Protocolo. Mediciones de ruido

Medición de Emisiones de ruido en lugares abiertos de la ciudad de Managua. Elaborado por: Br. Byron R. González Montenegro Tutor: MSc. Javier Pichardo Ramírez

Mediciones de ruido en algunos lugares no industriales de Managua

INDICE 1.- Antecedentes.

2

2.- Justificación.

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3.- Objetivos.

4

3.1.- Objetivo General. 3.2.- Objetivos Específicos. 4.- Marco Referencial.

5

4.1.- Descripción Física de las l as Ondas Sonoras. 4.2.- Medición del Ruido. 4.3.- Aspectos Legales sobre Emisiones de Ruido. 4.4.- Efectos de la Contaminación Acústica. Acústica.

5.- Cronograma de Actividades.

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6.- Presupuesto.

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7.- Referencias.

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7.1.- Bibliografía. 7.2.- Webgrafía. ANEXOS

1.- Antecedentes.

El problema de la contaminación acústica es evidente en todos los países del mundo. Aunque hay organizaciones que establecen normas para la mitigación de la misma, en general no existe una verdadera preocupación por parte de las autoridades encargadas de la protección del medio ambiente en los países, de tratar los aspectos relacionados a la contaminación acústica.

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En algunos países más desarrollados como España, Estados Unidos, China, se han realizado muchos esfuerzos para mitigar la contaminación acústica, tanto en el ambiente laboral como en lugares abiertos (no (n o industriales). En Europa se realizan monitoreos de emisiones de ruido en lugares abiertos para la gene ge nera raci ción ón de ma mapa pas, s, en do dond nde e se mu mues estra tran n lo loss lu luga gare ress de ma mayo yorr af afec ecta taci ción ón po por r contaminación acústica, lo que les facilita el planeamiento para la regulación de las fuentes contaminantes. Los estudios en Nicaragua, son de orden muy cualitativo, se refieren, en su mayoría, a los aspectos legales sobre la Ley 559, “ Ley especial de delitos contra el medio ambiente y los recursos naturales” .

La Dra. Doraldina Zeledón Úbeda, docente de la Universidad Politécnica de Nicaragua,

publicó en el año 2004, el libro Derecho a un ambiente sonoro saludable, en el que realiza una síntesis de los efectos de la contaminación acústica . En un documento presentado como trabajo final, por una alumna del V año del Colegio Pureza de María, Masaya, realizado en el año 2007, se tratan aspectos muy importantes de la contaminación contaminación acústic acústica a tales como los efectos efectos de la misma en la salud, brinda información acerca del conocimiento que la población tiene de este tipo de contaminación y se da una breve explicación de los principios físicos que se involucran en la medición del sonido. En el año 1998, dos estudiantes de la carrera de Ecología y Recursos Naturales, de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Centroamericana (UCA), Br. Silvia Cristina Chavaría Sacasa y Br. Martha Verónica López Bustamante, realizaron un estudio sobre contaminación acústica denominado “Diagnóstico de contaminación ambiental por ruido del tráfico vehicular en la ciudad e Managua”. En este estudio se presentan valores mayores que 80 dB en algunos puntos de medición, principalmente en las horas pico de tráfico vehicular vehicular.. Existe también otro trabajo realizado por un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Ingenierías (UNI), en donde se investigó acerca de los efectos causados por la ex expos posició ición n lab labora orall al rui ruido do ind indust ustria riall pro produc ducido ido en la ind indust ustria ria emb embote otellad lladora ora Kol Kola a Shal Sh aler er.. Se rea realiz lizar aron on me medi dici cion ones es pa para ra la ev eval alua uaci ción ón de dell ru ruid ido o in indu dust stri rial al en la lass instalaciones de dicha industria. En Nicaragua no hay registros de un mapa de emisiones de ruido en lugares abiertos, en donde don de se mue muestr stren en los niveles niveles de sonido, sonido,

a los qu que e se encuent encuentran ran expues expuestas tas las

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personas que están ubicadas, por diferentes razones, cerca de fuentes de contaminación acústica en lugares abiertos de la ciudad de Managua.

2.- Justificación.

Loss pr Lo prob oble lema mass qu que e ca caus usa a la co cont ntam amin inac ació ión n ac acús ústitica ca ha han n id ido o au aume ment ntan ando do su suss dimensiones, y al contrario, la preocupación por mitigar o limitar las fuentes emisoras de ruido han disminuido cada vez mas. Aunque existe la ley 559, Ley especial de delitos contra el medio ambiente y los recursos naturales, el cumplimiento de la misma no se

hace realmente efectivo debido a la falta de preocupación de parte de las autoridades encargadas de la protección del medio ambiente. Otro factor que influye en esta situación es la falta de conocimiento, por parte de la sociedad, socie dad, acerca de la conta contaminac minación ión acús acústica. tica. Aunque Aunque exis existen ten norma normativas tivas,, no exist existe e ninguna ley específica que tenga como objetivo la mitigación de la contaminación por ruido, entonces es necesario, además, información sobre la contaminación acústica y sus efectos. La falta de estudios científicos que brinden información para poder contextualizar la proble pro blemát mática ica de la con contam tamina inació ción n acú acústi stica ca en el paí país, s, lo cua cuall fac facilit ilita a la eje ejecuc cución ión de acciones necesarias para limitar o mitigar las fuentes de emisión de ruido, es un problema evidente en nuestra sociedad. La medición de emisiones de ruido en algunos puntos específicos y de importancia en la ciudad ciu dad de Man Managu agua a sie sienta nta las bas bases es par para a est estudi udios os pos poster terior iores es rela relacio cionad nados os con la contaminación acústica en dicha ciudad. El mapa de ruido, sirve de guía para posibles planeamientos de mitigación de la contaminación acústica en lugares no industriales, tales como mercados, hospitales, centros educativos, lugares donde se utilicen altoparlantes de gran potencia, cerca del aeropuerto. Además se puede controlar, con mayor facilidad, la exposición de las personas al ruido ambiental, disminuyendo así los efectos sobre la salud de las mismas.

