UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/12056/1/Tesis Completa...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

“ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”

Maestría: EN IMPACTOS AMBIENTALES

“EVALUACIÓN DE LA PROPAGACIÓN DE LOS NIVELES DE PRESIÓN

SONORA PRODUCIDOS POR UN RODILLO LISO VIBRATORIO DURANTE SU

OPERACIÓN.”

AUTOR

YOHNNY MIGUEL MIELES MACÍAS, ING. CIVIL

TUTOR

MARIO LEOPOLDO GARCÍA CRUZ, MSc. ING. CIVIL

GUAYAQUIL – ECUADOR

FECHA

2015

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TÍTULO “EVALUACIÓN DE LA PROPAGACIÓN DE LOS NIVELES DE PRESIÓN SONORA

PRODUCIDOS POR UN RODILLO LISO VIBRATORIO DURANTE SU OPERACIÓN”

REVISORES:

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: ARQUITECTURA Y

URBANISMO

MAESTRIA: EN IMPACTOS AMBIENTALES

FECHA DE PUBLICACIÓN: N° DE PÁGS.: 141

ÁREA TEMÁTICA: CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

PALABRAS CLAVES:

RESUMEN:

N° DE REGISTRO(en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN:

Nº

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTO PDF X

SÍ

NO

CONTACTO CON AUTOR: Teléfono:

0994819784

E-mail:

[email protected]

CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN Nombre:

Teléfono:

iii

CERTIFICACIÓN TUTORIAL DE TESIS En mi calidad de tutor de la tesis de ING. YOHNNY MIGUEL MIELES MACÍAS nombrado el 22 de abril del 2013, por la Coordinación de Postgrado de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo “Arq. Guillermo Cubillo Renella” de la Universidad de Guayaquil. CERTIFICO: Que he asesorado, revisado y aprobado en todas sus partes la Tesis, presentada por el ING. YOHNNY MIGUEL MIELES MACÍAS, como requisito previo a la obtención del grado de Magíster en IMPACTOS AMBIENTALES, el mismo que reúne todos los requisitos académicos y formales previos y sancionados en el programa de la maestría, y la legislación correspondiente. La tesis se refiere a: “EVALUACIÓN DE LA PROPAGACIÓN DE LOS NIVELES DE

PRESIÓN SONORA PRODUCIDOS POR UN RODILLO LISO VIBRATORIO DURANTE SU OPERACIÓN”

En Guayaquil, a los 11 días del mes de diciembre del 2015

Atentamente

MARIO LEOPOLDO GARCÍA CRUZ

TUTOR

iv

CERTIFICACIÓN DE GRAMÁTICO

Quien suscribe el presente certificado se permite informar que, después de haber leído

y revisado gramaticalmente el contenido de la tesis de grado del Ing. Civil Yohnny

Miguel Mieles Macías, cuyo tema es: “EVALUACIÓN DE LA PROPAGACIÓN DE LOS

NIVELES DE PRESIÓN SONORA PRODUCIDOS POR UN RODILLO LISO

VIBRATORIO DURANTE SU OPERACIÓN”.

Trabajo de investigación que ha sido escrito de acuerdo a las normas ortográficas y de

sintaxis vigentes.

Atentamente,

MSc. Pilar Huayamave Navarrete de Encalada

C.I. # 0906354808

NÚMERO DE REGISTRO: 1006-08-811657

TELÉFONO: 0990929543

CORREO: [email protected]

v

DEDICATORIA

A mis adorados hijos: Katherine y Roy y a mi pequeña nieta Amy Elizabeth, para que les sirva de ejemplo y motivación en su vida estudiantil.

vi

AGRADECIMIENTO

Mi eterno agradecimiento para mi Tutor y amigo, Ing. Mario García Cruz, quien me brindó todo su apoyo incondicional en conocimiento y supo guiarme en la elaboración de este trabajo.

De la misma manera agradezco de forma muy especial a mi esposa, Ing. Nubia Romero, quien con su valiosa aportación hizo posible la culminación de la tesis.

vii

MIEMBROS DEL TRIBUNAL

_____________________________

Ing. Jesús Rafael Hechavarría Hernández, Phd.

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

___________________________ Arq. Kerly Fun-Sang Robinson, MSc.

VOCAL DEL TRIBUNAL

___________________________ Ing. José Alcívar Álava, MSc.

VOCAL DEL TRIBUNAL

viii

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

YOHNNY MIGUEL MIELES MACÍAS

ix

ÍNDICE GENERAL

PAG.

DEDICATORIA…………………………………………….................. v

AGRADECIMIENTOS…………………………………….................. vi

ÍNDICE GENERAL……………………………………………………. ix

ÍNDICE DE TABLAS Y GRÁFICOS….………….…………………. xiii

RESUMEN……………………………………………………………… xv

ABSTRACT…………………………………………………………….. xvi

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN…………………………………….. 001

1.1Introducción………………………..………………...……………... 001

1.2 Justificación de la Investigación………………………………… 002

1.3 Planteamiento del Problema……………………………………... 004

1.4 Objetivos de la Investigación…………………………………….. 004

1.4.1 Objetivo General……………………………………………. 004

1.4.2 Objetivos Específicos…...…………………………………. 004

CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO……………………………...…… 005

2.1 La acústica y el Sonido……...………………………………..…. 005

2.1.1 Fundamentos físicos del sonido………………………...... 006

2.1.2 Presión sonora………………………...…………………… 008

2.1.3 Intensidad sonora………………..…………………………. 009

2.1.4 Potencia sonora…………………………………………….. 010

2.1.5 Frecuencia sonora…………………………………………. 010

2.2 Ruido……………………………………………………………….. 011

2.2.1 Parámetros de medida del ruido……...………………….. 011

2.2.2Unidades de medida: EL decibelio y la escala

logarítmica…………………………………………………...

013

2.2.3 Contaminación por Ruido…….…………………………… 016

2.2.3.1 Características del ruido como contaminante

x

ambiental……………………………………………………. 017

2.3 Propagación del Sonido……………………………………….… 017

2.3.1 Reflexión del sonido……………………………................ 020

2.3.2 Refracción del sonido…………………………….............. 021

2.3.3 Difracción del sonido…………………………….............. 022

2.3.4 Absorción del ruido……………………………................. 024

2.3.5 Tipos de materiales absorbentes……………………....... 024

2.3.6 Aislamiento del sonido……………………........................ 026

2.4 Investigaciones sobre Propagación y Atenuación de

Ruido……………………………………….……………………

028

CAPÍTULO 3. MARCO LEGAL………………………………………

031

3.1 Constitución Política de la República del Ecuador.……………. 031

3.2 Ley de Gestión Ambiental…………………………..……………. 033

3.3 Ley de Prevención y Contaminación Ambiental………………. 034

3.4 Texto unificado de Legislación Ambiental Secundaria.……….. 035

3.5 Ordenanzas Municipales…………………………………………. 050

CAPÍTULO 4. HIPÓTESIS…………………………………………… 051

4.1 Hipótesis General…………….................................................... 051

4.2 Variables e

Indicadores…..…….................................................

050

051

CAPÍTULO 5. METODOLOGÍA………………………………………

052

5.1 Metodología de la Investigación……………………………….... 054

5.2 Diseño del Experimento………..…………..…………………….. 054

5.2.1 Investigación de campo…………………………………… 054

5.2.2 Métodos, Equipos e instrumentos……………….……..... 055

5.3 Logística del Experimento ………………………..……………… 057

5.3.1 Ubicación de las estaciones…….………………………… 057

xi

5.3.2 Fecha y período en que se realizó el experimento…….. 060

5.3.3 Equipo utilizado, personal y laboratorio………………….. 060

5.3.4 Estado del tiempo………………………………………….. 061

5.4 Procesamiento de los datos…………………………………..…. 061

CAPÍTULO 6. DESCRIPCIÓN DEL CASO DE INVESTIGACIÓN. 064

6.1 Descripción del Entorno del Proyecto.………………………….. 064

6.1.1 Medio Físico………………………………………………… 064

6.1.1.1 Características geográficas..………….……..…… 064

6.1.1.2 Orografía y topografía..………….………..…..…… 065

6.1.1.3 Geología y Geomorfología…..….………..…..…… 066

6.1.1.4 Usos de suelo en el Área de Influencia del

Proyecto…..….……………………………….…..…..……

066

6.1.1.5 Clima y temperatura………….….………..…..…… 067

6.1.1.6 Precipitación pluvial………….….………..…..…… 067

6.1.1.7 Calidad del aire………….….……………..…..…… 068

6.1.1.8 Ruido………….……………..……………..…..…… 070

6.1.2 Medio Biótico.………………………………………………. 071

6.1.2.1 Flora..………….………………………………..…… 071

6.1.2.2 Fauna………….………………………………..…… 071

6.1.3 Medio Socioeconómico y Cultural……………………….. 073

6.1.3.1 Generalidades.………………………………..…… 073

6.1.3.2 Planes de desarrollo…………………………..…… 073

6.1.3.3 Servicios básicos…...…………..……………..…… 074

6.1.3.3.1Infraestructura de Agua Potable..……..… 074

6.1.3.3.2Infraestructura de Alcantarillado Sanitario y

Pluvial …………………..…..…

074

6.1.3.3.3Infraestructura de Energía Eléctrica..…… 074

6.2 Descripción del Proyecto………………………………………… 074

6.2.1 Descripción y ubicación del Proyecto……...…………… 074

xii

6.2.2 Rubros relacionados con la investigación….…………… 077

6.2.3 Cantidades de obra………………………….……………. 077

CAPÍTULO 7. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE

RESULTADOS………………………….

078

7.1 Resultados de niveles de presión sonora (NPS) sin uso de

pantalla anti ruido………...…..……………………………………

078

7.2 Resultados de niveles de presión sonora (NPS) usando la

pantalla anti ruido……………………………...…………………..

085

7.3 Discusión y comparación de los resultados con pantalla y sin

pantalla……...……………………………….……………………..

092

CAPÍTULO 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……. 094

8.1 Conclusiones…………………………………………………….. 094

8.2 Recomendaciones……………………………………………….. 095

CAPÍTULO 9. BIBLIOGRAFÍA…………………………………….. 096

ANEXOS………………………………………………………………. 097

xiii

ÍNDICE DE TABLAS

Contenido Pág. Tabla No. 2.1.- Valor más usado de Q……………………….……... 019 Tabla No. 6.1.- Estratigrafía…………..………………………….…... 066 Tabla No. 6.2.- Concentración de PM10…………..………………… 069 Tabla No. 6.3.- Análisis del aire…………..…………………………. 070 Tabla No. 6.4.- Análisis del aire-ruido…………..………………….. 070 Tabla No. 6.5.- Especies arbóreas identificadas………………….. 072 Tabla No. 7.1.- Ecuación de la atenuación de NPS Vs Distancia... 083 Tabla No. 7.2.- Resultados de la estadística descriptiva…….….... 084 Tabla No. 7.3.- Ecuación de la atenuación de NPS Vs Distancia... 090 Tabla No. 7.4.- Resultados de la estadística descriptiva…….….... 091 Tabla No. 7.5.- Resultados con y sin pantalla…………………….... 092

xiv

ÍNDICE DE GRÁFICOS Contenido

Pág.

Figura No. 2.1 Ilustración de difracción, reflexión y refracción del sonido..........................................................

023

Figura No. 5.1 Sección típica de la vía……………...….………... 052 Figura No. 5.2 Implantación esquemática de la ubicación de la

única estación…………………………………......

058 Figura No. 5.3 Ubicación del sonómetro……….…...….………... 059 Figura No. 5.4 Ubicación del sonómetro y la pantalla anti

ruido……………………………………………...

059 Figura No. 6.1 Ubicación general del Proyecto……..…………... 075 Figura No. 6.2 Sistema de tratamiento de aguas residuales...... 076 Figura No.6.3 Implantación de la vía donde se realizó el

experimento…………………………………...

077 Figura No. 7.1 Resultado de registro primario sin uso de pantalla

anti ruido – Nivel de presión sonora en función del tiempo…………………………..

080 Figura No. 7.2 Resultado del procesamiento Maquinaria

acercándose sin uso de pantalla anti ruido – Nivel de presión sonora en función de la distancia…………………..……………………..


alejándose sin uso de pantalla anti ruido – Nivel de presión sonora en función de la distancia…………………..………………………….

082 Figura No. 7.4 Resultado de registro primario usando pantalla

anti ruido – Nivel de presión sonora en función del tiempo……………………………………………


acercándose usando pantalla anti ruido – Nivel de presión sonora en función de la distancia…………………..………………………….


alejándose usando pantalla anti ruido – Nivel de presión sonora en función de la distancia…………………..……………………..

089

xv

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO “ARQ. GUILLERMO CUBILLO RENELLA”

“EVALUACIÓN DE LA PROPAGACIÓN DE LOS NIVELES DE PRESIÓN SONORA PRODUCIDOS POR UN RODILLO LISO VIBRATORIO DURANTE SU OPERACIÓN”

AUTOR: YOHNNY MIGUEL MIELES MACÍAS TUTOR: MARIO LEOPOLDO GARCÍA CRUZ

FECHA: DICIEMBRE 2015

RESUMEN

En todas las obras civiles que se construyen en las zonas urbanas, generalmente se utilizan equipos de construcción que producen ruido, es decir sonidos molestos y perturbadores para la población aledaña. La normativa ecuatoriana establece niveles permisibles de ruido y la constitución de la República del Ecuador garantiza un ambiente equilibrado. Por esto, se realizó un experimento midiendo el ruido provocado por un rodillo liso vibratorio en operación, y posteriormente midiendo el ruido provocado por el mismo equipo utilizando una pantalla anti ruido compuesta por una plancha de poliestireno de 2.44 m x 2.44 m de 24 mm de espesor. Se realizaron dos mediciones de ruido, la primera sin usar la pantalla anti ruido y la segunda usando dicha pantalla, mientras el rodillo se aleja y se acerca desde y hacia el punto de la estación de monitoreo, en una longitud de 80 m. En ambos casos, es decir con el uso de la pantalla anti ruido y sin el uso de esta, se obtiene que en la medida que la maquina se aleja el NPS disminuye y viceversa. Se realiza la comparación entre el NPSequiv sin el uso de la pantalla y con el uso de la pantalla anti ruido de lo cual se obtiene que en la distancia 0+000 la pantalla anti-ruido motiva una atenuación que representa el 13.20% del Nivel de Presión Sonora; y, a la distancia de 0+080 una atenuación que representa 2.9%; es decir en la medida que se aleja la

xvi

fuente de generación de ruido los niveles de atenuación, por el uso de la pantalla anti ruido, disminuyen. De la misma manera se determinó la distancia en la cual la atenuación por el uso de la pantalla es cero. En conclusión el uso de la pantalla anti ruido contribuye a la mitigación del ruido generado por un rodillo liso vibratorio en operación, hasta en 10.1 dB(A) y la distancia hasta donde la actúa la atenuación por efectos del uso de la pantalla es de hasta una distancia de 144.29 m.

