno de los temas que nunca debemos pasar por desapercibido en los espacios que diseñemos, es la acústica. En este artículo vamos a conocer cómo es que podemos mejorar e implementar la acústica en el diseño arquitectónico.

¿Qué es la acústica?

Primero que nada, comencemos definiendo ¿Qué es la acústica?

La acústica es uno de los elementos más importantes para los seres humanos. Es conocida como una rama de la física la cual estudia la propagación, la generación y también las propiedades del sonido como tal. Esta rama, es la encargada de la producción, la transmisión, el control, así como también de la recepción de las ondas sonoras que podemos percibir nosotros.

Acústica arquitectónica

La acústica arquitectónica es conocida como la ingeniería y ciencia la cual estudia los sonidos dentro de un edificio, con la finalidad de conseguir y optimizar un buen sonido en los espacios. La acústica arquitectónica también puede definirse como la interacción que tienen las personas con el sonido que los rodea. Esto aplica tanto para espacios exteriores así como también para espacios interiores. Este tipo de acústica también se dedica al estudio de edificios, hogares y diseño de las mismas estructuras para poder obtener el objetivo principal que es tener un rendimiento acústico de forma óptima.

También la acústica arquitectónica es entendida como la ciencia que se encarga del estudio de fenómenos relativos a la propagación del sonido tanto en edificios como en espacios de menor tamaño como locales o habitaciones. Es una de las disciplinas más completas y útiles para la arquitectura ya que la acústica arquitectónica se encarga de estudiar los sonidos en los recintos abiertos y también cerrados. Todo esto se hace con la finalidad de lograr un adecuado aislamiento del ruido y obtener una mejor acústica.

En la arquitectura, la acústica podemos relacionarla siempre con la calidad del sonido en cualquiera de los espacios que se diseñen. Podemos ver que no importa si son espacios exteriores o interiores, siempre se tiene que lograr una acústica de calidad en todos los espacios.

La acústica, es una de las ciencias más complejas ya que es algo complicado en primer momento entender varios conceptos que se manejan. Sin embargo, la acústica será de nuestras mejores herramientas para lograr resultados eficientes y más sencillos de los que te imaginas.

¿Cómo funciona?

Uno de los primeros pasos que debemos tomar en cuenta a la hora de involucrar a la acústica en nuestros proyectos arquitectónicos es que existen dos categorías técnicas que nos sirven para concomer cuál de ellas es con la que empezaremos. La primera de ellas es la insonorización y la segunda es el tratamiento acústico que se le da a los espacios según las necesidades que se tengan en el proyecto.

La insonorización se encarga principalmente en lograr que haya menos ruido en los espacios y el tratamiento acústico ayuda a darle un mejor sonido a estos.

En la acústica arquitectónica, la insonorización se usa a menudo en proyectos como lo son estudios de grabación musical. Aunque también podemos aplicarlo en lugares cercanos a avenidas concurridas y principales, zonas escolares, zonas de construcción e incluso para aminorar el sonido producido por instrumentos musicales.

Los tratamientos aplicados en la arquitectura acústica se emplean cuando se quiere mejorar la calidad del sonido en cualquier espacio. En este caso, se podría colocar dentro de salones de clases para que los estudiantes no se distraigan con los sonidos exteriores e incluso, podría emplearse en un auditorio para que la música no se escape y se disfrute en el interior.

Todos los materiales que nosotros escogemos para trabajar en la construcción de nuestros proyectos cuentan con propiedades acústicas. Todos y cada uno de ellos pueden reflejar el sonido, absorberlo e incluso poder transmitirlo. En este caso, cuando los sonidos se reflejan en los espacios, es cuando se genera lo que conocemos como eco y se genera también una reverberación en los espacios diseñados.

Acústica en la arquitectura antigua

Se han encontrado evidencias en algunos de los escritos más antiguos que la acústica ya se hacía presente en la arquitectura. Algunos de estos escritos pertenecen al siglo I a.C., algunos mencionan la acústica en el año 25 a.C., haciendo referencia a Marco Vitruvio el cual era ingeniero militar de Julio César. En estas épocas, los materiales no eran tan complejos como los conocemos hoy en día, es por eso que se ayudaban de objetos que tuvieran a su alcance para poder lograr que el sonido fuera bueno. En estos escritos se menciona que los antiguos pobladores de las ciudades, usaban vasijas de bronce como resonadores, agudos o bajos. También, las vasijas tenían otra función la cual era redirigir el sonido hacia otro sitio.

En algunas de las construcciones destinadas a las iglesias cristianas las cuales se conformaban de bóvedas de gran altura, se tenían grandes problemas acústicos. A veces se tenía que colocar un tornavoz el cual evitaba que la voz de la persona que hablara se perdiera entre la altura de las bóvedas. Gracias a esto, pudieron tener resultados muy buenos los cuales se fueron perfeccionando años más tarde.

