Escuela de Ingeniería Acústica Profesor Patrocinante: Antonio Marzzano Ríos. Ing. Acústico UACH Servicio de Salud del Ambiente R.M. Optimización del método de medición de nivel de ruido en vías urbanas con transporte público de pasajeros Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Licenciado en Acústica Marco Hernán Valdebenito Seguel Valdivia – Chile 2004
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Escuela de Ingeniería Acústica
Profesor Patrocinante:
Antonio Marzzano Ríos.
Ing. Acústico UACH
Servicio de Salud del Ambiente R.M.
Optimización del método de medición de nivel de
ruido en vías urbanas con transporte público de
pasajeros
Tesis presentada como parte de
los requisitos para optar al grado
de Licenciado en Acústica
Marco Hernán Valdebenito Seguel
Valdivia – Chile
2004
II
ÍNDICE
ÍNDICE II
DEDICATORIA A
RESUMEN 1
SUMMARY 2
INTRODUCCIÓN 3
2 OBJETIVOS 4
2.1 OBJETIVOS GENERALES 4
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 4
3 FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS 5
4 MARCO TEÓRICO 5
4.1 CARACTERÍSTICA DEL RUIDO DE TRÁFICO RODADO 5
4.1.1 Principales Fuentes de Ruido en los Vehículos 8
4.1.2 Características Acústicas de los Vehículos 11
4.1.3 Características de la Superficie de la Vía 12
4.2 DESCRIPTORES ACÚSTICOS 15
4.2.1 Característica del Sonido y el Ruido 16
4.2.2 Ruido Comunitario 16
4.2.3 Descriptores Directos del Nivel Sonoro 17
4.2.3.1 Nivel de Presión Sonora Ponderado “A” (LpA) 17
4.2.3.2 Niveles Percentiles (LAN,T) 18
4.2.3.3 Clima de Ruido (CR) 20
4.2.4 Escalas Basadas en el Nivel de Energía Promedio 20
4.2.4.1 Índice de perturbación (Q ) 20
4.2.4.2 Nivel Continuo Equivalente (LAeq,T) 23
4.2.4.3 Nivel de Exposición Sonora (SEL o LAE) 26
4.2.5 Escalas Basadas en Nivel y Fluctuación de Nivel 26
4.2.5.1 Índice de Ruido de Tráfico (TNI) 26
4.2.5.2 Índice de Polución Sonora (NPL) 27
4.2.6 Escalas Basadas en el Nivel de Energía Promedio y Hora del Día 29
III
4.2.6.1 Nivel Continuo Equivalente Hora (LAeq,h) 29
4.2.6.2 Nivel Continuo Equivalente Día (Ld) 29
4.2.6.3 Nivel Continuo Equivalente Noche (Ln) 29
4.2.6.4 Nivel Continuo Equivalente Día-Noche (Ldn) 30
4.3 EFECTOS DEL RUIDO EN LA SALUD 30
4.3.1 Desplazamiento Temporal del Umbral Auditivo (TTS) 32
4.3.2 Desplazamiento Permanente del Umbral Auditivo (PTS) 32
4.3.3 Interferencia con la Comunicación Hablada 33
4.3.4 Efectos Psicológicos y Sociales 33
4.3.5 Efectos Fisiológicos 34
4.3.5.1 Efectos Sobre el Sistema Nervioso Central 35
4.3.5.2 Efectos Sobre el Sistema Cardiovascular 35
4.3.5.3 Efectos Sobre el Aparato Respiratorio 35
4.3.5.4 Efectos Sobre el Aparato Digestivo 35
4.3.5.5 Efectos Sobre el Equilibrio 36
4.3.5.6 Efectos Sobre la Visión 36
4.4 DESCRIPTORES ESTADÍSTICOS 36
4.4.1 Población y Muestra 37
4.4.2 Distribución de Frecuencias 37
4.4.2.1 Intervalo y Frontera de Clase 37
4.4.3 Medidas de Tendencia Central 38
4.4.3.1 Promedios o Medidas de Tendencia Central 38
4.4.4 Desviación Estándar 38
4.4.5 Distribución Normal 39
4.4.6 Estimaciones de Intervalo de Confianza para Parámetros de Población 40
4.4.6.1 Intervalo de Confianza para las Medias 41
4.4.7 Teoría Estadística de las Decisiones 42
4.4.7.1 Decisiones e Hipótesis Estadísticas 42
4.4.7.2 Contraste de Hipótesis y Significación 42
4.4.7.3 Error de Tipo I y de Tipo II 43
4.4.7.4 Contraste Mediante la Distribución Normal 43
4.5.1.2 NCh1619 Of1979 Acústica – Evaluación del Ruido en
Relación con la Reacción de la Comunidad 49
4.5.1.3 NCh2491 c1999 Acústica – Guía para el uso de Normas
sobre Medición del Ruido Aéreo y Evaluación de sus Efectos
sobre las Personas 50
4.5.1.4 NCh2502/1 c2000 Acústica – Descripción y Medición del
Ruido Ambiental – Parte 1: Magnitudes Básicas y
Procedimientos 51
4.5.1.5 NCh2502/2 c2000 Acústica – Descripción y Medición del
Ruido Ambiental – Parte 2: Recolección de Datos
Pertenecientes al Uso de Suelo 54
4.5.1.6 NCh2502/3 c2000 Acústica – Descripción y Medición del
Ruido Ambiental – Parte 3: Aplicación a Límites de Ruido 58
4.5.2 Normas Técnicas Internacionales, Alcance y Campo de Aplicación con el
Estudio 59
4.5.3 Normas Legales 62
4.5.3.1 D.S. Nº 47/92 MINVU. Ordenanza General de Urbanismo y
Construcciones 62
4.5.3.2 D.S. Nº 83/85 MINTRATEL. Sobre Redes Viales Básicas 67
4.5.3.3 D.S. Nº 219/92 MINTRATEL. Reglamento de los Servicios
Nacionales de Transporte Público de Pasajeros 70
4.6 ESTUDIOS PREVIOS 74
V
4.6.1 Mapas de Ruido. Determinación del Error Cometido en Medidas de Campo,
para Diferentes Duraciones de las Muestras 74
4.6.2 Monitoreo de Ruido Urbano: Determinación del Tiempo Mínimo de Muestreo
en la Ciudad de Montevideo, Uruguay. 75
4.6.3 Desarrollo de una Metodología de Medición de Niveles de Ruido Generados
por Vías Urbanas Destinadas al Transporte Público de Pasajeros 77
4.6.4 Ruido de Tráfico en Valladolid 79
4.6.5 Nuevo Método Nórdico de Predicción de Ruido de Tráfico Rodado 2000 80
4.6.6 Referencias del Ruido de Tráfico Rodado en Internet 82
4.7 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA EN MONITOREOS URBANOS DE NIVELES DE
RUIDO 83
5 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 85
5.1 ELECCIÓN DEL ESCENARIO EXPERIMENTAL 85
5.1.1 Comportamiento del Transporte Público de Pasajeros 85
5.2 ANÁLISIS ESPACIAL 87
5.3 ANÁLISIS TEMPORAL 90
5.3.1 Aspectos del Comportamiento Diario del Transporte Público de Pasajeros 91
5.3.2 Determinación del Ciclo Diario de Niveles de Ruido 91
5.3.3 Determinación del Horario de Medición 94
5.3.4 Determinación del Tiempo de Muestreo 94
5.4 TRAMOS DE MEDICIÓN 98
5.5 CONDICIONES PARA LA TOMA DE DATOS 99
5.6 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA 99
6 ASPECTOS GENERALES 101
6.1 ANÁLISIS DE NIVELES DE RUIDO PRESENTE EN LOS TRES PERIODOS DIURNOS
DE MEDICIÓN 101
6.2 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 106
6.2.1 Análisis de los Resultados Obtenidos en los Tres Periodos Diurnos de
Medición 107
VI
6.2.2 Análisis de los Niveles Diarios y Buses Promedio Hora al Día Presentes en
Av. Libertador Bernardo O’Higgins. 110
7 DISCUSIÓN 111
7.1 CONCLUSIONES 111
7.2 ESTUDIOS FUTUROS 113
7.3 PROPUESTA 114
7.3.1 Objetivo 114
7.3.2 Campo de Aplicación 114
7.3.3 Definiciones 114
7.3.4 Respecto del Proceso de Medición 117
7.3.4.1 Instrumentación 117
7.3.4.2 Condiciones de Medición 117
7.3.4.3 Condiciones Meteorológicas de Medición 117
7.3.5 Punto base de monitoreo 118
7.3.5.1 Ubicación 118
7.3.5.2 Intervalo Temporal de Medición y Descriptores Acústicos a
Registrar 119
7.3.6 Puntos Móviles 119
7.3.6.1 Ubicación 119
7.3.6.2 Intervalo de Medición y Descriptores a Registrar 119
7.3.6.3 Registro de Datos No Acústicos 120
7.3.6.4 Horario y Cantidad de Mediciones. 120
7.3.7 Definición de Tramos Acústicamente Homogéneos 121
7.3.7.1 Determinación de Tramos de Medición 121
7.3.8 Determinación del Tiempo Mínimo de Muestreo para Vías con Flujos
Menores 123
7.3.9 Obtención del Nivele Equivalente Día Ld 124
7.3.10 Elaboración del Mapa de Ruido 126
8 BIBLIOGRAFÍA 127
9 ANEXOS 138
VII
9.1 ANEXO Nº I 138
9.2 ANEXO Nº II 148
9.3 ANEXO Nº III 152
9.4 ANEXO Nº IV 155
9.5 ANEXO Nº V 156
DEDICATORIA
Las dedicatorias no son más que palabras de agradecimiento a las personas que apoyan los sueños. Los ideales a lo lejos se esfuman sin reconocimiento. Un ideal es un ser, ser lo que uno quiere ser. A medida que transcurre el tiempo, nos transformamos en maquinas de tiempo, a medida que vemos como el tiempo pasa, somos viejos en busca de reconocimientos. Está tesis refleja un trabajo ¿De quién? De muchos que creyeron en mi sueño Gracias: Padres, por creer en sueños y dejar ser. María José, por soportar al destierro, y amar la vida. Familia Pierattini Serqueira S.A, por un techo para poder pasar el invierno. Ángelo, por las tertulias que tratan de componer el tan duro significado de vivir. A la sociedad, Marzzano A., Fuentes M. y Zamora P. Por enseñar e iniciarme en la sociedad. Gracias a todos los que tienen un sueño.
