TEMA 06 ECA (ATMÓSFERA) (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Valencia (UV)
Grado Ciencias Ambientales - 2º curso
Asignatura EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
Año del apunte 2016
Páginas 10
Fecha de subida 13/04/2016
Descargas 6
Subido por

Vista previa del texto

Unybook: Egarciamarin TEMA 06. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA: EL RUIDO INTRODUCCIÓN – ACÚSTICA FÍSICA: el sonido es una onda longitudinal que se propaga necesariamente en un medio físico elástico con una velocidad determinada (depende del medio).
El sonido audible por el oído humano (muy sensible a las frecuencias medias) es una perturbación detectada por nuestro oído, producida por las rápidas variaciones de presión en el medio (ej. aire, agua) por encima y por debajo delvalor de la presión del medio (patm ≈ 105 Pa) y provoca una sensación en nuestro cerebro (subjetiva) = dificultad evaluación.
El oído humano tiene mayor sensibilidad a las frecuencias medias (1kHz ‐ 4 kHz):  Frecuencia (υ) audible  20 Hz - 20 kHz.
 Amplitud onda presión, Δp, pequeña (10‐6 Pa) ‐ 20 µPa – 100 Pa  se mide con un barómetro.
Los parámetros característicos del sonido son: frecuencia (υ), energía (E), amplitud de presión (P), intensidad de energía radiada (I), potencia de la fuente (W), resistencia (o impedancia) acústica (Z =c·ρ)  SPL: Sound Pressure Level.
La intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia.
NIVEL DE INTENSIDAD O SENSACIÓN SONORA (LEVEL OF INTENSITY = LI): no existe una relación lineal entre el estímulo y el receptor del sonido  medido en decibelios (dB).
En la escala de decibelios, siendo k = 10:  Límite inferior: l = 10-12 W·m-2 = 0 dB.
 Límite superior: l = 105 W·m-2 = 170 dB.
Aunque se pueden percibir sonidos con intensidades de hasta 105 W·m-2, a partir de 1 W·m-2 se produce una sensación dolorosa, por lo que este valor se ha fijado como el máximo tolerante para el oído humano (umbral de dolor), que corresponde a un límite superior del nivel de intensidad de 120 dB.
1 Unybook: Egarciamarin El nivel de sensación sonora en función de la presión (LP) y de la potencia acústica (LW) de una fuente puntual se calcula mediante: NIVEL SONORO CONTINUO EQUIVALENTE (Leq): la media logarítmica de los niveles sonoros medidos durante un tiempo de un sonido real y representa el nivel sonoro del sonido continuo que tuviese la misma energía acústica que el sonido fluctuante real durante el mismo periodo de tiempo.
donde LIi es el nivel sonoro correspondiente al intervalo de tiempo de medida Ti y T es el tiempo total de medida Cabe destacar que:  Leq contiene dos conceptos: nivel en dB y tiempo de exposición.
 La gran importancia del Leq reside en: o Es el principal parámetro utilizado en la Legislación Española y Comunitaria para la protección de los trabajadores contra el ruido R.D.
1316/1989 y Directiva 86/188/CEE.
o Se utiliza en la definición de índices para el control del ruido por tráfico en casi todas las legislaciones.
ADICIÓN DE NIVELES SONOROS: los decibelios no se pueden sumar directamente.
Si una máquina emite un sonido de frecuencia 1000 Hz tal que percibimos una sensación sonora LI = 100 dB y se añade otra máquina emitiendo un sonido de las mismas características, la sensación sonora que percibiremos no es de 200 dB. La intensidad de energía que nos llega con un solo foco será: Cuando se dobla el sonido, en dB son 3 unidades más.
mientras que con dos focos, la intensidad será el doble (I = 2·10-2 W·m-2) y percibiremos un nivel de intensidad sonora: 2 Unybook: Egarciamarin LA PERCEPCIÓN DE LOS SONIDOS: es subjetiva y depende de múltiples factores. Aparecen dos conceptos esencialmente distintos aunque íntimamente relacionados:  La onda sonora o ente físico capaz de producir la sensación de sonido.
 La sonoridad o sensación subjetiva producida por ciertas variaciones de presión en el oído.
LP o LI  ventaja: una medida objetiva y sencilla de la intensidad del sonido  desventaja: no representa con precisión lo que realmente percibe nuestro oído La causa es debida a la sensibilidad del oído humano depende mucho de la frecuencia y se comporta de diferente manera para diferentes niveles físicos del sonido, es decir, para sonidos de diferente amplitud.