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3.- Objetivos.

3.1.- Objetivo General.

Identificar lugares abiertos de Managua donde la población está más expuesta a la contaminación acústica causada por el ruido ambiental.

3.2.- Objetivos Específicos. •

Defin De finir ir lo loss pa pará ráme metro tross de se sele lecc cció ión n de lo loss lu luga gare ress do dond nde e se rea realiliza zará rán n la lass mediciones.

•

Realizar las mediciones de niveles de sonido en los lugares elegidos

•

Analizar los datos obtenidos de las mediciones y relacionarlos con la actividad de la población expuesta en los puntos medición.

•

Elaborar un mapa de emisiones de ruido con los datos obtenidos.

4.- Marco Referencial 4.1.- Descripción Física de las l as Ondas Sonoras. Ondas sonoras

Una onda sonora es una variación local de la densidad o presión de un medio continuo, que se transmite de unas partes a otras del medio en forma de onda longitudinal periódica o cuasiperiódica cuasiperiódica.. Lass var La aria iaccio ione ness de pr pres esió ión, n, hum ume eda dad d o te temp mper erat atur ura a del med edio io,, pro rod duc ucen en el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a la de su vecina, provocando un movimiento en cadena. Esos movimientos coordinados de millones de moléculas producen las denominadas ondas sonoras, que producen en el oído humano una sensación descrita como sonido sonido.. Página 4


Modo de propagación

El sonido (las ondas sonoras) son ondas mecánicas elásticas longitudinales u ondas de compresión. Para propagarse precisan de un medio (aire, agua, cuerpo sólido) que transmita la perturbación (viaja más rápido en los sólidos, luego en los líquidos, aún más lento en el aire, y en el vacío no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagación de estas ondas con su compresión y expansión, para que pueda comprimirse y exp expand andirs irse e es imp impres rescin cindib dible le qu que e ést éste e sea un medio elás elástico tico,, ya que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin medio elástico no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío. Además, los fluidos sólo pueden transmitir movimientos ondulatorios en que la vibración de las partículas se da en dirección paralela a la velocidad de propagación o a lo largo de la di dire recc cció ión n de pr prop opag agac ació ión. n. As Asíí lo loss gr grad adie ient ntes es de pr pres esión ión qu que e ac acom ompa paña ñan n a la propagación de una onda sonora se producen en la misma dirección de propagación de la onda, siendo por tanto éstas un tipo de ondas longitudinales (en los sólidos también pueden propagarse ondas elásticas transversales). Presión acústica

No toda variación periódica de la presión ambiental es perceptible como sonido. Existen límites dentro de los cuales se encuentra esta percepción. Esta variación de la presión ambiental es lo que se denomina presión acústica ( P). Normal Nor malmen mente, te, est esta a var variac iación ión es déb débil. il. Par Para a su med medida ida se uti utiliza lizan n mag magnit nitud udes es más cómodas que el kgcm2 ó bar. Se usa usa genera generalme lmente nte el micro microbar bar (μbar), que es la millonésima parte del bar, o el Pascal (Pa) (1Pa=Nm2=10μbar).

La Ecuación de onda sonora

La propiedad del medio, en la que se observa la perturbación, se expresa como una función que depende la posición y del tiempo ψr,t. Matemáticamente, dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas: 2ψr,t=1v2∂2ψ∂ t2r,t ∇2ψr,t=1v2∂2ψ∂t2r,t

… ec 1

Donde v es la velocidad de propagación de la onda. La propagación propagación del sonid sonido o en el aire, puede ser repre representad sentada a median mediante te una ecuac ecuación ión diferencial en derivadas parciales de segundo orden como l a ecuación 1. Página 5


Consideremos una perturbación longitudinal en un gas confinado en una tubería cilíndrica. En equilibrio el gas permanece uniforme, con una presión constante.

Figura 1: Desplazamiento de la perturbación en el aire

ξx es el desplazamiento de la perturbación en el aire durante el paso de una onda sonora,

además consideremos un pequeño volumen de aire sobre el cual actúa una presión neta (ver figura 2) igual a presión neta=-∂P∂x∆x

Asumimos que la presión disminuye en la dirección de propagación de la onda, por lo que la presión total puede ser expresada de la siguiente manera: PT=P0+P

donde P0 es la presión inicial (ambiental) y P es el

Figura 2: La presión disminuye en la dirección de propagación de la onda

incremento de la presión acústica, aquí P≪P0. De

forma

análoga,

la

densidad

total

puede

representarse así: ρT=ρ0+ρ

donde ρ0 es la dens densidad idad inicial (ambiental) (ambiental) del elemento y ρ es el incremento de la densidad acústica, aquí ρ≪ρ0. Entonces la masa de ese elemento será ρ0∆x∆y∆z , de tal forma que podemos expresar la segunda Ley de Newton de la siguiente manera: -∂P∂x∆x∆y∆z=ρ0∆x∆y∆z∂U∂t -∂P∂x=ρ0∂U∂t …ec 2

donde U es la velocidad del elemento de volumen considerado. Esta es una ecuación diferencial en derivadas parciales con dos incógnitas, necesitamos otra ecuación para tener un sistema que nos permita conocer el valor de cada una de ellas. Para Par a enc encont ontrar rar otra ecuación ecuación qu que e vin vincul cule e amb ambas as inc incógn ógnita itas, s, tom tomam amos os en cue cuenta nta lo siguiente: ξx+dx≈ξx+∂ξ∂xdx Página 6