1
RESUMEN
Uno de los problemas acústicos ambientales de mayor importancia a nivel mundial en los
últimos tiempos, es el ruido de tráfico rodado. El progreso urbano de las grandes urbes repercute
en concentraciones de flujo tanto del transporte público como privado.
En la ciudad de Santiago de Chile se presentan grandes concentraciones del transporte
colectivo, identificando así, sectores más contaminados que otros. Para identificar y evaluar el
estado acústico de una ciudad, es imperioso desarrollar medidas de control y evaluación del ruido
de tráfico, para esto es necesario el desarrollo de una metodología que pueda ser evaluada en el
tiempo, obteniendo de esta manera, una herramienta de control de niveles de ruido.
A partir de la metodología de medición existente [Fuentes 2002], se detectó la necesidad
de optimizar el tiempo de muestreo para la determinación de tramos y puntos de medición, esto
se realizó en un escenario experimental que correspondió a la Av. Libertador Bernardo
O’Higgins. Aquí se analizó el comportamiento del transporte público de pasajeros, a través, de un
análisis espacial y temporal. A partir de estos análisis se definieron los tramos de medición, los
horarios y el tiempo de muestreo.
A partir de los datos arrojados, se obtuvieron un total de 72 muestras, de las cuales, luego
de un proceso de depuración se consideraron 48, porque presentaban un coeficiente de
correlación significativo. Así, se demuestra que para un flujo mayor a 631 buses/h., los niveles
diarios presentes en la vía estarán sobre los 80 dBA.
Con los datos obtenidos en la investigación, fue posible calcular el nivel diario de ruido
promedio, para el que se definió un intervalo de confianza que permitiera disminuir el nivel de
incertidumbre.
2
SUMMARY
One of the environmental acoustic problems of more importance at world level in the last
times, is the noise of smooth traffic. The urban progress of the big cities rebounds in
concentrations of so much flow of the public transportation like private.
In the city of Santiago from Chile big concentrations of the collective transport are
presented, identifying this way, polluted sectors that others. To identify and to evaluate the
acoustic state of a city, is important to develop control measures and evaluation of the traffic
noise, for this it is necessary the development of a methodology that can be evaluated in the time,
obtaining in this way, a tool of control of levels noise.
From existing measurement methodology [Fuentes 2002], the need of optimizing time of
sampling for the determination of tracts and measurement points was detected. This was carried
out in an experimental scenario corresponding to the Libertador Bernardo O’Higgins Avenue.
Here the behavior of the public transportation of passengers was studied through spatial and time
analysis. Since this analysis measurement tracts, schedules and time of sampling was defined.
According to the originated data, a total number of 72 samples was obtained, 48 of which
was considered after a depuration process because they provided a significant correlation
coefficient. Thus, it was demonstrated that for a flow larger than 631 buses/hour, day levels in the
road are above 80 dBA.
With data obtained in this survey, it was possible to calculate the mean day noise level,
for which a confidence interval that allows decrease uncertainty level was defined.
3
INTRODUCCIÓN
Una problemática ambiental mundial de gran importancia dentro de los últimos tiempos,
es el ruido de tráfico, en especial el emitido por Transporte Publico de Pasajeros, siendo las
grandes urbes, y por ende las personas, las más afectadas por los excesivos niveles de ruido.
En la práctica, las nuevas planificaciones urbanas son de difícil implementación, pero no
imposible. Un buen uso de los recursos, una sana planificación de las vías con Transporte Publico
de Pasajeros y una implementación acústica adecuada en el diseño de éstas, pueden brindar
buenos resultados, como una mejor productividad y disminución de enfermedades de carácter
nervioso, entre otros, entregando un entorno más saludable para nuestra sociedad.
A lo largo de los años, el ruido de tráfico, en especial el del transporte público de
pasajeros, ha ido en aumento a causa de las necesidades de la población de trasladarse grandes
distancias, sobre todo para asistir a los trabajos y luego retirarse al final del día a sus hogares. Es
decir, existe un importante flujo vehicular en las primeras horas da la mañana y al finalizar la
tarde, el que emite elevados niveles de ruido especialmente en las principales avenidas del país.
Lo anterior, hace necesaria la creación de una metodología de medición de los niveles de
ruidos producido por el transporte público de pasajeros, la que pudiera ser utilizada en cualquier
ciudad del país que presentara características similares a las de la ciudad de Santiago. Dicha
metodología [Fuentes 2002], ha sido evaluada en la principal Avenida de Santiago, Av.
Libertador Bernardo O’Higgins, con el objetivo de perfeccionarla, para que pueda mostrar una
validez en el tiempo.
4
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GENERALES
Optimizar el Método de Medición de Nivel de Emisión de Ruido de Vías Urbanas con
Circulación de Buses del Transporte Público de Pasajeros [Fuentes 2002].
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Evaluar el estado del arte de métodos descriptivos de evaluación del ruido de tráfico rodado.
b) Optimizar el tiempo de muestreo para la determinación de tramos y puntos de medición.
c) Representar de forma gráfica, por medio de Mapas de Ruido, los distintos niveles existentes
en la Av. Libertador Bernardo O’Higgins de la ciudad de Santiago de Chile.
d) Discutir y analizar el Método de Medición de Nivel de Ruido de Vías Urbanas con
Circulación de Buses del Transporte Público de Pasajeros.
e) Obtener relaciones entre el nivel de ruido, las características urbanas y de tráfico del
Transporte Público de Pasajeros.
5
3 FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
Con el propósito de optimizar la metodología existente y evaluar su efectividad, nace la
necesidad de formular ciertos supuestos que llevarán a establecer la siguiente hipótesis:
i) A mayores densidades de flujo, menor tiempo de muestreo.
ii) Vías troncales o de servicio pueden ser caracterizadas con un solo punto de medición
en tramos homogéneos.
iii) El nivel de ruido de una vía principal (troncal o de servicio), esta determinada
principalmente por el flujo de vehículos de transporte público de pasajeros.
4 MARCO TEÓRICO
4.1 CARACTERÍSTICA DEL RUIDO DE TRÁFICO RODADO
Uno de los mayores problemas de contaminación acústica a escala mundial es el ruido de
tráfico rodado. En nuestro país el ruido de tráfico representa cerca de un 85% del ruido de la
ciudad de Santiago, estimándose que un 70 % sería aportado por el Transporte Público de
Pasajeros [SESMA 2001]. Una de las características de mayor importancia del ruido como
contaminante: es el no dejar residuos, no tiene efecto acumulativo en el medio, pero sí tiene un
efecto acumulativo en el hombre.