ABSTRACT In all civil works to be built in urban areas, usually construction equipment that produce noise that is annoying and disturbing sounds to the surrounding population are used. Ecuadorian legislation establishes allowable noise levels and the constitution of the Republic of Ecuador guarantees a balanced environment. For this, an experiment was performed by measuring the noise caused by a vibratory smooth roller operation, and subsequently measuring the noise caused by the same team using a soundproof screen composed of a sheet of polystyrene 2.44 mx 2.44 m 24 mm thick. Two noise measurements were carried out first without using the anti noise screen and using said second display while the roller away from and toward and from the point of the central station, in a length of 80 m. In both cases, ie with the use of the anti noise screen without using this, it follows that to the extent that the NPS machine away decreases and vice versa. Comparing the NPSequiv without the use of the screen and using the anti noise which display is performed it is obtained in the distance display 0+000 anti-noise attenuation motivates representing 13.20% of level SPL; and distance attenuation 0 + 080 representing 2.9%; ie to the extent that the noise generating source away attenuation levels by the use of the anti noise screen decreases. Likewise the distance at which the attenuation by the use of the screen is zero was determined. In conclusion, the use of anti noise screen contributes to the mitigation of noise generated by a vibratory smooth roller in operation until at 10.1 dB (A) and the distance to where the acts attenuation effects of the use of the screen is up a distance of 144.29 m.

1

1. INTRODUCCIÓN

1.1 INTRODUCCIÓN

Técnicamente el ruido es un tipo de energía secundaria de las actividades o procesos que

se propagan en el ambiente en forma de ondulatoria compleja desde el factor emisor hasta

el receptor a una velocidad determinada y disminuyendo su intensidad con la distancia y

el lugar donde se produce. El ruido se mide en decibelios (dB), los equipos de medida

más utilizados son los sonómetros. La Organización Mundial de la Salud (OMS),

considera los 50 dB como el límite superior deseable. (iesromerovargas, 2015)

Cuando el ruido se considera como un contaminante, se denomina contaminación

acústica, que se refiere, por tanto, a un sonido molesto que puede producir efectos

fisiológicos, como la pérdida de audición, y/o psicológicos, como la irritabilidad

exagerada; además, perturba las distintas actividades de la población, interfiriendo la

comunicación hablada, perturbando el sueño, el descanso y la relajación, impidiendo la

concentración y el aprendizaje, y consecuentemente, creando estados de cansancio y

tensión que, según estudios, pueden degenerar en enfermedades de tipo nervioso y

cardiovascular. (iesromerovargas, 2015)

Existe documentación sobre las molestias de los ruidos en las ciudades desde la

antigüedad, pero es a partir del siglo pasado, como consecuencia de la Revolución

Industrial, el desarrollo de nuevos medios de transporte y del crecimiento de las

ciudades, cuando aparece realmente el problema de la contaminación acústica urbana.

(Jiménez & Torres, 2015)

2

La contaminación acústica o contaminación ambiental urbana o ruido ambiental es una

consecuencia directa del aumento del parque automovilístico de los últimos años y el

hecho particular que las ciudades no habían sido concebidas para soportar los medios de

transporte, con calles angostas y pavimentos poco adecuados; adicionalmente, se origina

debido a las propias actividades que se desarrollan en las grandes ciudades, tales

como el transporte, la construcción de edificios, la industria, servicios de limpieza y

recogida de basuras, sirenas y alarmas, así como las actividades recreativas, entre otras,

que en su conjunto llegan a originar lo que se conoce como contaminación acústica

urbana. (Jiménez & Torres, 2015)

En el Ecuador, además de los múltiples factores anotados, una actividad que motiva una

contaminación acústica, es la construcción de obras civiles, entendiéndose como tal, a las

reconformación y pavimentación de vías y la expansión de los servicios públicos de agua

potable, alcantarillado sanitario y pluvial, telefonía, cable, etc.; este tipo de obras, por su cercanía

con las viviendas genera un mayor impacto.

En virtud de lo expuesto, el presente trabajo pretende analizar la contaminación acústica

de una obra civil urbana, generada por un equipo de construcción; y, evaluar, una medida

destinada a disminuir el impacto que el ruido genera sobre el ambiente correspondiente al

entorno donde se desarrolla la obra.

1.2 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

3

Guayaquil, una de las principales ciudades del Ecuador, con un promedio de tres millones

de habitantes, se desarrolla de forma acelerada principalmente hacia el sector Nor-oste

denominado “Flor de Bastión”, cuyo origen data del año 1990, actualmente este sector representa

un total de 2.750 Ha con una densidad poblacional promedio de 250 Hab/Ha, es decir

aproximadamente 687.500 habitantes - 23% de la población total de Guayaquil -. El Gobierno,

tanto central como seccional, se encuentra desarrollando en el sector obras públicas de gran

magnitud, entre otras, reconformación y pavimentación de vías, expansión de los servicios de

agua potable y alcantarillado, energía eléctrica, telefonía, desarrollo de complejos urbanísticos de

bajo costo, etc; siendo la operación de las maquinarias pesadas durante el movimiento de tierras,

la principal generación de ruido.

Dichas obras, de acuerdo a la normativa ambiental vigente, son gobernadas por un Plan

de Manejo Ambiental, en el cual se establecen una serie de actividades que debe lograr eliminar,

minimizar o mitigar los diferentes impactos ambientales que se producen durante la ejecución de

la obra, entre otros impacto, el ruido; no obstante, las medidas destinadas al Manejo del Ruido,

establecidas en el Plan de Manejo Ambiental, se limitan a la ejecución de programas de

monitoreo ambiental específicos, sin que se establezcan medidas que realmente mejoren las

condiciones del impacto.

Por otra parte, los referidos monitoreos ambientales de ruido se realizan de forma aislada

sin un análisis integral del impacto que este genera y sin establecer, en base a los resultados

obtenidos, medidas para lograr reducir el impacto.

4

1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Se formulan dos preguntas de investigación en el presente trabajo de tesis.

¿Cuál es el impacto de la contaminación acústica producido por la operación de un

equipo pesado?

¿Cuál es el nivel de reducción del impacto ruido por la aplicación de pantallas anti-ruido

durante la operación de un equipo pesado?

1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.4.1 OBJETIVO GENERAL

Aportar al mejoramiento ambiental mediante el análisis y evaluación del manejo de ruido

en una obra civil utilizando una pantalla anti-ruido para la mitigación de los impactos negativos

durante la operación de la maquinaria pesada.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Revisión bibliográfica respecto a la propagación y manejo de ruido en una obra civil.

• Evaluar el impacto por ruido producido por un equipo pesado durante su operación.

• Evaluar el nivel de reducción del impacto ruido que produce el uso de pantallas anti-ruido

durante la operación de un equipo pesado.

5

2. MARCO TEÓRICO

2.1 LA ACÚSTICA Y EL SONIDO

La acústica es una rama de la Física que estudia la generación, la transmisión, la

recepción, la absorción, la detección, la reproducción y el control del sonido.

El sonido consiste en una variación de presión sobre la presión atmosférica producida por

la vibración de un cuerpo, y que el oído humano puede detectar como una sensación

percibida a través del órgano auditivo. Dado que tiene su origen en un movimiento

vibratorio que se transmite en un medio ya sea sólido, líquido o gaseoso podemos

definirlo como una vibración acústica capaz de producir una sensación auditiva. (Falagán

, Cangá, Ferrer, & Fernández, 2000, p.137)

El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un

medio material.

Los elementos imprescindibles para que exista sonido son:

Fuente sonora: que puede definirse como la procedencia de las vibraciones mecánicas o el

emisor que las produce.

Camino de transmisión: Es el medio por el cual se transmite el sonido, por ejemplo el

aire.

Receptor: Es quien recibe el sonido.

6

Las características esenciales del sonido son:

La intensidad, que es el grado de energía de la onda.

El tono que es el resultado de la frecuencia de la vibración.

La duración, es decir, el tiempo durante el cual es audible el sonido.

2.1.1 FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL SONIDO

Los principales fundamentos físicos del sonido son los siguientes:

Frecuencia.- Número de vibraciones que tienen lugar en un segundo; así, un número alto

de ciclos por segundo dará lugar a un tono agudo y un número bajo a un tono grave. Los

sonidos audibles tienen una frecuencia comprendida entre 16 y 20.000 hertzios (Hz) o

vibraciones por segundo o ciclos por segundo (cps); por encima y por debajo de estas

frecuencias están los ultrasonidos y los infrasonidos, respectivamente. (Uña, 2000, p.19)

“Período.- Es el tiempo que una onda tarda en dar una oscilación completa. Se mide en

segundos, se representa como “T””. (iesromerovargas, 2015, p.5)

“Longitud de onda.- Es la distancia entre puntos análogos de dos ondas sucesivas. Se

mide en metros y se representa con la letra “λ””. (iesromerovargas, 2015, p.5)

7

“Velocidad del sonido.- Depende de las características del medio (masa y elasticidad).

Se mide en m/s y se representa con la letra “c”. En el aire la velocidad de la propagación del

sonido es de 340 m/s”. (iesromerovargas, 2015, p.6)

c=λ/T=λ.f

Cuando se enciende una luz, las ondas de luz se emiten desde la bombilla. Cuando se

enciende una radio, las ondas de sonido se emiten. Cuando hay un terremoto, el suelo se mueve

como resultado de las ondas sísmicas. La fórmula para la velocidad de una onda da a conocer

con qué rapidez se mueve una onda, lo que permite hacer predicciones y conclusiones sobre

cómo varios tipos de ondas funcionan y pueden ser manipulados.

La fórmula para la velocidad de onda es "longitud de onda x frecuencia = velocidad de

onda". La ecuación puede, por supuesto, ser manipulada para calcular la longitud o la frecuencia

usando álgebra simple. Por ejemplo, si se conoce la velocidad y la longitud, se puede calcular la

frecuencia con "frecuencia = velocidad / longitud".

La longitud de onda es la distancia entre crestas. Se representa con la letra griega Lambda

(“λ”) en la ecuación. La unidad que representa la longitud de onda es el metro. La frecuencia de

una onda es cuántas veces se produce un pico por segundo. La letra “f” en la ecuación de

velocidad de onda representa la frecuencia. Ésta se mide en la unidad “Hertzio” (Hz).

“Generación del sonido.- Cualquier superficie que vibre generará unas perturbaciones

análogas en el medio en que se encuentre. Esta es la fuente más simple de sonido, sin embargo

8

podrá ser generado también por cualquier proceso que implique fluctuaciones periódicas del

medio”. (iesromerovargas, 2015, p.6)

2.1.2 PRESIÓN SONORA

La presión sonora es definida como la diferencia entre la presión total cuando se produce

el pasaje de la onda sonora y la presión atmosférica normal o de referencia. El oído

humano es sensible a una faja de presiones acústicas de 2.10-5 Pa a 20 Pa. (Sánchez,

2002, p.294)

La diferencia entre la presión atmosférica y la presión real durante el enrarecimiento y la

compresión es lo que se llama presión sonora.

La presión sonora se puede medir en pascales, no obstante, su valor es muy inferior al de

la atmosférica. El umbral de dolor se sitúa en los 20 Pa, mientras que el umbral de audición se

sitúa en los 20 micropascales (20 μPa).

Además del pascal, para medir la presión sonora se utiliza el microbar (μbar), que es la

millonésima parte del bar (1 Pa=1 N/m²=10 μbar y 1 μbar=10-6 bar).

La principal diferencia entre presión atmosférica y presión sonora es que, mientras que la

presión atmosférica cambia muy lentamente, la presión sonora, alterna muy rápidamente entre

valores negativos (menores que la presión atmosférica) y positivos (mayores).

9

2.1.3 INTENSIDAD SONORA

Según Ancco, Robles , & Huanca (2014):

La intensidad del sonido se define como la potencia acústica por unidad de área. El

contexto habitual es la medición de intensidad de sonido en el aire en el lugar del oyente.

Las unidades básicas son vatios/m2 o vatios/cm2. Muchas mediciones de la intensidad de

sonido se hacen con relación a la intensidad del umbral de audición estándar I0. (p.8)

El enfoque más común para la medición de la intensidad del sonido es el uso de la escala

de decibelios.

Los decibelios miden la relación de una intensidad dada I con la intensidad del umbral de

audición, de modo que este umbral toma el valor 0 decibelios (0 dB). Para evaluar

el volumen del sonido, como distintivo de una medida de intensidad objetiva, se debe

ponderar con la sensibilidad del oído. (Ancco, Robles , & Huanca , 2014, p.9)

La intensidad de sonido se puede definir como la potencia acústica que se transfiere por

una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación.

;

Donde I es la intensidad de sonido, A es la potencia acústica y N es el área normal a la

dirección de propagación.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/sound/db.html#c1

10

2.1.4 POTENCIA SONORA

Potencia sonora es la cantidad de energía por unidad de tiempo que radia una fuente

sonora, es independiente del entorno. La potencia sonora es un vector, dirigiéndose la radiación

hacia las 3 direcciones espaciales (x, y, z) y viene expresada en vatios (1w = 1 J/s = 1 N·m/s).

Cualquier máquina tiene una potencia acústica inherente (causa de la existencia de un ruido) y la

determinación de este valor es importante por ejemplo:

Para comparar el ruido radiado de máquinas del mismo tipo o máquinas diferentes.

Para determinar si una máquina cumple los límites de ruido.

Para diseñar productos más silenciosos.

Para prever el nivel sonoro de una máquina a una cierta distancia, en un determinado

entorno.

La potencia sonora se relaciona con la intensidad sonora por la siguiente ecuación:

W = I 4p r 2 ( watt )

Donde:

I es la intensidad sonora promedio a la distancia r desde la fuente sonora cuya potencia

acústica es W. La cantidad 4π r2 es el área de una esfera sobre cuya superficie se ha

promediado la intensidad.