(el desplazamiento hacia la derecha del volumen de aire,) entonces, el incremento del volumen del elemento es V=ΔyΔzξx+dx-ξx≈ΔyΔz∂ξ∂xdx V=V0∂ξ∂x …ec 3

En general, la temperatura aumenta en las zonas de compresión y disminuye en las zonas de expansión. Pero, como la velocidad de la onda sonora es tan grande, no hay tiempo suficiente para que la temperatura se equilibre entre las regiones de expansión y compresión. Entonces, podemos afirmar que la propagación de la onda sonora se realiza de forma adiabática, sin transferencia de energía térmica. En tal caso, de la ecuación de equilibrio de una gas bajo una transformación adiabática se tiene: PVγ=cte

De la ecuación anterior se puede obtener que: PP0=-γVV0 …ec 4

donde γ=CpCV=1,4 es el cociente entre las capacidades caloríficas a presión y a volumen constante, el cual tiene un valor de 1,4 para el aire. Entonces, sustituyendo la ecuación 3 en la ecuación 4 se tendrá: P=-γP0∂ξ∂x …ec 5

Introduciendo el resultado en la ecuación 36 obtenemos: -∂∂x-γP0∂ξ∂x=ρ0∂2ξ∂t2 ∂2ξ∂x2=ρ0γP0∂2ξ∂t2 …ec 6

Ahora derivamos con respecto a x la ecuación 2: ∂∂x-∂P∂x=∂∂xρ0∂U∂t

y derivamos dos veces con respecto a t la ecuación 5: ∂2∂t2P= ∂2∂t2-γP0∂ξ∂x

Utiliza Uti lizando ndo amb ambas as exp expres resion iones es pod podemo emoss en encon contra trarr, fina finalme lmente nte la ecu ecuaci ación ón de on onda da unidimensional en términos del cambio de presión:

∂2P∂t2=γP0ρ0∂2P∂x2

Ó ∂2P∂t2=c2∂2P∂x2 ….ec 7

donde c=γP0ρ0 es la velocidad del sonido. Amplitud

La amplitud es el valor máximo del movimiento de una onda. Así, por ejemplo, la distancia máxima a que una partícula se aleja de su posición de reposo es la amplitud de desplazamiento. Período y frecuencia

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Si representamos gráficamente una oscilación cualquiera, cualquiera, se llama período ( T T) al tiempo que se tarda en realizar un ciclo completo. Se mide en segundos ( s). La frecuencia (f ) es el número de ciclos que se realizan en un segu segundo. ndo. Es, por tanto, la inversa del período: f=1T …ec 8 Se mide en ciclos por segundo, que se denomina normalmente Hertz ( Hz). Longitud de onda

La distancia que recorre una onda sonora en el tiempo de un período es lo que se llama longitud de onda (λ). Por tanto, esta longitud de onda dependerá, como se mostró antes de la velocidad de propagación (c) y del período ( T ): T), o su inversa, la frecuencia ( f ): c=fλ …ec 9

Energía, Potencia e Intensidad de las ondas sonoras.

Suponemos que la perturbación perturbación del medio se da dentro de un tubo de de sección transversal A. (ver figura 3).

La en ener erg gía co cont nte enid ida a en una on onda da sono so nora ra,, es la eq equi uiva vale lent nte e a la de un movimiento armónico simple (M.A.S), por tanto la energía ( ∆E ∆E) traspasada por el cuerpo vibra ran nte a un ele lem mento de volumen de la capa de aire de su vecindad inmediata (cuya masa es ∆m)Figura 3: Perturbación dentro de un tubo de sección transversal A. es de la forma: ∆E=12∆mω2Smax2 …ec 10

donde Smax2 es el desplazamiento máximo del elemento alrededor de su posición de equilibrio y ω la frecuencia de oscilación. Esta cantidad puede escribirse en términos de la densidad ρ del medio, como: ∆E=12ρA∆xω2Smax2 ∆E=12ρA∆xω2Sma x2 …ec 11

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donde A∆x es el volumen del elemento. Entonces la potencia será: ∆E∆t=12ρAΔxΔtω2Smax 2 ∆E∆t=12ρAvω2Smax 2 …ec 12

Una cantidad muy útil en el caso de las ondas en general es la denominada Intensidad ( I), que qu e es un una a me medi dida da de la po pote tenc ncia ia po porr un unid idad ad de ár área ea qu que e flfluy uye e en la di dire recc cció ión n perpendicular a la dirección de propagación de la onda. I=PotenciaA= 12ρAvω2Smax 2A I=12ρvω2Smax 2 …ec 13

Esta se puede expresar también en función de la presión. Se sabe que para este tipo de sistemas podemos escribir la siguiente expresión para calcular la presión: Pmax=ωvρSmax2

entonces: ω2Smax2=Pmax2v2ρ2

Sustituyendo las expresiones anteriores en la ecuación 8 obtenemos: I=12ρvPmax2v2ρ2 I=Pmax22vρ …ec 14

Naturalmente la intensidad varía en la medida en que nos alejamos de la fuente, si consideramos que la fuente es un punto, entonces la onda se propaga en forma de una esfera de área 4πr2, de manera tal que si la potencia de salida de la fuente es P, la intensidad a r metros de distancia será: I=P4πr2 …ec 15

4.2.- Medición del Ruido.

La OMS, define el ruido urbano como “el ruido emitido por todas las fuentes a excepción de las áreas industriales”. El ruido es un sonido molesto, no deseado.

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Las ondas sonoras causan vibraciones en el medio en que se transportan, es por esto que se pueden determinar algunos parámetros físicos del sonido, a partir de la medición de los niveles de presión sonora generados por dichas ondas. El Sonómetro.