Por ejemplo, a muy bajos niveles de intensidad (sonidos débiles), sólo los sonidos de frecuencias medias son audibles, mientras que a altos niveles (sonidos fuertes), todas las frecuencias se escuchan más o menos como si fueran el mismo sonido.
A la característica del sonido por la que dos vibraciones de frecuencia y amplitud diferentes nos parecen iguales la llamamos sonoridad.
CURVAS EQUISONORAS O ISOFONAS: Fletcher y Munson elaboraron las curvas equisonoras o isofónicas (igual nivel de sonoridad)  experiencias sobre ≈ 30000 personas de 18‐25 años con audición normal.
El experimento que llevaron a cabo fue escuchar un tono puro de 1000 Hz y compararlo con otro tono puro de diferente frecuencia variando el nivel de presión sonoro hasta igualar la sensación producida por ambos.
Los resultados de los promedios de estas experiencias son las curvas equisonoras que muestran los sonidos de igual sonoridad para el oído humano (unidad es el fon).
Cada curva equisonora está formada por los sonidos que, para el oído humano, son el mismo sonido aunque sus características físicas (frecuencia, intensidad, etc.) sean distintas.
3 Unybook: Egarciamarin A lo largo de cada curva los sonidos nos parecerán igualmente intensos, aunque los niveles de presión varíen considerablemente, naciendo la unidad de medida de nivel sonoro o sonoridad que llamamos fon.
La característica principal de esta unidad de medida es físicamente variable pero, subjetivamente constante y no es posible relacionarla matemáticamente con los parámetros físicos que rigen los movimientos vibratorios, estando obligados para ello a hacer uso de las tablas o gráficas isofónicas para relacionar fones entre sí se opera igual que con los dB.
Por definición el fon es la unidad de nivel de sonoridad y equivale al valor en decibelios (nivel de presión sonora) de un tono puro de 1000 Hz que produce la misma sensación de sonoridad que el sonido considerado de acuerdo con las curvas isofónicas de Fletcher y Munson  1 Fon = 1 dB a 1000 Hz.
ESCALAS DE PONDERACIÓN: filtros que intentan reproducir las curvas equisonoras atenuando las frecuencias bajas y muy altas y dejando casi inalteradas las frecuencias medias para adaptar las medidas físicas de sonidos a las características del oído humano que se comporta de diferente manera con respecto a la frecuencia para diferentes niveles físicos del sonido  un único filtro no es suficiente y se han definido varios filtros o escalas de ponderación en función del rango de frecuencias e intensidades del sonido a medir.
4 Unybook: Egarciamarin Las curvas son más aplanadas conforme subimos, y más cóncavas conforme bajamos.
CARACTERÍSTICAS DE LOS FILTROS ESTÁNDAR A, B, C Y D: dB que hay que sumar para obtener la respuesta normalizada de un sonido de 1000 HZ:     Red A: sonidos de bajo nivel (> 40 dB).
Red B: sonidos de nivel medio (40-70 dB).
Red C: sonidos elevados (< 70 dB).
Red D: ruido de aviones.
El resultado de una medición con la red de ponderación A se expresa en dBA, de forma análoga para las otras redes.
APARATOS DE MEDIDA: SONÓMETROS: se clasifican por su precisión (+ preciso (tipo 0)  + impreciso (tipo 3)). Los sonómetros miden el nivel acústico (promediado en el tiempo) de las ondas sonoras que inciden sobre una membrana elástica (micrófono).
Llevan filtros de ponderación de frecuencias con algunas de las escalas A, B ó C, siendo la más usada la escala de ponderación A, desarrollada para simular la curva de respuesta del oído humano a niveles moderados  se correlaciona mejor con la molestia de un sonido.
Suelen llevar incorporado un dispositivo de calibrado interno (fuente de sonido patrón para ajustar todo el equipo).
DOSÍMETROS (PROTECCIÓN PERSONAL CONTRA EL RUIDO): dosis de ruido. Relacionan nivel de presión sonora con el tiempo de exposición al mismo.
La unidad de medida es el Pa2·h.
ANALIZADOR DE FRECUENCIAS: equipo de medición acústica que permite analizar los componentes en frecuencia de un sonido.
RUIDO COMO CONTAMINANTE: no existe una única definición de ruido:     Sonido molesto, bien por su incoherencia, por su volumen o por ambos.
Sonido no deseado.
Combinación de sonidos no coordinados que producen una sensación desagradable.
Sonido susceptible de producir efectos fisiológicos o psicológicos sobre una persona o grupo de personas o que interfiera e impida alguna actividad humana.
