Tesis Completa final - Repositorio Universidad de Guayaquil

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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
CONTACTO CON AUTOR:
Teléfono:
0994819784
CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN
Nombre:
Teléfono:
SÍ
NO
E-mail:
[email protected]
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
iii
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]
iv
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.
v
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.
vi
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
vii
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
viii
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
ix
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
051
050
Indicadores…..…….................................................
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
x
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
066
Proyecto…..….……………………………….…..…..……
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 …………………..…..…
6.1.3.3.3Infraestructura de Energía Eléctrica..……
074
074
6.2 Descripción del Proyecto…………………………………………
074
6.2.1 Descripción y ubicación del Proyecto……...……………
074
xi
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
xii
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
xiii
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Contenido
Figura No. 2.1
Figura No. 5.1
Figura No. 5.2
Figura No. 5.3
Figura No. 5.4
Figura No. 6.1
Figura No. 6.2
Figura No.6.3
Figura No. 7.1
Figura No. 7.2
Figura No. 7.3
Figura No. 7.4
Figura No. 7.5
Figura No. 7.6
Pág.
Ilustración de difracción, reflexión y refracción
del sonido..........................................................
Sección típica de la vía……………...….………...
Implantación esquemática de la ubicación de la
única estación…………………………………......
Ubicación del sonómetro……….…...….………...
Ubicación del sonómetro y la pantalla anti
ruido……………………………………………...
Ubicación general del Proyecto……..…………...
Sistema de tratamiento de aguas residuales......
Implantación de la vía donde se realizó el
experimento…………………………………...
Resultado de registro primario sin uso de pantalla
anti ruido – Nivel de presión sonora en función
del tiempo…………………………..
Resultado
del
procesamiento
Maquinaria
acercándose sin uso de pantalla anti ruido –
Nivel de presión sonora en función de la
distancia…………………..……………………..
Resultado
del
procesamiento
Maquinaria
alejándose sin uso de pantalla anti ruido – Nivel
de presión sonora en función de la
distancia…………………..………………………….
Resultado de registro primario usando pantalla
anti ruido – Nivel de presión sonora en función
del tiempo……………………………………………
Resultado
del
procesamiento
Maquinaria
acercándose usando pantalla anti ruido – Nivel
de presión sonora en función de la
distancia…………………..………………………….
Resultado
del
procesamiento
Maquinaria
alejándose usando pantalla anti ruido – Nivel de
presión
sonora
en
función
de
la
distancia…………………..……………………..
023
052
058
059
059
075
076
077
080
081
082
087
088
089
xiv
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
xv
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.
xvi
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)
1
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
2
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.
3
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.
4
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.
5
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)
6
“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
7
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).
8
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.
9
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
10
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
11
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
12
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.
13
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.
14
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)
15
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
16
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)
17
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)
18
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.
19
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.
20
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
21
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.
22
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.
23
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:
24
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
25
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
26
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.
27
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
28
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
29
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.
30
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
31
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.
32
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".
33
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).
34
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:
35
“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.
36
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.
37
TABLA 1
NIVELES MÁXIMOS DE RUIDO PERMISIBLES SEGÚN USO DEL SUELO
TIPO DE ZONA
NIVEL DE PRESIÓN SONORA
SEGÚN USO
EQUIVALENTE NPS eq [dB(A)]
DE
DE 20H00 A
DE SUELO
06H00 A
06H00
20H00
Zona hospitalaria y
45
35
Zona Residencial
50
40
Zona Residencial mixta
55
45
Zona Comercial
60
50
65
55
70
65
educativa
Zona
Comercial
mixta
Zona Industrial
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.
38
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:
39
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
40
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.
41
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.
42
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
43
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:
NPSeq  10 * log*  Pi 10
NPSi
10
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
44
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
45
DIFERENCIA
ENTRE
FIJA
NPSEQ
Y
NPSEQ
ARITMÉTICA
DE LA
DE
FUENTE
RUIDO
DE
CORREC
CIÓN
FONDO (DBA)
10 ó mayor
0
De 6 a 9
-1
De 4 a 5
-2
3
-3
Medición
Menor a 3
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;
46
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.
47
TABLA 3
NIVELES DE PRESIÓN SONORA MÁXIMOS PARA VEHÍCULOS AUTOMOTORES
CATEGORÍA DE
NPS MÁXIMO
DESCRIPCIÓN
VEHÍCULO
(dBA)
De hasta 200 centímetros
Motocicletas:
80
cúbicos.
Entre 200 y 500 c. c.
85
Mayores a 500 c. c.
86
Transporte de personas,
Vehículos:
nueve asientos, incluido el
80
conductor.
Transporte de personas,
nueve asientos, incluido el
81
conductor, y peso no mayor a
3,5 toneladas.
Transporte de personas,
nueve asientos, incluido el
82
conductor, y peso mayor a
3,5 toneladas.
48
Transporte de personas,
nueve asientos, incluido el
conductor, peso mayor a 3,5
85
toneladas, y potencia de
motor mayor a 200 HP.
Vehículos de
Peso máximo hasta 3,5
Carga:
toneladas
81
Peso máximo de 3,5
toneladas hasta 12,0
86
toneladas
Peso máximo mayor a
88
12,0 toneladas
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
49
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.
50
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
Contaminación acústica
Variables independientes
Indicadores
Operación del rodillo liso
Nivel de ruido
vibratorio
en
la
compactación de material
de base
Pantalla de poliestireno
51
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
52
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
53
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,
54
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
DESCRIPCIÓN
NPS MÁXIMO (dBA)
VEHÍCULO
Motocicletas:
De hasta 200 centímetros cúbicos.
80
55
Entre 200 y 500 c. c.
85
Mayores a 500 c. c.
86
Transporte de personas, nueve
Vehículos:
80
asientos, incluido el conductor.
Transporte de personas, nueve
asientos, incluido el conductor, y
81
peso no mayor a 3,5 toneladas.
Transporte de personas, nueve
asientos, incluido el conductor, y
82
peso mayor a 3,5 toneladas.
Transporte de personas, nueve
asientos, incluido el conductor, peso
85
mayor a 3,5 toneladas, y potencia de
motor mayor a 200 HP.
Vehículos de
Peso máximo hasta 3,5
Carga:
toneladas
81
Peso máximo de 3,5 toneladas
86
hasta 12,0 toneladas
Peso máximo mayor a 12,0
88
toneladas
56
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
57
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.
58
Figura No. 5.3: Ubicación del sonómetro
Figura No. 5.4: Ubicación del sonómetro y la pantalla de poliestireno
59
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
60
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
61
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
62
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.
63
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.
64
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.
65
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
Arcilla negra de baja plasticidad
Arcilla
amarilla
de
elevada
Profundidad
0.00 m a -2.50 m
plasticidad con
-2.50 m a -3.50 m
presencia de limos y arenas finas de consistencia
muy dura
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
66
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
67
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:
68
Tabla 6.2.- Concentración de PM10
Concentración de PM10 ( μg/m3)
Punto
Dirección
Resultado
Promedio
mg/m3
4
Dr. Camilo Ponce y Dr.
0.03
Honorato Vasquez
Fuente: Wong & Wong Consultores, 2003
El estándar de calidad de la EPA para PM 10 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:
69
Tabla No. 6.3.- Análisis del aire
Resultado de Análisis del Aire en el Fuerte Huancavilca
Estación
CO
SO2
Nox
Pb
Fuerte Huancavilca: Dr.
10.25
0.01
0.35
0.00
Camilo Ponce y Dr.
Honorato Vásquez
Fuente: Wong & Wong Consultores, 2003
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
Máximo
(dBA)
(dBA)
70
Fuerte Huancavilca: Dr.
8H00 a
Camilo Ponce y Dr.
20H00
73.5
88.1
Honorato Vásquez
Fuente: Wong & Wong Consultores, 2003
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
71
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,
Muntigia calabura L.
comida de paloma
Meliaceae
Nim, Neem
Azaderachata indica
A.
Juss
(Melia
azadirachta L.)
Minosaceae
Algarrobo
Propsopis
juliflora
(Swartz) DC.
Arbustos
72
Familia
Euphorbiaceae
Nombre común
Higuerilla
Nombre científico
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
73
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
74
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
75
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.
76
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.
77
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 antiruido (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:
78