Desde un punto de vista del deterioro del ambiente asociado con los medios de transporte,
un factor de real importancia en los últimos tiempos es el ruido de tráfico, tanto en el interior de
los vehículos como en el exterior. Ésta clase de ruido está presente en todos los espacios de una
ciudad, ya sea por el empleo de transporte público o privado. Los grandes desplazamientos que
requieren las concentraciones urbanas en una ciudad, acompañado del crecimiento
desproporcionado, producen concentraciones del transporte colectivo en ciertos sectores de ella,
determinando de ésta forma sectores más contaminados que otros.
6
Los principales factores que determinan el ruido de tráfico rodado son: densidad,
velocidad y número de vehículos que circulen por la vía. Generalmente la intensidad del ruido de
tráfico se incrementa por el aumento de vehículos pesados, el ruido de los vehículos es producto
de una combinación de ruidos. El ruido de tráfico también sufre un aumento por el uso de
bocinas, silenciadores u otros equipos defectuosos en los vehículos, por tanto, si existe un
aumento de tráfico, éste implica un aumento de nivel de ruido. A continuación se muestran
ejemplos de las distintas influencias del tráfico rodado en los niveles de ruido.
Fig. N°1. Alteraciones del ruido debido a la densidad de Tráfico Rodado
1 Esta norma aún no es un documento oficial, debido a que se encuentra en etapa de consulta pública.
Tipo 3
especifica las características y los métodos de ensayo
los sonómetros integradores deben cumplir los requisitos NCh 2500 en los siguientes aspectos
Alcance Campo de aplicaciónAsegura la exactitud y estabilidad especificada de un sonómetro integrador
Reduce las diferencias en mediciones equivalentes tomadas con instrumentos de diferentes marcas y modelos
Sensibilidad para varios ambientesTipo 0Tipo 1Tipo 2
Característica del indicadorCaracterística de detección e indicación de sobrecargaCaracteristicas direccionalesCaracterísticas de ponderación en frecuencia
Característica de integración y promediación
Aplicaciones especificas de los equipos
Establece aplicaciones tipicas para los equipos
Tipo 0; destinado a patrón de referncia de laboratorioTipo 1; destinado a uso de laboratorio y terreno
Tipo 3; destinado principalmente para aplicaciones de terreno Tipo 2; destinado a aplicaciones generales de terreno
Medición de ruido industrial Medición de ruido comunitario
Especifica sonómetros de cuatro grados de exactitud
49
4.5.1.2 NCh1619 Of1979 Acústica – Evaluación del Ruido en Relación con la Reacción de la
Comunidad
Esta norma nacional [INN 1979]2, propone métodos para medir y evaluar los ruidos en
zonas residenciales, industriales y de tráfico. Todas estas mediciones son relacionadas con el
grado de molestia hacia la comunidad.
A continuación se presenta los alcances y su campo de aplicación.
Tabla N°7: Alcances y campo de aplicación de la Norma Chilena NCh1619 Of1979 [INN 1979].
Instaura la medición de nivel sonoro ponderado "A"
Sobre las condiciones de medición en el exterior
El ruido puede provocar quejas siempre que su nivel exceda uncierto margen de ruido de fondo.
Establece patrones de Ruido
Alcance Campo de aplicación
La evaluación del ruido en casos especiales, por ejemplo, en elcaso de quejas debidas a la presencia de cierta fuente de ruido enun lugar determinado, sirve como patrón de comparación el nivelde ruido de fondo. Cuando se hace un análisis estadístico del nivelacústico.
Establece una pauta de evaluación del ruido
Evalúa la aceptabilidad del ruido en la comunidad.
1,2 m a 1,5 m sobre el nivel del suelo. 3,5 m de las paredes, construcciones u otras superficies reflectantes.
Establece correcciones a los valores medidos y considera factores climáticos dentro de las medición.
El patrón se relaciona con el nivel de ruido de fondo preexistentepara una cierta zona en general, o midiéndolo directamente paracasos especiales.
50
4.5.1.3 NCh2491 c1999 Acústica – Guía para el uso de Normas sobre Medición del Ruido Aéreo y
Evaluación de sus Efectos sobre las Personas
Esta norma [INN 1999]3, nace de la homologación de la norma internacional ISO 2204:
1979 “Acoustic – Guide to international on the measurement of airborne acoustic noise and
evaluation of its effects on human beings” [ISO 1979]. Describe los métodos generales para la
medición de ruido y evaluación de sus efectos sobre las personas.
Esta norma clasifica el ruido dependiendo: de su espectro de frecuencia; de la
dependencia temporal, y de la naturaleza del campo sonoro. La clasificación se representa en el
siguiente diagrama de flujo.
Fig. N°15. Diagrama de flujo de los distintos tipos de ruido.
3 Esta norma aún no es un documento oficial, debido a que se encuentra en etapa de consulta pública.
51
Además, este documento presenta una clasificación de los distintos problemas
relacionados con el ruido. Uno de los problemas generales consiste en determinar las
características de la fuente sonora. Para resolver este tipo de problemas, el nivel de presión
sonora se mide en función del tiempo; en banda ancha; octava; 1/3 de octava (o menor aún), y en
función de una red de ponderación. La elección del método de medición, depende de la
naturaleza de la fuente sonora y de su entorno, existiendo tres métodos disponibles; método de
estudio; método de ingeniería y método de precisión.
4.5.1.4 NCh2502/1 c2000 Acústica – Descripción y Medición del Ruido Ambiental – Parte 1:
Magnitudes Básicas y Procedimientos
Esta norma [INN 2000a]4, es una homologación de la norma internacional ISO 1996-1:
1982 “Acoustic – Description and measurement of enviromental noise – Part 1: Basic quantities
and procedures” [ISO 1982]. La norma define las magnitudes básicas para ser empleadas en la
descripción del ruido en ambientes comunitarios, y describe los procedimientos básicos para la
determinación de estas magnitudes.
Definiciones de interés para el estudio:
Presión sonora ponderado “A”, en pascales: La presión sonora cuadrática media
determinada por el uso del filtro de ponderación “A” [IEC 1979].
Nivel de presión sonora (LP), en dB. Es veinte veces el logaritmo de la razón entre la
presión cuadrática media p y la presión de referencia po , donde po= 2x10-5 N/m2 .
Nivel de presión sonora ponderado “A” (LPA), en dBA. Es el nivel de presión sonora que
entrega un peso frecuencial (curva de ponderación “A”), compensando de esta forma las
diferencias de sensibilidad presentes en el aparto auditivo.
4 Esta norma aún no es un documento oficial, debido a que se encuentra en etapa de consulta pública.
52
Nivel Percentil (LAN,T): El nivel de presión sonora ponderado “A” obtenido usando la
ponderación temporal “F” (Fast) [IEC 1979], que se excede durante el N % del intervalo
de tiempo considerado5 [ISO 1982].
Nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado “A” (LAeq,T), en dBA. Es
equivalente en termino de contenido de energía, para un ruido fluctuante existente en un
punto, sobre un periodo de observación.
Nivel de exposición sonora (SEL o LAE), en dB. Es el nivel ponderado “A” que permanece
constante por un periodo de 1 s.
Intervalo temporal de medición: es el intervalo temporal sobre el cual la presión sonora
cuadrática ponderada “A” es integrada y promediada [ISO 1982].
Intervalo temporal de referencia: es el intervalo temporal al cual se puede referenciar un
nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado “A” [ISO 1982].
Intervalo temporal a largo plazo: es el intervalo temporal especificado, para el que los
resultados de la medición de ruido son representativos. El intervalo temporal a largo plazo
consiste en una serie de intervalos de referencia y es determinado con el propósito de
describir el ruido ambiental [ISO 1982].
Nivel sonoro promedio a largo plazo (LAeq,LT): es el promedio sobre el intervalo temporal
a largo plazo de los niveles de presión sonora continuo equivalente ponderados “A” para
una serie de intervalos de referencia comprendidos dentro del intervalo temporal a largo
plazo [ISO 1982].
Además esta norma define distintas categorías del ruido:
Ruido ambiente: sonido circundante en un punto y momento dado, compuesto usualmente
por fuentes cercanas o lejanas.
Ruido especifico: sonidos que pueden identificarse y asociarse a una fuente particular.
Ruido inicial: es el sonido previo a cualquier modificación de la actual situación
5 Nota: Los niveles percentiles son determinados sobre un cierto intervalo de tiempo, por lo general no se pueden extrapolar a otros intervalos de tiempo.