5 Unybook: Egarciamarin El ruido siempre ha sido un problema ambiental importante  actividad humana FUENTES O FOCOS DE RUIDO:  Industria, especialmente la metalmecánica emite altos niveles de ruido.
 Tráfico terrestre y aéreo: Un gran número de coches, camiones, aviones y trenes transitan regularmente con motores Diesel sin silenciadores adecuados.
 Construcción.
 Locales de ocio perturban la tranquilidad de sus vecinos.
GRANDES DIFERENCIAS CON RESPECTO A OTROS CONTAMINANTES:  Contaminante más barato de producir y necesita muy poca energía para ser emitido.
 Complejo de medir y cuantificar (legislación para sonidos excesivos).
 No deja residuos, no tiene un efecto acumulativo en el medio, pero si puede tener un efecto acumulativo en sus efectos en el hombre.
 Es localizado, es decir, tiene un radio de acción mucho menor que otros contaminantes.
 No se traslada a través de los sistemas naturales.
 Se percibe sólo por un sentido, el oído, lo cual hace subestimar su efecto.
 Primeras medidas: fijación de los niveles máximos de ruido para coches, aviones  Impacto medidas legislativas  el ruido de coches se ha reducido en un 85% desde 1970.
ORIGEN DEPENDE DE FACTORES:  Características del ruido (depende de la fuente).
 Tipo de fuente (cambia la sensación de molestia en el ser humano).
 Niveles de ruido en el entorno: un sonido que puede ser considerado como agradable (un concierto de música) se convierte en un ruido molesto si el receptor pretende dormir.
 Sensibilidad al ruido de los receptores (usos del suelo).
 Periodo del día en el que se produce (día, noche).
 Día de la semana: sonidos que durante la actividad laboral pasan desapercibidos, se convierten en ruidos perfectamente reconocibles en periodos de descanso.
Algunas actividades o estados requieren ambientes sonoros más silenciosos (lectura, enfermedades, conversaciones, etc.), percibiéndose como ruido cualquier sonido que no se relacione con la actividad.
LEGISLACIÓN: los estudios y encuestas psicosociológicas resultan imprescindibles para establecer qué indicadores de ruido son los que se correlacionan mejor con las molestias percibidas.
El objetivo de estos indicadores es fijar una base numérica sobre la cual regular, controlar, reprimir o prevenir actividades ruidosas.
6 Unybook: Egarciamarin Tras muchos años de investigación no se ha conseguido aún una unanimidad de criterios en cuanto a la validez de los indicadores utilizados hasta la actualidad (en continuo debate y revisión).
Según el documento emitido por la Unión Europea, los indicadores de ruido deberían tener varios atributos para su adopción generalizada, entre otros:  Aplicabilidad práctica: la facilidad para calcularlo a partir de mediciones efectuadas con equipamiento ampliamente disponible.
 Transparencia: que resulte sencillo de explicar y entender.
RD 1513/2005 por el que se desarrolla la Ley del Ruido 37/2003 en lo referente a la evaluación y gestión del ruido ambiental.
ÍNDICES DE RUIDO: LeqA: nivel de ruido continuo equivalente ponderado A Calcula el nivel de un ruido supuesto constante que tuviera la misma energía que la señal de ruido acústico variable que está siendo medida  usan la A porque es la que mejor se correlaciona con las molestias que producen los sonidos: El LeqA se expresa en dBA, y no tiene sentido si no va acompañado de una base de tiempo o intervalo de observación = LeqA,T = parámetro destacado  no es una medida de la molestia de un ruido, aunque se correlaciona bien con la molestia.
Ej.: Se analiza el nivel de exposición al ruido del personal de una termoeléctrica en una jornada laboral de 12 horas. El personal se expone 6 h a 78 dBA, 2 h a 44 dBA y 4 h a 65 dBA. ¿Cuál será el nivel sonoro continuo equivalente para la jornada, LeqA,12? La intensidad siempre es constante.
NIVEL DE EVALUACIÓN (Lr): cuando un gran número de personas están involucradas, las reacciones tienden a distribuirse alrededor de un promedio y el parámetro L r intenta poner un valor numérico a un ruido, con el objeto de cuantificar su molestia en relación a la población en general.
Se define en la norma ISO 1996‐2 y se trata básicamente de una medida de la exposición al ruido corregida por factores conocidos que incrementan la molestia.
Se utiliza para comparar niveles medidos con límites de ruido que varían, generalmente dependiendo del uso de la zona que esté siendo investigada.