2.1.5 FRECUENCIA SONORA

11

Es una desviación de la presión que transfiere de una parte a otra en onda longitudinal,

mediante oscilaciones provocando un sonido en movimiento en cadena son ordenados por

millones de moléculas y es en ese instante cuando se produce la llamada frecuencia sonora.

Lo anterior descrito da al oído del ser humano la sensación del sonido y su percepción es

aceptada. El agua es un ejemplo palpable de la naturaleza, la radio y la música es otro ejemplo.

La unidad de medida es el Hertzio (Hz) que expresa cantidad de vibraciones por unidad de

tiempo. El oído de un ser humano puede percibir desde 20 hasta 20.000 hertzios (Hz) y más de

20.000 se llama ultrasonido y se convierten en ondas acústicas, ciertos animales como los

delfines la usan como radar de orientación y en el área de la medicina se usa el ultrasonido para

ver imágenes.

2.2 RUIDO

El ruido se define como todo aquel sonido que resulta molesto e indeseable,

principalmente por sus características irregulares y calóricas. La percepción de un sonido

como ruido es algo subjetivo ya que a lo que a algunos les resulta un sonido agradable,

para otros puede tratarse de un ruido realmente molesto, esto viene determinado de las

circunstancias socio-culturales de cada uno. (www.industria.ccoo.es, 2015, p.2)

El ruido se lo considera como el contaminante más común e invasivo.

2.2.1 PARÁMETROS DE MEDIDA DEL RUIDO

12

Hay varios parámetros definidos para medir el ruido, entre los principales a continuación

se destacan los indicados por iesromerovargas(2015):

Leq: Nivel continuo equivalente.- Es el nivel continuo que tiene la misma cantidad de

energía sonora sobre un intervalo de tiempo determinado que la variación de nivel sonoro

existente durante el intervalo.

El cálculo del nivel sonoro promedio de una serie de intervalos independientes se realiza

mediante la expresión:

Donde Li es el valor de LAeq representativo de cada uno de los N intervalos del periodo.

ti: La duración correspondiente a cada uno de los intervalos

T: La duración del periodo considerado.

Si todos los intervalos del periodo son de la misma duración la expresión quedará

simplificada a:

SEL: Nivel de exposición sonora.- También se denomina LAE, LAX, o SENEL, se

define como el nivel continuo de 1 segundo de duración que contiene la misma energía

13

sonora que la variación del nivel sonoro existente durante un suceso de ruido; es por

tanto, un LAeq normalizado a una duración de 1 segundo (iesromerovargas,2015).

Existe una relación entre SEL y LAeq, de forma que el nivel LAeq originado por una

serie de sucesos existente durante un periodo de tiempo de T segundos se puede obtener

por la expresión:

SEL= LAeq,T+10LogT

2.2.2 UNIDADES DE MEDIDA: EL DECIBELIO Y LA ESCALA LOGARÍTMICA

El sonido más débil que puede detectar el oído humano sano tiene una amplitud de 20

millonésimas de Pascal (20µPa), unas 5000 millones de veces menor que la presión atmosférica

normal.

Un cambio de presión de 20µPa es pequeñísimo. Sorprendentemente, el oído humano

puede tolerar presión sonora más de un millón de veces más alta (hasta 100 Pa). Así si se midiera

el sonido en Pascales las cantidades serían enormes e inmanejables, para evitar esta situación se

utiliza el decibelio.

14

La escala en decibelios da una aproximación mucho mejor a la percepción humanan de

sonoridad relativa que la escala lineal (Pa). Esto es porque el oído reacciona a un cambio

logarítmico de nivel, que corresponde a la escala de decibelios donde un dB es el mismo cambio

relativo en cualquier lugar de la escala.

El decibelio es una unidad relativa que mide la relación entre dos magnitudes, acústicas o

eléctricas, o entre la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia. En definitiva mide el

nivel de una magnitud respecto a otra. Es un submúltiplo del belio, de símbolo B, que es el

logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y la de referencia, por ser una unidad

demasiado grande no es útil en la práctica, y por eso se utiliza el decibelio, la décima parte de un

belio. El belio recibió este nombre en honor a Alexander Graham Bell, quien inventó el teléfono.

El decibelio, cuyo símbolo es dB, es entonces una unidad logarítmica. Un belio equivale a 10

decibelios y representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia.

Cero belios es el valor de la magnitud de referencia. Así, dos belios representan un aumento de

cien veces en la potencia, 3 belios equivalen a un aumento de mil veces y así sucesivamente.

El decibelio empezó a utilizarse en acústica como unidad de medida utilizada para el

nivel de potencia y el nivel de intensidad del ruido Se utiliza una escala logarítmica porque la

sensibilidad que presenta el oído humano a las variaciones de intensidad sonora sigue una escala

aproximadamente logarítmica, no lineal. Por ello el belio (B) y su submúltiplo el decibelio (dB),

resultan adecuados para valorar la percepción de los sonidos por un oyente.

15

Se define como la comparación o relación entre dos sonidos porque en estudios sobre

acústica fisiológica se demostró que un oyente, al que se le hace escuchar un solo sonido, no

puede dar una indicación fiable de su intensidad, mientras que, si se le hace escuchar dos sonidos

diferentes, es capaz de distinguir la diferencia de intensidad. Como el decibelio es una unidad

relativa, para las aplicaciones acústicas, se ha convenido que la potencia de referencia sea la

correspondiente al umbral de audición equivalente a un sonido con una presión de 20

micropascales, aunque el verdadero umbral de audición varía entre distintas personas y dentro de

la misma persona, para distintas frecuencias. Se considera el umbral del dolor para el humano a

partir de los 130 dB. Esta suele ser, aproximadamente, la medida máxima considerada en

aplicaciones de acústica. Normalmente una diferencia de 3 decibelios, que representa el doble de

señal, es la mínima diferencia apreciable por un oído humano sano.

Nivel en dB=10Log10 Cantidad medida (Pa)

Cantidad de referencia (Pa)

La Presión acústica se mide en decibelios y es la magnitud que mide el sonómetro.

Lp(dB)=10.log(Peficaz/P0)2

Siendo:

Lp: Nivel de Presión Acústica (dB)

P eficaz: Presión eficaz (Pa)

P0: Presión de referencia (20 μPa)

16

Según esta fórmula, se calculan los límites de audición humanos inferior y superior

medidos en decibelios:

Para P eficaz= 20 μPa, que es el límite inferior de Presión Acústica audible, Lp=0dB

(límite umbral).

Para P eficaz=200 Pa, que es el límite superior de Presión audible, Lp=130 dB (límite de

dolor).

2.2.3 CONTAMINACIÓN POR RUIDO

En el año 1972 la Organización Mundial de la Salud catalogó genéricamente al ruido

como un tipo más de contaminación, posteriormente la Conferencia de Estocolmo clasificó al

ruido como un contaminante específico. Se puede definir la contaminación por ruido o acústica

como el exceso de sonido que altera las condiciones ambientales normales en una determinada

zona y disminuye la calidad de vida de los habitantes de esa zona. El principal causante de la

contaminación acústica es el hombre y sus actividades, tales como: el tránsito vehicular, el

tránsito aéreo, actividades de ocio o entretenimiento y las actividades comerciales e industriales.

El ruido es uno de los contaminantes del medio ambiente que presenta mayor problema

para la salud del hombre y de los animales.

Existe clara conciencia del efecto negativo que sobre las personas tiene un entorno

ruidoso. Las molestias que ocasiona pueden ser de muy distinta índole y van desde

17

trastornos a la hora de dormir e incapacidad para concentrarse hasta lesiones propiamente

dichas, dependiendo de la intensidad y duración del ruido. La contaminación que éste

produce se ha convertido, en las grandes concentraciones urbanas y centros de

producción, en un grave problema. (Sena, 1998, p.1)

2.2.3.1 CARACTERÍSTICAS DEL RUIDO COMO CONTAMINANTE AMBIENTAL

Barrios , Morán , Bracho , Prieto, & Rabenstein (2007) afirman lo siguiente:

Su producción es la más barata y su emisión requiere muy poca energía.

Su medición y cuantificación es compleja.

No genera residuos, no produce un efecto acumulativo en el medio aunque sí

puede producirlo en el hombre.

Su radio de acción es inferior al de otros contaminantes.

No se propaga mediante los sistemas naturales como sería el caso del aire

contaminado que se mueve por la acción del viento.

Se percibe por el único sentido del oído, esto hace que su efecto sea

subestimado.(p.4)

2.3 PROPAGACIÓN DEL SONIDO

“Un cuerpo al vibrar comprime las moléculas cercanas y crea unas perturbaciones

(ondas) que se propagan a determinada velocidad, en función de la densidad y elasticidad del

medio”. (iesromerovargas, 2015)

18

Para una fuente de sonido determinado la propagación tiende a ser esférica y

omnidireccional si el sonido que emite es de baja frecuencia, y plana o direccional

cuando tal sonido es de alta frecuencia. En la práctica, las ondas planas se dan en las

tuberías y en las cercanías de fuentes sonoras de gran tamaño, pero incluso en este caso, a

partir de cierta distancia el sonido tiende a propagarse esféricamente. (iesromerovargas,

2015)

La energía sonora radiada por la fuente se distribuye en todas las direcciones al

propagarse por la atmosfera, alcanzando áreas muy alejadas de dicha fuente. En un

espacio abierto, una fuente puntual con un nivel de Potencia Sonora (NWS) produce en

un punto situado a una distancia r de ella un nivel de Presión Sonora (NPS) dado

por:

NPS=NWS-20.logr-11-A+DI

NWS: Nivel de Potencia Sonora

A: exceso de atenuación debido a causas ambientales

DI: es el índice de direccionalidad definido como DI=10.logQ

Q: es el factor de direccionalidad, definido para una frecuencia determinada como la

relación entre el valor cuadrático medio de la presión sonora a una distancia fija del

equipo de medida y para una dirección específica, y la presión cuadrática media para la

misma distancia, promediada sobre todas las direcciones. Los valores más usuales de Q

son: 1, 2, 4 y 8, dependiendo de dónde este situada la fuente sonora. (iesromerovargas,

2015)

19

Tabla No. 2.1: Valores más usuales de Q

Ubicación de la fuente sonora

Valor de

Q

En el centro de un espacio abierto 1

Sobre una superficie 2

En la intersección de dos planos 4

En la intersección de tres planos 8

Según iesromerovargas (2015) se tiene:

Para fuentes lineales la ecuación es:

NPS=NWS-10.log.r-11-A+DI

Según la ecuación anterior para fuentes puntuales, la variación teórica del Nivel de

Presión Sonora con la distancia (siendo r2 mayor que r1), para la misma fuente sonora

puntual en espacio abierto es:

NPS1=NWS-20.log.r1-11-A+DI

NPS2=NWS-20.log.r2-11-A+DI

NPS=NPS1-NPS2=-20.log.r1+20.log.r2=20.log(r2/r1)

NPS2=NPS1-20. Log (r2/r1)

Si r2=2.r1, entonces NPS=20.log(2r1/r1)=20log.2=6.02dB

Se produce una disminución de 6 dB cada vez que se dobla la distancia a la fuente

sonora. Esto es una característica del campo libre.

20

Para el caso de una fuente sonora lineal la variación teórica es de 3 dB por doble de

distancia.

NPS2=NPS1-10. Log (r2/r1)

Las variaciones con la distancia de los niveles de ruido se modifican por atenuaciones

producidas por factores ambientales cuando se trabaja en entornos al aire libre, estos

factores son: La absorción acústica del aire, temperatura, el viento, las turbulencias,

nieve, niebla, lluvia, la vegetación y las barreras acústicas.

Cuando el sonido encuentra un obstáculo en su trayectoria, parte de la energía sonora es

transmitida a través del obstáculo, parte es absorbida dentro del material y el resto es reflejado o

difractado a través de los bordes.

2.3.1 REFLEXIÓN DEL SONIDO

Es el rebote de una onda de sonido en una superficie dura. El sonido que llega al

obstáculo se llama sonido incidente y el sonido que se devuelve es el sonido reflejado. Cuando

un sonido se refleja, generalmente cambia de dirección en que se propaga y pierde una cantidad

de energía.

Si un sonido se refleja varias veces y no pueden ser distinguidos por separado, el

fenómeno es llamado reverberación.

21

La reflexión varía según la naturaleza del material reflectante. El concreto refleja muy

bien el sonido, sin embargo, las cortinas (material blando y de baja densidad) absorben parte del

sonido y reflejan una pequeña fracción.

La reflexión del sonido se usa en los sonares de los barcos, las ecografías, los escenarios

de teatro, etc.

2.3.2 REFRACCIÓN DEL SONIDO

Si una onda viajera como el sonido o la luz, se encuentra en su camino con un medio

material de diferente densidad, pero que le permita seguir propagándose, experimenta el

fenómeno de la refracción que consiste en el cambio de rapidez de propagación, y en algunos

casos cuando el frente de onda incidente forma un ángulo distinto de cero con la normal (línea

perpendicular a la superficie), ocurre un cambio de dirección de la onda.

La frecuencia de onda se mantiene constante durante la refracción. Al aumentar la

velocidad aumenta su longitud de onda y al disminuir su velocidad disminuye la longitud de

onda.

Cuando una onda incidente choca con una superficie, puede producirse simultáneamente

una refracción y una reflexión. Cuando ocurre esto, la energía de la onda incidente es igual a la

suma de la energía de la onda reflejada y de la onda refractada.

2.3.3 DIFRACCIÓN DEL SONIDO

22

La difracción del sonido es un fenómeno que se genera cuando el sonido encuentra un

obstáculo entonces no continúa en la dirección normal y surge la dispersión curvada de las

ondas.

La explicación se la contiene el Principio de Huygens que establece que cualquier punto

de un frente de ondas es susceptible de convertirse en un nuevo foco emisor de ondas idénticas a

la que lo originó. De acuerdo con este principio, cuando la onda incide sobre una abertura o un

obstáculo que impide su propagación, todos los puntos de su plano se convierten en fuentes

secundarias de ondas, emitiendo nuevas ondas, denominadas ondas difractadas.

La difracción se puede producir por dos motivos:

Porque una onda sonora encuentra a su paso un pequeño obstáculo y lo rodea. Las bajas

frecuencias son más capaces de rodear los obstáculos que las altas. Esto es posible porque las

longitudes de onda en el espectro audible están entre 1,7cm y 17m, por lo que son lo

suficientemente grandes para superar la mayor parte de los obstáculos que encuentran.

Porque una onda sonora topa con un pequeño agujero y lo atraviesa.