53
Otros requisitos se presentan en la siguiente tabla:
Tabla N°8: Requisitos para mediciones externas según Norma Chilena NCh2502/1 – c2000 [INN
Localización de las mediciones3,5 m de cualquier superficie reflectante (distintaal suelo), minimizando así la influencia dereflexiones.
Los instrumentos deberán ser calibrados(ajustando su ganancia) según lo establecido porel fabricante, además deberá contar concertificados de calibración vigentes.
Calibración
Sonómetro Tipo 1 o al menos Tipo 2
Sonómetro integrador-promediador Filtro de ponderación "A"Respuesta del equipo "S" (Slow)Analizador de distribución estadística.
las condiciones meteorológicas pueden afectar lasmediciones, por ejemplo en grandes distanciaspueden existir gradientes de temperatura, por loque se recomienda efectuar mediciones bajocondiciones climáticas normales.
Efectos meteorológicos
1,2 m y 1,5 m sobre el nivel del suelo.
Externas
1 m a 2 m de fachada
1,2 m y 1,5 m sobre el nivel del suelo.
Externas cercanas a edificios
54
4.5.1.5 NCh2502/2 c2000 Acústica – Descripción y Medición del Ruido Ambiental – Parte 2:
Recolección de Datos Pertenecientes al Uso de Suelo
Esta norma [INN 2000b]6, es una homologación de la norma internacional ISO 1996 –
2:1987 “Acoustic – Description and measurement of environmental noise – Part 2: Acquisition
of data pertinent to land use” [ISO 1987]. La norma describe los métodos a utilizar, para medir y
describir el ruido ambiente desde el punto de vista de los usos de suelos en general. El propósito
central de esta norma es proveer los métodos de recolección de datos para describir el ruido
ambiente. Utilizando ésta, se puede establecer un sistema apropiado para la selección de los usos
suelos, en cuanto a los niveles de ruido que los afecten. Para áreas específicamente ruidosas, se
pueden volver a planificar los usos de suelos ya existentes, determinando así zonas más
contaminadas que otras.
Dentro de sus alcances y campo de aplicación, la norma describe los métodos para la
recolección de datos, los cuales suministran descriptores de ruido que permiten:
La descripción del ruido ambiente en un área de suelo especificada de manera uniforme.
La compatibilidad de cualquier actividad existente o proyectada, para un uso de suelo
especificado, para ser evaluado con respecto al ruido existente o proyectado.
Además complementará los términos relacionados con el estudio, aplicando las siguientes
definiciones:
Uso de suelo: es el uso existente o proyectado de un área definida de suelo.
Zona de ruido: región donde el nivel de clasificación promedio de largo plazo yace entre
dos niveles especificados
Receptor: persona o grupo que están o se espera que estén expuestos al ruido ambiental.
Para la recolección de datos pertinentes al uso de suelo, se requiere la información básica
siguiente:
6 Esta norma aún no es un documento oficial, debido a que se encuentra en etapa de consulta pública.
55
Descripción geográfica del área considerada.
Descripción de las principales características de las fuentes de ruido, pertinentes a dicha
área.
Descripción de la situación del receptor, tales como, ubicación, uso, y aspectos del
entorno inmediato.
Para la determinación del nivel sonoro promedio de largo plazo y del nivel de
clasificación promedio de largo plazo, se consideraran las siguientes características.
Tabla N°9: Característica instrumental para la determinación del nivel sonoro promedio a largo
La selección de intervalos temporales deben ser especificados de manera que cubran las
actividades humanas típicas, así como, las variaciones en las operaciones de la fuente. El detalle
se presenta en la siguiente tabla.
Instrumentación Sonómetros tipo 1 ó 2 .
En general las posiciones pueden ser:
Posiciones de los equipos de medición Son los descritos en NCh2502/1.
a) elegidas aproximadamente en posicionesigualmente espaciadas sobre el área considerada.b) representativas del nivel promedio de una zona oárea especificada.c) en ubicaciones que caractericen el ruidoresultante de emisiones provenientes de diversas
Ubicación y cantidad de posiciones de medición
56
Tabla N°10: Selección de los intervalos temporales según NCh2502/2 – c2000 [INN 2000b].
Para facilitar la comparación de los resultados, se recomienda elegir condiciones
meteorológicas normales y que correspondan a una propagación incrementada desde la fuente al
receptor, y correspondientes a las siguientes condiciones:
Dirección del viento dentro de ±45º en la dirección desde el centro de la fuente al centro
del área especificada, con dirección desde la fuente al receptor.
Velocidad del viento entre 1 m/s y 5 m/s, medido a una altura de 3m a 11 m sobre el nivel
del suelo.
Sin inversiones térmicas en las cercanías del suelo.
Sin precipitaciones fuertes.
Este debe representar las actividades humanas típicas, intervalospara el día, tarde, noche, fines de semana o días festivos. Ademásdebe cumplir con las variaciones de la fuente de ruido, tráfico,horas laborales, etc.
Intervalo temporal de referencia
Ruido de nivel escalonado: Cada intervalo debe representar unperiodo dentro del cual el nivel se puede considerar comoaproximadamente estable.Ruido aleatorio: se deben obtener suficientes muestrasindependientes para dar una estimación significativa del nivelsonoro promedio de largo plazo.
Intervalo temporal de medición
Está relacionado con el objetivo de control de ruido, naturaleza yactividad del receptor, la operación de las fuentes y las variacionesen las condiciones de propagación.
Intervalo temporal de largo plazo
Existen diferentes clasificaciones dependiendo de lascaracterísticas del ruido:
Ruido periódico: Los intervalos deben cubrir a lo menos unperiodo, y si esto no es posible, cada intervalo debe representaruna parte, y todos en conjunto, el ciclo completo.
57
Con respecto a la recolección de los datos acústicos, el intervalo temporal de medición
debe cubrir el intervalo temporal de referencia completo, excepto en intervalos con condiciones
que puedan incluir errores, tales como lluvia, viento fuerte, etc.
La técnica de muestreo utilizada en el intervalo temporal de medición total, sólo es una
fracción del intervalo temporal de referencia, y consiste en un número de distintos intervalos
temporales, separados por periodos en los cuales no se ejecutan mediciones
Para representar las distintas zonas de ruido se recomienda usar límites entre zonas con
múltiplos de 5 dB, haciendo referencia citada a los límites superiores e inferiores.
Si las zonas se identifican en un mapa por medio de colores o sombreado se recomienda
usar la Tabla Nº11.
Tabla N°11: Representación topográfica de resultados para diferentes zonas de ruido, según norma
Los detalles y la escala del mapa de ruido dependen de:
El tamaño, la estructura y el uso del área considerada.
El objetivo de la planificación.
Etapa del procedimiento de planificación.
El mapa de ruido además debe:
Establecerse como un mapa oficial, a una determinada escala, con detalles de edificios,
instalaciones de tráfico, áreas industriales y agrícolas, vegetación y contornos de altitud,
respecto del nivel del mar.
Estar constituido ya sea por las áreas de iguales zonas de ruido, por el dibujo de sus
contornos, o bien por una combinación de los contornos de las áreas.
Mostrar las ubicaciones donde los datos fueron obtenidos por medición (O), o por cálculo
(X).
4.5.1.6 NCh2502/3 c2000 Acústica – Descripción y Medición del Ruido Ambiental – Parte 3:
Aplicación a Límites de Ruido
Está norma [INN 2000c]7, es una homologación de la norma internacional ISO 1996 –
3:1987 “Acoustic – Description and measurement of environmental noise – Part 3:Application to
noise limets” [ISO 1987a]. La norma entrega una pauta para las especificaciones de límites de
ruido y describe los métodos para la obtención de datos.
De las especificaciones de los requisitos básicos para los límites de ruido, estos tienen que
comprender un número de elementos que definan singularmente las circunstancias bajo las cuales
se puede verificar el cumplimiento de dicha norma. Estos elementos pueden ser:
Descriptor de ruido: el más utilizado es el nivel de presión sonora continuo equivalente
con ponderación “A”.
Intervalos temporales pertinentes: los intervalos de referencia se deben elegir
considerando las actividades humanas típicas y las variaciones en la operación de la
7 Esta norma aún no es un documento oficial, debido a que se encuentra en etapa de consulta pública.
59
fuente de ruido. Para elegir el intervalo temporal de largo plazo se deben tomar en cuenta
las variaciones en la emisión de la fuente y la propagación sonora, las que pueden suceder
desde una semana hasta un año.
