Cómo afectan las vibraciones tanto a las estructuras como a los humanos

Las vibraciones son un fenómeno mecánico interesante que puede causar placer o dolor, dependiendo de las características específicas de la vibración. Una noche en la sinfónica y una tarde en el trabajo mientras un martillo neumático demuele la acera fuera de su ventana son experiencias impulsadas por vibraciones. Uno es un retiro relajante de su ajetreada semana de trabajo, mientras que el otro puede volverlo loco y afectar negativamente su productividad.

Los efectos de la vibración en las estructuras y los seres humanos se han estudiado de manera bastante extensa, y ahora sabemos mucho más que hace un par de décadas. Comprender las vibraciones y sus efectos en cualquier cosa con masa subrayará la importancia del control del ruido y las vibraciones en nuestro mundo.

¿Qué son las vibraciones?

Las vibraciones están a nuestro alrededor. Casi todos los movimientos crean algún tipo de vibraciones, ya sea que las reconozcamos o no. Pero, ¿qué son las vibraciones? Las vibraciones son oscilaciones que ocurren alrededor de un punto de equilibrio. Sencillo, ¿verdad?

Si alguna vez ha visto a alguien saltar en un trampolín, tiene una excelente referencia visual para comenzar a comprender las vibraciones. La superficie de salto se enseña en reposo, que es su punto de equilibrio. Cuando alguien salta hacia arriba y hacia abajo, el trampolín vibra. La superficie se mueve hacia arriba y hacia abajo, eventualmente regresando a su equilibrio. Es muy similar a lo que ves cuando alguien pulsa las cuerdas de un instrumento musical.

A medida que las ondas de energía se transfieren al aire y las estructuras alrededor de la fuente de las vibraciones, esas ondas de energía pueden crear sonidos y las vibraciones pueden transferirse a través de otras estructuras y cuerpos.

Efectos de vibración en estructuras.

Muchas vibraciones cotidianas tienen poco o ningún efecto sobre las estructuras, pero algunas pueden hacer que la estructura se debilite o incluso falle por completo. A lo largo de la historia, hemos construido estructuras que resistieron la prueba del tiempo y hemos construido estructuras que inesperadamente se derrumbaron de manera notable. Hemos aprendido un poco sobre la resonancia al estudiar las estructuras condenadas y qué causó su colapso.

La resonancia ocurre cuando la frecuencia de una vibración coincide y obliga a la estructura a vibrar a su frecuencia natural. La frecuencia natural es la frecuencia del material cuando no está expuesto a controladores externos o amortiguadores de vibraciones. Un material amortiguador de vibraciones es cualquier cosa que proporcione resistencia a las oscilaciones y haga que el material que vibra vuelva a su punto de equilibrio.

La frecuencia natural de cualquier objeto se define por su masa y rigidez. La forma más fácil de demostrar la frecuencia natural es usando diapasones como ejemplo. El diseño específico de cada diapasón es tal que la frecuencia natural se corresponde con la nota a la que está afinado. Cambiar la masa o la rigidez del diapasón cambiará su frecuencia natural y, por lo tanto, la nota producida por el diapasón.

La exposición prolongada a vibraciones dañinas puede hacer que los clavos se muevan, los pernos se aflojen y los cimientos se agrieten. En otras palabras, nada bueno. Cuando se producen vibraciones en las estructuras, ya sea que se produzcan por el tráfico, la construcción, la música o simplemente el tráfico peatonal en los pasillos del edificio, pueden tener un efecto en la integridad estructural del edificio. También pueden tener un impacto en los seres humanos que viven y trabajan en su interior.

Efectos de las vibraciones en los humanos

La mayoría de nosotros considera que los efectos de la vibración del sonido en el cuerpo humano son agradables por naturaleza. Nuestros niveles de estrés disminuyen y sentimos la necesidad de mover los dedos de los pies y asentir con la cabeza. De hecho, existe un cuerpo de evidencia que sugiere que la musicoterapia puede ser increíblemente beneficiosa en el tratamiento de varias dolencias espirituales y físicas. Por muy buena perspectiva que sea la musicoterapia, no todas las vibraciones ayudan y curan. Algunas vibraciones pueden tener efectos perjudiciales en nuestros cuerpos y mentes.

Efectos físicos

Las personas expuestas regularmente a altos niveles de vibraciones pueden experimentar efectos físicos adversos de las vibraciones en el cuerpo humano.

  • Aquellos que usan regularmente herramientas manuales eléctricas como amoladoras y taladros pueden dañar los nervios y los músculos, lo que provoca entumecimiento y hormigueo crónicos.
  • Cuando estamos expuestos a vibraciones de todo el cuerpo debido a que estamos parados o montados en maquinaria que vibra, podemos experimentar una gran cantidad de síntomas adicionales, que incluyen dolor de espalda crónico, mareos y trastornos del sueño.
  • Muchas vibraciones llegan con la presencia de sonidos muy fuertes, lo que puede hacer que experimentemos problemas relacionados con la pérdida de audición o tinnitus, que es un zumbido persistente en los oídos cuando no hay sonido presente. La extensión del daño puede variar según el volumen del ruido y la frecuencia de exposición.

efectos emocionales

Los efectos no son solo físicos. La exposición crónica a vibraciones y sonidos también puede provocar angustia emocional. Cuando estamos expuestos a altos niveles de contaminación acústica, somos propensos a volvernos más irritables, cansados ​​y frustrados. El sonido en sí mismo puede exacerbar estos problemas. Piense en cómo se siente cuando alguien raya una pizarra (si tiene la edad suficiente para recordar las pizarras) o hace clic sin parar con un bolígrafo retráctil.