La cantidad de difracción estará dada en función del tamaño de la abertura y de la

longitud de onda.

23

Si una abertura es grande en comparación con la longitud de onda, el efecto de la

difracción es pequeño. La onda se propaga en líneas rectas o rayos, como la luz.

Cuando el tamaño de la abertura es menor en comparación con la longitud de onda, los

efectos de la difracción son grandes y el sonido se comporta como si fuese una luz que procede

de una fuente puntual localizada en la abertura.

Figura 2.1: Ilustración de difracción, reflexión y refracción del sonido

En la ilustración, la línea azul representa la difracción del sonido; la verde, la reflexión y

la café, refracción.

24

2.3.4 ABSORCIÓN DEL SONIDO

Es el cambio en la energía sonora en otro tipo de energía (generalmente calor) al pasar a

través de un material o golpear una superficie. Todo material tiene un coeficiente de absorción

característico que se define como una relación entre la energía absorbida e incidente.

Un material poroso, suave, con un inmenso número de espacios de aire interconectados,

es ideal para absorber una gran parte del sonido que llega a él. La energía sonora se convierte en

calor, pero a intensidades normales la elevación de temperatura resultante es insignificante.

Ningún material puede absorber más sonido del que llega a él. Aquel hermoso cuadro del

material absorbente que succiona sonido del aire es totalmente inexacto. Un material que absorbe

sonido tan bien como lo hace una ventana abierta es óptimo.

Encerrar una máquina ruidosa con un material absorbente en un esfuerzo por reducir el

sonido interior del recinto no es la mejor opción. La mejor absorción de sonido alrededor de una

máquina es el espacio vacío.

El coeficiente de absorción es un parámetro adimensional cuyo rango de valores oscila

desde el cero, para un hipotético material que refleje todas las ondas sonoras.

2.3.5 TIPOS DE MATERIALES ABSORBENTES

Olivier (2007) afirma lo siguiente:

25

Absorbente acústico

Son materiales utilizados en el acondicionamiento acústico de los recintos, por su

capacidad de absorber la mayor parte de la energía que reciben. Por tanto, al reflejar un

porcentaje muy pequeño del sonido incidente, se evitan reflexiones indeseadas, que

pueden perjudicar la acústica del local, al introducir distorsiones, etc.

Materiales resonantes

Son aquellos que presentan la máxima absorción a una frecuencia determinada: la propia

frecuencia del material.

Materiales porosos

Son los que absorben más sonido a medida de que aumenta la frecuencia. Es decir,

absorben con mayor eficacia las altas frecuencias (los agudos). Cuanto más poroso es el

material, mayor es la absorción. Cuanto más denso es este material, igualmente es mayor

la absorción, hasta cierto límite donde pasaría a comportarse como reflexivo, las

densidades medias de estos materiales oscilan en torno a 80 kg/m3. Otro factor a

considerar es el espesor empleado, que cuanto mayor es, resulta efectiva la absorción a

menor frecuencia (teóricamente un absorbente poroso empieza a ser efectivo a la

frecuencia que 1/4 de su longitud de onda coincida con el espesor del mismo). Incluso su

colocación, al separarlo de la superficie rígida (pared) donde se sitúe, mejora su

absorción a más baja frecuencia. Los materiales porosos más comunes son las lanas

minerales (de roca y de vidrio).

Absorbentes en forma de panel o membrana

26

Estos materiales absorben con mayor eficacia las bajas frecuencias (los graves), que las

altas.

Absorbente Helmholtz

Es un tipo de absorbente creado artificialmente que elimina (absorbe) específicamente un

determinado margen de frecuencias. Se los llama también resonadores, son una especie

de caja de resonancia con un agujero en forma de cuello por el que entra la banda sonora,

que empuja al aire contenido en el volumen interno del cuello. La oscilación propia de la

onda sonora, provoca a su vez la oscilación del aire de este conducto, emitiendo

pulsaciones de frecuencia característica que se transmiten por el interior del resonador y

que volverán a salir por el cuello, superponiéndose con las de entrada; es por esto que, los

absorbentes Helmholtz son muy selectivos y solo absorben a frecuencias características.

2.3.6 AISLAMIENTO DEL SONIDO

Olivier (2007) afirma:

Aislar e impedir que un sonido penetre en un medio o que salga de él. Por ello, para

aislar, se usan tanto materiales absorbentes, como materiales aislantes. Al incidir la onda

acústica sobre un elemento constructivo, una parte de la energía se refleja, otra se absorbe

y otra se transmite al otro lado. El aislamiento que ofrece el elemento es la diferencia

entre la energía incidente y la energía trasmitida, es decir, equivale a la suma de la parte

27

reflejada y la parte absorbida. Existen diversos factores básicos que intervienen en la

consecución de un buen aislamiento acústico:

Factor másico

El aislamiento acústico se consigue principalmente por la masa de los elementos

constructivos: a mayor masa, mayor resistencia opone al choque de la onda sonora y

mayor es la atenuación. Por esta razón, no es conveniente hablar de aislantes acústicos

específicos, puesto que son los materiales normales y no como ocurre con el aislamiento

térmico.

Factor multicapa

Cuando se trata de elementos constructivos constituidos por varias capas, una disposición

adecuada de ellas puede mejorar el aislamiento acústico hasta niveles superiores a los que

la suma del aislamiento individual de cada capa, pudiera alcanzar. Cada elemento o capa

tiene una frecuencia de resonancia que depende del material que lo compone y de su

espesor. Si el sonido (o ruido) que llega al elemento tiene esa frecuencia producirá la

resonancia y al vibrar el elemento, producirá sonido que se sumará al transmitido. Por

ello, si se disponen dos capas del mismo material y distinto espesor, y que por lo tanto

tendrán distinta frecuencia de resonancia, la frecuencia que deje pasar en exceso la

primera capa, será absorbida por la segunda.

28

Factor de disipación

También mejora el aislamiento si se dispone entre las dos capas un material absorbente.

Estos materiales suelen ser de poca densidad (30 kg/m3 - 70 kg/m3) y con gran cantidad

de poros y se colocan normalmente porque además suelen ser también buenos aislantes

térmicos. Así, un material absorbente colocado en el espacio cerrado entre dos tabiques

paralelos mejora el aislamiento que ofrecerían dichos tabiques por sí solos. Un buen

ejemplo de material absorbente es la lana de roca, actualmente el más utilizado en este

tipo de construcciones.

La reflexión del sonido puede atenuarse también colocando una capa de material

absorbente en los paramentos de los elementos constructivos, aunque estas técnicas

pertenecen más propiamente al ámbito de la acústica.

2.4 INVESTIGACIONES SOBRE PROPAGACIÓN Y ATENUACIÓN DE RUIDO

Durante muchos años el ruido como tal , es decir, aquel sonido molesto que desmejora la

calidad de vida del ser humano ha sido objeto de estudio a fin de encontrar la forma de atenuarlo,

a continuación se citan, a modo de ejemplos, varios trabajos de investigación realizados respecto

a este tema:

“Medidas preventivas y correctoras del ruido de tráfico”, cuyo autor es Fernando Segués

Echazarreta para EOI Escuela de Negocios, España, en esta investigación se considera a

29

la contaminación acústica como una contaminación limpia debido a que la contaminación

solo existe cuando existe una fuente de ruido activa, desaparecida dicha fuente no

quedan residuos de la contaminación.

El autor también indica que para que exista un efecto negativo del ruido deben existir

individuos sensibles a la molestia.

En esta investigación se analiza lo siguiente:

“1.-Actuaciones en la planificación de las infraestructuras de transporte y

ordenación del territorio.

2.-Acciones sobre la fuente de ruido, reduciendo al máximo la emisión

de ruido de los vehículos y de la carretera en su conjunto.

3.- Actuaciones sobre la propagación del sonido: barreras acústicas y

dispositivos anti ruido, y en menor medida el tratamiento de

superficies.

4.- Actuaciones sobre el receptor, como es el aislamiento de fachadas y

tejados y en general el cerramiento acústico en el entorno del

receptor.”

“Ruido de aeropuertos. Estudio del problema de ruido en el aeropuerto Jorge Chávez,

situación actual y propuestas de solución”, tesis para optar el grado académico de

Magister en Física aplicada en la Pontifica Universidad Católica del Perú, elaborada por

30

Jorge Carlos Moy Rivera, 2002. En esta tesis se realiza una investigación de los aspectos

teóricos del problema de ruido aéreo, desde las fuentes de ruido, así como su

propagación en la atmosfera. Se tratan las medidas del sonido y los efectos fisiológicos y

psicológicos sobre las personas afectadas. Se describen las diferentes técnicas

desarrolladas para la atenuación del ruido de aeronaves tanto a nivel de tecnología de

motores como procedimientos de despegue y aterrizaje.

“Impacto acústico producido por la realización de conciertos masivos y sus medidas de

mitigación caso Estadio Bicentenario Municipal de La Florida”, tesis para optar al grado

Licenciado en ciencias de la Ingeniería y al título profesional de Ingeniero Civil Acústico

en la Universidad Austral de Chile, elaborada por Xavier Eduardo Oyarzábal Irazoqui,

2013. En este trabajo se estudiaron los aspectos teóricos básicos para comprender el

problema, analizando los elementos que conforman la fuente de del ruido, se revisó la

Legislación en Chile y se recopilaron medidas de mitigación apropiadas para la

actividad.

31

3. MARCO LEGAL

La primera declaración internacional que contempló las consecuencias del ruido fue la

dada en 1972, cuando la Organización Mundial de la Salud (OMS) decidió catalogarlo como un

factor más de contaminación.

En el Ecuador existen Leyes que regulan la contaminación ambiental, o establecen los

límites permisibles de emisiones contaminantes hacia el medio ambiente. En este documento se

citan las que se describen a continuación que tienen relación con el ruido.

3.1 CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR

La Constitución Política de la República del Ecuador establece lo siguiente:

“Art. 395.- La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales:

1. El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente

equilibrado y respetuoso de la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad

y la capacidad de regeneración natural de los ecosistemas, y asegure la

satisfacción de las necesidades de las generaciones presentes y futuras.

2. Las políticas de gestión ambiental se aplicarán de manera transversal y serán

de obligatorio cumplimiento por parte del Estado en todos sus niveles y por

todas las personas naturales o jurídicas en el territorio nacional.

3. El Estado garantizará la participación activa y permanente de las

32

personas, comunidades, pueblos y nacionalidades afectadas, en la planificación,

ejecución y control de toda actividad que genere impactos ambientales.

4. En caso de duda sobre el alcance de las disposiciones legales en materia

ambiental, éstas se aplicarán en el sentido más favorable a la protección de la

naturaleza.

Art. 396.- El Estado adoptará las políticas y medidas oportunas que eviten los

impactos ambientales negativos, cuando exista certidumbre de daño.

En caso de duda sobre el impacto ambiental de alguna acción u omisión, aunque

no exista evidencia científica del daño, el Estado adoptará medidas protectoras

eficaces y oportunas.

La responsabilidad por daños ambientales es objetiva. Todo daño al ambiente,

además de las sanciones correspondientes, implicará también la obligación de

restaurar integralmente los ecosistemas e indemnizar a las personas y

comunidades afectadas.

Cada uno de los actores de los procesos de producción, distribución,

comercialización y uso de bienes o servicios asumirá la responsabilidad directa

de prevenir cualquier impacto ambiental, de mitigar y reparar los daños que ha

causado, y de mantener un sistema de control ambiental permanente.

33

Las acciones legales para perseguir y sancionar por daños ambientales serán

imprescriptibles.

Art. 397.- En caso de daños ambientales el Estado actuará de manera inmediata

y subsidiaria para garantizar la salud y la restauración de los ecosistemas.

Además de la sanción correspondiente, el Estado repetirá contra el operador de

la actividad que produjera el daño las obligaciones que conlleve la reparación

integral, en las condiciones y con los procedimientos que la ley establezca. La

responsabilidad también recaerá sobre las servidoras o servidores responsables

de realizar el control ambiental.”

3.2 LEY DE GESTIÓN AMBIENTAL

La Ley de Gestión Ambiental, Publicada en el Registro Oficial Suplemento No. 418 del

10 de Septiembre de 2004, contiene una serie de normas que establecen el esquema institucional

general relacionado con la gestión ambiental y desarrolla algunos instrumentos específicos de

gestión tales como:

El establecimiento de un Sistema Descentralizado de Gestión Ambiental (SDGA),

conformado por las instituciones del Estado que tienen competencia ambiental.

El sometimiento del SDGA a las "directrices establecidas por el Consejo Nacional de

Desarrollo Sustentable". Su objeto es el de "constituirse en el mecanismo de coordinación

transectorial, integración y cooperación".

34

El establecimiento de una Comisión Nacional de Coordinación que tiene como objeto el

de "dirigir al Sistema Nacional Descentralizado de Gestión Ambiental".

El establecimiento de la denominada "Autoridad Ambiental". Para los efectos que se

desprenden de la Ley, la "Autoridad Ambiental" está ejercida por el Ministerio del Ambiente.

El establecimiento de competencias institucionales en materia ambiental:

De control administrativo a Contraloría General del Estado.

De control técnico de la institución del Estado bajo cuyo encargo está la obra o la

actividad o del Ministerio del Ambiente, a petición de las personas afectadas.

De calificación ambiental al Ministerio del Ambiente (Otorgamiento de Licencia

Ambiental)

De formulación y expedición de normas técnicas en favor del Ministerio del Ambiente,

entre otros.

3.3 LEY DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

Fue codificada en el año 2004 (COd.2004-020. RO-S-418: 10 – sep-2004).

35

Esta Ley tiene como objetivo primordial el de controlar y prevenir la contaminación

ambiental de los recursos agua, aire y suelo.

La Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental contiene los siguientes

reglamentos:

Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental en lo Relativo

al Recurso Agua.

Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental por Ruidos.

Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación del Suelo.

Reglamento para la Prevención y Control de la Contaminación de Desechos Sólidos.

3.4 TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACIÓN AMBIENTAL SECUNDARIA

Expedido mediante Decreto Ejecutivo No. 3399 del 28 de Noviembre de 2002, publicado

en el Registro Oficial No. 725 del 16 de Diciembre del 2002.

Las Normas Técnicas que constan en este cuerpo legal son dictadas bajo el amparo de la

Ley de Gestión Ambiental y del Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y

Control de la Contaminación Ambiental y se somete a las disposiciones de éstos.