Fuentes de ruido y sus condiciones de operación: se debe especificar a qué fuentes se
aplican los límites de ruido, junto con sus condiciones de operación.
Condiciones meteorológicas: los límites se deben basar en un valor promedio para todas
las condiciones meteorológicas pertinentes o sólo para condiciones especificas.
Criterio para evaluar el cumplimiento con los límites: es necesario considerar el
promedio de una cantidad de mediciones y su distribución estadística. Las
reglamentaciones deberían indicar cómo se debería utilizar esta información [INN 2000c].
4.5.2 Normas Técnicas Internacionales, Alcance y Campo de Aplicación con el Estudio
El siguiente capítulo se referirá a las distintas normativas internacionales que serán de
interés para el estudio. Además se visualizará si dichas normativas tienen relación o alcance con
la normativa nacional ya estudiada.
Tabla N°12: Evaluación de la normativa referida al estudio.
NCh2500 c1999
Especifica las características de integración, del indicadory detección de sobrecarga.
Deben cumplir con las características de la IEC 651homologa a NCh2500, en las características direccionalesy de ponderación de frecuencia y sensibilidadEspecifica el campo de aplicación y aplicacionesespecíficas de los equipos de medición.
NCh2569 c2000 Asegura la exactitud y estabilidad de los sonómetrosintegradores, reduciendo las diferencias entre equipos dediferentes marcas y modelos.
IEC 651- 1979 "Sound Level Meters" Describe la instrumentación estándar para las medicionesde nivel de presión sonora en el rango de frecuenciasaudibles.Especifica grados de presición de los instrumentos; Tipo0, Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3. Especificando su campo deaplicación.Especifica características direccionales, ponderaciónfrecuencial, ponderación temporal, sensibilidad paradistintos ambientes.
60
ISO 1996/1: 1982 "Acoustics - Description and measurement of enviromental noise - Part 1: Basic Quantities and procedures".
NCh2502/1 c2000 Define magnitudes básicas para emplearlas en acústicaambiental, además de distintas categorías del ruido.
Establece requisitos para mediciones externas tales como:Sonómetro integrador-promediador tipo 1 o 2 bajoestándares IEC 804, filtro de ponderación "A", respuestadel equipo "S" ( Slow), además de contar con analizadorde distribución estadística.
Establece localizaciones específicas de los equipos paramediciones externas y efectos meteorológicos
ISO 1996/2: 1987 "Acoustics - Description and measurement of enviromental noise - Part 2: Acquisition of data pertinent to land use".
NCh2502/2 c2000 Esta norma describe los métodos para la recolección dedatos en estudios de acústica ambiental, desde el punto devista de los usos de suelo en general.Para la recolección de datos pertinentes a los usos desuelos, establece la siguiente información básica:descripción geográfica del área, descripción de lasprincipales características de las fuentes de ruido ysituación del receptor.Selecciona intervalos temporales que deben serespecificados de manera que cubran las actividadeshumanas típicas.Recomienda elegir condiciones climáticas normales parafacilitar la comparación de los resultados.
Especifíca una representación topográfica de losresultados para diferentes zonas de ruido, donde losdetalles y escala del mapa dependen del: tamañoestructura, el uso del área considerada y el objetivo de laplanificación.
ISO 1996/3: 1987 "Acoustics - Description and measurement of enviromental noise - Part 3: Application to noise limits".
NCh2502/3 c2000 Entrega una pauta para las especificaciones de límites deruido y describe los métodos para la obtención de datos.
DIN 18005: 1987 "Noise abatement in town planning: calculatión methods"
Está norma establece los procedimientos y métodos decálculo para la planificación urbana desde el punto devista acústico, además entrega las herramientastopográficas para la representación de los mapas de ruido.La norma alemana DIM 18005 es similar a la normainternacional ISO 1996.
CCE 2002 "Directive of the European Parliament and of the Council relating to the assessment management of enviromental noise" Define los Niveles Día-Tarde-Noche como estimador
anual, distribuyendo un periodo de 24 horas en tresperiodos distintamente identificables.
Establece una altura de medición correspondiente a 4 0,2 m. sobre el nivel del suelo.
Además define indicadores adicionales de ruido talescomo L max o SEL , para periodos de protección o sectoressensibles a niveles peak.
Para mediciones con otros fines, la altura del equiponunca debe ser menor a 1,5 m, y a su vez estos valores sedeben corregir con las mediciones a 4 m.
La Directiva de la UE señala los siguientes indicadiores ysus aplicaciones:
Los indicadores deben referirse a un año como estimadorde eventos meteorológicos.
Exige una corrección de 3 dB para mediciones cercanas alas fachadas.
Define cuatro zonas sensibles: I.- zonas que requieren una mayor protección contra el ruido, particularmente zonas de descanso. II.- zonas de viviendas, sin presencia de empresas molestas. III.- zona mixta IV.- zona idustrial exclusiva
Establece niveles máximos de exposición al ruido detráfico rodado, definiendo un campo de aplicación demodelos matemáticos para determinar la influencia delruido de tráfico en las personas.
Norma de referencia enel Sistema de EvaluaciónAmbiental en Chile.
OPB 841.14 "Ordenanza sobre Protección Contra el Ruido"
Establece limitaciones de las emisiones de los vehículos:a) las emisiones de ruido generadas por vehículos amotor, deberán limitar sus emisiones en la medida que sea factible.
62
4.5.3 Normas Legales
4.5.3.1 D.S. Nº 47/92 MINVU. Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
De las disposiciones legales de este decreto supremo [MINVU 1992], se destacarán las de
mayor relevancia para la estructura vial, que está definida en los instrumentos de planificación
territorial correspondientes fijando el trazado de las vías y su ancho.
Definiciones del D.S. Nº 47/92:
En esta Ordenanza los conceptos tienen el siguiente significado:
Acera: parte de una vía destinada principalmente para la circulación de peatones
separada de la circulación de vehículos.
Altura de Edificación: la distancia vertical, expresada en metros, entre el suelo natural
y un plano paralelo superior al mismo.
Antejardín: área entre la línea oficial y la línea de edificación, regulada en el
instrumento de planificación territorial.
Bandejón: superficie libre entre las calzadas, que forma parte a la vía a la que
pertenece.
Calle: vía vehicular de cualquier tipo que comunica con otras vías y que comprende
tanto las calzadas como las aceras entre dos propiedades privadas o dos espacios de uso
público o entre una propiedad privada y un espacio de uso público.
Calzada: parte de una vía destinada al tránsito de vehículos.
puntos y en líneas férreas 2 puntos. Además se postula que para que todos los puntos de medición
tengan la misma representatividad se ubicaran en sectores donde el flujo sea a velocidad
constante, evitando de esta forma los cruces y semáforos.
El equipo de medición se ubicó entre 3,5 a 5 m de altura sobre el nivel del suelo, para
determinar el tiempo mínimo de muestreo se ubicó una estación piloto a 15 m del nivel del suelo,
en la azotea de un edificio, y se realizaron dos campañas en este punto de medición, una de 48 h
continuas registrando LAeq,T cada 15 s y otra de 17 días continuos registrando LAeq,T, Lmedio, LA10,T,
LA50,T y LA90,T, teniendo como objetivo conocer la evolución temporal del ruido.
De esta campaña se decidió medir en cada punto los descriptores: LAeq,T, Lmedio, LA10,T,
LA50,T y LA90,T y la desviación típica de ellos durante un tiempo de monitoreo de 48 h, registrando
datos cada 30 min.
En este estudio nace además la preocupación por la diferencia de los días de la semana
(días laborales y fines de semana), notando una disminución en los fines de semana, apareciendo
80
de esta forma periodicidades diarias y semi-diarias. Se obtuvieron días de la semana de mayor
representatividad para las mediciones de ruido de tráfico rodado.
Para ajustar las mediciones al comportamiento social de la ciudad se establecen
diferencias entre las distintas zonas urbanas, entregadas por su comportamiento diurno y
nocturno, dividiendo la jornada en tres intervalos: de 08:00 a 20:00, 20:00 a 23:00, 23:00 a 08:00.
Comentarios:
Por razones de seguridad, en la primera campaña las mediciones se hicieron a 15 m de altura,
determinando en éstas los días de mayor representatividad, así como también, el tiempo mínimo
de muestreo. La campaña de mediciones no cumple con los objetivos del estudio, ya que no se
utiliza la vía como principal fuente de ruido de una ciudad.
La determinación de un tiempo de muestreo mínimo de 48 h por punto de medición, se considera
poco eficiente debido a la implementación que representa la campaña de medición, dejando
inviable el estudio.
