Contaminación acústica
Es la presencia en el ambiente de ruidos o vibraciones, cualquiera que sea el emisor acústico que los origine, que impliquen molestia, riesgo o daño para las personas, el desarrollo de sus actividades y bienes de cualquier naturaleza o causen efectos significativos al medio ambiente
La Directiva 2002/49/CE define el ruido ambiental como «el sonido exterior no deseado o nocivo generado por las actividades humanas, incluido el ruido emitido por los medios de transporte, por el tráfico rodado, ferroviario y aéreo y por emplazamientos de actividades industriales.
Niveles altos de ruido y prolongados en el tiempo, pueden producir pérdida temporal de audición y, en casos muy graves, pérdida permanente de la misma. Hay riesgo de que estos casos se produzcan en actividades industriales específicas como el uso de maquinaria grande, aviones en tierra, etc. Sin llegar a esos extremos, el ruido del tráfico, de maquinaria de obras públicas y otros pueden dificultar la comunicación, alterar el sueño, dificultar la concentración. El control de la contaminación acústica tiene su motivo en el reconocimiento de la afección negativa y deterioro de la calidad de vida.
Nivel de confort acústico es el nivel de ruido, expresado en decibelios, a partir del cual el sonido producido por actividades humanas, infraestructuras o industrias resulta perjudicial para la salud de las personas, el descanso y la comunicación.
La norma ISO 1996 es considerada en la Directiva Europea sobre Ruido como una referencia en la elaboración de los mapas estratégicos de ruido, principal herramienta para la evaluación de la exposición de la población a la contaminación acústica y para la posterior elaboración de los Planes de Acción.
Nivel sonoro día-tarde-noche
Se utiliza la magnitud nivel sonoro día-tarde-noche, Lden , en decibelios (dB) que se determina aplicando la fórmula siguiente:
donde
— Ldía es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los períodos diurnos de un año,
— Ltarde es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los períodos vespertinos de un año,
— Lnoche es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los períodos nocturnos de un año,
donde
— al día le corresponden 12 horas, a la tarde 4 horas y a la noche 8 horas
— el sonido que se tiene en cuenta es el sonido incidente, es decir, no se considera el sonido reflejado en la fachada de una determinada vivienda (en general, ello supone una corrección de 3 dB en caso de medición).
La altura del punto de evaluación de Lden depende de la aplicación:
— cuando se efectúen cálculos para la elaboración de mapas estratégicos de ruido en relación con la exposición al ruido en el interior y en las proximidades de edificios, los puntos de evaluación se situarán a 4,0 m ± 0,2 m
(3,8 m-4,2 m) de altura sobre el nivel del suelo en la fachada más expuesta; a tal efecto, la fachada más expuesta será el muro exterior más próximo situado frente a la fuente sonora; en los demás casos, podrán decidirse otras opciones,
— cuando se efectúen mediciones para la elaboración de mapas estratégicos de ruido en relación con la exposición al
ruido en el interior y en las proximidades de edificios, podrán escogerse otras alturas, si bien éstas no deberán ser
inferiores a 1,5 m sobre el nivel del suelo, y los resultados deberán corregirse de conformidad con una altura equivalente de 4 m,
— en las demás aplicaciones, como la planificación acústica y la determinación de zonas ruidosas, podrán elegirse otras alturas, si bien éstas nunca deberán ser inferiores a 1,5 m sobre el nivel del suelo
Índice de ruido corregido del periodo temporal T
En las medidas que han de realizarse con sonómetros de tipo 1 pueden aparecer presencia de componentes tonales (t) emergentes, de baja frecuencia (f) e impulsivos (i). Se corrige el índice de ruido equivalente con tres parámetros Kt, Kf y Ki, cuya suma ha de ser inferior o igual a 9, obteniéndose el índice LK eq,T, nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado A corregido por componentes tonales emergentes, de baja frecuencia e impulsivos o Índice de ruido corregido del periodo temporal T
En España, los valores mínimos del nivel de confort acústico están establecidos en la tabla B2 del Real Decreto 1367/2007, de 19 de octubre entre los valores de 25 dB y 40 dB de nivel de intensidad sonora corregida LK según el tipo de recinto y la franja horaria son:
Contaminación acústica producida por el transporte
El ruido producido por el tráfico de automóviles tiene su origen en el movimiento de los vehículos por calles y carreteras. Los principales focos emisores de ruido en un vehículo en movimiento son:
-El grupo motor.
-Los neumáticos.
-La carrocería.
-Los frenos y las transmisiones.
Los ruidos del grupo motor dependen del tipo de motor utilizado, del número de revoluciones del motor, de la velocidad a la que se circula y del mantenimiento. Cuando disminuye la eficacia del tubo de escape silencioso, puede aumentar el nivel sonoro en más de 10 dBA.
El ruido de los neumáticos aumenta con el diámetro de éstos, con la textura y el deterioro de la calzada, con la velocidad y si el pavimento está mojado.
Variación del ruido producido por distintos tipos de vehículos en función de la distancia
En la gráfica adjunta se muestran los niveles del sonido producido por diferentes vehículos en función de la distancia.
Atenuación del sonido por una barrera
Atenuación del sonido por una barrera es la disminución del nivel de intensidad sonora cuando el sonido se difracta en la barrera y llega con menor intensidad al otro lado de la misma.