El libro VI Anexo 5 del TULAS establece los siguientes conceptos para los diferentes

tipos ruidos:

36

“2.9 Ruido Estable

Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de nivel de presión sonora, en un

rango inferior o igual a 5 dB(A) Lento, observado en un período de tiempo igual

a un minuto.

2.10 Ruido Fluctuante

Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de nivel de presión sonora, en un

rango superior a 5 dB(A) Lento, observado en un período de tiempo igual a un

minuto.

2.11Ruido Imprevisto

Es aquel ruido fluctuante que presenta una variación de nivel de presión sonora

superior a 5 dB(A) Lento en un intervalo no mayor a un segundo.

2.12 Ruido de Fondo

Es aquel ruido que prevalece en ausencia del ruido generado por la fuente objeto

de evaluación.”

Para el presente trabajo se va a considerar lo estipulado en el Libro VI Anexo 5 (Límites

permisibles de niveles de ruido ambiente para fuentes fijas y fuentes móbiles y para vibraciones),

Norma técnica dictada bajo el amparo de la Ley de Gestión Ambiental y del Reglamento a la

Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental y se

somete a las disposiciones de éstos, es de aplicación obligatoria y rige en todo el territorio

nacional.

37

Esta norma técnica determina o establece:

Los niveles permisibles de ruido en el ambiente, provenientes de fuentes fijas.

Los límites permisibles de emisiones de ruido desde vehículos automotores.

Los valores permisibles de niveles de vibración en edificaciones.

Los métodos y procedimientos destinados a la determinación de los niveles de

ruido.

“4.1 Límites máximos permisibles de niveles de ruido ambiente para fuentes

fijas

4.1.1 Niveles máximos permisibles de ruido

4.1.1.1 Los niveles de presión sonora equivalente, NPSeq, expresados en

decibeles, en ponderación con escala A, que se obtengan de la emisión de una

fuente fija emisora de ruido, no podrán exceder los valores que se fijan en la

Tabla 1.

38

TABLA 1

NIVELES MÁXIMOS DE RUIDO PERMISIBLES SEGÚN USO DEL SUELO

TIPO DE ZONA

SEGÚN USO

NIVEL DE PRESIÓN SONORA

EQUIVALENTE NPS eq [dB(A)]

DE SUELO

DE

06H00 A

20H00

DE 20H00 A

06H00

Zona hospitalaria y

educativa

45 35

Zona Residencial 50 40

Zona Residencial mixta 55 45

Zona Comercial 60 50

Zona Comercial

mixta

65 55

Zona Industrial 70 65

4.1.1.2 Los métodos de medición del nivel de presión sonora equivalente,

ocasionado por una fuente fija, y de los métodos de reporte de resultados, serán

aquellos fijados en esta norma.

39

4.1.1.3 Para fines de verificación de los niveles de presión sonora equivalente

estipulados en la Tabla 1, emitidos desde la fuente de emisión de ruidos objeto

de evaluación, las mediciones se realizarán, sea en la posición física en que se

localicen los receptores externos a la fuente evaluada, o, en el límite de

propiedad donde se encuentra ubicada la fuente de emisión de ruidos.

4.1.1.4 En las áreas rurales, los niveles de presión sonora corregidos que se

obtengan de una fuente fija, medidos en el lugar donde se encuentre el receptor,

no deberán superar al nivel ruido de fondo en diez decibeles A [10 dB(A)].

4.1.1.5 Las fuentes fijas emisoras de ruido deberán cumplir con los niveles

máximos permisibles de presión sonora corregidos correspondientes a la zona en

que se encuentra el receptor.

4.1.1.6 En aquellas situaciones en que se verifiquen conflictos en la definición

del uso de suelo, para la evaluación de cumplimiento de una fuente fija con el

presente reglamento, será la Entidad Ambiental de control correspondiente la

que determine el tipo de uso de suelo descrito en la Tabla 1.

4.1.1.7 Se prohíbe la emisión de ruidos o sonidos provenientes de equipos de

amplificación u otros desde el interior de locales destinados, entre otros fines,

para viviendas, comercios, servicios, discotecas y salas de baile, con niveles que

sobrepasen los límites determinados para cada zona y en los horarios

establecidos en la presente norma.

4.1.1.8 Medidas de prevención y mitigación de ruidos:

40

a) Los procesos industriales y máquinas, que produzcan niveles de ruido de 85

decibeles A o mayores, determinados en el ambiente de trabajo, deberán ser

aislados adecuadamente, a fin de prevenir la transmisión de vibraciones hacia el

exterior del local. El operador o propietario evaluará aquellos procesos y

máquinas que, sin contar con el debido aislamiento de vibraciones, requieran de

dicha medida.

b) En caso de que una fuente de emisión de ruidos desee establecerse en una zona

en que el nivel de ruido excede, o se encuentra cercano de exceder, los valores

máximos permisibles descritos en esta norma, la fuente deberá proceder a las

medidas de atenuación de ruido aceptadas generalmente en la práctica de

ingeniería, a fin de alcanzar cumplimiento con los valores estipulados en esta

norma. Las medidas podrán consistir, primero, en reducir el nivel de ruido en la

fuente, y segundo, mediante el control en el medio de propagación de los ruidos

desde la fuente hacia el límite exterior o lindero del local en que funcionará la

fuente. La aplicación de una o ambas medidas de reducción constará en la

respectiva evaluación que efectuará el operador u propietario de la nueva fuente.

4.1.1.9 Consideraciones generales:

a) La Entidad Ambiental de Control otorgará la respectiva autorización o criterio

favorable de funcionamiento para aquellos locales comerciales que utilicen

41

amplificadores de sonido y otros dispositivos que produzcan ruido en la vía

pública.

b) En proyectos que involucren la ubicación, construcción y operación de

aeródromos públicos o privados, el promotor del proyecto proveerá a la Entidad

Ambiental de Control del debido estudio de impacto ambiental, el cual requerirá

demostrar las medidas técnicas u operativas a implementarse a fin de alcanzar

cumplimiento con la presente norma para niveles de ruido. Además, el estudio

evaluará cualquier posible o potencial afectación, no solamente para seres

humanos, sino también para flora y fauna.

c) La Entidad Ambiental de Control no permitirá la instalación y funcionamiento

de circos, ferias y juegos mecánicos en sitios colindantes a establecimientos de

salud, guarderías, centros educacionales, bibliotecas y locales de culto.

d) Los fabricantes, importadores, ensambladores y distribuidores de vehículos y

similares, serán responsables de que las unidades estén provistas de silenciadores

o cualquier otro dispositivo técnico, con eficiencia de operación demostrada y

aprobada por la autoridad de tránsito. Se prohibirá cualquier alteración en el

tubo de escape del vehículo, o del silenciador del mismo, y que conlleve un

incremento en la emisión de ruido del vehículo. La matriculación y/o permiso

de circulación que se otorgue a vehículos considerará el cumplimiento de la

medida descrita.

42

e) En lo referente a ruidos emitidos por aeronaves, se aplicarán los conceptos y

normas, así como las enmiendas que se produzcan, que establezca el Convenio

sobre Aviación Civil Internacional (OACI).

4.1.2 De la medición de niveles de ruido producidos por una fuente fija

4.1.2.1 La medición de los ruidos en ambiente exterior se efectuará mediante un

decibelímetro (sonómetro) normalizado, previamente calibrado, con sus

selectores en el filtro de ponderación A y en respuesta lenta (slow). Los

sonómetros a utilizarse deberán cumplir con los requerimientos señalados para

los tipos 0, 1 ó 2, establecidas en las normas de la Comisión Electrotécnica

Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC). Lo anterior

podrá acreditarse mediante certificado de fábrica del instrumento.

4.1.2.2 El micrófono del instrumento de medición estará ubicado a una altura

entre 1,0 y 1,5 m del suelo, y a una distancia de por lo menos 3 (tres) metros de

las paredes de edificios o estructuras que puedan reflejar el sonido. El equipo

sonómetro no deberá estar expuesto a vibraciones mecánicas, y en caso de existir

vientos fuertes, se deberá utilizar una pantalla protectora en el micrófono del

instrumento.

4.1.2.3 Medición de Ruido Estable.- se dirige el instrumento de medición hacia

la fuente y se determinará el nivel de presión sonora equivalente durante un

período de 1 (un) minuto de medición en el punto seleccionado.

43

4.1.2.4 Medición de Ruido Fluctuante.- se dirige el instrumento de medición

hacia la fuente y se determinará el nivel de presión sonora equivalente durante

un período de, por lo menos, 10 (diez) minutos de medición en el punto

seleccionado.

4.1.2.5 Determinación del nivel de presión sonora equivalente.- la

determinación podrá efectuarse de forma automática o manual, esto según el tipo

de instrumento de medición a utilizarse. Para el primer caso, un sonómetro tipo

1, este instrumento proveerá de los resultados de nivel de presión sonora

equivalente, para las situaciones descritas de medición de ruido estable o de

ruido fluctuante. En cambio, para el caso de registrarse el nivel de presión

sonora equivalente en forma manual, entonces se recomienda utilizar el

procedimiento descrito en el siguiente artículo.

4.1.2.6 Se utilizará una tabla, dividida en cuadrículas, y en que cada cuadro

representa un decibel. Durante un primer período de medición de cinco (5)

segundos se observará la tendencia central que indique el instrumento, y se

asignará dicho valor como una marca en la cuadrícula. Luego de esta primera

medición, se permitirá una pausa de diez (10) segundos, posterior a la cual se

realizará una segunda observación, de cinco segundos, para registrar en la

cuadrícula el segundo valor. Se repite sucesivamente el período de pausa de

diez segundos y de medición en cinco segundos, hasta conseguir que el número

total de marcas, cada una de cinco segundos, totalice el período designado para

la medición. Si se está midiendo ruido estable, un minuto de medición, entonces

44

se conseguirán doce (12) marcas en la cuadrícula. Si se está midiendo ruido

fluctuante, se conseguirán, por lo menos, ciento veinte (120) marcas en la

cuadrícula.

Al finalizar la medición, se contabilizarán las marcas obtenidas en cada decibel,

y se obtendrá el porcentaje de tiempo en que se registró el decibel en cuestión.

El porcentaje de tiempo Pi, para un decibel específico NPSi, será la fracción de

tiempo en que se verificó el respectivo valor NPSi, calculado como la razón entre

el tiempo en que actuó este valor y el tiempo total de medición. El nivel de

presión sonora equivalente se determinará mediante la siguiente ecuación:

1010log**10

NPSi

PiNPSeq

4.1.2.7 De los Sitios de Medición.- Para la medición del nivel de ruido de una

fuente fija, se realizarán mediciones en el límite físico o lindero o línea de

fábrica del predio o terreno dentro del cual se encuentra alojada la fuente a ser

evaluada. Se escogerán puntos de medición en el sector externo al lindero pero

lo más cerca posible a dicho límite. Para el caso de que en el lindero exista una

pared perimetral, se efectuarán las mediciones tanto al interior como al exterior

del predio, conservando la debida distancia de por lo menos 3 metros a fin de

prevenir la influencia de las ondas sonoras reflejadas por la estructura física. El

número de puntos será definido en el sitio pero se corresponderán con las

condiciones más críticas de nivel de ruido de la fuente evaluada. Se recomienda

45

efectuar una inspección previa en el sitio, en la que se determinen las

condiciones de mayor nivel de ruido producido por la fuente.

4.1.2.8 De Correcciones Aplicables a los Valores Medidos.- A los valores de

nivel de presión sonora equivalente, que se determinen para la fuente objeto de

evaluación, se aplicará la corrección debido a nivel de ruido de fondo. Para

determinar el nivel de ruido de fondo, se seguirá igual procedimiento de

medición que el descrito para la fuente fija, con la excepción de que el

instrumento apuntará en dirección contraria a la fuente siendo evaluada, o en su

lugar, bajo condiciones de ausencia del ruido generado por la fuente objeto de

evaluación. Las mediciones de nivel de ruido de fondo se efectuarán bajo las

mismas condiciones por las que se obtuvieron los valores de la fuente fija. En

cada sitio se determinará el nivel de presión sonora equivalente, correspondiente

al nivel de ruido de fondo. El número de sitios de medición deberá

corresponderse con los sitios seleccionados para evaluar la fuente fija, y se

recomienda utilizar un período de medición de 10 (diez) minutos y máximo de

30 (treinta) minutos en cada sitio de medición.

Al valor de nivel de presión sonora equivalente de la fuente fija se aplicará el

valor mostrado en la Tabla 2:

TABLA 2

CORRECCIÓN POR NIVEL DE RUIDO DE FONDO

46

DIFERENCIA ARITMÉTICA

ENTRE NPSEQ DE LA FUENTE

FIJA Y NPSEQ DE RUIDO DE

FONDO (DBA)

CORREC

CIÓN

10 ó mayor 0

De 6 a 9 - 1

De 4 a 5 - 2

3 - 3

Menor a 3

Medición

nula

Para el caso de que la diferencia aritmética entre los niveles de presión sonora

equivalente de la fuente y de ruido de fondo sea menor a 3 (tres), será necesario

efectuar medición bajo las condiciones de menor ruido de fondo.

4.1.2.9 Requerimientos de Reporte.- Se elaborará un reporte con el contenido

mínimo siguiente:

a) Identificación de la fuente fija (Nombre o razón social, responsable, dirección);

b) Ubicación de la fuente fija, incluyendo croquis de localización y descripción de

predios vecinos;

c) Ubicación aproximada de los puntos de medición;

47

d) Características de operación de la fuente fija;

e) Tipo de medición realizada (continua o semicontinua);

f) Equipo de medición empleado, incluyendo marca y número de serie;

g) Nombres del personal técnico que efectuó la medición;

h) Fecha y hora en la que se realizó la medición;

i) Descripción de eventualidades encontradas (ejemplo: condiciones

meteorológicas, obstáculos, etc.);

j) Correcciones Aplicables;

k) Valor de nivel de emisión de ruido de la fuente fija;

l) Cualquier desviación en el procedimiento, incluyendo las debidas justificaciones

técnicas.”

“4.1.4 Ruidos producidos por vehículos automotores

4.1.4.1 La Entidad Ambiental de Control establecerá, en conjunto con la

autoridad policial competente, los procedimientos necesarios para el control y

verificación de los niveles de ruido producidos por vehículos automotores.

4.1.4.2 Se establecen los niveles máximos permisibles de nivel de presión

sonora producido por vehículos, los cuales se presentan en la Tabla 3.