Con todos los efectos potenciales que acompañan a las abundantes vibraciones, es importante abordarlos en la fase de diseño de las estructuras en las que pasamos nuestras vidas.

Combatir las vibraciones

Ahora que estamos familiarizados con algunos de los efectos de las vibraciones tanto en las estructuras como en el cuerpo humano, es hora de hacer algo al respecto. El uso de productos de control de ruido y vibraciones en la construcción de nuestros edificios y vehículos es una parte importante para mantenerlos seguros y proteger a sus ocupantes.

Hay tres fuentes principales de vibraciones con las que tenemos que lidiar.

ambientales

Los sonidos que emanan del mundo que nos rodea se consideran fuentes ambientales. Esto incluye cosas como los ruidos de la construcción y los sonidos del tráfico local que pasa por su edificio. Antes de preguntar cómo reducir las vibraciones del tráfico, le ahorraré el problema. Probablemente no puedas. Lo que puede hacer es reducir el efecto de las vibraciones del tráfico en su edificio y sus ocupantes.

Con suficiente vibración en la carretera, pueden ocurrir daños a los edificios. Es por eso que los ingenieros estructurales abordan las vibraciones del suelo en la cimentación o la losa misma. Si bien es poco lo que puede hacer usted mismo en ese frente, puede hacer algunas cosas para evitar que las vibraciones causen daños a su estructura existente, así como a la salud de las personas que se encuentran dentro.

Las vibraciones no solo se transmiten a través del suelo. También pasan por el aire y hacia las paredes y ventanas exteriores. Las ventanas van a ser el punto más fácil de paso del exterior al interior. Si tiene ventanas antiguas, es posible que deba actualizarlas. Las inserciones de ventana pueden evitar que el ruido pase a través de las ventanas sin reemplazar una pared completa de ventanas. Cuelgue cortinas acústicas frente a las ventanas y tendrá una doble defensa contra las vibraciones.

mecánicas

Incluso cuando las oficinas están vacías y las calles están en silencio, la mayoría de los edificios siguen vibrando. Las bombas, las tuberías y todos los equipos que mantienen en funcionamiento un edificio provocan vibraciones y sonidos. Cuando se combinan con las fuentes ambientales y la actividad humana, pueden contribuir significativamente a la contaminación acústica. Con este tipo de vibración, desea detenerlo en la fuente. Los aisladores de vibraciones van a ser su opción preferida. Entonces, ¿cómo funcionan los aisladores de vibraciones?

Cuando cosas como los componentes HVAC y las tuberías de agua funcionan, transfieren vibraciones directamente a la superficie sobre la que descansan o se montan. Los aisladores de vibración detienen la transferencia de esas ondas al proporcionar un amortiguador entre la utilidad y las superficies de la estructura en la que vive.

Por ejemplo, si desea reducir las vibraciones de las tuberías, envolverlas en una barrera contra el ruido puede evitar que las vibraciones se transfieran a los soportes colgantes o abrazaderas y a la estructura misma. También puede silenciar las lavadoras ruidosas colocándolas sobre almohadillas aislantes de vibraciones. No importa dónde el equipo vibratorio cause ruido y movimiento, hay aisladores de vibración que pueden ayudar.

Actividad humana

Cuando caminamos por nuestro entorno, creamos vibraciones en el suelo. Es posible que no siempre los notemos, pero nuestros vecinos de abajo podrían tener una palabra o dos que decir sobre el tema. Si ve éxitos de taquilla nocturnos en una habitación adyacente a la que duerme su cónyuge madrugador, es posible que le supliquen que aprenda a reducir la vibración del subwoofer a través de las paredes. El punto es que las vibraciones viajan a través de nuestras paredes y pisos interiores, por lo que es importante que las tratemos acústicamente.

El contrapiso para pisos Duracoustic STOP es una excelente opción en el caso de vibraciones causadas por el tráfico peatonal. Extender una capa entre capas de piso puede evitar el paso de cantidades considerables de vibración de un lado al otro. Esto significa que su merienda nocturna no despertará a los vecinos de abajo.

Si el paso del sonido entre habitaciones en el mismo piso es su problema principal, agregar vinilo cargado en masa a sus paredes puede ayudar a minimizarlo. Crea un entorno en el que ver tus programas no despertará a tu familia en la habitación de al lado. También puede reducir la transmisión de sonido y vibraciones absorbiendo más de ellos antes de que lleguen a las paredes con muebles más blandos y paneles de pared acústicos.

Poner en marcha un plan

Todos sabemos que las vibraciones no deseadas pueden hacer que aumenten nuestros niveles de estrés, pero no muchos de nosotros sabemos cómo hacer algo al respecto. A medida que comience su viaje, aprender más sobre las características de las vibraciones estructurales lo ayudará a diseñar su plan. Tome algunas medidas de vibración si es necesario e identifique los productos que ayudarán a minimizar los efectos de vibración que le causan dolor.