Casi a inicios del siglo XIX, el diseño de la acústica era nada más que práctico. Este consistía en imitar las ubicaciones de las salas que ya existían y donde el sonido se escuchara muy bien. Esto se veía también aplicado en auditorios.

Acústica mesoamericana

Respecto a la acústica de la antigüedad también podemos encontrar referencias de ella casi mil años antes de la aparición de la acústica moderna como la conocemos. Uno de los casos más estudiados de la arquitectura antigua ha sido Chichen Itzá la cual se ha convertido en una de las creaciones más sobresalientes de la historia de la acústica arquitectónica. Incluso hasta nuestros días podemos notar cómo es que posicionándonos a cuarenta metros del Templo de Kukulkán, casi en la perpendicular de la escalinata que la conforma, haciendo un ruido muy corto como el de un aplauso o el ruido de un instrumento de percusión se produce un efecto muy interesante de sonido el cual ha sido llamado como «La cola del Quetzal».

Este efecto producido por el sonido creado por las personas, rebota de forma casi inmediata en la pirámide haciendo que se escuche un sonido muy parecido al canto de un quetzal, el cual es conocido por ser un ave muy sagrada para la cultura maya.

Se tuvieron que llevar a cabo varias simulaciones y cálculos acústicos para poder comprender el funcionamiento del sonido en la gran Chichen Itzá. Muchos de estos estudios demostraron que era casi imposible lograr este efecto y otros pensaron que la construcción de la pirámide, se llevó a cabo de forma intencional para que se pudieran producir este tipo de sonidos.

Se piensa también que las medidas y posición de los escalones tienen que ver para la creación de un filtro acústico que hace que se puedan enfatizar más algunas de las frecuencias sonoras. Es por eso que al producir un sonido, este choca con las paredes de la pirámide haciendo un eco múltiple que regresa un poco desfasado al sonido anteriormente producido. Este es un claro ejemplo del uso de geometría acústica.

Acústica arquitectónica moderna

Llegando a la acústica arquitectónica moderna, podemos mencionar que esta tiene sus inicios a finales del siglo XIX. La implementación de esta disciplina se dio gracias al físico de origen estadounidense Wallace Clement Sabine.

A mediados de 1895, se dio por inaugurado el Museo de Arte Fogg en el cual los miembros del consejo de la Universidad de Harvard, le pidieron a Wallace Clement Sabine que resolviera el problema de acústica que se tenía en el recinto el cual era pésimo ya que el discurso de los oradores era casi incomprensible.

Debido a esto Wallace Clement se dio a la tarea de estudiar lo que pasaba con el sonido de la sala, llegando a la conclusión de que había una excesiva reverberación en la sala. Es por eso que para intentar reducirla para que el sonido se escuchara mejor, tuvo que recubrir las paredes con fieltro, el cual es uno de los materiales que mejor absorbencia acústica tienen. Aunque esta no fue de las mejores soluciones, la acústica del lugar mejoró y pudieron seguir utilizando la sala.

Después de la resolución de este problema, Sabine fue llamado para que pudiera asesorar la construcción del nuevo proyecto del Boston Symphony Hall. Aquí es donde Sabine, pudo establecer una fórmula para el cálculo del tiempo de las reverberaciones que se aplicaron el el lugar. Al momento de la inauguración de la sala en 1900, Sabine estuvo muy decepcionado ya que los tiempos de reverberación no se ajustaban a los que él había predicho. Esto lo llevó a ser fuertemente criticado por varios medios de comunicación.

A cincuenta años después de la construcción de ese teatro se realizaron más pruebas donde encontraron que los cálculos de Sabine eran correctos. Hoy en día esta sala es considerada como una de las mejores del mundo.

¿Cómo podemos aplicar la acústica en arquitectura?

Recordemos que uno de los puntos importantes de la acústica es la insonorización. Para poder llevarlo a cabo de forma correcta es necesario que nosotros comprendamos cómo es que funciona con la estructura.

Para poder reducir el ruido existente en una sala o habitación, lo primero que debemos tomar en cuenta es la masa estructural de las paredes, techo y piso. También tenemos que asegurarnos de sellar todos los espacios de aire que rodean a las puertas y ventanas, aberturas de instalaciones eléctricas y de refrigeración. Esto dependerá muchísimo de la cantidad de ruido con la que se cuente en el exterior y también del ruido que se quiera reducir en los espacios interiores.

Algunos de los tratamientos para el sonido se utilizan cuando se quiere mejorar la calidad del mismo en un espacio. Por ejemplo, dentro de un restaurante se pueden utilizar para que los comensales escuchen a otros dentro del establecimiento, para que estudiantes escuchen adecuadamente a sus profesores en una escuela, entre otros ejemplos.