4.6.5 Nuevo Método Nórdico de Predicción de Ruido de Tráfico Rodado 2000
El Nuevo método Nórdico de predicción de Ruido de Tráfico Rodado [Jonasson 2001],
fue elaborado en el año 2000 para actualizar el método predictivo del año 1996, este método se
basa en una completa separación de fuentes de emisión y propagación de sonidos. Cada vehículo
es modelado como un número puntual de fuentes de emisión y propagación con cierta potencia
sonora. Éstos son conectados por teoría de propagación de fuentes puntuales para producir los
niveles de presión sonora en un sinnúmero de posiciones para los receptores.
El método de cálculo es realizado de forma analítica, siendo capaz de predecir los efectos
de propagación para casos con o sin influencia de parámetros meteorológicos. Los cálculos
realizados por el método predictivo incluso pueden entregar resultados para los niveles de presión
sonora en bandas de octava y 1/3 de octava con una excelente representatividad.
81
En principio, el método toma cada vehículo como una fuente sonora móvil de subfuentes
radiadoras de ruido dentro de un rango de frecuencia. La potencia de las fuentes dependientes es
expresada como niveles de potencia sonora, cualquiera de estas fuentes son omnidireccionales o
para casos direccionales se debe especificar su direccionalidad.
Las consideraciones de propagación del ruido desde una fuente móvil al receptor, están
afectadas por distintos tipos de atenuaciones las cuales son: atmosféricas, de distancia,
reflexiones del suelo, etc. Todas ellas son consideradas en el método predictivo, de esta forma
para casos similares los niveles serán incrementados por reflexiones en superficies. A su vez la
propagación será dependiente de la velocidad del viento y la existencia de gradientes de
temperatura.
La atenuación por su parte, será calculada para cada fuente puntual, las contribuciones de
ruido de las fuentes serán sumadas adicionalmente a los niveles de exposición sonora durante el
paso de vehículos, la vía es dividida en segmentos o tramos, calculando así los primeros niveles
de exposición sonora para cada subfuente en los segmentos dados. Entonces todas las fuentes y
todos los segmentos son sumados para calcular su LAeq,T , obtenido para pasos singulares de
vehículos o para combinaciones de vehículos, tomando características de flujo y tiempo.
Los parámetros acústicos calculados por el método son, el nivel continuo equivalente
ponderado “A”, LAeq,T, para cualquier combinación de vehículo en la vía de acuerdo a los datos
disponibles de entrada, se presenta un defecto en el cálculo del nivel de presión sonora L debido a
los campos sonoros incidentes, esto es producto de la posición del receptor en las fachadas, no
incluyendo las reflexiones tardías en ellas. El método además es capas de calcular los niveles
máximos Lmáx con respuesta “F” (Fast), siendo calculados para pasos singulares de vehículos o
combinaciones de ellos en posiciones seleccionadas, sin embargo, el método predictivo no
administra métodos estadísticos de cálculo, además el método Nórdico calcula los niveles
continuo equivalentes Ld, Le, Ln y Lden incluyendo posibles cálculos de promedios anuales de
dichos niveles propuestos como descriptores de ruido por la Unión Europea.
Comentarios:
El modelo predictivo incluso tiene caracterizado la implementación de barreras, evaluando
medios de mitigación de ruido, además de incluir como parámetros los tipos de vehículos
82
(caracterizados por livianos, medianos y pesados), los números de ejes que los conforman como
las condiciones de manejo.
El modelo tiene el defecto de no otorgar niveles estadísticos, perdiendo de esta forma la
variabilidad de los niveles máximos en el periodo de medición, los que a su vez representan un
mayor grado de molestia en la comunidad.
Los métodos predictivos son una alternativa económicamente viable, ya que solamente se
necesita programarlos.
El nivel de calibración de los modelos predictivos son extremadamente rigurosos, por tanto se
deben implementar desde las características urbanas hasta los distintos tipos de vehículos, de está
forma hace que los modelos no puedan ser programados por personas no idóneas al tema.
4.6.6 Referencias del Ruido de Tráfico Rodado en Internet
La información recopilada en la red se refiere en su gran parte a modelos descriptivos de
niveles ruido de tráfico rodado, encontrándose en su minoría antecedentes referidos a
metodologías de medición. Uno de los sitios que presenta gran información es
www.harmonoise.org, este sitio muestra antecedentes que están siendo utilizados para la
obtención del nuevo modelo predictivo de evaluación de ruido de tráfico rodado en la Unión
Europea. El proyecto Harmonoise trabaja de acuerdo a la evaluación y control del departamento
de acústica ambiental de la Unión Europea, desarrollando métodos para evaluar los niveles de
ruido causados por el tráfico rodado y ferroviario. Las técnicas utilizadas son separadas tanto en
técnicas computacionales como en fuentes sonoras particulares.
Otro sitio que entrega gran información tanto en temas de acústica como el de propio
interés para el estudio, es www. ia.csic.es/sea/index.html, sitio oficial de la Sociedad Española de
Acústica, donde se presenta un catálogo de publicaciones referidas a distintos temas.
Los sitios como los de la Federal Transit Administration (FTA) y Federal Highway
Administration (FHWA) de Estados Unidos de Norte América, presentan un compendio de
descriptores para la evaluación del ruido de tráfico, los cuales se ubican en las siguientes
83
direcciones de la red; http://www.fta.dot.gov/, http://www.fhwa.dot.gov. De estos sitios se
recopiló información a cerca de los descriptores utilizados en estudios de ruido de tráfico rodado,
así como, un manual propuesto por la Federal Transit Administration, el que presenta parámetros
básicos de planeamiento urbano y descriptores acústicos utilizados para evaluar el ruido de
tráfico rodado.
4.7 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA EN MONITOREOS URBANOS DE NIVELES DE
RUIDO
Debido a que los programas de protección contra del ruido difieren de un país a otro, así
como los programas legales, técnicas y métodos de monitoreo, existe un aspecto en común el que
está centrado en la forma de trabajo de todos los responsables en controlar el ruido ambiente.
En la propagación del ruido existen importantes factores que lo afectan, así como:
Tipo de fuente (puntual o lineal).
Distancia desde la fuente.
Absorción atmosférica.
Velocidad del Viento.
Temperatura y gradientes de temperatura.
Obstáculos, tales como barreras y edificios.
Absorción del terreno y reflexiones.
Humedad, precipitaciones y neblina.
Estos factores deben estar presentes al momento de realizar una campaña de medición,
para obtener resultados representativos en las mediciones o en el cálculo de ellas. Debido a estas
interrogantes existen requerimientos normativos básicos para la obtención de mediciones en
terreno. Para el cumplimiento de la normativa, en la tabla Nº 14 se presenta un catálogo básico de
instrumentación ambiental y equipos de medición de niveles sonoros:
84
Tabla N°14: Características básicas de los instrumentos relacionados al área de la acústica ambiental.
Sonómetros
Viento Lluvia Pájaros HumedadBruel & Kjaer 2238 1 A F Si Leq 2Mb X X X 1/1. X/Si X X X X
C S LN 1/3.I Lmax
Lmin
Bruel & Kjaer 2260 1 A F Si Más de 3 días X X 133 dB 1/1. X/Si X X X XC S 1/3.
I
RION CO. NL-22/32 1 A F Si Leq 200 hrs. 30 hrs. X/USB 100 dB 1/1. X/Program CardC S LN 1/3. WAV
Flat I Lmax
Lmin
Etc.Norsonic Nor-121 1 A F Si Leq 1Gb Datos 12 hrs. X X X/Serial 120 dB 1/1. X X X X X X/WAV
C S LN 1Gb Audio 1/3.Flat I Lmax
Lmin
Etc.Castle Group. GA123 1 A S Leq 30 hrs X 115 dB 1/1. X/Si X X X X
C F LN
Flat I Lmax
Lmin
Etc.CESVA SC310 1 A F X Leq 64Mb 15 hrs X X X/USB 114 dB 1/1. X/Si X X X X
C S LN 1/3.Z I Lmax
Lmin
Etc.Larson Davis 824 1 A F X Leq 2Mb X X X/Serial 105 dB 1/1. X/Si X X X X
C S LN 1/3.Flat I Lmax
Lmin
Lpeak (ponderado)Etc.