48

TABLA 3

NIVELES DE PRESIÓN SONORA MÁXIMOS PARA VEHÍCULOS AUTOMOTORES

CATEGORÍA DE

VEHÍCULO

DESCRIPCIÓN

NPS MÁXIMO

(dBA)

Motocicletas:

De hasta 200 centímetros

cúbicos.

80

Entre 200 y 500 c. c. 85

Mayores a 500 c. c. 86

Vehículos:

Transporte de personas,

nueve asientos, incluido el

conductor.

80



conductor, y peso no mayor a

3,5 toneladas.

81



conductor, y peso mayor a

3,5 toneladas.

82

49



conductor, peso mayor a 3,5

toneladas, y potencia de

motor mayor a 200 HP.

85

Vehículos de

Carga:

Peso máximo hasta 3,5

toneladas

81

Peso máximo de 3,5

toneladas hasta 12,0

toneladas

86

Peso máximo mayor a

12,0 toneladas

88

4.1.4.3 De la medición de niveles de ruido producidos por vehículos

automotores.- las mediciones destinadas a verificar los niveles de presión

sonora arriba indicados, se efectuarán con el vehículo estacionado, a su

temperatura normal de funcionamiento, y acelerado a ¾ de su capacidad. En la

medición se utilizará un instrumento decibelímetro, normalizado, previamente

calibrado, con filtro de ponderación A y en respuesta lenta. El micrófono se

ubicará a una distancia de 0,5 m del tubo de escape del vehículo siendo

ensayado, y a una altura correspondiente a la salida del tubo de escape, pero que

en ningún caso será inferior a 0,2 m. El micrófono será colocado de manera tal

50

que forme un ángulo de 45 grados con el plano vertical que contiene la salida de

los gases de escape. En el caso de vehículos con descarga vertical de gases de

escape, el micrófono se situará a la altura del orificio de escape, orientado hacia

lo alto y manteniendo su eje vertical, y a 0,5 m de la pared más cercana del

vehículo.”

3.5 Ordenanzas Municipales

La M. I. Municipalidad de Guayaquil, el 20 de abril de 1960, expidió la Ordenanza

Municipal “contra ruidos”, en la cual se prohíbe toda producción de ruidos en lugares públicos,

sea cual fuere la forma en que se los provoque, y que de algún modo sean capaces de alterar la

tranquilidad de los vecinos, para cuya contravención se estableció una multa.

Además de esta Ordenanza Municipal para la ciudad de Guayaquil no existen otras para

este aspecto en particular.

51

4. HIPÓTESIS

4.1 HIPÓTESIS GENERAL

La pantalla de Poliestireno (anti-ruido), en cumplimiento con el objetivo de aportar al

desarrollo y la investigación, logra atenuar el ruido realizado por un rodillo liso vibratorio hasta

en 10 db (A).

4.2 VARIABLES E INDICADORES

Variable dependiente Variables independientes Indicadores

Contaminación acústica Operación del rodillo liso

vibratorio en la

compactación de material

de base

Pantalla de poliestireno

Nivel de ruido

52

5. METODOLOGÍA

5.1 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

Para lograr el cumplimiento de los objetivos y la comprobación de la Hipótesis se

efectúan 2 monitoreos de ruido, en diferentes circunstancias, a fin de que el problema que se está

investigando tenga elementos de comparación.

Como caso práctico de investigación, para equipo en operación, en ambiente con vivienda

se ha escogido la obra “Construcción de una vía en el Proyecto Habitacional Mi Lote”, ubicado

en el Km. 16 Vía a Daule.

En la Obra, caso práctico de investigación, se están construyendo una vía interna a nivel,

cuya estructura está compuesta de: relleno con material de préstamo importado (cascajo medio

grueso) en una altura promedio de 60 cm y material de base clase 1 en un espesor de 20 cm; y,

carpeta de hormigón asfáltico de 7.5 cm de espesor, como se muestra en la siguiente figura:

SECCIÓN TÍPICA

Fig. 5.1: Sección típica de la vía

53

En el desarrollo de la investigación se mide el ruido y las vibraciones producidas por el

rodillo liso vibratorio cuando está realizando la compactación de la capa conformada por el

material de base clase 1.

Para una mejor comprensión a continuación se explican los conceptos de compactación y

de Base Clase 1:

La compactación de terrenos: Es un proceso mecánico mediante el cual las partículas

del suelo son obligadas a estar más en contacto las unas con las otras, de manera que se reduzcan

los vacíos entre ellas, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades para poder

trabajar sobre ellas.

La importancia de este proceso radica en el aumento de la resistencia y la disminución de

la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a procesos que aumentan el peso

específico seco.

Base Clase 1: Son bases constituidas por agregados gruesos y finos, triturados en un

100% de acuerdo con lo establecido en la subsección 814 -2 de las Especificaciones Generales

MOP-2002 y graduados uniformemente dentro de los límites granulométricos indicados en la

Tabla 404 1.1 de las Especificaciones Generales MOP-2002.

De acuerdo al diseño del Proyecto, para comprobar la calidad de la construcción, se

deberá realizar en todas las capas de base los ensayos de densidad de campo, usando equipo

54

nuclear debidamente calibrado o mediante el ensayo AASHTO T 147.o T 191. En todo caso, la

densidad mínima de la base no será menor que el 100% de la densidad máxima establecida en

laboratorio, mediante los ensayos de Densidad Máxima y Humedad Optima realizados con las

regulaciones AASHTO T 180, método D.

5.2 DISEÑO EXPERIMENTAL

El diseño experimental consiste en realizar las siguientes mediciones:

a.- Ruido con equipo en operación en ambiente sin vivienda.

b.- Ruido con equipo en operación en ambiente sin vivienda, utilizando una barrera anti ruidos.

Se toma en ambiente sin vivienda debido a que el lugar físico donde se realizan las

mediciones es un proyecto habitacional que está en proceso de construcción y por lo tanto aún

no se encuentra habitado, es decir no existe otro tipo de ruido adicional al de la maquinaria de

construcción.

5.2.1 INVESTIGACIÓN DE CAMPO

“Investigación directa o de campo, es la que se planea, organiza y dirige para

captar información de la realidad empírica que se estudia”, (Rojas, 2008, p.156).

Para realizar esta investigación se procedió a realizar la medición de ruido ocasionado por

un rodillo liso vibratorio, en operación, en una longitud de 80 m, en un primer caso en ambiente

sin vivienda y en un segundo caso en ambiente sin vivienda utilizando una barrera anti ruido,

55

con el fin de realizar un estudio cuantitativo y comparativo del impacto producido por dichos

niveles de presión sonora, en los dos casos.

5.2.2 MÉTODOS, EQUIPOS E INSTRUMENTOS

En el Ecuador existen Leyes que regulan la contaminación ambiental, o establecen los

límites permisibles de emisiones contaminantes hacia el medio ambiente, así como los métodos,

equipos e instrumentos a utilizarse para las mediciones de las emisiones contaminantes. En la

presente investigación se han usado los métodos y equipos establecidos en el Anexo 5 del Libro

IV del Texto Unificado de Legislación Ambiental como se indica a continuación:

“4.1.4 Ruidos producidos por vehículos automotores

4.1.4.1 La Entidad Ambiental de Control establecerá, en conjunto con la

autoridad policial competente, los procedimientos necesarios para el control y

verificación de los niveles de ruido producidos por vehículos automotores.

4.1.4.2 Se establecen los niveles máximos permisibles de nivel de presión

sonora producido por vehículos, los cuales se presentan en la Tabla 3.

TABLA 3

NIVELES DE PRESIÓN SONORA MÁXIMOS PARA VEHÍCULOS AUTOMOTORES

CATEGORÍA DE

VEHÍCULO

DESCRIPCIÓN NPS MÁXIMO (dBA)

Motocicletas: De hasta 200 centímetros cúbicos. 80

56

Entre 200 y 500 c. c. 85

Mayores a 500 c. c. 86

Vehículos:

Transporte de personas, nueve

asientos, incluido el conductor.

80


asientos, incluido el conductor, y

peso no mayor a 3,5 toneladas.

81


asientos, incluido el conductor, y

peso mayor a 3,5 toneladas.

82


asientos, incluido el conductor, peso

mayor a 3,5 toneladas, y potencia de

motor mayor a 200 HP.

85

Vehículos de

Carga:

Peso máximo hasta 3,5

toneladas

81

Peso máximo de 3,5 toneladas

hasta 12,0 toneladas

86

Peso máximo mayor a 12,0

toneladas

88

57

4.1.4.3 De la medición de niveles de ruido producidos por vehículos automotores.- las

mediciones destinadas a verificar los niveles de presión sonora arriba indicados, se

efectuarán con el vehículo estacionado, a su temperatura normal de funcionamiento, y

acelerado a ¾ de su capacidad. En la medición se utilizará un instrumento decibelímetro,

normalizado, previamente calibrado, con filtro de ponderación A y en respuesta lenta. El

micrófono se ubicará a una distancia de 0,5 m del tubo de escape del vehículo siendo

ensayado, y a una altura correspondiente a la salida del tubo de escape, pero que en

ningún caso será inferior a 0,2 m. El micrófono será colocado de manera tal que forme

un ángulo de 45 grados con el plano vertical que contiene la salida de los gases de escape.

En el caso de vehículos con descarga vertical de gases de escape, el micrófono se situará

a la altura del orificio de escape, orientado hacia lo alto y manteniendo su eje vertical, y a

0,5 m de la pared más cercana del vehículo.”

Para el rodillo liso vibratorio utilizado el nivel de presión sonora máximo es de 86 dBA,

es decir el que corresponde a vehículos de carga peso máximo de 3.5 toneladas hasta 12.0

toneladas.

5.3 LOGÍSTICA DEL EXPERIMENTO

5.3.1 UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES

58

Figura No. 5.2: Implantación esquemática de la ubicación de la única estación

Para la investigación el micrófono se ubicó a una distancia de 8.0 m del tubo de escape

del vehículo y a una altura correspondiente a la salida del tubo de escape.

59

Figura No. 5.3: Ubicación del sonómetro

Figura No. 5.4: Ubicación del sonómetro y la pantalla de poliestireno

60

5.3.2 FECHA Y PERÍODO DE TIEMPO EN QUE SE REALIZÓ EL EXPERIMENTO

El experimento se lo realizó el 12 de marzo del 2014 se inició a las 12:30:01, se realizan

2 mediciones, de 20 minutos cada una, de Leq dB(A), desde el momento que el equipo

comienza a recorrer un trayecto de 80 m, de ida y regreso, registrando el tiempo de la medición.

Posteriormente se realizó una tercera medición de 15 minutos que se inició a las 13:45:01,

utilizando la pantalla anti ruido y para el mismo recorrido de 80 m.

5.3.3 EQUIPO UTILIZADO, PERSONAL Y LABORATORIO.

El equipo usado para la medición de los niveles de presión sonora es un sonómetro marca

Casella cel 242 serie No. 801873.

Antes de cada medición, se verificó que la carga de la batería que ocupa el sonómetro se

encontrara en óptimas condiciones.

La compactación se la realizó con un rodillo liso vibratorio marca Ingersoll Rand

SD100D.

El personal que prestó su colaboración para realizar el experimento es: un operador del

sonómetro y dos ayudantes para sostener la barrera anti ruido y el operador del rodillo liso

vibratorio.

Con la información levantada en campo se realizó el procesamiento de datos en el

laboratorio donde se obtuvieron los Niveles de Presión Sonora Equivalente NPSeq, para cada

61

caso.

5.3.4 ESTADO DEL TIEMPO.

El estado del tiempo para el día 12 de marzo del 2014, fecha en que se realizó el

experimento, se obtuvo del INAMHI, quien proporcionó la siguiente información:

Estado del tiempo: Parcial nublado

Temperatura máxima: 33°C

Precipitación: 0%

Humedad: 60-80%

Dirección del viento dominante: SW

Velocidad del viento: 1-2 m/s

5.4 PROCESAMIENTO DE DATOS

Se elaboró una plantilla Excel para presentar las muestras tomadas en campo, en esta

plantilla se encuentra cada dato tomado en cada segundo durante 20 minutos, esto para cada una

de las dos primeras mediciones y para la tercera medición donde se usó la pantalla anti ruido se

procedió de la misma manera con la diferencia de que el tiempo en que se realizó la medición fue

de 15 minutos.

Con los datos obtenidos se realizó un gráfico donde en el eje de las abscisas consta el

tiempo y en el eje de las ordenadas constan los niveles de presión sonora, en este gráfico se

muestran las variaciones de niveles de presión sonora mientras el rodillo se aleja y se acerca al

62

sonómetro en su recorrido de 80 m, en el mismo se discriminan los datos que corresponden

cuando el rodillo se aleja del sonómetro y los datos que corresponden cuando el rodillo se acerca

al sonómetro, con estos datos se realizan tablas en Excel.

Con la longitud de recorrido del rodillo, la misma que es de 80 m y el tiempo que tarda en

recorrer dicha longitud, en cada pasada, se obtiene la velocidad con que el rodillo realiza el

recorrido, la cual es diferente en cada pasada.

Para analizar los resultados en una gráfica, se divide la longitud de 80 m en sub tramos de 4 m de

longitud cada uno, con lo que se obtienen 21 puntos, partiendo de 0 m. Para cada punto, de

acuerdo a la velocidad del rodillo, se ha asignado una medición de Nivel de Presión Sonora.

Se construyen cuatro gráficas: Nivel de Presión Sonora versus Distancia, en las cuales se

presentan los datos de cada pasada del rodillo, para cada caso, que se definen de la siguiente

manera:

a) Nivel de Presión Sonora del Rodillo en operación acercándose al sonómetro

b) Nivel de Presión Sonora del Rodillo en operación alejándose del sonómetro

c) Nivel de Presión Sonora del Rodillo en operación acercándose al sonómetro utilizando

la pantalla anti ruido

d) Nivel de Presión Sonora del Rodillo en operación alejándose del sonómetro utilizando la

pantalla anti ruido

De los Niveles de Presión Sonora que se utilizaron para cada una de las cuatro gráficas se

63

calculó el promedio o Nivel de Presión Sonora equivalente, utilizando la siguiente

fórmula:

NPSeq=10 *log* Ʃ(Pi)10^(NPSi/10)

El Nivel de Presión Sonora equivalente se graficó en cada uno de los casos, para obtener

la fórmula a la que corresponde cada línea promedio o Nivel de Presión Sonora Equivalente con

la cual se realiza la comparación entre las mediciones de Nivel de Presión Sonora del rodillo en

operación con y sin pantalla anti ruido.