Existe Exist e una amplia gama gama de aparatos de medición medición de ruido. ruido. La elección elección del equipo equipo de medición en cada caso dependerá de los datos que se deseen obtener, así como del tipo de ruido que se pretende medir. Uno de los equipos utilizados para medir el ruido es el sonómetro. El Sonómetro es un instrumento diseñado para responder al sonido en aproximadamente la misma manera que lo hace el oído humano y dar mediciones objetivas y reproducibles del nivel de presión sonora. Existen muchos sistemas de medición sonora disponibles. Aunque son diferentes en el detalle, cada sistema consiste de un micrófono, una sección de procesamiento y una unidad de lectura.

Figura 4: Esquema general de un sonómetro

El

micrófono micróf ono conv convierte ierte la seña señall sonor sonora aa

una un a se seña ñall

eléc el éctr tric ica a eq equi uiva vale lent nte. e. El titipo po má máss

adecua ade cuado do

de mic micrófo rófono no par para a son sonóme ómetro tro es el

micr mi cróf ófon ono o

de co cond nden ensa sado dorr, el cu cual al co comb mbin ina a

precis pre cisión ión

con es estab tabili ilidad dad..

La se señal ñal elé eléctr ctrica ica

producida por el micrófono es muy pequeña y debe ser amplificada por un preamplificador antes de ser procesada. Varios procesamientos diferentes pueden aplicarse sobre la señal. La señal puede pasar a tra través vés de una red de pon ponder deraci ación. ón. Es rela relativ tivam ament ente e sen sencil cillo lo con constr struir uir un cir circu cuito ito Página 10


electrónico cuya sensibilidad varíe con la frecuencia de la misma manera que el oído humano, y así simular las curvas de igual sonoridad.Esto ha resultado en tres diferentes caract car acterí erísti sticas cas est estand andari arizad zadas as int intern ernaci aciona onalme lmente nte,, las pon ponder deraci acione oness "A" "A",, "B" y "C" "C".. Además de una o más de estas redes de ponderación, los sonómetros usualmente tienen también tamb ién una red "LINEAL". "LINEAL". Esto no pondera pondera la señal, sino que que deja pasar la señal señal sin modificarla. Cuando se requiere más información, el rango de frecuencia de 20Hz a 20kHz puede ser dividido en secciones o bandas. Estas bandas tienen usualmente un ancho de banda de una octava o un tercio de octava (una octava es una banda de frecuencia donde la más alta frecuencia es dos veces la más baja frecuencia). Después Desp ués que la señal ha sido ponderada ponderada o dividi dividida da en banda bandass de frecu frecuencia encia,, la señal resultante es amplificado, y se determina el valor Root Mean Square (RMS) con un detector RMS. El RMS es un valor promedio promedio matemático especial y es de importancia en las med medici icione oness de son sonido ido por porque que est está á rel relaci aciona onado do dir direct ectam ament ente e con la can cantid tidad ad de energía del sonido que está siendo medido. La última etapa del sonómetro es la unidad de lectura que muestra el nivel sonoro en decibeles (dB), u otros como el dBA, que significa que el nivel sonoro medido ha sido ponderado pond erado con el filtro A. La señal también también puede estar disponible disponible en salidas salidas AC o DC, para la conexión de instrumentos externos para un posterior procesamiento.

Tipos de Sonómetros

Hay dos tipos principales de instrumentos disponibles para medir niveles de ruido, con muchas variaciones entre ellos.

1) Sonómetros generales

Muestran el nivel de presión sonora instantáneo en decibeles (dB), lo que normalmente se conoce como nivel de sonido. Estos instrumentos son útiles para testear el ambiente sonoro, y poder ahorrar tiempo reservando los sonómetros de gamas superiores para las medidas que necesiten mayor precisión o precisen de la elaboración de informes.

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2) Sonómetros integradores-promediadores

Estos sonómetros tienen la capacidad de poder calcular el nivel continuo equivalente. Incorporan funciones para la transmisión de datos al ordenador, cálculo de percentiles, y algunos análisis en frecuencia. Sonómetros tipo 0, tipo 1 y tipo 2

De acuerdo con el estándar internacional IEC 651, reformado por la IEC 61672, los instrumentos de medida del sonido, de los cuáles los sonómetros constituyen una parte, se dividen en tres tipos dependiendo de su precisión en la medida del sonido. Estos tipos son tipo 0, 1 y 2, con el tipo 0 el más preciso (tolerancias más pequeñas) y tipo 2 el menos preciso. De la misma forma los calibradores se dividen en los mismos tipos dependiendo de su nivel de precisión y su capacidad de mantener un nivel estable, de forma que las medidas hechas con el sonómetro no queden desvirtuadas por una calibración imprecisa. En la siguiente tabla se muestran a modo de ejemplo (ya que dependen de la frecuencia) las tolerancias permitidas para los distintos tipos de sonómetros según la IEC 651: Tolerancias permitidas para los distintos tipos o clases definidas por la IEC 60651. Todas las tolerancias se expresan en decibeles ( dB) Clase

Calibradores

Sonómetros

0

+/- 0.15

+/- 0.4

1

+/- 0.3

+/- 0.7

2

+/- 0.5

+/- 1.0

3 (e (elilimi mina nada da po porr la IE IEC C

61672)

+/- 1.5

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Tabla 1: Tolerancias en decibeles (dB) permitidas para cada tipo de sonómetro. (Padilla, 2003)

Los tipos o clases de sonómetros son una especificación de precisión, regulados por los estándares internacionales IEC o ANSI en el caso norteamericano. La precisión de la medida depende de la frecuencia del sonido que es medido. Básicamente y a grandes rasgos, el tipo 1 significa una precisión de aproximadamente de ± 1dB y el Tipo 2 significa una precisión de aproximadamente ± 2dB.