Instrumentación de Ubicación GeográficaGPS
Garmin eTrex GPS 150 g - 15º a 70º C' 3 Volt 1 s. 4 Velocidad Promedio 12 canalesDos bat AA Máxima
Grados (Grid North) Rumbo de viajeDesplazamientoElevación del nivel del MarCoordenadas de posiciónSalida y puesta del SolTiempo de ViajeCuenta kilómetros
Medidor Medioambiental
Kestrel Velocidad del Aire Nudos, m/s, km/h, mph, ft/min, 2 m. - 15º a 50º C'Velocidad Máxima del Aire Fuerza de BeaufortVelocidad Media del AireTemperatura º C, º F.Enfriamiento por VientoHumedad RelativaÍndice CaloríficoPunto de Rocío
Existen Distintos Módulos
Módem de Transferencia de
datos
AudioAccesorios de protección para
mediciones externas*Ancho de
Banda
Software / Compatible
Office
Constante de Tiempo
Micrófono de Exterior*
Análisis Frecuencial
Rango dinámico
Parámetro Acústicos
Tareas simultaneas
Memoria de datos
Tiempo de funcionamiento Conexión PCMarca Modelo Tipo Frecuencia de
Ponderación
Marca
Funciones
200 hrs3000
Actualización de datos Satélites Opciones de navegación Conexión PCModelo Unidades de Medición
Norte verdadero 22 hrs.
MemoriaPeso Rango de Temperatura Baterías
Norte Magnético
Tiempo de funcionamiento
Marca Modelo Unidades de Medición Baterías Caída Probada Rango de Temperatura Tiempo de funcionamiento
85
5 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
En estudios de acústica ambiental se suele incluir descripciones temporales y espaciales
de los niveles de ruido. Estas descripciones son de real importancia para conocer los efectos del
ruido en la comunidad.
El análisis de ruido comunitario por lo general se realiza en áreas externas a sectores
residenciales, así, el registro de datos se encuentra directamente relacionado con los sectores
afectados.
5.1 ELECCIÓN DEL ESCENARIO EXPERIMENTAL
El escenario experimental se ubica en la Av. Libertador Bernardo O’Higgins de la ciudad
de Santiago de Chile. La elección de esta vía en particular se debe a que presenta características
urbanas y de flujo del transporte público de pasajeros muy distintas a las presentadas en Av.
Independencia, de la misma ciudad, donde fue realizado el método en primera instancia [Fuentes
2002].
La selección de los puntos de medición se lleva a cabo con la determinación de tramos
acústicamente homogéneos, es decir, donde los niveles de ruido no varíen en más de 5 dBA
[Fuentes 2002]. Para cumplir con dichos requerimientos técnicos se debe estudiar las
características urbanas y de flujo presentes en la vía. Analizando de está forma el
comportamiento temporal del transporte público de pasajeros, el ciclo diario característico de la
vía y estabilización del nivel continuo equivalente, obteniendo así, el tiempo mínimo de muestreo
para los periodos de mayor representatividad temporal.
5.1.1 Comportamiento del Transporte Público de Pasajeros
La información fue recopilada en la Subsecretaria de Transporte, del Ministerio de Obras
Públicas, Transporte y Telecomunicaciones [MOPTT 2001]. Esta información entrega el número
de recorridos, frecuencia promedio de los buses de locomoción colectiva circulantes en la vía.
86
A su vez esta información fue complementada con puntos de control de flujo del
transporte público de pasajeros, verificando la frecuencia de buses (buses/horas) y la entrada y
salida de buses en la vía.
La Av. Libertador Bernardo O’Higgins fue analizada desde Av. Los Pajaritos por el
Poniente hasta Av. Vicuña Mackenna por el Oriente, comprendiendo una longitud total de 7,4
km. La Fig. Nº16 presenta una imagen con el escenario experimental y los puntos de control de
1 - S Los Pajaritos - Las rejas 0,41 2 X1 - N Las Rejas - Los Pajaritos 0,41 0 X2 - S Las Rejas - Toro Mazotte 1,29 2 X2 - N Toro Mazotte - Las Rejas 1,29 2 X3 - S Toro Mazote - Gral. Velásquez 0,15 3 X3 - N Gral. Velásquez - Toro Mazotte 0,15 2 X4 - S Gral. Velásquez - Covadonga 0,70 2 y 3 X4 - N Covadonga - Gral. Velásquez 0,70 2 y 3 X5 - S Covadonga - Exposición 0,57 2 y 3 X5 - N Chacabuco - Covadonga 0,54 2 y 3 X6 - S Exposición - Av. España 0,71 2 y 3 X6 - N Libertad y Chacabuco 0,61 2 y 3 X7 - S España - San Martín 1,40 4 X7 - N San Martín - Libertad 1,50 4 X8 - S San Martín - Nataniel Cox 0,30 4 X8 - N Teatinos - San Martín 0,30 4 X9 - S Nataniel Cox - San Francisco 0,70 4 X9 - N San Antonio - Teatinos 0,64 4 X10 - S San Francisco - Carmen 0,29 Más de 510 - N Miraflores - San Antonio 0,26 Más de 511 - S Carmen - Portugal 0,40 Más de 511 - N Portugal - Miraflores 0,46 Más de 5 X12 - S Portugal - Vicuña Mackenna 0,58 Más de 512 - N Vicuña Mackenna - Portugal 0,58 Más de 5
Longitud Total 7,4
44
4444
5555
5555
5556
Urbanización Tramo Número de Pistas por
sentido Pisos de edificación Parque Bandejon
Central
55
Longitud del Tramo [km]Ubicación entre:
4 + Caletera de 2 Pistas4 + Caletera de 2 Pistas
55
88
En la etapa investigativa sobre la estructura del transporte público de pasajeros se
consideró un rango de estudio que bordea un mínimo de 42 líneas de buses del transporte
colectivo hasta un máximo de 100 líneas de buses, en el sector de mayor congestión.
Esta vía presenta características de vía troncal central, es decir, en donde convergen la
mayor parte de líneas de buses que circulan en la ciudad.
En consideración a que las características de composición del transporte público de
pasajeros en Av. Independencia [Fuentes 2002] son distintas a las presentadas en Av. Libertador
Bernardo O’Higgins, y para una adecuada evaluación de la metodología existente se
determinaron los siguientes tramos de medición.
Fig. N°17. Tramos presentes en Av. Libertador Bernardo O’Higgins.
Las condiciones meteorológicas de medición deberán estar dentro de los siguientes
límites:
Temperatura dentro de un rango especificado por el fabricante del instrumento, y que sean
representativas de las condiciones generales del lugar geográfico de estudio. Los límites
118
de temperatura siempre deberán estar entre 5 ºC y 35 ºC, a menos que se quiera evaluar
bajo tales condiciones.
La velocidad del viento deberá ser inferior a 5 m/s.
Humedad relativa menor al 90 %.
No debe haber precipitaciones y el pavimento no debe estar mojado.
7.3.5 Punto base de monitoreo
7.3.5.1 Ubicación
El punto base de monitoreo continuo de niveles de ruido, se ubicará en cada uno de los
siguientes trayectos de un eje vial:
Trayecto central.
Trayectos alimentadores.
Nota: Cuando el eje cruza la zona central de una ciudad, y tiene dos trayectos
alimentadores, se ubicará un punto base en cada uno de ellos.
Cuando se evalúen una o varias vías que no pertenezcan a un eje de la ciudad, es decir
vías colectoras o de servicio, se ubicará un punto base en cada una de ellas.
El punto base, se colocará alejado de fuentes fijas de ruido u otro tipo de fuentes distintas
al tráfico vehicular presente en la vía, con el propósito de no alterar la medición. El instrumento
de medición debe ser ubicado a una altura de 4 ± 0,2 m sobre el nivel del suelo, y quedar alejado
del paso de peatones y del alcance de transeúntes que puedan intentar manipularlo.
119
7.3.5.2 Intervalo Temporal de Medición y Descriptores Acústicos a Registrar
En cada punto base de monitoreo de niveles de ruido se realizará una medición continua
de 24 h, durante cinco días hábiles (Lunes, Martes, Miércoles, Jueves y Viernes), para de esta
forma identificar el comportamiento social de la vía y los días de mayor representatividad (punto
7.3.4.2), registrando los niveles continuo equivalente ponderado “A”, LAeq,T,, de 5 min., 10 min. y
de 1 h.
7.3.6 Puntos Móviles
7.3.6.1 Ubicación
En cada tramo, acústicamente homogéneos, definidos en el punto 7.3.7., se ubicarán dos
puntos de medición, cada uno de estos se localizará a 2 m de distancia de la vía, tomando como
límite de ésta la solera. En el caso de existir caletera, no será considerada como parte de la vía.
