CONTROLRUIDO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA
Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”
TESIS
“CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA”
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
PRESENTA:
NAYELI YADIRA FRIAS ALVAREZ
ASESORES:
Dr. PABLO LIZANA PAULIN
Dr. SERGIO GARCÍA BERISTAIN
MÉXICO, D.F
JUNIO 2013
**CONTROL DE RUIDO EN EL
LABORATORIO DE ISISA**
INDICE
OBJETIVO: ................................................................................................................................................... 6
JUSTIFICACIÓN: ........................................................................................................................................... 7
RESÚMEN:................................................................................................................................................... 8
INTRODUCCIÓN:.......................................................................................................................................... 9
CONTAMINACIÓN ACÚSTICA ................................................................................................................... 9
CONTROL DE RUIDO .............................................................................................................................. 10
CAPITULO 1: FUNDAMENTOS TEORICOS.................................................................................................... 11
1.1 RUIDO.............................................................................................................................................. 11
1.1.1 RUIDO ACÚSTICO ..................................................................................................................... 12
1.1.2 CLASIFICACIÓN DEL RUIDO ....................................................................................................... 12
1.2 TIPOS DE RUIDO............................................................................................................................... 13
1.2.1 RUIDO FLUCTUANTE................................................................................................................. 13
1.2.2 RUIDO INTERMITENTE.............................................................................................................. 13
1.3 UNIDADES DE MEDICIÓN ACÚSTICA................................................................................................. 13
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
1.3.1 FRECUENCIAS Y ANCHO DE BANDAS NORMALIZADOS .............................................................. 13
1.3.2 AMPLITUD................................................................................................................................. 14
1.3.3 DECIBEL..................................................................................................................................... 14
1.3.4 DECIBEL PONDERADO............................................................................................................... 14
1.3.5 UNIDADES BASADAS EN EL DECIBEL.......................................................................................... 15
1.3.6 APLICACIONES EN ACÚSTICA ..................................................................................................... 15
1.3.7 INTENSIDAD SONORA............................................................................................................... 15
1.3.8 INTENSIDAD EN DECIBELES (dB) DE DIFERENTES FUENTES DE SONIDOS COMÚNES ................... 16
1.3.9 PRESIÓN SONORA ..................................................................................................................... 16
2. CONTROL DE RUIDO........................................................................................................................... 17
2.1 DEFINICIÓN DE CONTROL DE RUIDO........................................................................................... 17
2.2 TÉCNICAS DE CONTROL DE RUIDO................................................................................................ 17
2.3 PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN ESPACIOS................................................................................... 18
2.4 AISLAMIENTO ACÚSTICO ............................................................................................................. 21
2.5 PROCESO DE TRANSMISIÓN ACÚSTICA ........................................................................................ 21
3. RUIDO INDUSTRIAL ............................................................................................................................ 27
3.1 MEDICIÓN DEL RUIDO INDUSTRIAL ............................................................................................. 27
3.2 RUIDO INDUSTRIAL Y EFECTOS DE SALUD.................................................................................... 27
3.2.1 LA NOCIVIDAD DEL RUIDO DEPENDE DE 5 FACTORES FUNDAMENTALES: .................................. 29
3
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
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3.2.2 MECANISMOS Y TIPOS............................................................................................................... 33
CAPITÚLO 2: PROBLEMÁTICA EN EL LABORATORIO DE ISISA ...................................................................... 39
2.1 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE RUIDO.................................................................................. 39
2.1.1 ESTRUCTURA DEL LABORATORIO DE ISISA..................................................................................... 40
2.1.2 FUENTE DE RUIDO PRINCIPAL ....................................................................................................... 54
CAPITÚLO 3: PROPUESTA DE SOLUCIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................... 58
3.1 CONTROL DE RUIDO DENTRO DEL LABORATORIO DE ISISA .......................................................... 58
3.2 MOTOR DE DIESEL....................................................................................................................... 74
3.3
ESTUDIO ECONÓMICO .............................................................................................................. 87
CONCLUSIÓN............................................................................................................................................. 91
BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS: .................................................................................................................. 94
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................................ 94
REFERENCIAS......................................................................................................................................... 95
ANEXOS:.................................................................................................................................................... 96
CUESTIONARIO SOBRE CONFORT ACÚSTICO .......................................................................................... 96
LEGISLACION Y RECOMENDACIONES ................................................................................................... 109
APÉNDICE:............................................................................................................................................... 110
COEFICIENTES DE ABSORCIÓN SONORA............................................................................................... 110
MOTOR DE DIESEL. .............................................................................................................................. 115
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO ........................................................................................................ 115
VENTAJAS Y DESVENTAJAS................................................................................................................... 116
GLOSARIO:............................................................................................................................................... 117
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FRIAS
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OBJETIVO:
Controlar el nivel de ruido de un Motor de Diesel ubicado dentro del laboratorio de ISISA.
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JUSTIFICACIÓN:
Dentro de la Unidad Profesional Adolfo López Mateos se localiza un Laboratorio de ISISA donde
su principal problemática es un Motor de Diesel que genera elevado nivel de ruido, por lo que se
necesita realizar un control de ruido de esa máquina.
Es necesario tomar medidas de protección sobre esta máquina, porque afectan directamente a la
salud y seguridad tanto de los alumnos como de los profesores que hacen uso de este laboratorio, los
cuales a corto o largo plazo pueden llegar a provocar daños irreversibles en su audición por el alto
nivel de ruido que se maneja de mencionado motor de diesel.
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
RESÚMEN:
Se resuelve un problema de ruido dentro de un laboratorio de ESIME
ZACATENCO, se decidió este lugar porque no se tiene las medidas correctas
de control de ruido dentro del recinto, es decir que afectan a su entorno e
incluso para los propios alumnos que toman la clase dentro del laboratorio, la
principal fuente de ruido es un Motor de Diesel que al ser activado para fines
prácticos, afectan la salud de los estudiantes así como también afectan sus
clases teóricas de los laboratorios vecinos.
Se resuelve esta problemática por medio de una propuesta de aislamiento
del recinto donde el cual se generan niveles sonoros bastante altos, que en
este caso es el Laboratorio de ISISA.
Se espera que con esta propuesta las autoridades del plantel, brinden
apoyo para este acondicionamiento del laboratorio, ya que es un problema
tanto de salud y aprendizaje de los alumnos.
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FRIAS
ALVAREZ
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INTRODUCCIÓN:
CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
La contaminación acústica es considerada por la mayoría de la población de las grandes ciudades
como un factor medioambiental muy importante, que incide principalmente en su calidad de vida.
La contaminación ambiental urbana o ruido ambiental es una consecuencia directa no deseada de
las propias actividades que se desarrollan en las grandes ciudades.
El termino contaminación acústica hace referencia al ruido cuando este se considera como un
contaminante, es decir, un sonido molesto que puede producir efectos fisiológicos y psicológicos
nocivos para una persona o grupo de personas.
La causa principal de la contaminación acústica es la actividad humana, el transporte, la
construcción de edificios y obras públicas, la industria, entre otras.
Los efectos producidos por el ruido pueden ser fisiológicos, como la pérdida de audición, y
psicológicos, como la irritabilidad exagerada.
El ruido se mide en decibeles (dB); los equipos de medida más utilizados son los sonómetros.
Un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS), considera los 50dB como el límite
superior deseable.
Técnicamente, el ruido es un tipo de energía secundaria de los procesos o actividades que se
propaga en el ambiente en forma de vibraciones desde el transmisor hasta el receptor a una
velocidad determinada y disminuyendo su intensidad con la distancia y el entorno físico.
La contaminación acústica perturba las diferentes actividades comunitarias, interfiriendo la
comunicación hablada, base esta de la comunicación humana, perturbando el sueño, el descanso, y
la relajación, impidiendo la concentración y el aprendizaje, y que es más grave, creando estados de
cansancio y tensión que pueden degenerar enfermedades de tipo nervioso y cardiovascular.
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, del desarrollo de nuevos
medios de transporte y del crecimiento de ciudades cuando comienza a aparecer realmente el
problema de la contaminación acústica urbana.
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Las causas fundamentales son, entre otras, el aumento espectacular del parque automovilístico
en los últimos años y el hecho particular de que las ciudades no habían sido concebidas para
soportar los medios de transporte, con calles estrechas y firmes poco adecuados.
Además de estas fuentes de ruido, en nuestras ciudades aparece una gran variedad de otras
fuentes sonoras, como son las actividades industriales, las obras públicas, las de construcción, los
servicios de limpieza y recogida de basuras, sirenas y alarmas, así como las actividades lúdicas y
recreativas, entre otras, que en su conjunto llegan a originar lo que se conoce como contaminación
acústica urbana.
CONTROL DE RUIDO
El control del ruido está formado por aquel conjunto de medidas (tanto a nivel normativo como a
nivel de ingeniería y su aplicación) que tienen como objetivo general asegurar unos niveles de ruido
aceptables según la legislación vigente en cualquiera de los ámbitos de la sociedad.
En las sociedades actuales la contaminación acústica se está convirtiendo en un tema que genera
una gran sensibilización. Cada vez existen más y más detallados informes científicos que nos alertan
sobre el peligro de estar sometidos a unas condiciones laborales con altos niveles de presión sonora.
Estos estudios han ido extendiendo su foco de atención a situaciones de estrés acústico más
moderado como pueden ser las condiciones de vida cotidianas en una gran ciudad. Estos estudios
han ayudado en gran medida a generar esta sensibilización en las instituciones gubernamentales que
se están traduciendo en leyes, normativas y ordenanzas.
Basándonos en los conocimientos actuales y la normativa técnica relacionada hemos desarrollado
el presente documento con la finalidad de prevenir las molestias e interferencias en la comunicación
debidas al ruido dentro del entorno de trabajo y escolar. Se incluye un cuestionario de análisis y
evaluación del ruido perturbador.
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CAPITULO 1: FUNDAMENTOS TEORICOS
1.1 RUIDO
Sonido no deseado por el receptor, que le molesta para escuchar el sonido que le interesa, o
ninguno. Ruido es la sensación auditiva inarticulada generalmente desagradable. En el medio
ambiente, se define como todo lo molesto para el oído. Desde ese punto de vista, la más excelsa
música puede ser calificada como ruido por aquella persona que en cierto momento no desee oírla.
En el ámbito de la comunicación sonora, se define como ruido todo sonido no deseado que
interfiere en la comunicación entre las personas o en sus actividades.
Cuando se utiliza la expresión ruido como sinónimo de contaminación acústica, se está haciendo
referencia a un ruido (sonido), con una intensidad alta (o una suma de intensidades), que puede
resultar incluso perjudicial para la salud humana. Contra el ruido excesivo se usan tapones para los
oídos y orejeras (cascos para las orejas, los cuales contienen una electrónica que disminuye los de
los ruidos exteriores, disminuyéndolos o haciendo que su audición sea más agradable), para así
evitar la pérdida de audición (que, si no se controla, puede provocar la sordera).
ALGUNOS EFECTOS DEL RUIDO SOBRE LA SALUD:
Enfermedades fisiológicas: Se pueden producir en el trabajo o ambientes sonoros en torno a los
100 decibelios, algunas tan importantes como la pérdida parcial o total de la audición.
Enfermedades psíquicas: Producidas por exceso de ruido, se pueden citar el estrés, las
alteraciones del sueño, disminución de la atención, depresión, falta de rendimiento o agresividad.
Enfermedades sociológicas: Alteraciones en la comunicación, el rendimiento, etc.
El estudio del ruido, la vibración y la severidad en un sistema se denomina NVH. Estos
estudios van orientados a medir y modificar los parámetros que le dan nombre y que se dan
en vehículos a motor, de forma más detallada, en coches y camiones.
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LÍMITES:
Los entornos con más de 65 decibelios (dB) se consideran inaceptables.
Por debajo 80 dB el oído humano no presenta alteraciones definitivas. Estos niveles generan
molestias pasajeras denominadas fatiga auditiva, donde los elementos transductores (oído interno) no
sufren problemas definitivos. Cuando la intensidad supera los 90 dB comienzan a aparecer lesiones
irreversibles tanto mayores cuanto mayor sea la exposición y la susceptibilidad personal.
1.1.1 RUIDO ACÚSTICO
Ruido acústico es aquel ruido (entendido como sonido molesto) producido por la mezcla de ondas
sonoras de distintas frecuencias y distintas amplitudes. La mezcla se produce a diferentes niveles ya
que se conjugan tanto las frecuencias fundamentales como los armónicos que las acompañan. La
representación gráfica de este ruido es la de una onda sin forma (la sinusoide ha desaparecido).
1.1.2 CLASIFICACIÓN DEL RUIDO
Se pueden hacer dos clasificaciones diferentes de ruido acústico, las mismas se podrían hacer
con cualquier otro ruido:
1. En función de la intensidad en conjunción con el periodo.
2. En función de la frecuencia.
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1.2 TIPOS DE RUIDO
1.2.1 RUIDO FLUCTUANTE
El ruido fluctuante es aquel cuyo nivel sonoro fluctúa durante todo el período de medición,
presenta diferencias mayores a 6dB(A) entre los valores máximos y mínimos.
1.2.2 RUIDO INTERMITENTE
Presenta características estables o fluctuantes durante un segundo o más, seguidas por
interrupciones mayores o iguales a 0.5 segundos.
1.3 UNIDADES DE MEDICIÓN ACÚSTICA
1.3.1 FRECUENCIAS Y ANCHO DE BANDAS NORMALIZADOS
Frecuencia es el número de variación de presión por segundo, se mide en Hz. Las mediciones
acústicas también se realizan a determinadas frecuencias, de acuerdo con las normas
correspondientes. Estas frecuencias se establecen con base en la frecuencia de 1 KHz. Se han
establecido tres series de frecuencias denominadas octavas (1/1), medias octavas (1/2) y tercios de
octava (1/3) de banda.
Los seres humanos sólo podemos percibir el sonido en un rango de frecuencias relativamente
reducido, aproximadamente entre 20 y 20 000 Hz. 1
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“MANUAL DE MEDIDAS ACUSTICAS Y CONTROL DE RUIDO”
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1.3.2 AMPLITUD
Es la característica de las ondas sonoras que percibimos como volumen. La amplitud es la
máxima distancia que un punto del medio en que se propaga la onda se desplaza de la posición de
equilibrio; esta distancia corresponde al grado de movimiento de las moléculas de aire en una onda
sonora. Al aumentar su movimiento, golpean el tímpano con una fuerza mayor, por lo que el oído
percibe un sonido más fuerte. Un tono con amplitudes baja, media y alta demuestra el cambio del
sonido resultante.
1.3.3 DECIBEL
Equivale a la décima parte de un bel. Una unidad de referencia para medir la potencia de una
señal o la intensidad de un sonido. El nombre bel viene del físico norteamericano Alexander Graham
Bell (1847-1922).
El decibel es una unidad relativa de una señal, tal como la potencia, voltaje, etc. Los logaritmos
son muy usados debido a que la señal en decibeles (dB) puede ser fácilmente sumada o restada y
también por la razón de que el oído humano responde naturalmente a niveles de señal en una forma
aproximadamente logarítmica.
1.3.4 DECIBEL PONDERADO
El oído humano no percibe igual las distintas frecuencias y alcanza el máximo de percepción en
las medias, de ahí que para aproximar más la unidad a la realidad auditiva, se ponderen las unidades
(para ello se utilizan las llamadas curvas isofónicas).
Por este motivo se definió el decibel A (dBA), una unidad de nivel sonoro medido con un filtro
previo que quita parte de las bajas y las muy altas frecuencias. De esta manera, después de la
medición se filtra el sonido para conservar solamente las frecuencias más dañinas para el oído, razón
por la cual la exposición medida en dBA es un buen indicador del riesgo auditivo y vital.
Hay además otras unidades ponderadas, como dBC, dBD, adecuadas para medir la reacción del
oído ante distintos niveles de sonoridad.
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
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1.3.5 UNIDADES BASADAS EN EL DECIBEL
Como el decibel es adimensional y relativo, para medir valores absolutos se necesita especificar a
qué unidades está referida la medida:

dBSPL: Hace referencia al nivel de presión sonora. Es la medida, por ejemplo, usada para
referirse a ganancia o atenuación de volúmen. Para sonido en el aire, toma como unidad de
referencia 20 micropascal.

