Introducción
Un silenciador industrial que indique «30 dB de atenuación» puede ser perfecto para una fuente de ruido o totalmente insuficiente para otra, aunque las prestaciones anunciadas sean las mismas. La razón es sencilla: el ruido no es un fenómeno uniforme en todas las frecuencias. Se distribuye a lo largo de un espectro. Si la atenuación del equipo no se ajusta a las frecuencias en las que la fuente es más intensa, el silenciador no cumple su función, sea cual sea el valor global que indique. Elegir un silenciador acústico basándote solo en una cifra es ignorar la mitad del problema.
El nivel global de decibelios: un indicador insuficiente
La atenuación global de un silenciador, expresada en una sola cifra en decibelios, es un valor promediado sobre varias bandas de frecuencia. Es útil para comparar equipos entre sí en un contexto estandarizado, pero no basta para garantizar que una instalación real cumpla con los requisitos. Un mismo silenciador puede ofrecer 40 dB de atenuación a 1 000 Hz y solo 8 dB a 63 Hz. Si la fuente de ruido está dominada por componentes de baja frecuencia —como suele ocurrir con un compresor, una turbina o un generador—, esos 40 dB a 1 000 Hz no tienen ningún efecto sobre el problema real.
Esta diferencia entre el rendimiento indicado y el rendimiento real es uno de los errores más comunes a la hora de elegir un equipo de reducción de ruido. Esto se pone de manifiesto en la puesta en marcha, cuando las mediciones muestran que el nivel de ruido residual sigue superando el límite reglamentario o contractual, a pesar de que el silenciador cumple con lo indicado en su ficha técnica.
El ruido tiene un espectro. Y su atenuación también.
Cualquier ruido industrial se caracteriza por su distribución de frecuencias: eso es su espectro. Un motor térmico emite componentes dominantes a frecuencias relacionadas con su velocidad de rotación y su número de cilindros. Un compresor alternativo produce bandas de energía a frecuencias que son múltiplos de su frecuencia fundamental. Una turbina genera un ruido de banda ancha con picos característicos. En todos los casos, la energía acústica no se distribuye de manera uniforme, sino que se concentra en determinados rangos de frecuencias.
Los silenciadores industriales también tienen un perfil de atenuación por frecuencias. Los silenciadores acústicos disipativos con deflectores absorbentes son eficaces en las frecuencias medias y altas, pero su atenuación cae rápidamente por debajo de los 250 Hz. Los silenciadores reactivos con cámaras de expansión ofrecen una atenuación selectiva centrada en rangos específicos de bajas frecuencias. Que el perfil de atenuación del equipo se adapte al espectro de la fuente es la condición fundamental para que el tratamiento sea eficaz.
¿Cómo se lee una curva de atenuación por banda de octava?
Una curva de atenuación espectral muestra, en el eje horizontal, las bandas de octava o de tercio de octava —normalmente de 63 Hz a 8 000 Hz— y, en el eje vertical, la atenuación en decibelios para cada banda. Te permite ver de un vistazo en qué frecuencias el silenciador funciona bien y en cuáles no.
Para usarlo bien, se superponen en el mismo gráfico el espectro de la fuente de ruido y el límite reglamentario o contractual que no se debe superar. Las frecuencias en las que el nivel de la fuente supera el límite definen las zonas en las que la atenuación debe ser suficiente. Son estas zonas las que determinan la elección o el diseño del silenciador adecuado para el compresor, el motor o el sobrealimentador.
El ruido residual, el único indicador de que realmente cumple con los requisitos
Lo que realmente importa no es la atenuación del silenciador por sí sola. Lo que cuenta es el nivel de ruido residual que se obtiene tras el tratamiento, calculado banda por banda restando la atenuación del silenciador al nivel de la fuente. Este ruido residual, comparado banda por banda con el límite aplicable, indica si el equipo elegido te permitirá cumplir con la normativa o no. Es esta comprobación espectral completa, y no la comparación de valores globales, la que valida o invalida la elección de un equipo.
El método de dimensionamiento espectral: ruido residual por banda
Para dimensionar correctamente un silenciador acústico industrial, es necesario conocer el espectro de la fuente de sonido a la entrada del silenciador. Este espectro se obtiene bien mediante mediciones in situ —como parte de un diagnóstico acústico de instalaciones industriales— o a partir de los datos del fabricante de la máquina, cuando estén disponibles y sean fiables. También hay que definir el espectro objetivo que se quiere alcanzar en la salida: límite reglamentario, requisito contractual u objetivo de confort operativo.
Al restar, banda por banda, el espectro objetivo del espectro de origen, se obtiene el perfil de atenuación necesario. A continuación, este perfil se compara con las curvas de atenuación de los equipos disponibles —ya sean de gama estándar o de diseño a medida— para encontrar la solución más adecuada. Si ningún equipo estándar cumple los requisitos en todas las bandas críticas, hay que optar por un diseño a medida, cuyo dimensionamiento se basa en la simulación numérica.
Dimensionamiento de silenciadores industriales en el Groupe Boët
El Groupe Boët aplica este método de dimensionamiento espectral a todos sus proyectos de control del ruido industrial. Tanto si lo que necesitas es un silenciador de la gama estándar como si necesitas un diseño a medida —silenciadores para compresores, sobrealimentadores, motores o sistemas de ventilación—, el punto de partida siempre es el análisis del espectro de la fuente y la definición del perfil de atenuación necesario banda por banda.
Los equipos de I+D utilizan herramientas de simulación numérica para modelar el rendimiento espectral de cada solución antes de su fabricación, y las mediciones de aceptación comprueban que el ruido residual se mantenga por debajo del límite en todo el espectro. Los equipos acústicos que fabrica el Groupe Boët cuentan con las certificaciones ISO 9001 e ISO 19443, y cumplen con las normas EN 15085, ASME, RCC-M, CODAP y CODETI.
Si necesitas un estudio acústico industrial o que te diseñen un silenciador a partir de un espectro de fuente medido o facilitado, puedes ponerte en contacto con el Groupe Boët a través de www.groupe-boet.com. También puedes consultar el artículo sobre los parámetros de dimensionamiento de los silenciadores con deflectores para profundizar en los mecanismos de atenuación disipativa.