El Decibel. Nivel de Presión Sonora.

Debido a que el rango de presión sonora que puede detectar el hombre es muy amplio, se mide en una escala logarítmica cuya unidad es el Decibel (dB). Es la décima parte del bel.

Un bel se define como el logaritmo decimal del comportamiento de dos magnitudes del mismo tipo. El nivel de presión sonora Lp está dado por: Lp=20log10PefPref …ec 16

donde: Pef:valor eficaz de la presión sonora

Pref:presión de referencia (20×10-6Pa)

El valor de

para

Pref

1kHz

se ha elegido porque coincide con el umbral de audición normal

, lo cual implica que un sonido de

1kHz

se puede

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percibir, en promedio, cuando

LP>0dB

típicos de la presión eficaz sonora y del

. En la Tabla 2 se dan valores

LP

para algunos sonidos habituales.

Tabla 2: Presión eficaz sonora y nivel de presión sonora para algunas fuentes sonoras, ambientes y situaciones acústicas típicas. (Miyara, F. (): Introducción a la Acústica )

Por lo general, la banda de frecuencia audible es de 20Hz a 2000Hz para oyentes jóvenes con buena audición. Sin embargo, nuestros sistemas auditivos no perciben todas las frecuencias sonoras y, por ello, se usan diversos tipos de filtros o medidores de frecuencias para determinar las frecuencias que produce un ruido ambiental específico.

Nivel equivalente de la energía promedio.

El efecto de una combinación de sucesos de ruidos está relacionado con la energía sonora combinada de esos sucesos. El principio de la equivalencia energética parte de que la ener energía gía sonora media de un ruido discontinuo discontinuo en un periodo de tiemp tiempo o T tiene el mismo efecto que la de un ruido continuo de la misma energía.

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La suma de la energía total durante un período tiempo da como resultado un nivel equiva equ ivalen lente te a la en energ ergía ía son sonora ora pro promed medio io en ese per períod íodo. o. Así, Leq, Leq, T es el nivel equivalente de la energía promedio del sonido con ponderación A en un período T. Se debe usar Leq, T para medir sonidos continuos, tales como el ruido del tránsito en carreteras o ruidos industriales más o menos continuos. El cálculo del Leq, T se realiza de la siguiente manera: Leq,T=10log1T0T10LpT10dT=10logi Leq,T=10log1T0T10 LpT10dT=10logiTi10Lp10T Ti10Lp10T …ec 17

donde: LpT:nivel de ruido instantáneo T:tiempo de medida

Sin embargo, en sucesos distintivos, como son los casos: ruido de aviones o ferrocarriles, también se deben obtener medidas de sucesos individuales como el nivel máximo de ruido (Lmax) o el nivel de exposición al sonido (NES) con ponderación A. Los niveles de sonido ambiental que varían con el tiempo también se han representado con porcentajes. Actualmente, se recomienda suponer que el principio de energía constante es válido para la mayoría de tipos de ruido y que una medida simple de Leq, T indicará adecuadamente los efectos esperados del ruido. Cuando el ruido consta de un número pequeño de eventos discretos, el nivel máximo (Lmax) es el mejor indicador del trastorno del sueño y otras actividades, sin embargo, en la ma mayo yorí ría a de ca caso sos, s, el ni nive vell de ex expo posi sici ción ón al so soni nido do co con n po pond nder erac ación ión A (NE (NES), S), proporciona una medida más uniforme de los eventos individuales de ruido porque integra el evento de ruido completo. Cuando se combinan los valores de Leq, T del día y la noche, a menudo se suman los valores de la noche. Esos valores intentan reflejar la mayor sensibilidad a la molestia que se espera en la noche, pero no protegen a la población de los trastornos del sueño. Si no existe una razón para usar otras medidas, se recomienda usar Leq, T para evaluar los ruidos ambientales continuos. También se recomienda usar adicionalmente Lmax o NES si el ruido está compuesto por un número reducido de eventos discretos. Esas Página 15


medidas simples tienen limitaciones pero también muchas ventajas prácticas, incluida la economía y los beneficios de un enfoque estandarizado.

4.3.- Aspectos Legales sobre Emisiones de Ruido.

En Nicaragua existe una ley que tipifica como delitos contra el medio ambiente y los recursos naturales, las acciones que atenten en contra de la protección, manejo, defensa y el mejoramiento del medio ambiente. En el Capítulo II, correspondiente a Delitos contra el Ambiente, en el artículo 9, se refiere a

la contam contamina inació ción n por ruido de de la siguient siguiente e manera: manera: “…E “…Ell qu que e uti utiliz lizand ando o med medios ios

sonoro son oros, s, ele electr ctróni ónicos cos o acú acústi sticos cos de cu cualq alquie uierr nat natura uralez leza, a, tal tales es co como mo alt altopa oparla rlante ntes, s, radios, equipos de sonido, alarmas, pitos, maquinarias industriales, plantas o equipos de cualquier naturaleza y propósitos, instrumentos musicales y micrófonos, entre otros, ya sea en la vía pública, en loca locales, les, en centro centros s pobl poblacion acionales, ales, residenciale residenciales s o vivie viviendas ndas populares o de todo orden, cerca de hospitales, clínicas, escuelas o colegios, oficinas públicas, entre otras; produzcan sonidos a mayores decibeles que los establecidos por la autoridad competente y de las normas y recomendaciones dictadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización Panamericana de la Salud (OPS), que causen daño a la salud o perturben la tranquilidad y descanso diurno y nocturno de los ciudadanos…”

Además, en el Capítulo IV, Otros Delitos, artículo 41 se incluye como contaminante ambiental el ruido producido por automotores. En el mismo artículo se define “…al decibel como co mo la un unid idad ad de me medi dida da en un una a es esca cala la lo loga garí rítm tmic ica a qu que e si sirv rve e pa para ra ex expr pres esar ar la intensidad de un sonido…”

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En el mismo artículo se establece la escala con intensidades máximas tolerables: •

Para dormitorios en las viviendas 30 decibeles para el ruido continuo y 45 para sucesos de ruido únicos. Durante la noche los niveles de sonido exterior no deben exceder de 45 decibeles a un metro metr o de las fachadas de las casas.