Cuando las habitaciones o espacios son tratados de forma correcta para la eliminación del eco, comúnmente se usan dos métodos, los cuales son la absorción y la difusión del sonido. Aunque para mejores resultados se pueden combinar ambas técnicas.

¿Cuál es su importancia?

Podemos encontrar entonces que la importancia de la acústica en la arquitectura se va a basar en la reducción de los sonidos no deseados para el bienestar y comodidad de las personas. Estos sonidos a la larga, si no son tratados adecuadamente puede tener incluso consecuencias en la salud como dolores de cabeza, cambios hormonales e incluso insomnio.

El sonido también es un indicador muy importante del carácter del espacio en el que nos encontremos. Sobre todo hay que tomar en cuenta las actividades que se realizan en ellos, como conversar, leer, escuchar música e incluso llevar a cabo conferencias.

También de esto siguiendo y corrigiendo los errores del sonido en los espacios, vamos a poder darnos cuenta de qué lugares son los adecuados para asistir a realizar nuestras actividades. Podemos preguntarnos simplemente: ¿Volverías a ir a una sala donde el sonido de la música es pésimo y no se aprecia en lo absoluto?

Respondiendo esta pregunta, nosotros vamos a poder notar que el sonido de los lugares es muy importante. Si no es el adecuado, las personas no lo utilizarán y no se estará cumpliendo la función del objeto arquitectónico diseñado.

Claves para mejorar la acústica en nuestros espacios

El usar siempre el material correcto, nos ayudará a que nosotros podamos tener un mejor aprovechamiento de cada uno de los espacios donde estemos llevando a cabo nuestras actividades. Los materiales más densos son los que generan menos absorción del sonido. Es por eso que podemos optar por la utilización de materiales fibrosos para que el sonido se absorba de forma correcta.

La absorción acústica puede variar según las exigencias y necesidades que se tengan en los espacios. Esta puede ir muy unida con la frecuencia del sonido, es decir que si contamos con sonidos de baja frecuencia, estos serán más complicados de absorber porque tienen una longitud de onda más larga. En cambio, si nosotros somos menos sensibles a este tipo de sonidos, no requeriremos del tratamiento de las habitaciones para la absorción de estas frecuencias.

Podemos encontrarnos lugares donde los materiales constructivos no son los adecuados para generar una buena acústica en los espacios. Tal es el caso de departamentos o casas con materiales muy delgados en los cuales se puede escuchar incluso fácilmente la conversación de la casa de a lado, esto sin duda es resultado de un aislamiento acústico de forma inadecuada en los techos y losas.

Acústica en espacios abiertos

La acústica es importante en cualquier lugar, no importa si es interior o exterior. En los exteriores podemos encontrar que la difusión del sonido es muy importante. Esto hace que las ondas del sonido se propaguen en tres dimensiones haciendo que salgan proyectadas en varias direcciones. Es por eso que la acústica dedicada al estudio de espacios abiertos deberá tomarla en cuenta para así mejorar el acondicionamiento y optimización de los espacios.

Esto podía verse reflejado desde años atrás cuando los griegos se dedicaban a la construcción de teatros. En estos espacios, las obras dramáticas y actuaciones musicales se llevaban a cabo en espacios abiertos es por eso que se tuvieron que tomar como punto de partida las gradas donde estaban los espectadores para utilizarlas como reflectores para que por ahí se difundiera el sonido. Estos espacios tuvieron que ser bien pensados ya que no eran teatros pequeños, algunos tuvieron la capacidad de albergar a casi 15, 000 espectadores por lo que el sonido debía llegar de forma correcta a cada uno de ellos.

Es por eso que en la actualidad, podemos ver que se aprovechan más estos conocimientos que la arquitectura clásica nos ha dado para los recintos abiertos. Ahora es muy común observar paredes de forma curva o en forma de caparazón.

Acústica en espacios cerrados

Si hablamos de la acústica dedicada a los espacios cerrados o interiores podemos notar que uno de los fenómenos que más ocurren es la reflexión del sonido. Es por eso que deben tomarse en cuenta factores como la falta de sonido la cual será importante tratar para que llegue de forma correcta. El eco es uno de los fenómenos más comunes por lo que también se debe evitar a toda costa. De igual forma, si lo que vamos a realizar es acondicionamiento de un local, debemos cuidar que no entren sonidos ajenos a este para que no sean incómodos para las personas.

Para poder lograr un buen trabajo acústico, se deberá controlar la reverberación del sonido colocando materiales adecuados que absorban el sonido y reflectores acústicos.

Teniendo un correcto uso de la acústica, las actividades que se lleven a cabo dentro de los espacios arquitectónicos se harán de forma correcta. De este modo las personas podrán sentirse cómodas al estar trabajando, estudiando, comiendo o cualquiera que sea la actividad a realizar en los espacios construidos

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