64

6. DESCRIPCIÓN DEL CASO DE INVESTIGACIÓN

6.1 DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO DEL PROYECTO

6.1.1 MEDIO FÍSICO

6.1.1.1 CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS

El Área donde se realiza el estudio se encuentra dentro del área geográfica del cantón

Guayaquil, provincia del Guayas, República del Ecuador.

El cantón Guayaquil está ubicado al noroeste de América del Sur, en la costa del Océano

pacífico. Específicamente se encuentra en la parte central de la región litoral, conocida como

costa, en la República del Ecuador.

La ciudad de Guayaquil junto a varios territorios aledaños conforman el cantón

Guayaquil, la ciudad es su cabecera cantonal, tanto la ciudad como el cantón, forman parte de la

provincia del Guayas y Guayaquil es su capital.

La ciudad de Guayaquil se encuentra al noroeste del cantón homónimo, y sus límites

naturales son: al norte el río Daule; al este el río Daule y el río Guayas; al sur por las islas

formadas a partir del estero Salado; al oeste por la cordillera Chongón - Colonche. La mayor

parte se sitúa entre el río Guayas y el estero Salado.

65

6.1.1.2 OROGRAFÍA Y TOPOGRAFÍA

Guayaquil, al igual que el resto de la región litoral, se caracteriza por su llanura, por lo

cual la presencia de altas montañas es nula. Las elevaciones de la región se concentran

principalmente en la cordillera Chongón -Colonche, la cual reúne una gran cantidad de cerros de

baja elevación. La ciudad de Guayaquil está atravesada por varios cerros que son considerados

como pertenecientes a este pequeño sistema montañoso.

El centro y el norte de la ciudad están separados por dos cerros continuos. El cerro Santa

Ana es el más representativo de la ciudad, ya que en él se encuentra el barrio más antiguo. El

cerro del Carmen está ubicado junto al cerro Santa Ana. Hacia el oeste, al otro lado del estero

Salado, se encuentran otros cerros a los cuales se los denomina como cerros de San Eduardo.

Al noroeste de la urbe se encuentran otros cerros apartados de la cordillera denominados

como "Mapasingue", los cuales están habitados en su totalidad por personas de escasos recursos

económicos. Al oeste de Guayaquil se encuentran los primeros cerros de la parte uniforme de la

cordillera Chongón-Colonche, que se prolongan por toda la provincia del Guayas hacia el norte

hasta la provincia de Esmeraldas. En el sector de Los Ceibos se puede apreciar el cerro más alto

de Guayaquil, llamado Cerro Azul.

66

6.1.1.3 GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA

La geomorfología del área de estudio corresponde a una pequeña elevación de rocas

cretácicas rodeadas totalmente por sedimentos cuaternarios recientes. La elevación pertenece a

los ramales orientales de la cordillera Chongón - Colonche que han resistido a los procesos

erosivos por la dureza de sus rocas. Presenta una formal oval con su eje mayor en sentido este

oeste y su eje menor, en sentido Norte-sur.

La estratigrafía del suelo sobre el cual se está realizando la obra está comprendida,

básicamente de la siguiente manera:

Tabla No. 6.1.- Estratigrafía

Descripción del estrato Profundidad

Arcilla negra de baja plasticidad 0.00 m a -2.50 m

Arcilla amarilla de elevada plasticidad con

presencia de limos y arenas finas de consistencia

muy dura

-2.50 m a -3.50 m

Arena arcillosa de elevada compacidad -3.50 m a -4.00 m

Esta información fue proporcionada por el Ing. Vicente León, quien realizó el estudio

geotécnico.

6.1.1.4 USOS DE SUELO EN EL ÁREA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO

67

De acuerdo al Anexo 5 del Libro VI del TULA, el uso del suelo en el área de influencia

del Proyecto corresponde a Zona Residencial Mixta, para lo cual el nivel máximo de ruido

permisible es de: Nivel de presión sonora equivalente = 55 en el horario de 6H00 a 20H00.

6.1.1.5 CLIMA Y TEMPERATURA

El clima del área de influencia directa del proyecto es tipo Tropical Monzón. La ciudad

de Guayaquil presenta dos estaciones climáticas bien marcadas en el transcurso del año. La

primera estación es seca y va desde el mes de mayo hasta el mes de diciembre y la segunda

estación es lluviosa y va desde enero hasta el mes de abril.

En la estación seca se registran menores valores de temperatura comparados a los

registros de temperatura de la época lluviosa. En efecto la temperatura mensual absoluta más

baja corresponde al mes de julio, con un valor de 17,0º C, mientras que la temperatura máxima

absoluta se presentan en el mes de marzo un valor de 37,3º C.

La temperatura media anual de la ciudad es de 24,8°C.

6.1.1.6 PRECIPITACIÓN PLUVIAL

68

La característica fundamental de las lluvias es la marcada variación estacional, así se

tiene elevadas precipitaciones durante la estación lluviosa y sequía durante el estiaje. Los datos

para el período 1.915 hasta 1.999, indican una precipitación media anual de 1.369,5 mm. Las

lluvias se producen, como ya se anotó, entre los meses de enero hasta abril (estación lluviosa),

mientras que los meses secos se extienden a partir del mes de mayo hasta diciembre (estación

seca). El mes en que se produce mayor cantidad de precipitaciones es el de febrero con 334,5

mm. El mes con menor registro de lluvia es el de agosto con apenas 1,1 mm.

Las precipitaciones son mayores cuando tiene lugar el Fenómeno El Niño, alcanzando

niveles extraordinarios, como ocurrió en los años 1982 – 1983 y 1997 – 1998.

6.1.1.7 CALIDAD DEL AIRE

Para describir la calidad del aire se ha recopilado información del Estudio realizado por la

Consultora Wong & Wong para la factibilidad de la Troncales 1, 2 y 3 del Sistema de Transporte

Masivo de la ciudad de Guayaquil.

Una de las Estaciones más cercanas al área de Influencia del Proyecto, corresponde a la

Estacion del Fuerte Huancavilca, los resultados se presentan en el siguiente cuadro:

69

Tabla 6.2.- Concentración de PM10

Concentración de PM10 ( μg/m3)

Punto

Dirección Resultado Promedio

mg/m3

4 Dr. Camilo Ponce y Dr.

Honorato Vasquez

0.03

Fuente: Wong & Wong Consultores, 2003

El estándar de calidad de la EPA para PM10 en un promedio de 24 horas es de 150 μg/m3.

El rango estándar del Banco Mundial es de 110 μg/m3 en la misma base la EPA también ha

establecido un estándar anual para PM10 de 50 μg/m3. Los datos obtenidos respecto al promedio

de 24 horas indican que los niveles están por debajo de los criterios de calidad del aire de la

EPA y el Banco Mundial.

Otros parámetros de calidad como monóxido de carbono, dióxido de azufre, óxidos de

nitrógeno y plomo se registran mediciones que se indican en el siguiente cuadro:

70

Tabla No. 6.3.- Análisis del aire

Resultado de Análisis del Aire en el Fuerte Huancavilca

Estación CO SO2 Nox Pb

Fuerte Huancavilca: Dr.

Camilo Ponce y Dr.

Honorato Vásquez

10.25 0.01 0.35 0.00


Los resultados están dentro de los límites permisibles.

6.1.1.8 RUIDO

La Consultora Wong & Wong para el Estudio de factibilidad de la Troncales 1, 2 y 3 del

Sistema de Transporte Masivo de la ciudad de Guayaquil, efectuó mediciones de ruido, al igual

que los casos anteriores se tomó la Estación del Fuerte Huancavilca, que es la más cercana al

área de influencia del Proyecto. Los resultados obtenidos Promedio son:

Tabla No. 6.4.- Análisis del aire - ruido

Resultado de Análisis del Aire en el Fuerte Huancavilca (ruido)

Estación período Mínimo

(dBA)

Máximo

(dBA)

71

Fuerte Huancavilca: Dr.

Camilo Ponce y Dr.

Honorato Vásquez

8H00 a

20H00

73.5 88.1


Los resultados obtenidos superan los valores permisibles, de acuerdo al uso de suelo

establecido en el Anexo 5 del Libro VI del TULA.

6.1.2 MEDIO BIÓTICO

No existe gran cantidad de información sobre aspectos biológicos y ecológicos de la

zona. Existe información general sobre estos aspectos en el estudio realizado por el Ing. Luis

Cañadas, El Mapa Bioclimático y Ecológico del Ecuador (1.983). Luis Cañadas, basándose en la

clasificación de Holdrigde determinó que Guayaquil se encuentra en la zona denominada bosque

muy seco Tropical (b.m.s.T.), caracterizada por tener 8 meses ecológicamente secos (mayo

hasta diciembre), de los cuales son considerados 172 días ecológicamente secos.

6.1.2.1 FLORA

Según el mapa de la vegetación remanente en las tres regiones naturales del Ecuador

continental (1996), elaborado por Sierra (1999), (Mapa 1), se puede determinar a simple vista

que se trata de una zona con alta intervención humana, es así que es predominante en el sector la

72

presencia de Acacias amarillas (40 aproximadamente), cercas de ficus, y, algarrobo (4), ceibo

(5), y nig ito (6).

A continuación se indica detalla cada una de las especies que se han identificado en el

área de influencia del proyecto.

Tabla No. 6.5.- Especies arbóreas identificadas

Plantas maderables (árboles)

Familia Nombre común Nombre científico

Bombacaceae Ceibo Ceiba pentandra (L.)

Bombacaceae Ceibo lanudo Pochota trinitensis

(Urb) Steyemark &

Stevens

Eleocarpaceae Niguito, capulin,

comida de paloma

Muntigia calabura L.

Meliaceae Nim, Neem Azaderachata indica

A. Juss (Melia

azadirachta L.)

Minosaceae Algarrobo Propsopis juliflora

(Swartz) DC.

Arbustos

73

Familia Nombre común Nombre científico

Euphorbiaceae Higuerilla Ricinus comunis L.

6.1.2.2 FAUNA

No existen especien endémicas ni en peligro, se trata de un área con alto nivel de

intervención humana.

6.1.3 MEDIO SOCIOECONÓMICO Y CULTURAL

6.1.3.1 GENERALIDADES

Los resultados del procesamiento de la información del INEC. El detalle de la evaluación

de los datos obtenidos se indica a continuación:

Según el censo de 1990, la población de Guayaquil fue de 1’570.396 habitantes; como la

superficie que ocupa es de 5.190.5 Km2, a la fecha del censo el cantón tenía una densidad

poblacional de 302.6 habitantes por Km2. Para el año 2001 la población de Guayaquil se

incrementó a 1’985.379 personas, para una densidad poblacional también incrementada a 389

habitantes por Km2. El cantón Guayaquil para el año 2001, incrementó su población en más del

tercio al correspondiente al año censal de 1990. Para el año 2010 la población del cantón

Guayaquil fue de 2.350.915.

6.1.3.2 PLANES DE DESARROLLO

74

El propio Proyecto habitacional Mi Lote es un plan de desarrollo sobre el área de estudio.

Además existen planes parciales de dotación de servicios de infraestructura urbana como:

alcantarillado sanitario, alcantarillado de aguas lluvias (INTERAGUA), corredores viales de

transporte masivo (Municipio de Guayaquil).

6.1.3.3 SERVICIOS BÁSICOS

6.1.3.3.1 INFRAESTRUCTURA DE AGUA POTABLE

Siendo el área de estudio un proyecto habitacional nuevo, en el mismo se está realizando

la instalación de infraestructura de agua potable. Instalaciones están siendo realizadas por la

concesionaria INTERAGUA.

6.1.3.3.2 INFRAESTRUCTURA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL

Al igual que la instalación de la infraestructura para dotar de agua potable al Proyecto

Habitacional Mi Lote, la concesionaria INTERAGUA también se encuentra realizando las

instalaciones para el alcantarillado sanitario y pluvial.

6.1.3.3.3 INFRAESTRUCTURA DE ENERGÍA ELÉCTRICA

La infraestructura para abastecer de energía eléctrica al Proyecto Habitacional Mi Lote

está siendo instalada por la Empresa Eléctrica de Guayaquil en el sector.

6.2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

6.2.1 DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DEL PROYECTO

75

El Proyecto habitacional denominado Mi Lote consta de tres etapas: 1, 2A y 2B, tiene un

área total de 3.238.86 Ha, para 13.231 lotes y cada lote tiene un área promedio de 96 m2, el

Proyecto habitacional está ubicado al Noroeste de la ciudad de Guayaquil en la prolongación de

la Av. Rosavin, a la altura del Km. 16.5 de la vía a Daule, entre el canal de CEDEGE y las

estribaciones de Cerro Azul

Figura No. 6.1: Ubicación general del Proyecto

Este Proyecto habitacional contará con todos los servicios básicos, los mismos que se

están instalando, además de un sistema de tratamiento de aguas residuales que consta de un

sistema de 3 lagunas en serie: Anaeróbica, Facultativa y Maduración; y, una estación de bombeo

con una línea de impulsión hacia las lagunas.

Dentro del Proyecto Habitacional se están construyendo las vías internas, aceras bordillos

y toda la infraestructura que requiere un proyecto de vivienda, entre éstas se encuentra la vía de

76

acceso que conecta el extremo final norte de la vía principal del proyecto Mi Lote con la

plataforma de las lagunas anaeróbicas. Esta vía tiene una longitud de 460.0 m, con una sección

transversal, con un ancho total de 7.00 m, lo que incluye 1,00 m de espaldón a cada lado. La

estación de bombeo se está implantando a un costado de la vía, y la línea de impulsión se

instalará a lo largo de ésta.

Figura No. 6.2: Sistema de tratamiento de aguas residuales

En la vía de acceso que conecta el extremo final norte de la vía principal del proyecto Mi

Lote con la plataforma de las lagunas anaeróbicas es donde se realizó el experimento.

77

La estructura de la vía está compuesta de: relleno con material de préstamo importado

(cascajo medio grueso) en una altura promedio de 60 cm y material de base clase 1 en un

espesor de 20 cm; y, carpeta de hormigón asfáltico de 7.5 cm de espesor.

Figura No. 6.3: Implantación de la vía donde se realizó el experimento

6.2.2 RUBROS RELACIONADOS CON LA INVESTIGACIÓN

El rubro relacionado con la investigación es: Compactación del material de base clase 1

de 20 cm de espesor.