•

En las escuelas, colegios y centros preescolares el nivel de sonido de fondo no debe ser mayor de 35 decibeles durante las clases.

•

En los hospitales durante la noche no debe exceder 40 decibeles y en el día el valor guía en interiores es de 30 decibeles.

•

En las ceremonias, festivales y eventos recreativos el sonido debe ser por debajo de los 110 decibeles.

4.4.- Efectos de la Contaminación Acústica. Acústica.

Percepción del sonido

El oído está formado por tres secciones diferentes: el oído externo, el oído medio y el oído interno. El oído externo recibe también el nombre de pabellón de la oreja o aurícula y esta es la parte que se puede ver. El oído externo recoge los sonidos, el sonido viaja hasta el conducto auditivo externo antes de llegar al oído medio. El conducto auditivo protege las demás partes del oído fabricando cera. La cera tiene unoss com uno compon ponent entes es qu químic ímicos os es espec pecial iales es qu que e com combat baten en las inf infecc eccione ioness qu que e pod podría rían n lesionar la piel dentro del conducto auditivo. También atrapa partículas de suciedad para ayudar a mantener el conducto auditivo limpio.

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Figura 5: Partes del oído. (Sitio web Fundación Pedro Salesa Cabo: http://www.fundacionsalesa.org/htm/sordera.asp?sub=2&f=2)

El conducto auditivo externo conduce al oído medio. La función del oído medio es recoger las ondas de sonido que recibe del oído externo, convertirlas en vibraciones y llevarlas hasta el oído interno. Esto lo hace usando el tímpano (que en realidad separa el oído externo del oído medio) y los tres huesos más pequeños y delicados del cuerpo llamados osículos. El tímpano es un trozo de piel delgada adherida al primer osículo, un pequeño hueso llamado martillo. El martillo está unido a otro pequeño hueso llamado yunque. Y finalmente, el yunque está unido al hueso más pequeño de todo el cuerpo, el estribo. Estos tres huesos transfieren estas vibraciones a la parte más profunda del oído, el oído interno. Las vibraciones llegan a la cóclea, un conducto pequeño y enroscado en el oído interno. La cóclea está llena de líquido y recubierta de células con miles de pelitos en la superficie. Cuando las vibraciones del sonido tocan el líquido de la cóclea, el líquido empieza a vibrar. Y cuando lo hace, esos pelitos se mueven. Los pelitos convierten entonces las vibraciones en señales nerviosas para que el cerebro pueda comprender el sonido. Una vez que las señales nerviosas llegan al cerebro, éste puede interpretarlas.

Efectos adversos del ruido sobre la salud

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Las consecuencias de la contaminación acústica para la salud se pueden describirse según sus efectos específicos: deficiencia auditiva causada por el ruido; interferencia en la comunicación oral; trastorno del sueño y reposo; efectos psicofisiológicos, sobre la salud sal ud men mental tal y el ren rendim dimien iento; to; efe efecto ctoss sob sobre re el co compo mportam rtamien iento; to; e int interf erfere erenci ncia a en activi act ividad dades. es. Tam ambié bién n con consid sidera era los gru grupos pos vul vulnera nerable bless y los efe efecto ctoss com combin binado adoss de fuentes mixtas de ruido. Efectos sobre la audición. audición .

La deficiencia auditiva se define como un incremento en el umbral de audición que puede estar acompañada de zumbido de oídos. La deficiencia auditiva causada por ruido se produce predominantemente en una banda de frecuencia de 3000 a 6000Hz; el efecto más grande ocurre a 4000Hz. Pero si el Leq,8h y el tiempo de exposición aumentan, la deficiencia auditiva puede ocurrir inclusive en frecuencias tan bajas como de 2000HZ. Sin embargo, no se espera que ocurra en niveles de Leq, 8h de 75dBA o menos, aun cuando la exposición al ruido ocupacional sea prolongada. El grado de deficiencia auditiva en poblaciones expuestas al ruido ocupacional depende del valor de Leq,8h, número de años de de exposición al ruido y la sensibilidad sensibilidad del individuo. La propensión a la deficiencia se da por igual en hombres y mujeres. Se espera que el ruido ambiental y de áreas recreativas con un Leq,24h de 70dBA o menos no cause deficiencias auditivas, incluso después de una exposición durante toda una vida. El límite permi permisible sible de ruido para adultos expuestos expuestos al ruido ocupacional ocupacional es de 140dB y se estima que el mismo límite se aplica al ruido ambiental y de áreas recreativas. Sin embargo, en el caso de niños que usan juguetes ruidosos, la presión sonora máxima nunca debiera exceder de 120dB. La principal consecuencia social de la deficiencia auditiva es la incapacidad para escuchar lo que se habla en la conversación cotidiana. Esto se considera una limitación social grave, incluso los valores mínimos de deficiencia auditiva ( 10dB en una frecuencia de l a comprensión del habla. 2000 y 4000Hz y en ambos oídos) pueden perjudicar la