dBW: La W indica que el decibel hace referencia a volts. Es decir, se toma como referencia 1
W (volt). Así, a un volt le corresponden 0 dBW.
1.3.6 APLICACIONES EN ACÚSTICA
El decibel es la principal unidad de medida utilizada para el nivel de potencia o nivel de intensidad
del sonido.
En esta aplicación la escala termina hacia los 140 dB, donde se llega al umbral del dolor.
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 y su
submúltiplo el decibel, resultan adecuados para valorar la percepción de los sonidos por un oyente.
Se define como la comparación (relación) entre dos sonidos porque en los estudios sobre acústica
fisiológica se vio 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. Normalmente una diferencia de 3 decibeles, que
representa el doble de señal, es la mínima diferencia apreciable por un oído humano sano. Una
diferencia de 10 decibeles es aparentemente el doble de señal aunque la diferencia de sonoridad sea
de diez veces.
1.3.7 INTENSIDAD SONORA
Es la energía que atraviesa en la unidad de tiempo la unidad de superficie, perpendicular a la
dirección de propagación de las ondas, se mide en watt/m 2.
La intensidad relativa de un sonido con respecto a otro se define como 10 veces el logaritmo (con
base 10) de la razón de sus intensidades. Los niveles así definidos expresados en decibel (dB), son
una cantidad adimensional.
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La intensidad fisiológica o sensación sonora de un sonido se mide en decibeles (dB). Por
ejemplo, el umbral de la audición está en 0 dB, la intensidad fisiológica de un susurro corresponde a
unos 10 dB y el ruido de las olas en la costa a unos 40 dB. La escala de sensación sonora es
logarítmica, lo que significa que un aumento de 10 dB corresponde a una intensidad 10 veces mayor:
por ejemplo, el ruido de las olas en la costa es 1000 veces más intenso que un susurro, lo que
equivale a un aumento de 30 dB.
1.3.8 INTENSIDAD EN DECIBELES (dB) DE DIFERENTES FUENTES DE SONIDOS
COMÚNES
El ruido impulsivo es aquel ruido cuya intensidad aumenta bruscamente durante un impulso. La
duración de este impulso es breve, en comparación con el tiempo que transcurre entre un impulso y
otro. Suele ser bastante más molesto que el ruido continuo.
1.3.9 PRESIÓN SONORA
Es la variación de Presión que puede ser detectada por el oído humano. El umbral de percepción
para un individuo se produce a partir de una presión sonora de 2x10-5 Nw/m2. La poca operatividad
de esta escala, hace necesario utilizar los decibeles (dB) para expresar la magnitud de la presión
sonora, la cual es el logaritmo (de base 10) de la relación de dos intensidades y viene dada por la
siguiente expresión:
NP (dB) = 10log (P1/P0)
Nivel de Presión (dB) = 10log (Presión acústica existente/Presión acústica de referencia)
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
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2. CONTROL DE RUIDO
2.1 DEFINICIÓN DE CONTROL DE RUIDO
Técnica para obtener unos valores de ruido aceptables dependiendo de las condiciones. Para
ello se necesita recordar los siguientes conceptos básicos:
 Sonido:
Alteración que puede ser detectada por el odio humano.
 Ruido:
Cualquier perturbación del sonido no deseada.
Debemos de entender que el control de ruido es distinto a la reducción del ruido. Habrá
circunstancias en las que haya que aumentar el ruido para conseguir un ruido aceptable.
Para comprenderlo mejor lo mostramos con el siguiente ejemplo:
En la sala de espera de una consulta médica, si tenemos un silencio absoluto se podría
escuchar la conversación que se mantiene en el interior de la consulta, por ello se tendrían
dos opciones:

Se incrementa el ruido en la sala de espera mediante sistemas de
ventilación para mantener la privacidad.2

Se hace la pared que separa ambas salas con un material que absorba
mejor el sonido.
SOLUCIÓN VIABLE: La 1º opción es mucho más económica.
2.2 TÉCNICAS DE CONTROL DE RUIDO
Técnicas de control de ruido:
 En la fuente.
 En la vía de transmisión.
 En el receptor.
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“CONTROL DE RUIDO”
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En la fuente:
 Reducir la amplitud de las fuerzas que generan el ruido.
 Reducir la vibración de los componentes.
En la vía de propagación:
 Barreras entre fuente y receptor.
 Cambiar la orientación.
 Cerramientos.
En el receptor:
 Aparatos de protección del oído.
 Cabinas.
2.3 PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN ESPACIOS
Dos tipos fundamentales de propagación del sonido:

En espacios cerrados.

En espacios abierto.
La principal diferencia entre ambos esta en las reflexiones que se producen contra los
límites de los espacios cerrados.
Aún siendo propagación en espacio libre, muy rara vez se propaga totalmente libre,
siempre habrá una pequeña atenuación que se puede llegar a ser una barrera, de ahí que
distinguiremos entre atenuación y barreras.
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2.3.1 PROPAGACIÓN LIBRE
ATENUACIÓN:
Fórmula general de la atenuación:
At = Adiv + Aaire + Asuelo + Amisc
En donde:
At
= Atenuación.
Adiv= Expansión esférica de la energía acústica.
Aaire= Transformación de una parte de energía en calor.
Asuelo= Rebotes de la onda contra la superficie.
Amisc= Otros tipos de atenuación: vegetación, edificios, etc.
BARRERAS:
Se definen como cualquier obstáculo contra el sonido que bloquea al receptor la línea de visión de
la fuente sonora.
 La medida que nos da una barrera es la pérdida por inserción (IL).
 Tenemos dos tipos de barreras:
Barreras Delgadas: Formadas por vallas, muros simples.
Barreras Gruesas (aprox. 3 m de grosor): Formadas por edificios, diques,etc.
Para ambos casos el cálculo de IL (Pérdida por inserción) sería: IL = 10 log [3+10 NK]
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
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2.3.2 PROPAGACIÓN EN ESPACIOS CERRADOS
La principal característica son las reflexiones y absorciones por parte de las paredes del recinto,
dependiendo del tipo de material una mayor parte de la energía acústica será absorbida por la pared.
El valor de esta absorción sería:
A = Asuperficie + Aaire+ Amobiliario (Sabinos)
En una habitación nos llegan dos tipos de sonidos:
El directo producido por la fuente.
El reflejado que produce el fenómeno de REVERBACIÓN que es la
persistencia del sonido una vez ha cesado en la fuente.
Vemos un ejemplo de cómo se produce la reflexión de las ondas sonoras a medida que avanza
en el tiempo:
FIG 2.3.2 EJEMPLO DE REFLEXIÓN
De ahí que se pueden definir dos tipos de niveles sonoros en una habitación:
 Directo: Ld = Lw -20 log r - 10.9 (dB)
 Reflejado: Lr = Lw - 10 log A + 6 (dB)
Siendo:
Lw = la potencia sonora en la fuente.
LD = la potencia sonora directa.
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Lr = la potencia sonora reflejada.
A = absorción.
2.4 AISLAMIENTO ACÚSTICO
Se define aislamiento acústico a la protección de un recinto contra la penetración de sonidos que
interfieran a la señal sonora deseada, estos sonidos pueden prevenir tanto del exterior como del
interior del edificio.
Para encontrar las formas de protección de los recintos contra el ruido, se debe establecer en
primer lugar la naturaleza de estos ruidos, y los caminos por los cuales penetran en el recinto, los
cuales pueden ser muy diversos (a través de aperturas, grietas, conductos de ventilación,
vibraciones).
Por otra parte, debemos conocer en qué medida el aislamiento acústico depende de las
propiedades físicas del material de las paredes, y de las características del ruido.
Así mismo es de gran importancia conocer la dependencia del aislamiento acústico con la
frecuencia, no solo porque la transmisión acústica de los diversos materiales varía con la frecuencia,
sino también porque la percepción auditiva depende de la frecuencia.
Teniendo en cuenta que para curvas de igual nivel sonoro, la sensibilidad del oído para bajas y
altas frecuencias se vuelve progresivamente menor, tendremos que a medida que el nivel de presión
acústica se reduce, una disminución uniforme de esta presión origina una notable reducción en los
niveles de sonoridad de las componentes de ruido de alta y baja frecuencia, lo cual implica que el
mayor valor de aislamiento acústico se presentará a las altas y bajas frecuencias del espectro de la
señal de ruido (si suprimimos de manera significativa las bajas frecuencias se consigue reducir la
acción enmascarante del ruido , y una supresión de las altas frecuencias nos lleva a una mejora
cuando el ruido que interfiere es la palabra, la cual pierde su claridad con las pérdidas de las
componentes de alta frecuencia.
Se estudiará ahora el proceso de reflexión y transmisión de ondas acústicas sobre las superficies.
En primer lugar se define como aislamiento acústico o ruido aéreo de una pared, a la pérdida de
energía que experimenta las ondas acústicas al atravesar la pared.3
2.5 PROCESO DE TRANSMISIÓN ACÚSTICA
El proceso que se lleva a cabo cuando una onda acústica incide en una pared es el siguiente:
3
“ARCHITECTURAL ACOUSTICS”
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Las partículas de aire muy próximas a la superficie de la pared se verán forzadas a desplazarse al
llegar la onda acústica. Esta energía que llega hace vibrar a la superficie sólida comprimiendo el aire
próximo a ella, en la dirección opuesta a dicha pared. Una parte de la energía
ener
incidente sobre la
pared se refleja, mientras que otra se transmite. La energía transmitida por un lado hace que se
desplacen las partículas del sólido mientras que por otro lado esta energía se disipa absorbiéndola el
material, por efecto de las fuerzas
fuerz intermoleculares. Es decir, al incidir sobre una pared una onda
acústica, se transmitirá parte de la energía de ésta, originándose una vibración mecánica en la pared,
que a su vez se transformará en ondas acústicas, con una pérdida de energía debido a las
l
reflexiones y a la absorción interna del material.
Existen factores que hacen que el aislamiento acústico disminuya, como pueden ser a través de
diferentes tipos de aperturas existentes en la pared, a través de rendijas y agujeros existentes en las
puertas, por un montaje inadecuado de ventanas. Por otra parte, es importante conocer que se
encontrarán más dificultades a la hora de aislar los sonidos graves que los agudos, puesto que para
sonidos de más de 1000 Hz de frecuencia, la longitud de onda se
será
rá bastante pequeña, y disminuirá a
medida que aumenta la frecuencia, esto implica que la presión de aire generado por estas
frecuencias será muy pequeña, mientras que para ondas acústicas cuya frecuencia oscile entre 50 y
1000 Hz, su longitud de onda será grande y a medida que la frecuencia disminuye su longitud de
onda aumenta, con lo cual la presión ejercida será mayor y la transmisión de esta frecuencias por las
paredes también se llevara a cabo más fácilmente. Esto lleva a una conclusión rápida donde lla pared
aislante debe ser tanto más gruesa o densa cuanto más bajas sean las frecuencias de la onda
acústica incidente.
Para estudiar el cálculo de la energía acústica transmitida a través de una pared, podemos ver el
ejemplo de la figura siguiente donde sse
e puede apreciar que el nivel de presión acústica incidente es
de 80 dB en los dos casos, mientras que el nivel de presión acústica en el local receptor es de 35 dB
en un caso, y en el otro de 20 dB, lo que nos informa que el aislamiento acústico a ruido a
aéreo es de
45 dB en el primer caso y de 60 dB en el segundo.
FIG 2.5.1 PÉRDIDAS POR TRANSMISIÓN
CAMBIOS DE MEDIO
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Cuando una onda acústica que viaja en un medio encuentra la frontera de un segundo medio, se
generan ondas reflejadas y transmitidas. Las razones de las amplitudes de presión e intensidades de
las ondas transmitidas y reflejadas con respecto a las de la onda incidente, dependen de las
impedancias acústicas características y velocidades del sonido en los dos medios y del ángulo de
incidencia que la onda hace con la normal a la interface. Supóngase que la onda incidente y la onda
reflejada viajan en un fluido de impedancia acústica característica rj = ρxC-L donde ρi es la densidad
en equilibrio del fluido y Ci la velocidad de fase en el fluido. Supóngase que la onda transmitida viaja
en un fluido de impedancia acústica característica r2 = ρtc2. Si la amplitud compleja de presión de la
onda incidente es P, la de la onda reflejada P, y la de la onda transmitida Pr, entonces se pueden
definir los coeficientes de transmisión y reflexión de presión.
ܶ = ܲ௧/ܲ௜
ܴ = ܲ௥/ܲ௜
Los coeficientes de transmisión y reflexión de intensidad si son reales están definidos por:
ܶ௧ =
‫ܫ‬௧ ‫ݎ‬ଵ ଶ
= |ܶ|
‫ܫ‬௜ ‫ݎ‬ଶ
ܴ௧ =
‫ܫ‬௥
= |ܴ|ଶ
‫ܫ‬௜
La potencia transmitida por un haz de sonido se calcula multiplicando la intensidad acústica por el
área de la sección transversal del haz. Si un haz, con un área de sección transversal A, incide
oblicuamente en una frontera, el área de la sección transversal A' del haz transmitido no es, en
general, igual a la del haz incidente. Los coeficientes de transmisión y reflexión de potencia están
definidos por:
ܶగ =
‫ܣ‬௜
‫ܣ‬௜‫ݎ‬ଵ ଶ
|ܶ|
ܶ௧ =
‫ܣ‬௜
‫ܣ‬௜‫ݎ‬ଶ
ܴగ = ܴ௧ = |ܴ|ଶ
23
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TRANSMISIÓN DE UN FLUIDO A OTRO: INCIDENCIA NORMAL
Sea la cual, cuando llega a la frontera, genera una onda reflejada:
FIG 2.5.2 REFLEXIÓN Y TRANSMISIÓN DE ONDAS PLANAS QUE INCIDEN NORMALMENTE EN UNA
FRONTERA.
Hay dos "condiciones que se deben cumplir todo el tiempo y en todos los puntos de la frontera: 1)
las presiones acústicas a ambos lados de la frontera son iguales y 2) las velocidades de las partículas
normales a la frontera son iguales. La primera condición, continuidad de presión, significa que no
puede haber una fuerza neta en el plano (sin masa) que separa los fluidos. La segunda condición,
continuidad de la velocidad normal, requiere que los fluidos permanezcan en contacto. La presión y la
velocidad normal de una partícula de tal manera que las dos condiciones de frontera son:
Que es una expresión de la continuidad de la impedancia acústica especifica normal a
través de la frontera. Puesto que una onda plana tiene p/u= ±r, dependiendo de la
dirección de propagación, se convierte en:
24
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Que lleva directamente al coeficiente de reflexión:
Entonces si 1+R=T:
Los coeficientes de reflexión y transmisión de intensidad:
TRANSMISIÓN A TRAVÉS DE UNA CAPA: INCIDENCIA NORMAL.
Supóngase que una capa de grueso uniforme L está entre dos fluidos diferentes y que una onda
plana incide en esta frontera como se indica en la figura. Sean las impedancias características de los
fluidos rt, r2 y r3, respectivamente.
FIG 2.5.3 REFLEXIÓN Y TRANSMISIÓN DE ONDAS PLANAS QUE INCIDEN NORMALMENTE EN UNA
CAPA.
El coeficiente de reflexión de presión, se obtiene después de algunos pasos algebraicos:
25
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Si el fluido último es el mismo que el fluido inicial, ‫ݎ‬ଵ = ‫ݎ‬ଷ:
ܶ௧ =
Si además ‫ݎ‬ଶ ≫ ‫ݎ‬ଵ:
ଵ ௥మ
1+ ( −
ସ ௥భ
ܶ≈
1
௥భ ଶ
) ‫݊݁ݏ‬ଶ‫ܭ‬ଶ‫ܮ‬
௥మ
1
ଵ ௥ ଶ
1 + ቀ మቁ ‫݊݁ݏ‬ଶ݇ଶ‫ܮ‬
ସ ௥
భ
Finalmente, para todas las situaciones, exceptuando las correspondientes a paredes muy gruesas
y altas frecuencias, k2 L < I y consecuentemente, sean k2 L puede reemplazarse por k2 L, de tal
manera que (6.14c) se convierte en:4
ܶ௧≈(
మ ೝభ మ
ି )
ೖమಽ ೝమ
Coeficiente de transmisión:
∝ ‫≈ݐ‬
∝ ‫≈ݐ‬
Si ߩଵ‫ܥ‬ଵ = ߩଷ‫ܥ‬ଷ ->aire
PT=10log
ூ௜
ூ௧
(ߩଷ‫ܥ‬ଷ +
donde:
4
ఘ ஼
4 cos ଶ ݈݇+ ( మ మ)ଶ‫݊݅ݏ‬ଶ݈݇
ఘభ஼భ
4ߩଷ‫ܥ‬ଷߩଵ‫ܥ‬ଵ
ଶ
ଶ
ߩଵ‫ܥ‬ଵ) ܿ‫݇ ݏ݋‬ଶ݈+ (ߩଶ‫ܥ‬ଶߩଷ‫ܥ‬ଷߩଵ‫ܥ‬ଵ/ ߩଶ‫ܥ‬ଶ)ଶ‫݊݅ݏ‬ଶ݇ଶ݈
ߩଶ‫ܥ‬ଶ ≫ ߩଵ‫ܥ‬ଵ
It= Intensidad transmitida
Ii= Intensidad incidente
4
“FUNDAMENTALS OF ACOUSTICS”
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PT=−31.4 + 20 log ∇݂
3. RUIDO INDUSTRIAL
3.1 MEDICIÓN DEL RUIDO INDUSTRIAL
La medición del ruido industrial requiere de información básica para su planeación y ejecución:
planos de distribución de la unidad productiva, descripción del proceso, número de trabajadores,
especificación del puesto de trabajo, programas de mantenimiento, registros de producción, opinión
de supervisores y de los empleados, reconocimiento visual y auditivo. La medición directa del riesgo
considera el ambiente acústico, medición de las actividades, variaciones operacionales, utilización de
procedimientos técnicos y normativos adecuados (métodos de evaluación ambiental) y selección de
la instrumentación correcta.
3.2 RUIDO INDUSTRIAL Y EFECTOS DE SALUD
La generación de sensaciones auditivas en el ser humano es un proceso extraordinariamente
complejo, el cual se desarrolla en tres etapas básicas:

Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras.

Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos
impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro.

Procesamiento neural de la información codificada en forma de impulsos nerviosos.
La captación, procesamiento y transducción de los estímulos sonoros se llevan a cabo en el oído
propiamente dicho, mientras que la etapa de procesamiento neural, en la cual se producen las
diversas sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro. Así pues, se pueden distinguir
dos regiones o partes del sistema auditivo: la región periférica, en la cual los estímulos sonoros
conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales
electroquímicas, y la región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones.5
5
“LA PREVECIÓN DEL RUIDO EN LA EMPRESA”
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FIG 3.2 OÍDO HUMANO
El oído o región periférica se divide usualmente en tres zonas, llamadas oído externo, oído medio
y oído interno, de acuerdo a su ubicación en el cráneo, como puede verse en la siguiente figura:
Los estímulos sonoros se propagan a través de estas zonas, sufriendo diversas transformaciones
hasta su conversión final en impulsos nerviosos. Tanto el procesamiento mecánico de las ondas
sonoras como la conversión de éstas en señales electroquímicas son procesos no lineales, lo cual
dificulta la caracterización y modelado de los fenómenos perceptuales.
El proceso de transducción o conversión de señal mecánica a electroquímica se desarrolla en el
órgano de Corti, situado sobre la membrana basilar.
Las vibraciones de la membrana basilar hacen que ésta se mueva en sentido vertical. A su vez la
membrana tectorial, ubicada sobre las células ciliares (los transductores), vibra igualmente; sin
embargo, dado que los ejes de movimiento de ambas membranas son distintos, el efecto final es el
de un desplazamiento "lateral" de la membrana tectorial con respecto a la membrana basilar. Como
resultado, los cilios de las células ciliares externas se "doblan" hacia un lado u otro.
En el caso de las células internas, aún cuando sus cilios no están en contacto directo con la
membrana tectorial, los desplazamientos del líquido y su alta viscosidad (relativa a las dimensiones
de los cilios) hacen que dichos cilios se doblen también en la misma dirección.
La diferencia fundamental entre los dos fluidos de la cóclea, la perilinfa y la endolinfa, estriba en
las distintas concentraciones de iones en los dos fluidos. De esta manera, la endolinfa se encuentra a
un potencial eléctrico ligeramente positivo.
Por otro lado, los movimientos de los cilios en una dirección determinada, hacen que la
conductividad de la membrana de las células ciliares aumente. Debido a las diferencias de potencial
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existentes, los cambios en la membrana modulan una corriente eléctrica que fluye a través de las
células ciliares.
La consiguiente disminución en el potencial interno de las células internas provoca la activación
de los terminales nerviosos aferentes, generándose un impulso nervioso que viaja hacia el cerebro.
Por el contrario, cuando los cilios se doblan en la dirección opuesta, la conductividad de la membrana
disminuye y se inhibe la generación de dichos impulsos.
Las fibras aferentes están conectadas mayormente con las células ciliares internas, por lo que es
posible concluir con certeza que éstas son los verdaderos "sensores" del oído. Por el contrario, el
papel de las células ciliares externas (más numerosas que las internas) era objeto de especulaciones
hasta hace pocos años.
Recientemente se ha comprobado que dichas células no operan como receptores, sino como
"músculos", es decir, como elementos móviles que pueden modificar las oscilaciones en la membrana
basilar.
La actuación de las células ciliares externas parece ser la siguiente: para niveles de señal
elevados, el movimiento del fluido que rodea los cilios de las células internas es suficiente para
doblarlos, y las células externas se saturan. Sin embargo, cuando los niveles de señal son bajos, los
desplazamientos de los cilios de las células internas son muy pequeños para activarlas; en este caso,
las células externas se "alargan", aumentando la magnitud de la oscilación hasta que se saturan.
Este es un proceso no lineal de realimentación positiva de la energía mecánica, de modo que las
células ciliares externas actúan como un control automático de ganancia, aumentando la sensibilidad
del oído.
Este nuevo modelo del mecanismo de transducción nos indica que el conjunto formado por la
membrana basilar y sus estructuras anexas forman un sistema activo, no lineal y con realimentación,
y permite explicar dos fenómenos asociados al oído interno: el "tono de combinación", generado a
partir de dos tonos de distinta frecuencia por un elemento no lineal que contiene un término cúbico, y
las "emisiones otoacústicas", las cuales consisten en tonos generados en el oído interno en forma
espontánea o estimulada, y que pueden llegar a ser audibles.
3.2.1 LA NOCIVIDAD DEL RUIDO DEPENDE DE 5 FACTORES FUNDAMENTALES:
1. Nivel de intensidad: El ruido máximo permitido es de 85 Decibeles, si la intensidad es mayor
debe protegerse al trabajador.
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2. Tiempo de exposición
3. Frecuencia: Los ruidos de alta frecuencia son más nocivos que los de baja frecuencia
4. Intervalo entre las exposiciones
5. Sujeto pasivo receptor
En general, dentro de los efectos del ruido se encuentran:
- Cefalea
- Dificultad para la comunicación oral
- Disminución de la capacidad auditiva o hipoacusia
- Perturbación del sueño y descanso.
- Estrés
- Fatiga, neurosis, depresión.
- Molestias o sensaciones desagradables que el ruido provoca. A menudo se
acompaña de zumbido y tinnitus, en forma continua o intermitente.
- Efectos sobre el rendimiento
- Alteración del sistema circulatorio (Hiperpresión arterial y vasoespoasmo) y digestivo (Aumento
de secreciones y peristaltismo intestinal).
- Aumento de secreciones hormonales: tiroides y suprarenales (cortisol)
- Trastornos en el sistema neurosensorial
- Disfunción sexual
- Otros efectos.
El conocimiento de los principios anatómicos y fisiológicos de la pérdida auditiva, la han
clasificado en Pérdida Conductiva, cuando se interrumpe la transmisión del sonido del conducto
30
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auditivo externo al oído interno; y Pérdida Neurosensorial, por lesión del oído interno o del nervio
auditivo.
Existen varios mecanismos de exposición a un ambiente ruidoso, esto puede ser de manera
continua, fluctuante, intermitente o impulsiva y dependerá de ello la profundidad y la rapidez con la
que se desarrolle la pérdida auditiva, aunque en cualquiera de estos casos, es lamentablemente
irreversible. El sitio primario de lesión es al nivel de los receptores sensoriales en la cóclea (oído
interno), esto es, en las células ciliadas externas del órgano de Corti; en algunos casos, las células de
sostén también pueden verse afectadas. Dependiendo de los estímulos (intensidad, duración,
frecuencia, tono, horario etc.) el ruido puede causar daño a las células ciliadas que van desde su
destrucción total a lesiones en alguna de sus supra estructuras (ejemplo, estereocilios); sin embargo,
cualquier que sea el daño, generalmente se traduce en alteraciones en la función auditiva. Sin
embargo, los efectos a la salud son sistémicos.
Sin embargo, no todos los fenómenos perceptuales auditivos están relacionados directamente con
un fenómeno físico sino que reflejan un conjunto muy complejo de relaciones que, para poder ser
descritos, requieren de calificativos subjetivos de difícil repetitividad entre observadores, lo cual
abarca el campo de la psicoacusia.
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FIG 3.2.1 MAPA CORPORAL PARA RUIDO, QUE RESUME GRÁFICAMENTE LOS EFECTOS A LA
SALUD
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3.2.2 MECANISMOS Y TIPOS
La pérdida auditiva ocasionada por un ruido se divide clásicamente en dos:
1. Trauma acústico, que es causado por un ruido único, de corta duración pero de muy alta
intensidad (por ejemplo, una explosión) y resulta en una pérdida auditiva repentina y generalmente
dolorosa.
2. Hipoacusia neurosensorial inducida por ruido, por exposición crónica a ruidos de no tan alta
intensidad; el mecanismo por el cual esta exposición causa lesión no es muy bien conocido, pero
también hay destrucción de las estructuras del oído medio. Generalmente se acompaña de otros
síntomas tales como acúfenos, disminución de la capacidad de discriminación, distorsión de los
sonidos o diplacusias. La exposición constante a ruidos puede generar cefalea, cansancio y mal
humor. Un paciente con hipoacusia inducida por ruido comúnmente consulta al médico porque
presenta dificultad para oír y entender el lenguaje cotidiano, especialmente en un ambiente ruidoso.
El estudio de elección para el diagnóstico de la hipoacusia inducida por ruido es la audiometría,
en donde característicamente se encuentra disminución en los umbrales auditivos de las frecuencias
altas; sin embargo en años recientes se ha implementado una nueva técnica diagnóstica que, al
parecer, es muy sensible para localizar más específicamente las zonas de daño estructural; se trata
de una técnica no invasiva basada en la medida sistemática de la respuesta coclear conocida como
emisiones otoacústicas; estas emisiones son generadas primariamente por las células ciliadas
externas.
El estudio de la relación entre los umbrales auditivos por audiometría y la presencia de emisiones
otoacústicas, en pacientes con y sin hipoacusia inducida por ruido; ha determinado que en los
pacientes expuestos a ruido las emisiones estaban muy disminuidas, aún cuando los umbrales
auditivos no mostraban cambios importantes, lo que demuestra que las emisiones otoacústicas
representan una medida más exacta del daño coclear que está produciendo la exposición a ruido aún
antes
de
que
el
paciente
pueda
percatarse
de
ello.
Otros aspectos importantes que deben tomarse en cuenta cuando se habla del efecto nocivo del
ruido, es la susceptibilidad; estudios a largo plazo han demostrado que algunos oídos son dañados
más fácilmente que otros. La susceptibilidad individual varía enormemente e incluso pueden existir
alteraciones genéticas en la cóclea que contribuyan a esta susceptibilidad. Aunque hay una enorme
lista de factores predisponentes tales como el tabaquismo, enfermedades cardiovasculares, diabetes,
hipercolesterolemias, etc. muchos podrán ser inespecíficos; otros, como la pigmentación de la piel o
la edad, son decisivos. La combinación con ciertos agentes químicos produce reacciones más fuertes
que el estímulo sonoro solamente, tal es el caso de los aminoglucósidos, diuréticos de asa, salicilatos
y antineoplásicos, los cuales aplicados en ambientes ruidosos, han demostrado tener mayor
ototoxicidad.
De mayor gravedad es el hecho de que estudios más recientes han demostrado que la interacción del
ruido con un ambiente contaminado con monóxido de carbono, y muchos otras sustancias utilizadas
en la fabricación de plásticos y resinas, producen una pérdida auditiva más permanente y profunda
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que aquella que se presenta cuando actúa cada uno de los estímulos por separado. Actualmente se
están estudiando también los efectos de la exposición a sonidos de infra y ultrafrecuencia que
normalmente no son percibidos por el oído humano, pero que generan un estímulo vibratorio que
deteriora la función coclear.
La pérdida de la audición inducida por ruido (PAIR) ha sido descrita desde la revolución industrial.
Desde hace varias décadas se ha ubicado entre las diez primeras causas de patología ocupacional;
sin embargo, la mayoría de los organismos gubernamentales han hecho poco para prevenirla.Para
1995, en los Unidos de Norteamérica, existían aproximadamente 8 millones de trabajadores con
PAIR, lo cual calificó este cuadro clínico como la enfermedad industrial más prevalente. Problemas
similares ocurren en otros países con industrias con ruido crítico. Aunque la PAIR se ha clasificado
como una enfermedad, es actualmente el resultado acumulativo de daño repetitivo de las células
cocleares del órgano de Corti, con consecuencias humanas y económicas que afecta muchas familias
de países industrializados. Esto es particularmente lamentable porque la PAIR es completamente
prevenible a bajos costos.
Los médicos ocupacionales, otorrinolaringólogos y otologistas han descrito el incremento de
frecuencia de la PAIR relacionada a las condiciones y medio ambiente de trabajo.
Desafortunadamente pocas especialidades médicas proveen de entrenamiento especial y necesario
para el manejo experto de esta compleja subespecialidad. Es necesario el manejo adecuado cuando
se considera el diagnóstico de la PAIR, para proveer asesoría sobre el manejo de casos y consulta
legal a empleados y empleadores.
En la PAIR, la audición se define como discordante o sonido no encontrado, con lesión irreversible
del oído interno. Sin embargo, es necesario destacar que la exposición a ruido industrial no es la
única causa de esta afección.Existe una amplia variación de susceptibilidad individual a la pérdida de
la audición por ruido. Se ha determinado que la exposición a ruidos de intensidad elevada durante
tiempo prolongado puede producir deterioro de la capacidad auditiva. Además, la frecuencia puede
producir PAIR: se conoce que los sonidos de bajas frecuencias son menos dañinos para el oído
interno, que los sonidos de alta frecuencia.El ruido no afecta todas las frecuencias por igual,
lesionando especialmente las frecuencias de 3000, 4000 y 6000 Hz; siendo posible medir la pérdida
del umbral de la audición en personas expuestas a ruidos continuos por encima de 80 dB.
Típicamente las frecuencias de 500, 1000 y 2000 Hz no son afectadas.
La PAIR asociada con la ocupación tiene ciertas características importantes:
- La pérdida auditiva se produce principalmente por daño neurosensorial por lesión de las células
cocleares.
- El empleado tiene una historia de exposición prolongada a niveles de ruido suficientes para
causar el grado de pérdida evidente de la capacidad auditiva o patrón audiológico correspondiente.
- La pérdida de la audición pude desarrollarse gradualmente en el transcurso de los años. La
pérdida auditiva inicialmente es asintomática. La frecuencia del lenguaje no es afectada sino después
de varios años.
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FIG 3.2.1.1 GRÁFICA DE PÉRDIDA DE AUDICIÓN
- La PAIR es bilateral.
- La pérdida de la audición puede iniciarse en frecuencias elevadas (3000 a 6000 Hz); generalmente igual
para ambos oídos, lo cual puede variar según el efecto de la fuente de ruido sobre un oído en particular.
- Los empleados con pérdida ocupacional de la audición en frecuencias elevadas, generalmente tienen
buena discriminación del habla en ambientes silentes; frecuentemente 75% o más.
- La pérdida de la capacidad auditiva se estabiliza si el empleado es retirado de la exposición al ruido.
- La información de los estudios de higiene industrial es fundamental para evaluar la PAIR.
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3.3 NVH
El ruido, vibración y dureza (NVH), también conocido como el ruido y las vibraciones (N & V), es el
estudio y modificación de las características de ruido y vibraciones de los vehículos, en particular de
automóviles y camiones. Si bien el ruido y las vibraciones se pueden medir fácilmente, la dureza es
una cualidad subjetiva, y se mide a través de "jurado" las evaluaciones, o con las herramientas
analíticas que proporcionan resultados que reflejan humanos impresiones subjetivas. Estas últimas
corresponden a las herramientas del campo conocido como "psicoacústica".
Interior ofertas de NVH con el ruido y la vibración experimentada por los ocupantes de la cabina,
mientras que exterior de NVH tiene mucho que ver con el ruido irradiado por el vehículo, e incluye la
unidad por pruebas de ruido.
NVH es sobre todo de ingeniería, pero las mediciones objetivas a menudo no logran predecir o se
correlacionan bien con la impresión subjetiva de los observadores humanos.
Esto es en parte porque el cuerpo humano tiene su propia respuesta en frecuencia, por ejemplo,
la respuesta del oído en los niveles de ruido moderado se aproxima por una ponderación- , pero esto
no quiere decir que dos ruidos con el mismo nivel con ponderación A son igualmente inquietantes.
El campo de la psicoacústica es parcialmente responsable de esta correlación.
En algunos casos, el ingeniero de NVH se le pide que cambie la calidad del sonido, es decir,
sumando o restando los armónicos particulares, en lugar de hacer el coche más silencioso.
FUENTES DE NVH
Las fuentes de ruido en un vehículo son muchas, incluyendo el motor, transmisión, neumáticos
zona de contacto y la superficie de la carretera, frenos, y el viento.
El ruido de los ventiladores de refrigeración, o la climatización, el alternador y otros accesorios del
motor también es bastante común.
Muchos de los problemas que se generan, ya sea como vibración o ruido, transmite a través de
una variedad de caminos, y luego irradiada acústico en la cabina.
Estos se clasifican como "estructuras sólidas" de ruido.
Otros se generan acústica y se propaga por las rutas aéreas.
Estructura transmitidas por el ruido es atenuado por el aislamiento, mientras que el ruido en el aire
se reduce por absorción o mediante el uso de materiales de barrera. Las vibraciones se detectan en
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el volante, el asiento, los apoyabrazos, o en el suelo y los pedales. Algunos problemas se detectan
visualmente - tales como la vibración de los refuerzos superiores o espejo retrovisor de los coches de
techo abierto.
NVH TONAL CONTRA NVH BANDA ANCHA
NVH puede ser tonal, como el ruido del motor, o de banda ancha, como el ruido de la carretera o
el ruido del viento, por lo general. Algunos sistemas resonantes responder a las frecuencias
características, pero en respuesta a una excitación aleatoria.
Por lo tanto, aunque se ven como problemas tonales en cualquier espectro de una, su amplitud
varía considerablemente. Otros problemas son de caja, como silbidos de las antenas.
Ruidos tonales tienen a menudo armónicos. Aquí está el espectro de ruido de los Ferrari de
Michael Schumacher en 16680 rpm, mostrando los diferentes armónicos. El eje x se dan en términos
de múltiplos de la velocidad del motor. El eje y es logarítmica, y sin calibrar.
INSTRUMENTACIÓN
Instrumentación típica utilizada para medir NVH incluyen micrófonos y acelerómetros y medidores
de fuerza, o células de carga. Muchas instalaciones de NVH tendrá semi- anecoicas cámaras y
rodando por carretera dinamómetros
Normalmente se registran señales de particular en el disco duro a través de un convertidor
analógico-digital En las grabadoras de cintas magnéticas o DAT últimos fueron utilizados. La
integridad de la cadena de señal es muy importante, típicamente cada uno de los instrumentos
utilizados están completamente calibrado en un laboratorio una vez por año, y cualquier configuración
dada se calibra en su conjunto una vez por día.
Escaneo dinamométrico es una herramienta esencial para la optimización de NVH eficaz. Las
características de vibración de una muestra se adquirió campo completo bajo condiciones operativas
o excitado. Los resultados representan las vibraciones reales. Sin masa adicional está influyendo en
la medición, ya que el sensor es la luz misma.
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
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LAS TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
Las técnicas utilizadas para ayudar a identificar NVH incluyen la sustitución de parte, el análisis
modal, las pruebas de los equipos de perforación, revestimiento de plomo, la intensidad acústica, el
análisis de trayectoria de transferencia, y la coherencia parcial. La mayoría del trabajo NVH se realiza
en el dominio de la frecuencia, utilizando Fourier rápido transforma para convertir las señales de
dominio de tiempo en el dominio de la frecuencia. Wavelet análisis, el análisis de orden, el análisis
estadístico de energía , y la evaluación subjetiva de señales modificadas en tiempo real también se
utilizan.
PC BASADO EN EL MODELADO
NVH necesita buenos prototipos representativos de la producción de vehículos, para su análisis.
Estos cambios son necesarios al principio del proceso de diseño como las soluciones a menudo
necesitan una modificación sustancial al diseño, forzando en los cambios de ingeniería que son
mucho más barato cuando se hace temprano. Estos primeros prototipos son muy caros, por lo que no
ha habido un gran interés en las técnicas de predicción asistido por ordenador de NVH. A veces estos
trabajos. El dorso de la envolvente cálculos son muy útiles.
Un ejemplo es el modelo que funciona para ruido estructural y análisis de vibraciones. Cuando el
fenómeno que se considera se produce por debajo de, digamos, 25-30 Hz, por ejemplo, la agitación
de inactividad de la cadena cinemática, modelo un cuerpo de múltiples pueden ser utilizados. En
contraste, cuando el fenómeno que se considera se produce a una frecuencia relativamente alta, por
ejemplo por encima de 1 kHz, un Análisis Estadístico de Energía (SEA) modelo puede ser un mejor
enfoque.
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CAPITÚLO 2: PROBLEMÁTICA EN EL LABORATORIO DE ISISA
2.1 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE RUIDO
DATOS ÚTILES:
Se procede a trabajar bajos los entandares de la norma NOM – 081 – ECOL – 1994.
Nombre o razón social: Laboratorio ISISA de ESIME Zacatenco.
Características de operación: El motor de diesel es considerado un ruido que afecta al oído del
alumno durante sus prácticas con esta máquina, así mismo los profesores que ocupan este
laboratorio, el horario de funcionamiento no es continúo ya que este equipo solo se utiliza para fines
prácticos.
Tipo de medición: Semicontinúa.
Fecha y hora:
29 de Marzo del 2012; 16:00 Hrs y 30 de Marzo del 2012; 15:50 Hrs.
Otras eventualidades:

Clima templado.

El motor de diesel provoca contaminación del aire debido al escape de los gases del motor.
EQUIPO DE MEDICIÓN QUE SE UTILIZÓ:

Sonómetro marca NORSONIC AS.
Modelo N-3408.
No. Serie: 1322744.

Flexómetro 5m.
Marca TRUPER.
No. Serie: FH-5M
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2.1.1 ESTRUCTURA DEL LABORATORIO DE ISISA
La Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y eléctrica de la Unidad Zacatenco cuenta con una
nueva carrera Ingeniería en Sistemas Automotrices (ISISA) implantada hace 5 años , la cual desde un
inicio se tuvieron conflictos como el nombre de la Carrera como tal, ya que sus abreviaciones iniciales
eran ISA pero debido a que estas abreviaciones es Ingeniería en Sistemas Ambientales en la Escuela
Nacional de Ciencias Biológicas , tuvieron que modificar de nuevo su abreviación; pero esto no solo
es la problemática de esta carrera como tal, porque también no se tiene un reconocimiento ni una
motivación para el ingreso de nuevos alumnos a esta carrera hasta el momento hay 1 grupo en cada
semestre (de 1ero a 9vno), y esto es debido a que las aulas no son suficientes para el desempeño
académico de los alumnos de esta carrera.
La mayor problemática que tienen los alumnos y los profesores es el Laboratorio, se puede decir
que este fue diseñado improvisadamente, ya que como se mencionaba anteriormente no se cuenta
con espacio suficiente para el rendimiento de los alumnos. Este laboratorio es un espacio que se le
cedió a ISISA por parte del Laboratorio de ICA para que lo improvisaran como laboratorio
actualmente se cuenta con una separación entre los 2 laboratorios con tablas y una reja.
FIG 2.1.1.1 CROQUIS DE UBICACIÓN DEL LABORATORIO
En el croquis se puede ver que el laboratorio de ISISA se encuentra en un área adecuada.
40
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FIG 2.1.1.2 PLANO DEL LABORATORIO DE ISISA
Esté plano muestra la pared de separación de los laboratorios en cuestión (Ver imagen a
lado de flecha)
En el interior del laboratorio se puede apreciar que las tablas que se colocaron para separar los
laboratorios, no llegan a cubrir lo suficiente, dejando un espacio de 4m al techo, es por este motivo
que los sonidos provocados por los laboratorios aledaños se infiltran al lugar vecino.
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
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FIG 2.1.1.3 PARED DE SEPARACIÓN DEL LABORATORIO DE ISISA DEL DE ICA.
En esta figura se puede observar las rejas y tablas con las cuales están separados los
laboratorios.
FIG 2.1.1.4 LABORATORIO DE ISISA
En esta figura se observa que las rejas y tablas no cubren en su totalidad del piso al techo.
PÉRDIDA POR TRANSMISIÓN DE RUIDO
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**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
Esté plano muestra los puntos de medición base para las pérdidas por transmisión de
ruido entre el laboratorio de ISISA y el laboratorio de ICA (Los puntos de medición se
muestran en el plano en forma de estrellas)

LADO DEL LABORATORIO DE ISISA
TABLA 2.1.1.3 Ruido de fondo por bandas de octavas con la fuente en funcionamiento de
lado del Laboratorio de ISISA.
FRECUENCIA
(Hz)
dB(A)
125
250
500
1K
2K
119.3 120.1 122.5 116.9 111.1
43
4K
8K
16K
109
106
96.9
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **

LADO DEL LABORATORIO DE ICA
TABLA 2.1.1.4 Ruido de fondo por bandas de octavas con la fuente en funcionamiento de
lado del Laboratorio de ICA.
FRECUENCIA
(Hz)
125
250
500
1K
2K
4K
8K
dB(A)
116.1 118.3 120.2 113.1 109.5 107.2 104.1
16K
94.6
TABLA 2.1.1.5 Pérdidas por transmisión entre la separación de los dos laboratorios por
bandas de octavas con la fuente en funcionamiento.
FRECUENCIA
(Hz)
dB(A) lado del
laboratorio ISISA
dB(A) lado del
laboratorio ICA
Pérdida por
Transmisión
125
250
500
1K
2K
4K
8K
16K
119.3
120.1
122.5
116.9
111.1
109
106
96.9
116.1
118.3
120.2
113.1
109.5
107.2
104.1
94.6
3.2
1.8
2.3
3.8
1.6
1.8
1.9
2.3
44
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIG 2.1.1.5 PUERTA DEL LABORATORIO DE ISISA POR FUERA
Esta puerta es levantada en su totalidad al finalizar cada práctica donde es utilizado el
motor de diesel, esto es con la finalidad de que los residuos gaseosos tóxicos sean liberados
al exterior del laboratorio.
FIG 2.1.1.6 PUERTA DEL LABORATORIO DE ISISA POR DENTRO
En esta imagen se puede observar un pequeño motor en la parte media superior, el cual
su función es la de levantar la cortina.
45
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
PÉRDIDA POR TRANSMISIÓN DE RUIDO
Esté plano muestra los puntos de medición base para las pérdidas por transmisión de
ruido entre el laboratorio de ISISA y fuera del laboratorio de ISISA(Los puntos de medición se
muestran en el plano en forma de estrellas)
TABLA 2.1.1.6 Pérdidas por transmisión por bandas de octavas con la fuente en
funcionamiento fuera del Laboratorio.
FRECUENCIA
(Hz)
dB(A) dentro del
laboratorio
dB(A) fuera del
laboratorio
Pérdida por
Transmisión
125
250
500
1K
2K
4K
8K
16K
121.5
122.4
128.4
119.9
112
110
106
98.9
118.2
120.3
124.2
114.4
109.1
105.1
101
96.4
3.3
2.1
4.2
5.5
2.9
4.9
5
2.5
46
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **

MEDIDA Y ANÁLISIS DEL NIVEL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA
FORMÚLAS UTILIZADAS:
Dónde:
Neq= Nivel equivalente de cada punto
N= Nivel fluctuante para cada punto
T= Periodo de observación
Dónde:
Desviación estándar
Dónde:
Ni= Nivel de observación i
n= Número de observaciones por cada punto de medición.
47
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
Dónde:
m= Número total de observaciones.
N= Nivel observado.
Dónde:
Ce= Corrección por presencia de valores extremos.
Promedio de las desviaciones estándar para los puntos de medición
TABLA 2.1.1.7 Niveles de ruido de fondo del laboratorio de ISISA en bandas de octavas
MEDICIONES

FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1K
2K
4K
8K
16K
 DE FONDO DEL LAB.
RUIDO
ISISA dB(A)
81.4
85.5
83.9
78.3
75.7
81.8
66.6
55.1

DESVIACIÓN
ESTANDAR (σ)

3.58
2.02
2.02
4.36
6.16
5.22
5.69
4.83
N50 dB(A)
84.6
87.6
85.2
79.9
78.4
83.2
68.1
57.9
N10 dB(A)
89.2
90.2
87.8
85.5
86.3
89.9
75.4
64.1
Neq dB(A)
87.2
88.4
89.1
80.2
81.3
84.5
72.3
62.7
Valor de los niveles N50, N10 y el nivel equivalente de Neq.
Zonas críticas
Promedio N50 = 85.7dB(A)
Neq (Neq) = 86.4dB(A)
48
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **

Valor medio y Neq del ruido de fondo.
PROMEDIO DE RUIDO DE FONDO = 79.833174 dB(A)
Neq= 84.827742 dB(A)

Corrección por ruido de fondo.
Cf = -1.56dB(A)

Corrección por presencia de extremos.
N50= 88. 623815 dB(A)

Valor de la fuente fija.
86.842 dB(A) =Nivel de la fuente fija.
TABLA 2.1.1.8 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL LABORATORIO, ESPECTRO EN OCTAVAS.
NPS (dB)
FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
PARED 1
71.1
75.3
80.1
81.3
84.7
81.8
PARED 2
63.8
69
73.9
76.4
74.1
78.9
PARED 3
60.3
60.1
68.2
67.1
68.9
70.2
PARED 4
69.9
70.4
75.2
77.9
76.3
79.9
TECHO
41.6
42
44.9
54.7
52
44.6
RUIDO TOTAL (dB)
75.1
77.3
81.1
83.3
84.7
83.8
FACTOR DE CORRECCION
-15.4
-7.9
-3.7
0
+ 1.3
+1
RUIDO TOTAL dB(A)
59.7
69.4
77.4
83.3
86
84.8
RT dB(A)=90.8 dB(A)
49
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
En cuanto el Almacén, las mayores problemáticas son la ubicación de dicho motor de diesel, este
se encuentra pegado a la pared de este recinto, además de que el ruido del motor es demasiado
perjudicial para los almacenistas que trabajan en este lugar, teniendo una jornada laboral de 11 horas
semicontinúas. Básicamente esta en pésimas condiciones el almacén con respecto a su arquitectura.
FIG 2.2.1.1 ALMACÉN
En esta figura se puede observar que el motor de diesel está prácticamente pegado
a la pared del almacén, por lo que genera vibraciones en la arquitectura.
TABLA 2.2.1.1 Pérdidas por transmisión por bandas de octavas con la fuente en
funcionamiento fuera del almacén.
FRECUENCIA
(Hz)
dB(A) dentro del
almacén
dB(A) fuera del
almacén
Pérdida por
Transmisión
125
250
500
1K
2K
4K
8K
16K
124.7
121.2
126.9
120.1
113
112
109
99.2
126.3
123.4
128
122.3
115.3
114.2
111.4
101.3
1.6
2.2
1.1
2.2
2.3
2.2
2.4
2.1
Las paredes del almacén tienen los siguientes niveles de ruido. Éstos son tomados tomando en
cuenta que el motor de diesel está en funcionamiento y que se encuentran trabajadores dentro de él.
50
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FIGURA 2.2.1.2 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL ALMACÉN, ESPECTRO EN OCTAVAS.
TABLA 2.2.1.2 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL ALMACÉN, ESPECTRO EN OCTAVAS.
NPS (dB)
FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
PARED 1
57.5
64.8
61.2
60
60.2
58.3
PARED 2
84
87
82
89
89.9
86
PARED 3
60.1
62.2
69
79
76.5
79
PARED 4
57
59
61
56.1
56.9
53
TECHO
45
47
49.2
55.1
54
47.2
RUIDO TOTAL (dB)
84
87
82
89
89.9
87
FACTOR DE CORRECCION
-15.4
-7.9
-3.7
0
+ 1.3
+1
RUIDO TOTAL dB(A)
68.6
79.1
78.3
89
90.2
88
RT dB(A)= 93.8 dB(A)
Dentro del mismo laboratorio se encuentra un salón de clases improvisado, ya que al dar clases
se infiltran los sonidos del taller y de los laboratorios aledaños.
51
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
El salón de clases actual tiene ventanas con un vidrio de 0.5mm y paredes de aluminio esto hace
que el ruido producido en el exterior de este se infiltre en el aula.
FIG 2.3.1.1 SALÓN DE CLASES
Se puede observar que el salón de clases cuenta con cristales de grosor normal y
una puerta no muy bien sellada.
TABLA 2.3.1.1 Pérdidas por transmisión por bandas de octavas con la fuente en
funcionamiento fuera del Salón de Clases.
FRECUENCIA
(Hz)
125
250
500
1K
2K
4K
8K
16K
dB(A) dentro del
salón de clases
97.3
89.9
100.2
94.8
96.2
96.5
96
94
dB(A) fuera del
salón de clases
99.2
91.3
103.4
96.9
98.6
99.2
99.1
96.2
Pérdida por
Transmisión
1.9
1.4
3.2
2.1
2.4
2.7
3.1
2.2
Nota: Las mediciones de la tabla fueron tomadas en horas de clase dentro del aula y fuera de
clase con la fuente principal en funcionamiento.
Las paredes del salón de clases tienen los siguientes niveles de ruido. Éstos son tomados tomando
en cuenta que el motor de diesel está en funcionamiento y que se encuentran alumnos trabajando
alrededor de él, esto en cualquier punto alrededor del salón de clases.
52
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIGURA 2.3.1.2 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL SALÓN DE CLASES, ESPECTRO EN OCTAVAS.
TABLA 2.3.1.2 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL SALÓN DE CLASES, ESPECTRO EN OCTAVAS.
NPS (dB)
FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1K
2K
4K
PARED 1
49.9
45.3
50.9
53.2
57.1
54.2
PARED 2
50.1
49.9
48.4
50.4
52.4
49.3
PARED 3
50
48.2
47.9
48.2
50.4
48
PARED 4
55.1
55.4
54.3
51.1
52
49.9
TECHO
49
49.3
48.7
52
50
43.9
RUIDO TOTAL (dB)
58
57.4
58
59
60
57.3
FACTOR DE CORRECCION
-15.4
-7.9
-3.7
0
+ 1.3
+1
RUIDO TOTAL dB(A)
42.6
49.5
54.3
59
61.3
58.3
RT dB(A)= 65.3 dB(A)
53
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
2.1.2 FUENTE DE RUIDO PRINCIPAL
En el interior del laboratorio se puede apreciar la fuente con mayor nivel de ruido, este es el motor
de diesel, que tiene un peso aproximado de 450 Kg. Este motor es utilizado para fines prácticos, los
alumnos y profesores lo activan y estudian el funcionamiento de este elemento.
Al activarlo los alumnos y profesores no utilizan ningún tipo de protector auditivo, por lo que el
sistema auditivo de los alumnos está expuesto aproximadamente unos 30 minutos al día lo que es a
la semana un total de 90 minutos, el sistema auditivo de los profesores está expuesto a este ruido 3
horas al día lo que es a la semana un total de 9 horas, mientras que el de los almacenistas 6 horas al
día lo que es a la semana un total de 18 horas. Tomando en cuenta la mayor intensidad de ruido
medida con el motor en funcionamiento esto es:
Límites máximos medidos de
exposición del alumno
dB(A)
Tiempo
110
30 Minutos
Límites máximos medidos de Límites máximos medidos de
exposición del profesor
exposición del almacenista
dB(A)
Tiempo
dB(A)
Tiempo
110
3 Horas
114
6 Horas
Y de acuerdo a la NOM-081:
Límites máximos permisibles de
exposición de acuerdo a la NOM-081
dB(A)
Tiempo
90
8 Horas
93
4 Horas
96
2 Horas
99
1 Hora
102
30 Minutos
105
15 Minutos
Con ello se observa que no se cumple con los límites máximos permisibles de la NOM-081, con esto
se entiende que hay una fuerte problemática con respecto al ruido generado dentro del laboratorio de
ISISA y principalmente a causa del motor de diesel, los alumnos, profesores y almacenistas son
dañados auditivamente debido a la intensidad y el tiempo en la que están expuestos.
54
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIG 2.1.2.1 MOTOR DE DIESEL
Este motor se activa por medio de una fuente de alimentación conocida como Batería de Gel.
FIG 2.1.2.2 BATERIA DE GEL PARA ALIMENTAR AL MOTOR DE DIESEL
La base del motor de diesel cuenta con 4 ruedas duras como soporte, dando origen a vibraciones
del motor durante su activación hacia el piso del laboratorio.
55
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIG 2.1.2.3 RUEDAS DE LA BASE DEL MOTOR
En esta imagen se pueden observar las ruedas de la base que sostiene nuestra
principal fuente de ruido “El motor de diesel”
FIG 2.1.2.4 PUNTOS CRITICOS DEL MOTOR DE DIESEL
En esta imagen se puede observar los puntos críticos tomados para uso práctico, se tomaron 3
puntos críticos los cuales fueron considerados con mayor intensidad acústica.
56
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
TABLA 2.1.2.1 NIVELES DE RUIDO POR CADA PUNTO CRÍTICO DEL MOTOR DE DIESEL
EN BANDAS DE OCTAVAS
FRECUENCIA (Hz)
PUNTO CRITICO 1 dB(A)
PUNTO CRITICO 2 dB(A)
PUNTO CRITICO 3 dB(A)
DESVIACIÓN ESTANDAR(σ)
N50 dB(A)
N10 dB(A)
Neq dB(A)
125
110.80
121.50
113.60
5.46
115.30
122.30
117.80
250
109.70
117.40
116.10
3.97
114.40
119.50
115.40
500
106.60
114.40
107.20
2.88
111.50
115.20
110.50
57
MEDICIONES
1K
2K
107.80
105.70
113.20
112.00
108.70
105.10
2.80
3.66
109.90
107.60
113.50
112.30
110.50
108.80
4K
102.20
108.00
101.20
3.90
103.40
108.40
104.70
8K
96.70
103.00
95.60
2.65
98.40
101.80
99.70
16K
89.60
95.70
89.60
4.44
91.63
96.07
92.60
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
CAPITÚLO 3: PROPUESTA DE SOLUCIÓN DEL PROBLEMA
Como se observó en el capítulo 3, El motor de diesel es la principal fuente de ruido, por lo que se
trabajó con mayor prioridad, sin embargo para tener un mayor control de ruido se realizó un
aislamiento acústico en cada una de las áreas principales del laboratorio de ISISA.
3.1 CONTROL DE RUIDO DENTRO DEL LABORATORIO DE ISISA
Entonces se realizan los siguientes cálculos para el aislamiento:

LABORATORIO/TALLER:
58
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FIGURA 3.1.1.1 TALLER DEL LABORATORIO DE ISISA
En esta imagén se muestra como está distribuido el laboratorio, de igual forma se muestra la
asignación de las paredes para obtener el NPS de cada una.
TABLA 3.1.1.1 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL LABORATORIO, ESPECTRO EN OCTAVAS.
NPS (dB)
FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
PARED 1
71.1
75.3
80.1
81.3
84.7
81.8
PARED 2
63.8
69
73.9
76.4
74.1
78.9
PARED 3
60.3
60.1
68.2
67.1
68.9
70.2
PARED 4
69.9
70.4
75.2
77.9
76.3
79.9
TECHO
38.6
39
44.9
54.7
52
44.6
RUIDO TOTAL (dB)
75.1
77.3
81.1
83.3
84.7
83.8
FACTOR DE CORRECCION
-15.4
-7.9
-3.7
0
+ 1.3
+1
RUIDO TOTAL dB(A)
59.7
69.4
77.4
83.3
86
84.8
RT dB(A)=90.8 dB(A)
59
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIGURA 3.1.1.2 CURVAS NR (NOISE RATING) DE EVALUACIÓN DE RUIDO.
TABLA 3.1.1.2 VALORES RECOMENDADOS DEL ÍNDICE NR PARA DIFERENTES LOCALES.
En la tabla siguiente se muestran los niveles de presión sonora para cada frecuencia, que se
admite dentro del laboratorio/ taller.
60
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
TABLA 3.1.1.3 VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CORRESPONDIENTES AL
ÍNDICE NR-60 Y NR-70.
Para mayor comodidad, se trabajará con el índice NR-60. Esta decisión beneficia en cuanto a
costo.
NPS = ૚૙ ‫܏ܗܔ‬൬
ࡼ૛
൰= dB
ࡼ૛
࢘ࢋࢌ
Dónde:
NPS=‫ܮ‬௜ : Nivel de presión sonora. = [dB]
P: presión Sonora de cada frecuencia. [Pa]
Pref: presión de referencia = 20 x 10ି଺ [Pa]
ࢊ࡮
ࡼ ૛ ൌ ࡼ ૛࢘ࢋࢌ ൈ ૚૙૚૙
TABLA 3.1.1.4 VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CON MATERIALES
PROPUESTOS EN EL LABORATORIO
NR 60
125
250
500
1000
2000
4000
NPS
Medido
NR 70
74
68
63
60
58
56
83
77
73
70
68
66
75.1
77.3
81.1
83.3
84.7
83.8
RT dB(A)= 62.8 dB(A)
61
NPS con materiales
propuestos
60.1
57.3
56.1
54.3
52.7
56.8
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
MATERIALES PROPUESTOS:
PARED 1: Placa de yeso (16mm)+ Hormigón (90mm) +Aire (25mm)+Fibra de vidrio (65mm)+Hormigón (90mm)+Placa de
yeso (16mm)+Puerta
PARED 2, 3 y 4: Tabique pintado + Hormigón (90mm) +Aire (25mm)+Fibra de vidrio (65mm)+Hormigón (90mm)+Placa
de yeso (16mm)+ Puerta corrediza hacia arriba de Aluminio (10mm)
TECHO: Aluminio 25mm
62
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIGURA 3.1.1.4 COMPARACION VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CON
MATERIALES PROPUESTOS EN EL LABORATORIO
63
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
En esta imagén se puede observar que el NR con los materiales propuestos es de NR=61 por lo que
los materiales propuestos satisfacen el aislamiento adecuado en el laboratorio de ISISA.
FIG 3.1.1.6 PROPUESTA DEL AISLAMIENTO DEL LABORATORIO
En lo referente del taller, solo queda levantar una pared de 7.6m del piso al techo para cubrir
laboratorio de ISISA del laboratorio vecino.
64
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **

FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
ALMACÉN:
Superficie total:
ܵ ൌ {ʹǤͺ Ͳ‫ݔ‬Ͷ} + {ʹǤͺ Ͳ‫ݔ‬Ͷ} + {(ͶǤͷͺ ‫ݔ‬Ͷ)} + {ͶǤͷͺ ‫ݔ‬Ͷ} + {ʹǤͺ Ͳ‫ݔ‬ͶǤͷͺ } + {ʹǤͺ Ͳ‫ݔ‬ͶǤͷͺ } ൌ ૡ૝Ǥ૟ૡૡ࢓ ૛
Volúmen total:
ܸ ൌ {ʹǤͺ Ͳ‫ݔ‬ͶǤͷͺ ‫ݔ‬Ͷ} ൌ ૞૚Ǥ૛ૢ૟࢓ ૜
Las paredes del almacén tienen los siguientes niveles de ruido. Éstos son tomados tomando en
cuenta que el motor de diesel está en funcionamiento y trabajadores (2 personas) dentro del almacén.
FIGURA 3.1.2.1 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL ALMACÉN, ESPECTRO EN OCTAVAS.
65
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
TABLA 3.1.2.1 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL ALMACÉN, ESPECTRO EN OCTAVAS.
NPS (dB)
FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1000
2000
4000
PARED 1
57.5
64.8
61.2
60
60.2
58.3
PARED 2
84
87
82
89
89.9
86
PARED 3
60.1
62.2
69
79
76.5
79
PARED 4
57
59
61
56.1
56.9
53
TECHO
46.6
47.8
49.2
55.1
54
47.2
RUIDO TOTAL (dB)
84
87
82
89
89.9
87
FACTOR DE CORRECCION
-15.4
-7.9
-3.7
0
+ 1.3
+1
RUIDO TOTAL dB(A)
68.6
79.1
78.3
89
90.2
88
RT dB(A)= 93.8 dB(A)
TABLA 3.1.2.3 VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CORRESPONDIENTES AL
ÍNDICE NR-20 Y NR-30.
Para mayor comodidad, se trabajará con el índice NR-20. Esta decisión beneficia en cuanto a
costo.
66
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
TABLA 3.1.2.4 VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CON MATERIALES
PROPUESTOS EN EL ALMACEN
Frecuencia
125
250
1000
2000
4000
8000
NR 20
39
31
25
20
17
14.5
NR 30
48
40
34
29.5
26.5
24
Ruido
Total
84
87
82
89
89.9
87
NPS con Material
Propuesto
35
33
25
23
18.9
6
RT dB(A)= 36 dB(A)
MATERIALES PROPUESTOS:
PARED 1, 3 y 4: Placa de yeso (16mm)+ Hormigón (90mm) +Aire (25mm)+Fibra de vidrio (65mm)+Hormigón
(90mm)+Placa de yeso (16mm)
PARED 2: Placa de yeso (16mm)+Hormigón (90mm) +Aire (25mm)+Fibra de vidrio (65mm)+Hormigón (90mm)+Placa de
yeso (16mm)+ Puerta de MDF con recubrimiento de PVC (60mm)
67
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
TECHO: Hormigón Revocado (90mm)
FIGURA 3.1.2.3 COMPARACION VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CON
MATERIALES PROPUESTOS EN EL ALMACÉN
En esta imagén se puede observar que el NR con los materiales propuestos el cual es de NR=24 por
lo que los materiales propuestos satisfacen el aislamiento adecuado en el almacén de ISISA
68
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **

FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
SALÓN:
Superficie total:
ܵ ൌ {͹Ǥ͵Ͳ‫ݔ‬Ͷ} + {͹Ǥ͵Ͳ‫ݔ‬Ͷ} + {(͸Ǥ͸Ͳ‫ݔ‬Ͷ)} + {͸Ǥ͸Ͳ‫ݔ‬Ͷ} + {͹Ǥ͵Ͳ‫ݔ‬͸Ǥ͸Ͳ} + {͹Ǥ͵Ͳ‫ݔ‬͸Ǥ͸Ͳ} ൌ ૛૙ૠǤ૞૟࢓ ૛
Volúmen total:
ܸ ൌ {͸Ǥ͸Ͳ‫ݔ‬͹Ǥ͵Ͳ‫ݔ‬Ͷ} ൌ ૚ૢ૛Ǥૠ૛࢓ ૜
NOTA: Siendo que nuestro valor de nivel de ruido máximo es de 128dB generado por el motor de diesel,
y este a su vez con el cerramiento llega a 97dB,tomando en cuenta la atenuación por distancia, donde si
se duplica 6dB valor tomado debido a que es potencia sonora, tenemos que a nuestro recinto que más
debemos cubrir (salón de clases) le llegan 48 dB, si tenemos que el valor establecido para un salón de
clases es de 40 dB, esto quiere decir que solo nos falta disminuir por aislamiento del salón 8dB para
llegar al valor establecido.
Las paredes del salón de clases tienen los siguientes niveles de ruido. Éstos son tomados tomando
en cuenta que el motor de diesel está en funcionamiento y que se encuentran alumnos trabajando
alrededor de él, esto en cualquier punto alrededor del salón de clases.
FIGURA 3.1.3.1 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL SALÓN DE CLASES, ESPECTRO EN OCTAVAS.
69
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
TABLA 3.1.3.1 NIVELES DE PRESIÓN SONORA QUE INCIDEN SOBRE LAS SUPERFICIES
LÍMITES DEL SALÓN DE CLASES, ESPECTRO EN OCTAVAS.
NPS (dB)
FRECUENCIA (Hz)
125
250
500
1K
2K
4K
PARED 1
49.9
45.3
50.9
53.2
57.1
54.2
PARED 2
50.1
49.9
48.4
50.4
52.4
49.3
PARED 3
50
48.2
47.9
48.2
50.4
48
PARED 4
55.1
55.4
54.3
51.1
52
49.9
TECHO
47.1
47.3
48.7
52
50
43.9
RUIDO TOTAL (dB)
58
57.4
58
59
60
57.3
FACTOR DE CORRECCION
-15.4
-7.9
-3.7
0
+ 1.3
+1
RUIDO TOTAL dB(A)
42.6
49.5
54.3
59
61.3
58.3
RT dB(A)= 65.3 dB(A)
TABLA 3.1.3.3 VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CORRESPONDIENTES AL
ÍNDICE NR-20 Y NR-30.
Para mayor comodidad, se trabajará con el índice NR-20. Esta decisión beneficia en cuanto a
costo.
NPS = ૚૙ ‫܏ܗܔ‬൬
ࡼ૛
൰= dB
ࡼ૛
࢘ࢋࢌ
Donde:
NPS=‫ܮ‬௜ : Nivel de presión sonora. = [dB]
P: presión Sonora de cada frecuencia. [Pa]
Pref: presión de referencia = 20 x 10ି଺ [Pa]
ࢊ࡮
ࡼ ૛ ൌ ࡼ ૛࢘ࢋࢌ ൈ ૚૙૚૙
70
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
Se tiene:
ܰܲܵଵ= 39.4 dB y ܰܲܵଶ= 30.6dB
యవǤర
ܲଵଶ = (ʹͲ‫)଺ିͲͳݔ‬ଶ × 10 భబ = 3.843 x 10ି଺Pa
యబǤల
ܲଶଶ = (ʹͲ‫)଺ିͲͳݔ‬ଶ × 10 భబ = 4.592 x 10ି଻Pa
்ܲଶ = 3.9422 x 10ି଺Pa
ଷǤଽସଶଶൈଵ଴షల
்ܰܲܵ= 10 log ቀ
ସൈଵ଴షభబ
ቁ = 39.9dB
TABLA 3.1.3.4 NIVELES DE PRESIÓN SONORA MÁXIMO TOTAL EN OCTAVAS, EN EL
INTERIOR DEL SALÓN DE CLASES A PARTIR DE LOS NIVELES DE PRESIÓN SONORA EN
OCTAVAS, EN dB.
De los datos de la tabla se obtiene, que el nivel de presión sonora total es: Li = 40.08 dB.
En el caso de trabajar con dB(A), se efectúa en primer lugar la corrección en octavas.
TABLA 3.1.3.5 FACTOR DE CORRECCIÓN EN OCTAVAS APLICADO AL ÍNDICE NR – 20,
PARA TRABAJAR CON dB(A).
Cálculo del nivel de presión máximo total en dB(A) admitido al interior del salón de clases:
ܰܲܵଵ= 23.3 dB y ܰܲܵଶ= 22dB
మయǤయ
ܲଵଶ = (ʹͲ‫)଺ିͲͳݔ‬ଶ × 10 భబ = 8.5518 x 10ି଼Pa
మమ
ܲଶଶ = (ʹͲ‫)଺ିͲͳݔ‬ଶ × 10భబ = 6.3395 x 10ି଼Pa
்ܲଶ = 1.4891 x 10ି଻Pa
ଵǤସ଼ଽଵൈଵ଴షళ
ቁ=
ସൈଵ଴షభబ
்ܰܲܵ= 10 log ቀ
25.7dB(A)
Se sigue el mismo procedimiento hasta finalizar con la frecuencia de 4kHz.
71
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
TABLA 3.1.3.6 VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CON MATERIALES
PROPUESTOS EN EL SALON
Frecuencia
125
250
500
1000
2000
4000
3
4
5
6
7
8
NR 20
39
31
25
20
17
14.5
NPS
Medido
NR 30
48
40
34
29.5
26.5
24
NPS con
Material
Propuesto
58
57.4
58
59
60
57.3
42
31.4
22
17
15
9.3
RT dB(A)= 42 dB(A)
MATERIALES PROPUESTOS:
PARED 1: Placa de yeso Durlock (12 mm) + Aire (90 mm) + Placa de yeso Durlock (12 mm)+ Ventana de doble vidrio
(0.7mm+espacio 3cm+0.7mm)
PARED 2: Placa de yeso Durlock (12mm) + Aire (90 mm) + Placa de yeso Durlock (12 mm)+ Puerta de MDF con
recubrimiento de PVC (60mm)
PARED 3 y 4: Placa de yeso Durlock (12mm) + Aire (90 mm) + Placa de yeso Durlock (12 mm)
TECHO: Hormigón Revocado (90mm)
72
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
FIGURA 3.1.1.6 COMPARACION VALORES DEL NIVEL DE PRESIÓN SONORA CON
MATERIALES PROPUESTOS EN EL SALON
En esta imagén se puede observar que el NR con los materiales propuestos el cual es de NR=20 por
lo que los materiales propuestos satisfacen el aislamiento adecuado en el almacén de ISISA
73
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
3.2 MOTOR DE DIESEL
Hay tres medios principales para mejorar NVH (Ruido, vibración y dureza):
1. La reducción de la intensidad de vibraciones en la fuente, como en la toma de una fuente de
ruido más tranquilo con un silenciador, mejorando el balanceo.
2. La interrupción de la trayectoria del ruido o vibraciones, con barreras para el ruido) o
aisladores (por vibración).
3. La absorción de la energía, como por ejemplo con amortiguadores de ruido de la fuente,
medios y protectores.
Decidir cuál de estos (o qué combinación) para utilizar en la solución de un
problema en particular es uno de los desafíos que enfrenta el ingeniero dedicado a
NVH.
Los métodos específicos para mejorar NVH incluyen el uso de amortiguadores de masa
sintonizados , subtramas , el equilibrio , la modificación de la rigidez o la masa de las estructuras,
resintonizar los escapes y la ingesta , la modificación de las características de los aisladores
elastoméricos, la adición de amortiguar el sonido o la absorción de los materiales, o mediante el
control activo de ruido . En algunas circunstancias, los cambios sustanciales en la arquitectura del
vehículo puede ser la única manera de curar algunos problemas.
Se tienen tres tipos de causas de ruido:
 Causas mecánicas: El proceso de fabricación del motor lleva consigo
deformaciones o desalineaciones en el motor, suelen pasar en el rotor (parte
giratoria) y en el estator (parte fija).
 Causas aerodinámicas: Se produce por la ventilación del motor, en motores
pequeños o medianos la potencia de este ruido suele ser 1/5 del total de la
potencia. Es un ruido de banda ancha.
 Causas magnéticas: Suele producirse en los espacios de aire entre el estator y el
rotor.
74
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
Métodos para reducir el ruido:

Colocar material absorbente delante del ventilador a modo de silenciador.