6.2.3 CANTIDADES DE OBRA

El volumen de material de base clase 1 compactado con el rodillo liso vibratorio, en el

cual se realizó el experimento es de 112 m3.

78

7. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS.

En función de los objetivos de la investigación y considerando la metodología propuesta,

a continuación se muestran y analizan los resultados obtenidos mediante el uso de tablas y

gráficas; esta presentación ha sido dividida en dos principales sub capítulos, uno destinado al

análisis de la información respecto a la experimentación sin la utilización de la pantalla anti-

ruido (objetivo 2) y otro con pantalla (objetivo 3); a su vez, de cada sub capítulo se mostrarán las

gráficas correspondientes al registro primario, gráficas de procesamiento de la información y

tabla resumen de la estadística descriptiva.

7.1 RESULTADOS DE NIVELES DE PRESIÓN SONORA (NPS) SIN USO DE

PANTALLA ANTI RUIDO.

Los resultados que a continuación se presentan corresponden al experimento sin pantalla

anti-ruido considerando la operación de la maquinaria pesada, esto es el Rodillo Liso Vibratorio,

como fue explicado en la metodología el equipo de medición (Sonómetro) permaneció en un

lugar fijo mientras la maquinaria realizaba su operación de trabajo, es decir se alejaba y acercaba

del equipo de medición; la Gráfica No. 7.1 muestra los resultados obtenidos y en el Anexo 1 se

podrán observar los registros primarios.

En función de los resultados de la gráfica se observa, en términos generales, el siguiente

comportamiento:

79

En la medida que la máquina se aleja el NSP disminuye y viceversa, originando los picos

inferiores (alrededor de 60 dB(A)) y superiores (alrededor de 75 dB(A)) de la gráfica

respectivamente.

El tiempo en que se aleja y acerca la máquina, de acuerdo a los resultados, es de un

promedio de 100 segundos; lo que genera una velocidad de operación de 6.00 km/hora.

Los mencionados valores picos prácticamente se mantienen constantes; es decir que la

atenuación por efecto del alejamiento o acercamiento de la maquinaria representa en este

caso particular una diferencia promedio de 15.2 dB (A) para una distancia de 80 m

considerada desde la estación de monitoreo.

Siguiendo la metodología propuesta, a efectos de establecer una fórmula de atenuación

del NSP por efecto del alejamiento de la maquinaria se realizó el ejercició de concentrar los

resultados en dos grupos, uno que representa los datos cuando la máquina se aleja y otro cuando

se acerca, es necesario especificar que el análisis de estos grupos, en definitiva, pretende validar

la información respecto a su tendecia y comportamiento ya que, en términos de atenuación del

sonido, representan la misma condición de investigación; estos resultados son observados en las

Gráficas No. 7.2 y No. 7.3 respectivamente.

80

Gráfi

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o. 7.1

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81

Gráfi

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82

Gráfi

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o. 7.3

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esult

ados

del

Pro

cesa

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aria

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jándose

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so d

e P

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Anti

-ruid

o.

Niv

el d

e pre

sión S

onora

en f

unci

ón d

e la

dis

tanci

a

83

La Gráfica No. 7.2 y No. 7.3 permiten afirmar lo siguientes:

Se presenta una relación directa entre el NPS y la distancia de operación de la máquina,

verificado en los dos sentidos, alejándose y acercándose; en la medida que se aleja o

acerca la maquinaria los valores del NPS disminuyen y aumentan respectivamente.

Esta relación, considerando la teoría de Líneas de Tendencia, se ajusta a un

corportamiento lineal, cuya ecuación se muestra en la Tabla No. 7.1, donde se observan

valores de R2 superiores a 0.95.

Tabla No. 7.1.- Ecuación de la Atenuación de NPS vs. Distancia

Condición Ecuación R2

Maquinaria

alejándose

NSP=-0.1933575X+76.388 0.9589

Maquinaria

acercándose

NSP=0.1973X+60.503 0.9889

En términos generales, las ecuaciones determinadas describen un comportamiento que se

resumen en la siguiente expresión:

“La atenuación del NPS en función de la distancia para el caso estudiado esta dado por

el NPS inicial sumado a la distancia multiplicada por un factor de atenuación de 0.19 por metro

líneal”

84

Es decir, si el NPS a la distancia 0, es igual a 76,388, a los 10 metros, el NPS se reduce en

(0.19 x 10 m) = 1.9 dB (A), es decir será (76,388 – 1.9) = 74,488 dB(A).

Los resultados de la estadística descriptiva de los resultados se muestran en la Tabla No.

7.2.

Tabla No. 7.2.- Resultados de la Estadística Descriptiva

Condición Distancia

0+000

Distancia

0+080

NPS

Diferencia

Mínimo 73.90 60.20 13.7

Máximo 82.60 65.70 16.9

NPSequiv. 76.50 61.03 15.47

Desviación 2.04 1,22 -

Los resultados mostrados en la Tabla No. 7.2, permiten afirmar lo siguiente:

La diferencia entre los mínimos y máximo a una distacia de 0+000 y 0+080 m, esta en el

orden entre 13.7 y 16.9 dB(A), esta diferencia entre los valores (16.9 – 13.7) esto es 3.2

dB(A) es motivado principalmente por las desviaciones que se presentan por factores

externos.

En definitiva, el valor de NPSequiv. 15.47 dB(A), la diferencia entre los promedios a una

distancia de 0+000 y 0+080 m, representa la atenuación que se origina a una distancia de

80 m.

85

La desviación que se presenta esta gobernada principalmente por valores de NPS

externos no propios del experimento, los cuales fueron descartados para efectos de

obtener las tendencias reales.

El NPSequiv. total obtenido es de 74.24 dB (A)

7.2 RESULTADOS DE NIVELES DE PRESIÓN SONORA (NPS) USANDO LA

PANTALLA ANTI RUIDO.

Los resultados que a continuación se presentan corresponden al experimento usando

pantalla anti-ruido considerando la operación de la maquinaria pesada, esto es el Rodillo Liso

Vibratorio, como fue explicado en la metodología, el equipo de medición (Sonómetro)

permaneció en un lugar fijo mientras la maquinaria realizaba su operación de trabajo, es decir se

alejaba y acercaba del equipo de medición; la Gráfica No. 7.4 muestra los resultados obtenidos y

en el Anexo 2 se podrán observar los registros primarios.

Al igual que el caso anterior, en función de los resultados de la gráfica se observa, en

términos generales, el siguiente comportamiento:

En la medida que la maquinaria se aleja el NSP disminuye y viceversa, originando los

picos inferiores (alrededor de 59 dB(A)) y superiores (alrededor de 66 dB(A)) de la gráfia

respectivamente.

El tiempo en que se aleja y acerca la maquinaria, de acuerdo a los resultados, es de un

promedio de 80 a100 segundos; lo que genera una velocidad de operación de 5.5 a 6.00

km/hora.

86

Los mencionados valores picos prácticamente se mantienen constantes; es decir, que la

atenuación por efecto del alejamiento o acercamiento de la maquinaria representa en este

caso particular una diferencia promedio de 17 dB(A) para una distancia de 80 m

considerada desde la estación de monitoreo.

Siguiendo la metodología propuesta, a efectos de establecer una fórmula de atenuación

del NSP por efecto del alejamiento de la maquinaria se realizó el ejercició de concentrar los

resultados en dos, un grupo que representan los datos cuando la máquina se aleja y otro cuando

se acerca, con el uso de la pantalla antiruido, de la misma manera que en el caso sin pantalla, se

especifica que el análisis de estos grupos, en definitiva, pretende validar la información respecto

a su tendecia y comportamiento ya que, en términos de atenuación del sonido, representan la

misma condición de investigación; estos resultados son observados en las Gráficas No. 7.5 y No.

7.6 respectivamente.

87

Gráfi

ca N

o. 7.4

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88

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89

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el d

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sión S

onora

en f

unci

ón d

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dis

tanci

a

90

La Gráfica No. 7.5 y No. 7.6 permiten afirmar lo siguientes:

Se presenta una relación directa entre el NPS y la distancia de operación de la máquina,

verificado en los dos sentidos, alejándose y acercándose; en la medida que se aleja o

acerca la maquinaria los valores del NPS disminuyen y aumentan respectivamente.

Esta relación, considerando la teoría de Líneas de Tendencia, se ajusta a un

corportamiento lineal, cuya ecuación se muestra en la Tabla No. 7.3, donde se observan

valores de R2 superiores a 0.88.

Tabla No. 7.3.- Ecuación de la Atenuación de NPS vs. Distancia

Condición Ecuación R2

Maquinaria

alejándose

NSP=-0.0696125X+66.016 0.8872

Maquinaria

acercándose

NSP=0.07042875X+59,661 0.89

En términos generales, las ecuaciones determinadas describen un comportamiento que se


“La atenuación del NPS en función de la distancia para el caso estudiado esta dado por

el NPS inicial sumado a la distancia multiplicada por un factor de atenuación de 0.07 por metro

líneal”

91

Es decir, si el NPS a la distancia 0, es igual a 66,016, a los 10 metros, el NPS se reduce en

(0.07 x 10 m) = 0.7 dB(A), es decir será (66,016 – 0.70) = 65,316 dB(A).

Los resultados de la estadística descriptiva de los resultados se muestran en la Tabla No.

7.4.

Tabla No. 7.4.- Resultados de la Estadística Descriptiva

Condición Distancia

0+000

Distancia

0+080

NPS

Diferencia

Mínimo 64.70 59.00 5.7

Máximo 70.10 59.90 10.2

NPSequiv. 66.40 59.24 7.16

Desviación 1,50 0,26 -

Los resultados mostrados en la Tabla No. 7.4, permiten afirmar lo siguiente:

La diferencia entre los mínimos y máximos a una distacia de 0+000 y 0+080 m, está en el

orden entre 5.7 y 10.2 dB(A), esta diferencia entre los valores (10.2 – 5.7) esto es 4.5

dB(A) es motivado principalmente por las desviaciones que se presentan por factores

externos.

En definitiva, el valor de NPSequiv. 7.16 dB (A), diferencia entre los promedios a una

distancia de 0+000 y 0+080 m, representa la atenuación que se origina a una distancia de

80 m.

92

La desviación que se presenta está gobernada principalmente por valores de NPS

externos no propios del experimento, los cuales fueron descartados para efectos de

obtener las tendencias reales.

El NPSequiv. total obtenido es de 63.97 dB (A)

7.3 DISCUSIÓN Y COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS CON PANTALLA Y SIN

PANTALLA.

En función de los resultados obtenidos y procesados que se presentan en la Tabla No. 7.5

a continuación se realiza un análisis del impacto que genera el uso de la pantalla anti-ruido.

Tabla No. 7.5.- Resultados Con y Sin Pantalla

Condición NPSequiv SIN

PANTALLA

NPSequiv CON

PANTALLA

Diferencia

0+000 76.50 66.40 10.1

0+080 61.03 59.24 1.79

Diferencia 15.47 7.16 -

En la distancia 0+000 la pantalla anti-ruido motiva una atenuación que representa el

13.20% del Nivel de Presión Sonora sin pantalla; y, a la distancia de 0+080 una

atenuación que representa 2.9%; es decir en la medida que se aleja la fuente de

generación de ruido los niveles de atenuación, producto del uso de la pantalla anti ruido,

disminuyen.

93

Asimilando las tendencias y considerando una tendencia líneal, en función de los

resultados obtenidos se puede determinar la siguiente fórmula de atenuación en función

del uso de la pantalla anti ruido.

Atenuación por uso de Pantalla = 10.1 – (0.07) x Distancia.

En términos generales, la ecuación determinada describe un comportamiento que se


“La atenuación del NPS producto del uso de la Pantalla Anti-ruido en función de la

distancia para el caso estudiado está dado por la atenuación inicial en el punto 0+000 restado

de la distancia multiplicada por un factor de atenuación de 0.07 por metro líneal”

Considerando la fórmula y realizando el despeje respectivo para determinar la distancia

en la cual la atenuación por el uso de la pantalla es cero se obtiene una distancia de

144.29. metros, como resultado de 10.1/0.07.

La expresión anterior permite afirmar que el uso de la pantalla anti-ruido logra generar

una atenuación hasta una distancia de 144.29 metros.

94

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

8.1 CONCLUSIONES

Una vez realizada la presentación de resultados; y, su análisis y discusión se obtuvo que

con el uso de la pantalla anti ruido se logra una atenuación de 10.1 dB(A) en la distancia 0+000

con respecto a la ubicación del sonómetro y de la pantalla anti ruido y de 1.79 dB(A) en la

distancia 0+080.

Se concluye en lo siguiente:

Con la pantalla anti ruido usada, la misma que es de poliestireno de dimensiones 2.44 m

x 2.44 m y de 24 mm espesor, contribuye a la mitigación del ruido generado por un rodillo liso

vibratorio en operación compactando una capa de 20 cm de material de base Clase 1 (material de

relleno en vías), hasta en 10.1 dB(A), es decir que se cumple con el valor de 10 dB(A) que fue

el establecido en la hipótesis.

Con el uso de la pantalla antiruido, situado únicamente en un punto, se logró una

atenuación del ruido generado por un rodillo liso vibratorio en operación compactando una capa

de 20 cm de material de base Clase 1 (material de relleno en vías), hasta una distancia de 144.29

m.

95

Con el resultado obtenido se ha logrado comprobar que el valor establecido en la

hipótesis se cumple y se puede afirmar que la utilización de las pantallas anti ruidos si es

importante para mejorar la calidad del ambiente.

8.2 RECOMENDACIONES

Se recomienda lo siguiente:

En los Estudios de Impactos Ambientales de las Obras Urbanas, donde se utilice equipo

caminero, incluir en el Plan de Manejo Ambiental el uso de pantallas anti ruido para

disminuir los Niveles de Presión Sonora hacia las personas que habitan en sectores

aledaños a las Obras.

Para optimizar la disminución del ruido se deben realizar permanentes mantenimientos a

las maquinarias.

En obras de mayor magnitud como son carreteras se debe considerar pantallas anti ruido

para los lugares poblados.

96

9. BIBLIOGRAFÍA.

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97

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http/www.industria.ccoo.es

98

ANEXOS

ANEXO 1

<CEL-242 Data>

Version 035-07

<Run>

Start 12/03/2014 12:51:11

Duration 0:20:00

Serial Number 801873

Run 2

Range 60-130 dB

Overload No

Battery Low No

Interval Seconds 1

<Broadband>

LAImax 85.5

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