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El ruido interf interfiere iere en la comunicación comunicación oral. La mayor parte de ener energía gía acústica del habla está en la banda de frecuencia de 100HZ a 6000Hz y la señal más constante es de inte terf rfer eren enci cia a en el ha habl bla a es bá bási sica came ment nte e un pr proc oces eso o de 300Hz a 3000Hz. La in enma en masc scar aram amie ient nto, o, en el cu cual al el ru ruid ido o si simu multá ltáne neo o im impi pide de la co comp mpre rens nsió ión. n. El ru ruid ido o ambiental también puede enmascarar otras señales acústicas importantes para la vida cotidiana, tales como el timbre de la puerta o del teléfono, la alarma de los relojes despertadores o contra incendios, otras señales de advertencia y la música. Para que los oyentes con audición normal entiendan una oración completa, la relación de la señal en relación con el ruido (es decir, la diferencia entre el nivel del habla y el nivel del ruido que interfiere) debe ser al menos 15dBA. Debido a que el nivel de presión sonora de la comunicación normal es de aproximadamente 50dBA, el ruido con niveles de 35dB(A) o más interfiere en la comunicación oral en habitaciones más pequeñas. Para

grupos vulnerables se requiere niveles de fondo menores y se recomienda un tiempo de reverberación por debajo de 0.6s para una adecuada comprensión del habla, incluso en un ambiente tranquilo. La incapacidad para comprender el habla genera problemas personales y cambios en la conducta. Los grupos particularmente vulnerables a las interferencias auditivas son los ancianos, los niños que están en el proceso de adquisición de la lengua y de la lectura y los individuos no familiarizados con el lenguaje que están escuchando. Efectos sobre el sueño.

El rui ruido do am ambie bienta ntall pro produc duce e tra trasto storno rnoss del su sueño eño imp importa ortante ntes. s. Pu Puede ede cau causar sar efe efecto ctoss primarios durante el sueño y efectos secundarios que se pueden observar al día siguiente. El sueño ininterrumpido es un prerrequisito para el buen funcionamiento fisiológico y mental. Los efectos primarios del trastorno del sueño son dificultad para conciliar el sueño, interrupción del sueño, alteración en la profundidad del sueño, cambios en la presió pre sión n art arteria eriall y en la fre frecue cuenci ncia a car cardía díaca, ca, inc increm rement ento o del pu pulso lso,, vas vasoco oconst nstric ricció ción, n, variación en la respiración, arritmia arri tmia cardíaca y mayores movimientos corporales. La diferencia entre los niveles de sonido de un ruido y los niveles de sonido de fondo, en lugar del nivel de ruido absoluto, puede determinar la probabilidad de reacción. Página 20


Para descansar apropiadamente, el nivel de sonido equivalente no debe exceder 30dB(A) para el ruido continuo de fondo y se debe evitar el ruido individual por encima de 45dB(A). Para fijar límites de exposición al ruido durante la noche, se debe tener en cuenta la intermitencia del ruido. Esto se puede lograr al medir el número de eventos de ruido y diferenciar entre el nivel de sonido máximo y el nivel de sonido de fondo. También También se debe prestar atención especial a las fuentes de ruido en un ambiente con bajos niveles de soni so nido do de fo fond ndo; o; co comb mbin inac acio ione ness de ru ruid ido o y vi vibr brac acio ione ness y fu fuen ente tess de ru ruid ido o co con n componentes de baja frecuencia. Efectos sobre las funciones fisiológicas .

La exposición al ruido puede tener un impacto permanente sobre las funciones fisiológicas de los trabajadores y personas que viven cerca de aeropuertos, industrias y calles ruidosas. Después de una exposición prolongada, los individuos susceptibles pueden desarr des arroll ollar ar efe efecto ctoss per perman manent entes, es, co como mo hip hipert ertens ensión ión y car cardio diopat patía ía aso asocia ciadas das con la exposición a altos niveles de sonido. La magnitud y duración de los efectos se determinan en parte por las características individuales, estilo de vida y condiciones ambientales. Los sonidos también provocan respuestas reflejo, en particular cuando son poco familiares y aparecen súbitamente. La presión arterial y el riesgo de hipertensión suelen incrementarse en los trabajadores expuestos a altos niveles de ruido industrial durante 5 a 30 años. Una exposición de largo plazo al ruido del tráfico con valores de Leq,24h de 65 a 70 dB(A) también puede tener efectos cardiovasculares. Efectos sobre la salud mental .

El ruido ambiental no causa directamente enfermedades mentales, pero se presume que puede acelerar e intensificar el desarrollo de trastornos mentales latentes. La exposición a altos niveles de ruido ocupacional se ha asociado con el desarrollo de neurosis, pero los resultados de la relación entre ruido ambiental y efectos sobre la salud mental todavía no son concluyentes. No obstante, los estudios sobre el uso de medicamentos, tales como tranquilizantes y pastillas para dormir, síntomas psiquiátricos y tasas de internamientos en hospitales psiquiátricos, sugieren que el ruido urbano puede tener efectos adversos sobre la salud mental. Página 21


Efectos sobre el rendimiento .

La exposición al ruido también afecta negativamente el rendimiento. En las escuelas alrededor de los aeropuertos, los niños expuestos crónicamente al ruido de aviones tienen problemas en la adquisición y comprensión de la lectura, en la persistencia para completar rompecabezas difíciles y en la capacidad de motivación. Se debe reconocer que algunas de las estrategias de adaptación al ruido de aviones y el esfuerzo necesario para desempeñar adecuadamente una tarea tienen su precio. Los niños que viven en áreas más ruidosas presentan alteraciones en el sistema nervioso simpático, lo que se manifiesta en mayores niveles de la hormona del estrés y presión sanguínea más elevada en estado de reposo. El ruido también puede producir deficiencias y errores en el trabajo y algunos accidentes pueden indicar un rendimiento deficiente. Efectos sociales y sobre la conducta. La molestia del ruido .