Lr = LeqA + kI + kT + kR + kS 7 Unybook: Egarciamarin El parámetro básico es LeqA y las "penalizaciones" (k) añadidas son:     k I : por impulsos en el ruido k T : por tono y contenido de información k R : por la hora del día k S es una penalización (positiva o negativa) para ciertas fuentes y situaciones Las normas internacionales describen como determinar Lr, pero no imponen límites legales (regulados por el país o autoridad local) ya que las diferencias en el estilo de vida, el clima (actividades al aire libre, ventanas abiertas o cerradas, etc.) y el diseño de los edificios hacen que la armonización internacional de los límites de ruido sea difícil.
NIVELES PERCENTILES LAN,T: el nivel de ruido ponderado A excedido durante el N% del tiempo de medida T.
LA10, LA50, LA90: nivel sonoro superado durante el 10%, 50% y 90% del tiempo de medida, T, respectivamente ‐ Ej.: L A90 = 45 dB(A)  durante el 90% del tiempo de medida los niveles son superiores a 45 dB(A) También se suelen utilizar con frecuencia los niveles LA1 y LA99, que representan los niveles sonoros superados durante el 1% y el 99% del tiempo total de medida  valores máximo (LA1) y mínimo (LA99) del nivel sonoro fluctuante considerado  usados para el tráfico.
RUIDO DE TRÁFICO RODADO: fuente de ruido más importante en todos los países y la causa más frecuente de molestias e interferencias por lo que las medidas de reducción del ruido del tráfico tienen prioridad absoluta  incluye los aviones.
El LeqA es el índice de ruido preferido por casi todos los países, pero también se utilizan el nivel de evaluación, Lr y el nivel percentil L A10.
CONTROL EN EL TRABAJO: DOSIS PORCENTUAL DE RUIDO: establece, con respecto a una referencia establecida por las normas o leyes de cada país, el tanto por ciento de energía sonora absorbida por el personal que trabaja en determinado puesto de trabajo.
Se puede medir directamente con los dosímetros. Es posible obtener el nivel sonoro continuo equivalente, LeqA,T, para un tiempo determinado T, si se conoce la dosis de ruido, E: Definiéndose la Dosis porcentual de ruido (D), relacionada con una de referencia, como: donde E0 es la dosis de referencia (E0 = 1.012 Pa2h) correspondiente, para un tiempo de 8 h a un nivel sonoro equivalente de 85 dBA, aceptado en la mayoría de los países: 8 Unybook: Egarciamarin y siendo 94 un valor de ajuste, al igual que el 10.
Hay países que tienen los 90 dBA como promedio de la jornada de trabajo de 8h.
Si el nivel de ruido se mantiene constante toda la jornada de referencia (8h), pero la medida del dosímetro es de un tiempo inferior, tmedida, la dosis E es (E debe ser en relación a T): Ej.: En una empresa se registró, en una jornada de 5 h, una dosis de ruido de 1’68 Pa h: 2 Es decir, la exposición sobrepasa lo establecido como tolerable para ambientes industriales (100%) por lo que se requerirán protección auditiva y medidas de control del nivel sonoro.
El nivel sonoro continuo equivalente, LeqA,8, será de 89’3 dBA que sobrepasa los 85 dBA del nivel de referencia: TIEMPO DE EXPOSICIÓN: es también un ajuste de datos experimentales: Es el tiempo, T, que es admisible tolerar determinado nivel de exposición personal, LeqA para sufrir daños mínimos; pero si LeqA ≥ 115 dBA, no se recomienda exponerse, sin protección, ni siquiera por escasos segundos.
En el ejemplo anterior en que el nivel sonoro equivalente de una jornada de 8 h era de 89.3 dBA, el tiempo máximo de exposición será de 177 minutos (=3 h).
9 Unybook: Egarciamarin MARCO LEGAL: COMUNIDAD EUROPEA: DIRECTIVA 2002/49/CE de 25 de junio de 2002.
NACIONAL: Ley 37/2003 del Ruido, de 17 de noviembre.
REAL DECRETO 1513/2005, de 16 de diciembre, por el que se desarrolla la Ley del Ruido 37/2003, de 17 de noviembre, en lo referente a la evaluación y gestión del ruido ambiental AUTONÓMICO: Ley 7/2002, de 3 de diciembre, de la Generalitat Valenciana de Protección contra la Contaminación Acústica.
DECRETO 104/2006, de 14 de julio del Consell, de planificación y gestión en materia de contaminación acústica MARCO JURÍDICO DE PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES COMUNIDAD EUROPEA: DIRECTIVA 2003/10/CE NACIONAL: REAL DECRETO 286/06, de 10 de marzo, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al ruido.
VALORES SUPERIORES DE EXPOSICIÓN QUE DAN LUGAR A UNA ACCIÓN: 10 ...