El sonómetro estará ubicado, siempre que sea posible, a 3,5 m o más de la fachada más
próxima, a una altura de 1,5 m del nivel del suelo.
Los puntos de medición deberán estar alejados de cualquier fuente fija de ruido u otro tipo
de fuente externa al tráfico vehicular de la vía que pueda alterar la medición.
Durante toda la medición, el operador estará observando el instrumento de medición, y
tomará nota de cualquier evento excepcional en la ficha de medición (Anexo IV). Si llegase a
ocurrir algún evento de este tipo, y la medición se ve alterada, se debe realizar una nueva
medición, o incluso se puede cambiar el punto de medición.
7.3.6.2 Intervalo de Medición y Descriptores a Registrar
En cada punto de medición para vías troncales o de servicio, se realizará una medición
continúa de 5 min., la que no deberá ser reseteada ni pauseada durante el tiempo de medición.
120
Para vías con frecuencias menores a 7 buses/h, se deberá medir un tiempo mínimo de
muestreo, como, se indica en el capitulo 7.3.8. Registrando los siguientes descriptores acústicos:
Nivel continuo equivalente ponderado “A”, LAeq,T de 5 min. o durante el tiempo mínimo
de muestreo determinado.
Los niveles percentiles LA10,T , LA50,T y LA90,T durante el mismo periodo de tiempo.
Nota: Cuando la distancia a la fachada más cercana sea inferior a 2 m, se deberá aplicar una
corrección de –3 dB a los niveles registrados [Fuentes 2002].
7.3.6.3 Registro de Datos No Acústicos
Se registrarán los datos relacionados a las características urbanas y flujos presentes en la vía,
tales como:
Número de: pistas por sentido, pisos de edificación, sentido de circulación.
Número de vehículos que circula durante el periodo de medición, distinguiendo entre
vehículos livianos, pesados, buses de locomoción colectiva y otros (motocicletas,
vehículos medianos, etc.). Para vías con tramos de dos sentidos se contará el número de
vehículos sólo en el sentido correspondiente al punto de medición.
Velocidad del Viento.
Ubicación georreferenciada GPS.
Temperatura
Humedad Relativa.
7.3.6.4 Horario y Cantidad de Mediciones.
En cada punto de medición, se realizarán dos mediciones, una en horario punta (07:00 a
09:00) y otra en horario punta tarde (18:00 a 22:00).
121
7.3.7 Definición de Tramos Acústicamente Homogéneos
Las vías en etapa de análisis, se dividirán en tramos acústicamente homogéneos, en donde
el nivel de ruido no varíe en más de 5 dBA. La división se realizará de acuerdo a los criterios
descritos en el punto 7.3.7.1
7.3.7.1 Determinación de Tramos de Medición
Según el número de pistas que contemple la vía, se deberá realizar un estudio con el fin de
conocer la cantidad de pistas por sentido de circulación. El estudio previo de la vía se debe hacer
In Situ.
Con respecto a las características estructurales del transporte público, se deberá realizar un
análisis previo de la estructura del transporte colectivo circulante en la vía, donde se tendrá, al
menos, que conocer11:
Los segmentos con distintos números de líneas de buses para la identificación de
las intersecciones por donde entran y/o salen recorridos hacia y/o desde la vía
estudiada.
Conocer las frecuencias en hora punta (número de buses hora), proyectadas para
cada línea y para cada tramo.
De esta forma por medio del diagrama de flujo que se presenta a continuación, se
determinarán los siguientes tramos.
11 La información requerida se obtendrá en el Registro Nacional de Servicios de Transporte de Pasajeros a cargo de la Secretaria Regional Ministerial de Transporte y Telecomunicaciones.
Nota: En el caso de una vía, o en algún tramo de ella que posea dos sentidos, se
considerará como un tramo de 3 o más pistas, si es que, en un sentido tiene 3 o más pistas,
y en el otro tiene 1 o 2 pistas.
Número de Pistas 1 o 2 pistas 3 o más pistas
Frecuencia Promedio
Número menor o igual a 35 buses/h.Número de 36 a 105 buses/h.Número de 105 a 398 buses/h.Número de 398 a 631 buses/h.*Número mayor a 631 buses/h.
* Este intervalo presenta cierto grado de incerteza, por encontrarse en una región crítica en la que se pueden presentar valoresbajo 80 dBA y sobre 80 dBA.
Características Urbanas
Estructura del Transporte
Se divide la vía en tramos, con:
Igual a 7 [buses/h]
Vías Troncales o de Servicio
Tramos con:
123
7.3.8 Determinación del Tiempo Mínimo de Muestreo para Vías con Flujos Menores
Para determinar el tiempo mínimo de muestreo para frecuencias de buses menores a 7
buses/h., se deberá utilizar el siguiente procedimiento.
buses / hora Suma 304 buses / hora Suma 425 buses / hora Suma 473 buses / hora Suma 473 buses / hora Suma 473 buses / hora Suma 524 buses / hora Suma 616N° de líneas 43 N° de líneas 60 N° de líneas 67 N° de líneas 67 N° de líneas 67 N° de líneas 74 N° de líneas 87
buses / hora Suma 638 buses / hora Suma 645 buses / hora Suma 574 buses / hora Suma 579 buses / hora Suma 607 buses / hora Suma 622 buses / hora Suma 522N° de líneas 90 N° de líneas 91 N° de líneas 81 N° de líneas 82 N° de líneas 86 N° de líneas 88 N° de líneas 74
buses / hora Suma 544 buses / hora Suma 566 buses / hora Suma 572 buses / hora Suma 498 buses / hora Suma 696N° de líneas 77 N° de líneas 80 N° de líneas 81 N° de líneas 70 N° de líneas 100
buses / hora Suma 609 buses / hora Suma 496 buses / hora Suma 467 buses / hora Suma 447 buses / hora Suma 447N° de líneas 87 N° de líneas 70 N° de líneas 66 N° de líneas 61 N° de líneas 61
buses / hora Suma 595 buses / hora Suma 595 buses / hora Suma 646 buses / hora Suma 640 buses / hora Suma 632N° de líneas 84 N° de líneas 84 N° de líneas 91 N° de líneas 90 N° de líneas 89
buses / hora Suma 303 buses / hora Suma 303 buses / hora Suma 446 buses / hora Suma 439 buses / hora Suma 460N° de líneas 42 N° de líneas 42 N° de líneas 63 N° de líneas 62 N° de líneas 65
Dispersión de datos del L Aeq,h y Log(Q b ), con (Q b ) igual al flujo de buses.Para periodo de Hora Punta Tarde
LAeq,h = 9,3772Log(Q b ) + 54,381R = 0,5962
76,0
77,0
78,0
79,0
80,0
81,0
82,0
83,0
2,1 2,3 2,5 2,7 2,9
Log(Q b )
L Aeq
,h
155
9.4 ANEXO Nº IV
Ficha de medición: PDF
CONDICIONES DE MEDICIÓNMARCAMODELON° SERIE
ANTES DE MEDIR
UTM
REGISTROS DE LA MEDICIÓN
TOTAL
LeqLmaxL10L50L90
UBICACIÓN GEORREFERNCIADA
5 minutosDATOS ACÚSTICOS
1 minuto 10 minutos
TOTAL
N° BUSES
N° VEHÍCULOS LIVIANOS
N° VEHÍCULOS PESADOS
N° OTROS VEHÍCULOS
SENTIDO 1
FECHANOMBRE ARCHIVO
DATOS DE TRÁFICO
CONDICIONES METEORÓLOGICASTEMPERATURAHUMEDAD
HORA DE TERMINOHORA INICIO
VELOCIDAD DEL VIENTO
FILTRO PONDERACIÓN USADORESPUESTA INSTRUMENTOCALIBRACION EN TERRENONOMBRE OPERADOR
OBSERVACIONES
IDENTIFICACIÓN DEL INSTRUMENTO
DURANTE LA MEDICION
156
9.5 ANEXO Nº V
Mapa de Ruido de la Av. Libertador Bernardo O’Higgins y Av. Independencia de la ciudad de Santiago de Chile.
Mapa Proyecto:1
1Escala: Realizado por:1:66,644. Fecha:
Marco Valdebenito S.
Mapa de Ruido de Av. Independencia y AV. Lib. Bernardo O'Higgins.
Servicio de Salud del Ambiente Región Metropolitana, Chile. Optimización de Método de Medición de Nivelde Ruido en Vías Urbanas con Transporte Públicode Pasajeros