Colocar un tubo en ángulo recto en la salida de aire, con esto se reduce entre 5
y 10 dB.
Una máquina está formada por varias piezas así que tendremos varias fuentes de ruido.
Un esquema del origen del ruido y de su tratamiento es el de la siguiente figura:
Normalmente las medidas de control son más efectivas cuanta más cerca se produzcan de
la fuente, pero sucede que suelen ser más caras, por lo que muchas veces no conviene.
El orden de economía de las opciones anteriores sería:





Rodear la máquina con un cerramiento.
Añadir conductos revestidos de material absorbente.
Montar la maquina sobre aisladores de vibración.
Instalar materiales absorbentes en la habitación.
Tapones para los oídos ó restringir el horario del estudiante.
75
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
Usaremos la siguiente técnica para reducir el nivel de ruido:
MATERIAL
ESPESOR (m)
ߩ (Kg/݉ ଶ)
FREC (Hz)
PT (dB)
VIDRIO
6.35 ࢞ ૚૙ି૜ ࢓
15.11 Kg/࢓ ૛
500
31
TABLA 3.2.1 PÉRDIDAS POR TRANSMISIÓN EN MATERIALES ACÚSTICOS6
 Cerramiento
El cerramiento será por medio de acrílico ya que es Fabricado con Monómero de Metacrilato de
Metilo virgen por el sistema de colada en celda, se puede fabricar cristal, blanco y color con Distintos
acabados y texturas, es un material apto que puede estar en contacto con alimentos. Posee una
densidad aproximada de 2000 Kg / m3 .
En lo referente a su durabilidad, posee buena resistencia mecánica y rigidez, posee una excelente
resistencia a los agentes atmosféricos, como también al calor, lo que lo hace un material resistente y
muy durable; se puede lograr darle brillo o cualquier otra textura que le da un atractivo estético, sin
embargo a altas temperaturas puede llegar a ser muy peligroso y nocivo para la salud.
Su impacto ambiental es favorable por siendo un material reciclable, no atenta contra el medio
ambiente.
6
“FUNDAMENTALS OF ACOUSTICS” Pág 190
76
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
Fórmulas utilizadas para la Absorción de los materiales de la Propuesta “A” y “B”.
Dónde:
α = coeficiente de absorción
Por lo tanto la absorción de un material está dado por:
A=α*S
Dónde
α = coeficiente de absorción
S = superficie
A = absorción total
Atotal = α1S1 +α2 S2 + … + αn Sn
Dónde:
α = coeficiente de absorción
S = superficie
A = absorción total
α = Atotal / St
Dónde:
con: S1 + S2+ …+ Sn
α = coeficiente medio de absorción
St = superficie total
Coeficiente de transmisión:
77
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
‫ݐ ן‬ൎ
‫ݐ ן‬ൎ
Si ߩଵ‫ܥ‬ଵ ൌ ߩଷ‫ܥ‬ଷ ->aire
ூ௜
PT=10log ூ௧
ሺߩଷ‫ܥ‬ଷ ൅
donde:
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
4
ఘ ஼
4 cos ଶ ݈݇൅ ሺఘమ஼మ)ଶ‫݊݅ݏ‬ଶ݈݇
భ భ
Ͷߩଷ‫ܥ‬ଷߩଵ‫ܥ‬ଵ
ሺߩଶ‫ܥ‬ଶߩଷ‫ܥ‬ଷߩଵ‫ܥ‬ଵȀߩଶ‫ܥ‬ଶ)ଶ‫݊݅ݏ‬ଶ݇ଶ݈
ߩଵ‫ܥ‬ଵ)ଶܿ‫ݏ݋‬ଶ݇ଶ݈൅
ߩଶ‫ܥ‬ଶ ‫ߩ ب‬ଵ‫ܥ‬ଵ
It= Intensidad transmitida
Ii= Intensidad incidente
MATERIALES PROPUESTOS “A”:
PARED 1 Y 2: Vidrio de 0.5”+Aire 20mm+ Vidrio de 0.5”+ Marcos de Madera+ Ventilas (Pared 1 entrada de aire y Pared
2 salida de aire)
78
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
Principio de Ventilas de aluminio con material absorbente para las paredes 1 y 2:
SALIDA DE AIRE (PARED 1):
79
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
ENTRADA DE AIRE (PARED 2):
PARED 3: Vidrio de 0.5”+Aire+ Vidrio de 0.5”+ Marcos de Madera+ Ventilador
PARED 4: Vidrio de 0.5”+Aire+ Vidrio de 0.5”+ Marcos de Madera+ Ventilas+ Escape
PARED 5: Vidrio de 0.5”+Aire+ Vidrio de 0.5” Marcos de Madera+ Tablero
PARED 6: Madera 2”+Neopreno 1.5”+Marcos de Madera
80
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
AISLAMIENTO TOTAL dB(A)= 18.93 dB(A)
FIG 3.2.2 PROPUESTA “A” DEL CERRAMIENTO PARA EL MOTOR DIESEL
81
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
MATERIALES PROPUESTOS “B”:
PARED 1: Madera de 1” + Lana de vidrio (Fieltro 14Kg/m³)25mm+ Fibra de Vidrio (50mm)+ Madera de 1” +Ventilador
PARED 2: Madera de 1” + Lana de vidrio (Fieltro 14Kg/m³)25mm+ Fibra de Vidrio (50mm)+ Madera de 1”
PARED 3 y 4: Madera de 1” + Lana de vidrio (Fieltro 14Kg/m³)25mm+ Fibra de Vidrio (50mm)+ Madera de 1” +Ventilas
Principio de Ventilas de aluminio con material absorbente para las paredes 3 y 4:
82
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
SALIDA DE AIRE (PARED 4):
ENTRADA DE AIRE (PARED 3):
83
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
PARED 5: Vidrio (0.5”)
PARED 6: Madera de 1” + Lana de vidrio (Fieltro 14Kg/m³)25mm+ Fibra de Vidrio (50mm)+ Madera de 1” +Neopreno
1.5”
AISLAMIENTO TOTAL DE LA PROPUESTA “B”dB(A)= 36 dB(A)
FIG 3.2.3 PROPUESTA “B” DEL CERRAMIENTO PARA EL MOTOR DIESEL
84
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
 Sobre el problema de la contaminación del aire por el escape.
Se instalará un tubo adaptado al escape donde la salida del aire contaminado con diesel se
desechara por una campana al final de este tubo, esto con la finalidad de la salud de los estudiantes y
los profesores.
 Ruedas.
Se colocarán ruedas de goma para evitar las vibraciones que generan nuestro motor, ya que las
que tiene son duras y esto hace que se propagué las vibraciones al piso del laboratorio.
 Almacén.
Se tiene también el problema de que las vibraciones llegan al almacén debido a que el motor está
pegado a la pared, se sugiere alejarlo para evitar las vibraciones.
Entre los controles de ingeniería que reducen el nivel de ruido de los procesos tenemos:
a)
Mantenimiento
-
Remplazo ajuste de piezas gastadas o desbalanceadas de las máquinas.
-
Lubricación de las piezas de las máquinas y empleo de aceites de corte.
-
Forma y afilado adecuado de las herramientas de corte
b)
Remplazo de máquinas
-
Máquinas más grandes y lentas en vez de otras más pequeñas y rápidas.
-
Prensas en lugar de martillos.
-
Cizallas rotativas en vez de cizallas en escuadra.
85
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
-
Prensas hidráulicas en lugar de las mecánicas.
-
Correas de transmisión en vez de engranajes.
c)
Sustitución de procesos
-
Compresión en vez de remachado por impactos.
-
Soldadura en vez de remachado.
-
Trabajo en caliente en lugar de en frío.
-
Prensado en vez de laminado o forjado
86
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
3.3 ESTUDIO ECONÓMICO
Vidrio.
Es un material útil y fácil de encontrar, su valor económico es accesible, ronda los $150 por metro
cuadrado, no es muy cómodo con respecto a otros materiales.
Madera ordinaria.
Una madera maleable y de fácil manejo para construcciones de muebles y demás aplicaciones en la
construcción, tiene un precio justo en relación con gran aplicabilidad y versatilidad, pues su precio
oscila entre los $1,500 y $2,000 pesos por bloques de 3m×15cm× 25cm o láminas de 1 y 2cm de
espesor de 2m x 1.22m.
En caso de ser realizado este proyecto, se proponen los siguientes materiales con el costo estimado,
incluyendo su mano de obra y el diseño. En cuanto la mano de obra y diseño:
Diseño,
Material
mano de obra
Carpintero
y
$5,000
$11,000
Ingeniero
Diseño de
control de
ruido para
el
laboratorio
de ISISA
$16,000
Aproximadamente tarde 15 días, en realizar mediciones y diseño.
El carpintero tardaría en realizar los cambios aproximadamente 1 mes, trabajando 8 hrs diarias,
los costos anteriores, es suponiendo que la escuela comprara los materiales y herramientas por sí
misma. De no ser así el costo de realización del control de ruido por el carpintero será de $15,000.
87
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
Soporte para motor.
El soporte de motor es para evitar vibraciones y desgaste entre las partes metal- mecánicas el
soporte para motor ronda entre los $ 650 00.
Neopreno.
Neopreno es el nombre genérico con que se designan los elastómeros sintéticos a base de
cloropreno. Los neoprenos constituyen uno de los primeros cauchos sintéticos(1931).Los
vulcanizados de neopreno, en todos sus tipos, se asemejan a los del caucho natural en las
propiedades físicas básicas; pero son muy superiores en muchas propiedades específicas como la
resistencia al deterioro por los aceites, los disolventes, la oxidación, la luz solar, la flexión, el calor y
las llamas. La resistencia a las llamas es probablemente su propiedad más singular, y es debida a su
contenido de cloro.
El neopreno es uno de los cauchos especiales de mayor uso. No se vulcaniza con azufre. El óxido
de Cinc es el material preferido para la formación de ligero entrecruzamiento. Los vulcanizados a
base de este polímero tienen alta resistencia a la tracción en ausencia de cargas reforzantes, alta
resistencia a aceites, calor y luz solar. Se utiliza en recubrimiento de cables, mangueras industriales,
formulación de pinturas, etc. Es más resistente a los agentes químicos que el caucho natural. Su
costo ronda por $160 x metro.
Lana mineral
Los productos de Lana Mineral y de Lana de Roca son aislamientos térmicos y acústicos. Su
origen mineral y composición química aseguran una perfecta estabilidad a altas temperaturas (650ºC
/ 1100ºF). Son químicamente inertes y resistentes a los agentes externos. Sus características los
hacen resistentes a vibraciones y son estables aún en medios húmedos. No poseen
contraindicaciones de ninguna índole por razones de higiene y seguridad, ni exigen precauciones
especiales para su uso. Su costo ronda entre los $180 x metro
88
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
USOS RECOMENDADOS
FRIAS
ALVAREZ
NAYELI
VENTAJAS
• Máxima eficiencia
Térmica
• No Favorecen la
corrosión
Aislamiento contra incendio, • Ahorro directo en el
calderas, hornos, ductos,
consumo de energía
tanques, tubería de vapor,
• Reducen el ruido y la
contenedores,
emisión de
principalmente.
contaminantes
al medio ambiente
• Fácil aplicación y
manejo
Fibra de vidrio
La Fibra de Vidrio se fabrica a partir de arenas, silicatos y boratos, elementos naturales que dan
como resultado un producto incombustible dotado de las características necesarias para funcionar
como un eficiente aislante termoacústico.
Productos
• RF3000 ( Ductos de aire acondicionado)
• Placas de fibra de vidrio R4000 ( Tratamientos acústicos y térmicos)
• Colchas de fibra de vidrio RW4300 Y R4W600 (Tuberías y equipos industriales)
• Medias Cañas (Recubrimiento de tuberías)
• MBI (Techos de naves industriales)
• DUCT LINER (Interior de ductos de aire acondicionado)
http://www.ratsa.com/catalogo.php?linea=5
89
**CONTROL DE RUIDO EN EL LABORATORIO DE ISISA **
USOS RECOMENDADOS
• Almacenes Comerciales
• Industria
VENTAJAS
• Eficiencia térmica
• Resistente a la vibración
• No favorece la corrosión
• Fácil de instalar y manejar
• Incombustible
PROPUESTA “A”
VENTAJA: ES FACIL DE
CONSEGUIR LOS
MATERIALES Y PARA
MAYOR COMODIDAD SE
UTIZARAN RIELES QUE
DESPLAZARAN EL
CERRAMIENTO HACIA
ARRIBA.
DESVENTAJAS: ES CARO EL
VIDRIO Y NOS REDUCE MUY
POCO EL RUIDO, SUSCEPTIBLE A
LAS VIBRACIONES Y MANO OBRA
POR PARTE DEL VIDRIO CARA.
PRESUPUESTO: $14 800 (El costo
incluye la mano de obra y
materiales)
PROPUESTA “B”
VENTAJAS: REDUCE
BASTANTE EL RUIDO
GENERADO POR EL MOTOR,
NO ES CARO EN CUANTO
MATERIALES Y MANO DE
OBRA, ALTA DURABILIDAD,
LOS MATERIALES UTILIZADOS
RESISTEN TEMPERATURAS
ALTAS. PARA MAYOR
COMODIDAD SE UTIZARAN
RIELES QUE DESPLAZARAN
EL CERRAMIENTO HACIA
ARRIBA.
DESVENTAJAS: LOS
ALUMNOS TENDRAN QUE
OBSERVAR POR UN
PEQUENO PEDAZO VIDRIO
(ARRIBA).
PRESUPUESTO: $ 10 400 (El
costo incluye la mano de obra y
materiales)
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CONCLUSIÓN
El laboratorio de ISISA necesitaba un aislamiento, para ello se realizó un análisis de control de
ruido para llegar a una solución satisfactoria.
El laboratorio de ISISA es la principal fuente de ruido que afecta las actividades y la salud de los
alumnos de la carrera de ISISA y secundariamente a los alumnos del laboratorio vecino ICA.
El control de ruido registrado fue muy elevado y de gran preocupación para la salud de los
profesores y alumnos, es por eso que a continuación de dará una breve explicación de los más
importantes puntos que se debe atacar ante problemas de este tipo:

Levantamiento de niveles de ruido: Se deben registrar los niveles de presión sonora
(NPS) con mediciones que tengan representatividad espacial y temporal, es decir, se debe
poner especial atención en que las fluctuaciones diarias de ruido dentro de un sector
específico queden representadas en un único valor nivel de presión sonora (dBA); sólo si es
necesario se deben dar valores por periodos parciales de tiempo (un ejemplo es la ejecución
temporal de faenas ruidosas). Además, los puntos de medición deben ser escogidos en
sectores donde la afluencia de trabajadores y/o alumnos sea continua o temporal
principalmente. Se recomienda medir también sectores con concurrencia puntual de
trabajadores y/o alumnos de modo de referencia.
Un mapa de ruido es una poderosa herramienta para un futuro análisis.
 Evaluación de cargos, labores y sectores: Una medición por sí sola no nos entrega
información relevante si no es analizada dentro de su contenido general. Es necesario
externalizar el contenido de las mediciones para tener un registro que caracterice cargos,
labores y sectores; se recomienda generar una matriz de riesgos que evalúe y contenga
todos los ítems nombrados anteriormente. No olvidar que faenas de conducción de
equipos móviles también se deben evaluar.
Además, el análisis del espectro sonoro es de vital importancia para identificar situaciones críticas,
por ejemplo nos permite identificar ruidos con predominancias tonales o de banda angosta, lo cual
resulta ser más molesto y dañino para el trabajador que un ruido de banda ancha, aunque sean de un
nivel de presión sonora equivalente similar.
 Programa de control de ruidos: Un correcto programa de control de riesgos siempre
debe atacar el agente empezando por la fuente de emisión, luego por el medio de
propagación y finalmente protegiendo al afectado. Chancadoras, molinos, compresores,
sistemas de ventilación y sectores ruidosos en general son candidatos comunes que
pueden ser sometidos a un control de ruido en fuentes o de medio; esto lo logramos
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mediante encierros, empantallamientos, silenciadores, mantenimiento e incluso con
montaje en sistemas antivibratorios (para evitar que la superficie donde está montada se
comporte como una fuente sonora, que por lo general es de baja frecuencia).
 Programa de conservación auditiva: Centrado principalmente en la protección directa
del trabajado y/o alumno. Este debe fortalecerse en caso que el procedimiento de control
de fuentes o de medios sea insuficiente. Los elementos de protección auditiva juegan un
rol importante en esta etapa; el personal de higiene y seguridad debe seleccionar el
protector adecuado para el tipo de ruido presente en los distintos lugares de trabajo. El
programa se complementa con la información entregada por las mediciones de
dosimetrías de ruidos y seguimientos audiométricos al personal.
 Información y capacitación: Es de absoluta importancia informar a los trabajadores y/o
alumnos de los riesgos que se adquieren al estar sometido al altos niveles de ruido,
enseñarles a usar correctamente el protector adecuado, hacerlos reflexionar sobre las
limitaciones que genera una hipoacusia, solicitarles información sobre molestias en sus
labores generadas por el agente y escuchar sus quejas causadas por altos los altos
niveles de ruido en distintos sectores. En resumen, es de responsabilidad de ambas partes
(trabajador/alumno y empresa/escuela) lograr comunicación fluida y oportuna. El personal
encargado de seguridad debe estar continuamente capacitándose con profesionales
calificados en tema.
 NOTA: Se optara por utilizar el vidrio como material aislante para nuestro
cerramiento de la maquinaría, pero cabe destacar que para mejores resultados de
aislamiento se da la siguiente propuesta:
I
II
K1
III
K2
IV
K3
VIDRIO
VIDRIO VIDRIO
AIRE
AIRE
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K4
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El ruido es uno de los agentes contaminantes más habituales en los puestos de trabajo, tanto en el
sector de servicios como en el industrial. La relación entre la exposición laboral al ruido y sus efectos
auditivos es bien conocida pero existen otros efectos difíciles de valorar relacionados con el ruido,
que comprenden desde una “simple” molestia hasta alteraciones fisiológicas en diferentes órganos,
no solamente en el oído (trastornos cardiacos, presión arterial inestable, trastornos estomacales,
trastornos nerviosos, cansancio o fatiga, dolores de cabeza, insomnio, etc.), distracciones,
interferencias en la comunicación o alteraciones psicológicas (irritabilidad, tensión, agresividad, etc.),
disminución del rendimiento y efectos en el desempeño de la tarea. Hay que destacar que todos
estos efectos tienen importantes consecuencias económicas y sociales.
Dado que dedicamos una importante cantidad de tiempo al trabajo y/o al estudio, la exposición del
trabajador o alumno al ruido se debería eliminar o disminuir para así prevenir y evitar daños
importantes. Es un error considerar que el ruido es inherente al desempeño de nuestra tarea aunque
nos hayamos acostumbrado a su presencia.
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BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS:
BIBLIOGRAFIA
[1]
FLORIA Pedro Mateos.” La prevención del ruido en la empresa”. Fundación
Confemetal. Barcelona, España, 1999. 285 paginas.
[2]
RECUERO López, Manuel. “Acústica Arquitectónica Soluciones prácticas”. Paraninfo,
Madrid, España, 1992.
[4]
HARRIS Cyril “Manual de medidas acústicas y control de ruido”,Tercera Edición
Mc. Graw Hill
[5]
ALTON Everest, F.Master “Handbook of acoustics”.Cuarta edición, McGraw-Hill.
Estados Unidos, 2001.
[6]
KINSLER Lawrence, “E.Fundamentos de acústica.Noriega Lamusa”, Estados Unidos
de America, 1999. 524 paginas
[7]
L. MIYARA F. “Control de ruido” UNR editora, 1era Edición, 487 páginas
[8]
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-081-ECOL-1994
“Límites máximos permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su método de
medición”
[9]
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-011-STPS-2011
[10]
SELECCIÓN DE PROCESOS DE TRABAJO Y DE MAQUINARIA CON BAJO NIVEL
DE RUIDO (UNE-EN ISO 11690-2:1997)
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REFERENCIAS
[1]
Pérdidas por transmisión: www.bers.mty.itesm.mx/tesis/nyree.pdf Citado el 20/10/11
[2]
Acústica arquitectónica: www.eumus.edu.uy Citado el 23/11/11
[3]
Índice de valoración:
http://rabfis15.uco.es/lvct/tutorial/1/paginas%20proyecto%20def/(2)%20Analisis%20espe
ctral/indices%20de%20valoracion%20de%20ruido.htm#Tabla 2 Citado el 28/11/11
[4]
Material de aislamiento:
http://www.fiberglasscolombia.com/admin/assetmanager/images/notas/aislamiento/NTAi
sl-Ind37.pdf Citado el 30/11/11
[5]
The International Sound and Vibration Magazine from Brüel & Kjær No.1 ,2008
http://www.bksv.com/~/media/magazine%20articles/hq/200801/bruel%20and_kjaer_maga
zine_01_2008_english.ashx Citado el 16/02/12
[6]
NVH:
http://en.wikipedia.org/wiki/Noise,_vibration,_and_harshness Citado el 08/03/12
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ANEXOS:
CUESTIONARIO SOBRE CONFORT ACÚSTICO
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LEGISLACION Y RECOMENDACIONES
- Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales
- Real Decreto 2115/82, de 12 de agosto. Norma Básica de la Edificación NBE-CA-88 sobre
Condiciones Acústicas en los edificios.
- Real Decreto 286/2006, de 10 de marzo sobre la protección de la salud y la seguridad de los
trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al ruido. Real Decreto 486/1997 de 14
de abril de disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo y su guía técnica
correspondiente.
- Real Decreto 488/1997 de 14 de abril de disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas al
trabajo con equipos que incluyen pantallas de visualización y su guía técnica correspondiente.
- Real Decreto 485/1997, de 14 de abril sobre disposiciones mínimas en materia de señalización de
seguridad y salud en el trabajo y su guía técnica correspondiente.
- Real Decreto 1215/1997 de 18 de julio por el que se establecen las disposiciones mínimas de
seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo.
- Real Decreto 1495/1986, de 26 de mayo, del MIE por el que se aprueba el Reglamento de
Seguridad en las Máquinas y modificaciones posteriores.
- Real Decreto 1435/1992, de 27 de noviembre sobre aproximación de las legislaciones de los
Estados miembros relativas a máquinas.
- Real Decreto 56/1995, de 20 de enero, por el que se modifica el RD 1435/92 anterior.
- ASHRAE 2001 Fundamentals Handbook Chapter7: Sound and vibration.
- RITE ITE 02.2.3 Ruidos y vibraciones, 1998.
- Guidelines for community noise. OMS. Ginebra 1999.
- Norma UNE 74-024-92 (ISO 2204): Guía para la elaboración de normas sobre la medida de ruido
aéreo y la evaluación de los efectos sobre el hombre.
- Norma UNE 74-022-81 (ISO-R-1966): Valoración del ruido en función de la reacción de las
colectividades.
- Norma UNE-EN ISO 9921:2004: Ergonomía, evaluación de la comunicación verbal.
- Norma UNE-EN ISO 9241-6:2000: Requisitos ergonómicos para trabajos de oficina con pantallas de
visualizaciónde datos (PVD) Parte 6: Requisitos ambientales.
- Norma UNE 74-023-92: Acústica. Determinación de la exposición a ruido en el trabajo y estimación
de las pérdidas auditivas inducidas por el ruido.
- Norma UNE-EN ISO 11690-1:1997. Acústica. Práctica recomendada para el diseño de lugares de
trabajo con bajo nivel de ruido que contienen maquinaria. Parte 1: estrategias de control del ruido.
- Norma UNE-EN ISO 11690-2:1997. Acústica. Práctica recomendada para el diseño de lugares de
trabajo con bajo nivel de ruido que contienen maquinaria. Parte 2: medidas de control del ruido.
- Norma UNE-EN ISO 11690-3:1999. Acústica. Práctica recomendada para el diseño de lugares de
trabajo
- Norma UNE-EN ISO 11690-3:1999. Acústica. Práctica recomendada para el diseño de lugares de
trabajo
- Norma Oficial Mexicana NOM-081-ECOL-1994
- Norma Oficial Mexicana NOM-011-STPS-2011
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APÉNDICE:
COEFICIENTES DE ABSORCIÓN SONORA.
Tabla 1.
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Tabla 2.
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Tabla 3.
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Tabla 4.
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PÉRDIDAS DE TRANSMISIÓN DE DIFERENTES MATERIALES.
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MOTOR DE DIESEL.
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del
combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del
cilindro, según el principio del ciclo del diésel. Se diferencia del motor de gasolina.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible al ser inyectado muy
pulverizado y con alta presión en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de
combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión, sin
necesidad de chispa como en los motores de gasolina. Ésta es la llamada autoinflamación .
La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que se produce en
el segundo tiempo del motor, la compresión. El combustible se inyecta en la parte superior de la
cámara de combustión a gran presión desde unos orificios muy pequeños que presenta el inyector de
forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión (entre 700 y 900 °C). Como
resultado, la mezcla se inflama muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en
la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo.
Esta expansión, al revés de lo que ocurre con el motor de gasolina, se hace a presión constante
ya que continúa durante la carrera de trabajo o de expansión. La biela transmite este movimiento al
cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en un
movimiento de rotación.
Para que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar la temperatura de inflamación
espontánea del gasóleo. En frío es necesario pre-calentar el gasóleo o emplear combustibles más
pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del
petróleo fluctuando entre los 220 °C y 350 °C, que recibe la denominación de gasóleo o gasoil en
inglés.
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los motores a gasolina, es su bajo
consumo de combustible. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores diésel en
turismos desde la década de 1990 (en muchos países europeos ya supera la mitad), el precio del
combustible ha superado a la gasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha generado
quejas de los consumidores de gasóleo, como es el caso de transportistas, agricultores o pescadores.
En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio, costos de
mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y
el turbocompresor. No obstante, la adopción de la precámara para los motores de automoción, con la
que se consiguen prestaciones semejantes a las de los motores de gasolina, presenta el
inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores
prácticamente desaparece.
Actualmente se está utilizando el sistema common-rail en los vehículos automotores pequeños.
Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible,
mejores prestaciones del motor, menor ruido (característico de los motores diésel) y una menor
emisión de gases contaminantes
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GLOSARIO:
Aislamiento estructural
Impedimento de la transmisión de vibraciones a las estructuras (suelos, paredes, elementos de montaje,
tuberías).
Mediante:
a) montaje de la máquina sobre aislantes vibratorios apropiados
b) amortiguamiento de las estructuras radiantes (disipación del sonido estructural como calor)
c) en sistemas de tuberías utilización de juntas flexibles o revestimientos con láminas de metal amortiguador.
Utilización de sistemas de fijación apropiados (resortes amortiguados, fijaciones viscoelásticas).
Aislamiento aéreo
Depende de la masa por unidad de superficie, en general se consigue un aumento del aislamiento a ruido
aéreo de unos 5 dB cuando se dobla la masa por unidad de superficie. El grado de aislamiento debería
establecerse en la etapa de diseño o planificación.
Barreras y Pantallas acústicas
Generalmente consisten en láminas de acero, madera, vidrio o plástico. Deberían ir recubiertas de material
absorbente en el lado que mira a la fuente. La adopción de esta medida de control del ruido es más eficaz si
se combina con tratamientos acústicos de techos y paredes.
Cabinas aislantes
Recinto cerrado para proteger al trabajador de la exposición al ruido. A la hora de diseñar una cabina no hay
que olvidar la ventilación de la misma. En aquellos casos donde exista una elevada exposición al calor puede
ser necesaria la instalación de una unidad de aire acondicionado.
Cerramientos
Consisten principalmente en estructuras envolventes aislantes acústicamente (metal, madera, hormigón,
etc.) Con un revestimiento absorbente en su interior. Según el diseño del cerramiento se conseguirá una
reducción del ruido. La reducción de ruido alcanzada en el cerramiento será menor si la fuente de ruido emite
principalmente sonido a bajas frecuencias. Es muy importante el correcto mantenimiento del cerramiento sino
su eficacia disminuirá con el tiempo.
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Control activo del ruido
La técnica de control activo del ruido y vibraciones se fundamenta en la creación de una interferencia
destructiva generada artificialmente en oposición de fase entre las ondas acústica o mecánicas. Estas técnicas
son efectivas principalmente en el intervalo de frecuencias medio o bajo, que es en el intervalo
donde las medidas clásicas pierden su eficacia. Las reducciones de ruido pueden alcanzar 10 dB a 20 dB.
Se puede obtener una reducción significativa en el caso de fenómenos repetitivos.
Emisión de ruido
Es el nivel de presión acústica producido por una fuente acústica bajo ensayo en un puesto de trabajo o en
cualquiera otra posición especificada.
Enmascaramiento
Cuando un sonido débil queda tapado por un sonido más fuerte se dice que está enmascarado por él. El
sonido fuerte se denomina enmascarador y el débil enmascarado o señal. Un sonido intenso y grave puede
enmascarar un sonido débil y agudo, pero lo contrario no sucede.
Exposición de un trabajador al ruido
Todos los ruidos que llegan, durante un periodo de tiempo específico, al oído de una persona (en uno o
varios puestos de trabajo o para una persona en movimiento).
Inmisión de ruido en un puesto de trabajo
Todos los ruidos que llegan a un punto de medida (puesto de trabajo) estando presente o no el trabajador,
en un periodo de tiempo específico T.
Mapa de ruido
Plano donde se representan las zonas ruidosas de los lugares de trabajo.
Material absorbente
Cuando el sonido choca con un obstáculo parte de la energía se refleja, parte es absorbida por el obstáculo
y parte se transmite.Los absorbentes acústicos funcionan como transductores de energía, convirtiendo la
energía mecánica del sonido en calor. La fracción de energía que el obstáculo absorbe se conoce como
coeficiente de absorción. Un buen material absorbente presenta un coeficiente de absorción aproximado a 1.
Los mejores materiales absorbentes acústicos son tableros, telas y paneles de materiales ligeros y porosos.
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Nivel de presión sonora
Es el nivel de presión acústica sin ponderar en todo el rango de frecuencias audibles (20 a 20.000 Hz).
Representa el valor instantáneo del nivel de presión acústica. Este índice no proporciona información sobre
la variabilidad del ruido, ni sobre su composición espectral.
Nivel de presión sonora ponderado (ponderación A)
Son los valores de presión acústica en todo el rango de frecuencias a los que se aplica la curva de ponderación
A para compensar las diferencias de sensibilidad que el oído humano tiene para las distintas frecuencias dentro
del campo auditivo. De la misma forma que el anterior, este índice sólo nos proporciona información sobre el
nivel de presión sonora.
Ruido
Se define como el sonido molesto o no deseado.
Ruido blanco
El ruido blanco es un ruido cuyo nivel es constante en todas las frecuencias. Ejemplos: ruidos de una corriente
de agua, ruido del viento, etc…
Tiempo de reverberación
El tiempo de reverberación para una frecuencia dada es el tiempo, en segundos, necesario para que después
de que cese la emisión de ruido, el nivel de presión sonora disminuya 60 decibelios. El tiempo de
reverberación es un índice útil para la evaluación de la “calidad acústica” de un local. Los locales con superficies
muy reflectantes presentan tiempos de reverberación elevados, lo que implica dificultades en la comunicación.
Tono puro
Sonido compuesto por una única frecuencia.
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