Cuando el sonido llega a una barrera, una parte de los frentes de ondas que llegan a la barrera se reflejan y se absorben en la misma y otra parte se difractan por encima de la barrera, cambiando de dirección con disminución de la intensidad sonora.
En una situación como la mostrada en la imagen, en la que el origen del sonido puede ser un foco puntual o un foco lineal, como la circulación de vehículos por una calzada, y la barrera tiene una densidad superficial de masa mayor que 10 kg/m2, se produce una atenuación
ΔL
del sonido que depende del número N de Fresnel,
N=(2/λ)(A + B -d)
Donde A es la distancia del foco puntual o lineal E al límite C de la barrera, B es la distancia de C al receptor, d es la distancia entre el emisor E y el receptor y λ es la longitud de onda del sonido.
En el documento INTERNATIONAL STANDAR ISO 9613-2 (15-12-1196) Acoustics-Attenuation of sound during porpagation outdoors se establece la forma de determinar la disminución del nivel de presión sonora de una barrera.
Para un foco puntual se establece que la expresión para la disminución del nivel de presión sonora ΔLbarrera es:
ΔLbarrera =10 log [3 + (C2/λ) C3zKmet]
Donde:
C2=20 , e incluye reflexiones en el suelo. Si los efectos de reflexiones en el suelo son considerados aparte, entonces C2=40.
C3=1 para difracción simple del sonido en la barrera
λ es la longitud de onda del sonido en la mitad de la banda de octava de frecuencia.
z=A+B-d aproximadamente, considerando que a2<<(A+B)2.
Kmet = exp[-1/2000(ABd/2z)1/2] ≈ 1
.
Sustituyendo estos valores, se tiene para un foco puntual incluyendo reflexiones en el suelo, y siendo
N=(2/λ)(A + B -d)
ΔLfoco puntual =10 log(3+10 N) (dB)
ΔLfoco lineal =10 log(2+5,5 N) (dB)
En el diagrama se muestran las atenuaciones producidas por un foco puntual o lineal en función de número N de Fresnel. Este diagrama es muy útil porque se puede determinar la disminución del nivel de intensidad sonora de una forma rápida.
En las siguientes imágenes se muestra gráficamente el efecto barrera sobre la intensidad del sonido de una señal continua, producida fuente por un disco compacto digital para las frecuencias de 250 Hz y 4.000 Hz. Se puede observar que a partir de la línea de sombra emisor-borde superior de la barrera, hay una disminución notable del nivel de presión sonora y que al aumentar la frecuencia del sonido hay una mayor disminución en el nivel de intensidad sonora con la frecuencia de 4.000 Hz que con la frecuencia de 250 Hz, aunque las curvas isosónicas de mayor nivel son de 79 dB para el sonido de 250 Hz y de 77 dB para el de 4.000 Hz.
Esta observación está de acuerdo con la expresión de la disminución del nivel de intensidad sonora para un foco puntual
ΔLfoco puntual =10 log(3+10 N) (dB)
dado que el número N de Fresnel es inversamente proporcional a la longitud de onda y, por lo tanto, directamente proporcional a la frecuencia.
Cálculo del nivel de presión o de intensidad sonora a una distancia r del foco y con una barrera interpuesta.
Se recuerdan los siguientes aspectos:
El nivel de presión o de intensidad sonora es:
Si además se resta la variación del nivel de intensidad sonora debido a la barrera
ΔLfoco puntual =10 log(3+10 N) (dB)
se puede hallar el LP final
LP final=LP –ΔLfoco puntual
En el caso de un emisor E de nivel de potencia sonoro puntual de 100 dB, y con la siguiente configuración geométrica
En esta página interactiva se puede definir la distancia entre el pie de la fuente y el del receptor y mover la altura y posición de la barrera, así como variar el porcentaje de humedad del aire. El resultado es muy próximo al calculado manualmente.
En el caso de un emisor lineal, puede ser entendido así un flujo continuo de vehículos por una carretera, la expresión de Lp es diferente.
Las siguientes imágenes muestran las altas barreras construidas junto a una amcha vía de circulación adjuntas al hotel Hiberus de Zaragoza que desvían el sonido exterior hacia arriba, produciento una elevada atenuación en el interior.
Atenuación del sonido por el follaje
El follaje de árboles y arbustos proporciona una pequeña cantidad de atenuación, pero sólo si es lo suficientemente denso como para bloquear completamente la vista a lo largo de la trayectoria de propagación, es decir, cuando es imposible ver una distancia corta a través del follaje. La atenuación puede ser por vegetación cerca de la fuente, cerca del receptor, o por ambas situaciones, como se ilustra en la figura.
La primera línea de la tabla da la atenuación esperada para denso follaje si la longitud total del trayecto a través del follaje, df=d1+d2, está entre 10 m y 20 m, y la segunda línea si está entre 20 m y 200 m. Para longitudes de trayecto de más de 200 m a través de denso follaje, puede ser usada la atenuación para 200 m.
Se supone que la trayectoria seguida por el sonido es un arco de circunferencia de radio 5 km.
Así, un sonido de frecuencia f=500 Hz propagándose una distancia total dtotal=30 m tiene una atenuación debida al follaje.
ΔL = 0,05·30 =1,5 dB