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.
79
80
Gráfica No. 7.1.- Resultados del Registro Primario – Sin uso de Pantalla Anti-ruido.
Nivel de Presión Sonora en el tiempo.
81
Gráfica No. 7.2.- Resultados del Procesamiento Maquinaria acercándose – Sin uso de Pantalla Anti-ruido.
Nivel de presión Sonora en función de la distancia
82
Gráfica No. 7.3.- Resultados del Procesamiento Maquinaria alejándose – Sin uso de Pantalla Anti-ruido.
Nivel de presión Sonora en función de la distancia
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
NSP=-0.1933575X+76.388
0.9589
NSP=0.1973X+60.503
0.9889
alejándose
Maquinaria
acercándose
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”
83
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
Distancia
NPS
0+000
0+080
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.
84

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.
85

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.
86
87
Gráfica No. 7.4.- Resultados del Registro Primario – Usando Pantalla Anti-ruido.
Nivel de Presión Sonora en el tiempo.
88
Gráfica No. 7.5.- Resultados del Procesamiento Maquinaria acercándose – Usando Pantalla Anti-ruido.
Nivel de presión Sonora en función de la distancia
89
Gráfica No. 7.6.- Resultados del Procesamiento Maquinaria alejándose – Usando Pantalla Anti-ruido.
Nivel de presión Sonora en función de la distancia
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
NSP=-0.0696125X+66.016
0.8872
NSP=0.07042875X+59,661
0.89
alejándose
Maquinaria
acercándose
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 0.07 por metro
líneal”
90
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
Distancia
NPS
0+000
0+080
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.
91

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
NPSequiv CON
Diferencia
PANTALLA
PANTALLA
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.
92

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
resumen en la siguiente expresión:
“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.
93
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.
94
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.
95
9. BIBLIOGRAFÍA.
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Barrios , M., Morán , N., Bracho , J., Prieto, Y., & Rabenstein, M. (2007). Contaminación Acústica.
Maracaibo: Univeridad Rafael Belloso Chacin.
Falagán , M., Cangá, A., Ferrer, P., & Fernández, J. M. (2000). Manual Basico de Prevención de Riesgos
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97
ANEXOS
ANEXO 1
<CEL-242
Data>
Version
035-07
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125
ANEXO 2
<CEL-242
Data>
Version
035-07
<Run>
Start
Duration
Serial
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Range
Overload
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<Broadband>
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