La correlación entre la exposición al ruido y la molestia general es mucho mayor en un grupo que en un individuo. El ruido por encima de 80dB(A) también puede reducir la actitud cooperativa y aumentar la actitud agresiva. Asimismo, se cree que la exposición continua a ruidos de alto nivel puede incrementar la susceptibilidad de los escolares a sentimientos de desamparo. Se ha han n ob obse serv rvad ado o re reac acci cion ones es má máss fu fuer erte tess cu cuan ando do el ru ruid ido o es está tá ac acom ompa pañad ñado o de vibr vi brac acio ione ness y co comp mpon onen ente tess de ba baja ja fre frecu cuen enci cia a o im impu puls lsos os,, co como mo un di disp spar aro. o. La Lass reacciones temporales más fuertes ocurren cuando la exposición aumenta con el tiempo, en comparación con una exposición constante. En la mayoría de casos, Leq,24h y Ldn son aproximaciones aceptables de la exposición al ruido relacionada r elacionada con la molestia. 5.- Cronograma de Actividades.

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6.- Presupuesto. Materiales y Equipo Sonómetro PCE - EM882 Papelería Consumibles

Coste Unidad [C$] 5600

Cantidad 1 xxx xxx

xxx xxx TOTAL

Movilización Vehículo

*

Combustible** Lubricantes Reparación

Coste Unidad [C$]

Cantidad 1 3.5 gal/día xxx xxx

1000 135 xxx xxx TOTAL

Trabajo de Gabinete Búsqueda y Análisis de Información Procesamiento de datos Montaje, edición y encuadernación

Coste Unidad [C$]

Cantidad xxx xx x 1

TOTAL

Total Pr Presupues estto

Coste Total [C$] 7600 300 300 8200

Coste Total [C$] 9000 4252.5 400 400 14052.5

Coste Total [C$]

xx x x xx

500 500

xxx

600 1600

C$ 23 23,852.5

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7.- Referencias. 7.1.- Bibliografía.

Berglund, B., Lindvall, T. & Schwela, D. (1999): Guías para el ruido urbano, OMS. Fernández, L. (2003): Conceptos físicos de las ondas sonoras, Ahuza Medio Ambiente S.L.

Miyara, F. F. (): Introducción a la Acústica, Biblioteca Virtual (Library on Line), Laboratorio de Acústica y Electroacústica, Universidad del Rosario, Argentina.

Miyara, F. (): Mediciones de ruido en exteriores,

Biblioteca Virtual (Library on Line), Laboratorio de Acústica y Electroacústica, Universidad del Rosario, Argentina.

Miyara, F. F. (): Niveles sonoros, Biblioteca Virtual (Library on Line), Laboratorio de Acústica y Electroacústica, Universidad del Rosario, Argentina.

Ruiz, D. ():Comentarios sobre los distintos tipos de sonómetros, sus especificaciones técnicas y su uso, Departamento de Física Aplicada, Universidad de Granada. Puppo, A. (2007):Aplicaciones de la Acústica en la Ingeniería, Anales Acad. Nac. de Ing. Buenos Aires, Tomo Tomo III (2007): pp. 373 - 386

Veloso, M. (2007): Simulación de propagación de ondas sonoras con aplicaciones en Acústica Acús tica Suba Subacuáti cuática, ca, Es Escu cuel ela a de In Inge geni nier ería ía Ac Acús ústic tica, a, Fa Facu culta ltad d de Ci Cien enci cias as de la Ingeniería, Universidad Austral de Chile.

7.2.- Webgrafía. Conceptos físicos. Ondas sonoras. Medición del sonido:

http://fisicageneral.usach.cl http://www.cofis.es/pdf/fys/fys1 http://www.co fis.es/pdf/fys/fys11_02.pdf 1_02.pdf http://www.info-ab.uclm.es/labelec/Solar/Otros/Audio/html/acustica1.html

Aspectos legales:

http://nica42.tripod.com/ley559.htm

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ANEXOS

A.1.- Valores guía para el el ruido urbano en lugares lugares específicos

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Fuente: GUÍAS PARA EL RUIDO URBANO, Editado por Birgitta Berglund, Thomas Lindvall, Dietrich H Schwela. Basado en el documento “Community Noise” , preparado para la rganización Mundial de la Salud y publicado en 1995 por la Stockholm University y el Karolinska Institute.

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A2.- Posibles puntos de medición. Ubicación con Google maps.

Los puntos de medición propuestos están localizados cerca de hospitales, centros de educación, cerca del aeropuerto y en zonas pobladas.

A3.- Ficha técnica. técnica. Sonómetro PCE – EM882

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Sonómetro multifunción PCE-EM882 incluye sensor sonoro, de luz, de temperatura y medidor de humedad. •

Pantalla LCD de 17 mm

•

Función HOLD

•

Rangos de medición ○

A/C 35 ... 135 dB (medidor de nivel sonoro)

○

20 / 200 / 2.000 / 20.000 lux (luxómetro)

○

25 ... 95 % H.r.

○

-20 ... +200 °C / -20 ... +750 °C

El envío incluye: 1 sonómetro multifunción PCE-EM882 con sensor de luz, sensor sonoro, sensor de temperatura y sensor de humedad, 1 supresor de ruidos de viento, 1 batería, instrucciones de uso en un sólido maletín.

75,00 EUR más 16 % IVA Excluido: Costes de Envío (104.9 Euros)

Plazo de entrega:1-3 Días (Salvo fin Stock)

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Protocolo. Mediciones de ruido

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