Anlisis de la incidencia de ruido ambiental en una carrocera categora m3 dentro del DMQ

 

Analysis of the incidence of environmental noise in a category m3 car body within the DMQ

 

Anlise da incidncia de rudo ambiental numa carroaria de categoria m3 dentro do DMQ

Guillermo Gorky Reyes-Campaa II
gureyesca@internacional.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0002-7133-9509
Fernanda Paulina Vizcaino-Imacaa I
pvizcaino@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-9575-3539
 

 


 

Richard Sal Correa-Naranjo IV
ricorreana@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-7817-8023
Adrin Fernando Ayabaca-Fuentes III
adayabacafu@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-9525-3518
 

 

 


Correspondencia: pvizcaino@uide.edu.ec

Ciencias tcnicas y aplicadas

Artculos de investigacin

 

*Recibido: 16 de marzo de 2021 *Aceptado: 22 de abril de 2021 * Publicado: 05 de mayo de 2021

 

                               I.            Ingeniera Informtica. Mster en Administracin de Negocios M.B.A. Coordinadora - Investigadora Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.

                            II.            Ingeniero Mecnico especialidad Automotriz. Magster Sistemas Automotrices. Coordinador Investigacin Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.

                         III.            Estudiante de la Escuela de Ingeniera Automotriz UIDE, Quito, Ecuador.

                         IV.            Estudiante de la Escuela de ingeniera Automotriz UIDE, Quito, Ecuador.


Resumen

El ruido externo que absorbe una carrocera de bus de transporte pblico de tipo M3 dentro de una trayectoria del corredor sur occidental del DMQ. Se realiz un anlisis cuantitativo/comparativo de datos acsticos obtenidos en las unidades de transporte publico partiendo de las caractersticas de los diferentes escenarios propuestos.Los valores obtenidos muestran un incremento sobre el 20% en db en comparacin a los lmites establecidos por la OMS, adems los valores de las pruebas en trfico alto y leve se aproximan en su mayora a los lmites establecidos en la norma INEN 1668, Finalmente solo un 10% de los datos exceden o se acercan a los valores que dictamina la Ordenanza Metropolitana de Quito N123.Un 90% de los valores obtenidos en la medicin exceden los lmites recomendados por la OMS y un 5 % se encuentra fuera de toda normativa nacional, si consideramos al estudio como un ruido repetitivo a largo plazo puede llegar a provocar afectaciones a la salud segn lo estipulado por la OMS.

Palabras clave: Ruido; categora M3; DMQ.

 

Abstract

This article analyzes the environmental noise generated in an M3 type public transport bus bodywork within a path of the south western corridor of the DMQ. Quantitative measurements were carried out, standardized in different scenarios to contrast the data according to of the limits established under municipal, national and international

regulations. The values obtained show an increase of over 20% in db compared to the limits established by the WHO, in addition the values of the tests in high and light traffic are mostly close to the limits established in the INEN 1668 standard. Finally, only 10% of the data exceed or are close to the values dictated by the Metropolitan Ordinance of Quito No. 123. The 90% of the values obtained in the measurement exceed the limits recommended by the WHO and 5% are outside of all national regulations, if we consider the study as a long-term repetitive noise it can cause health effects as stipulated by WHO

Keywords: Noise; category M3; DMQ.

 

 

 

Resumo

O rudo externo absorvido por uma carroaria de autocarro de transporte pblico do tipo M3 dentro de uma trajectria do corredor sudoeste do DMQ. Foi realizada uma anlise quantitativa/comparativa dos dados acsticos obtidos em unidades de transporte pblico com base nas caractersticas dos diferentes cenrios propostos. Os valores obtidos mostram um aumento de mais de 20% em db em comparao com os limites estabelecidos pela OMS, alm disso os valores dos testes em trfego elevado e ligeiro esto na sua maioria prximos dos limites estabelecidos na norma INEN 1668, finalmente apenas 10% dos dados excedem ou esto prximos dos valores ditados pela Portaria Metropolitana de Quito n. 123. 90% dos valores obtidos na medio excedem os limites recomendados pela OMS e 5% esto fora de todos os regulamentos nacionais, se considerarmos o estudo como um rudo repetitivo a longo prazo pode causar efeitos na sade, tal como estipulado pela OMS.

Palavras-chave: Rudo; categoria M3; DMQ.

 

Introduccin

Cada ao en el DMQ se genera un total de 4600000 viajes segn el censo del INEC en 2010 (Insituto Nacional de Estadistica y Censos, 2010) Una gran cantidad de los viajes son realizados en buses de transporte pblico con distintas trayectorias en el sector sur occidental de la capital en incluyendo tneles, estaciones, mercados a su alrededor. El ruido ocasionado por la movilidad en estos sectores genera contaminacin acstica. La metodologa empleada en este artculo consiste en el uso de un equipo de diagnstico calibrado bajo la norma IEC651 tipo 2 y la ANsIs 1.4 con el cual se realiz un anlisis cuantitativo de los niveles mximos de ruido en los diferentes escenarios propuestos en la investigacin, de esta manera con los datos obtenidos se comparar los niveles de contaminacin acstica en relacin a lo determinado por la OMS vinculando el estudio a las afectaciones que tienen los usuarios del transporte pblico.

En Quito con una poblacin de 2239.191 habitantes la movilidad es distribuida por distintos modos de transporte, Esto genera como se lo nombra en un inicio un total de 4,600.000 viajes de los cuales alrededor de 2800.000 son viajes en transporte pblico ( Secretaria de Movilidad DMQ, 2014). El casco urbano de Quito, es la zona donde se concentra mayor cantidad de equipamientos urbanos pblicos y privados, es la que mayor atraccin de viajes genera en el DMQ Zonas que tiene mayor contaminacin acstica que otros sectores. (IDQ, 2018) En relacin a la cantidad de habitantes en este sector del DMQ se genera mayor afluencia de personas para dirigirse a su destino utilizando el transporte pblico que transita en una de las principales arterias viales de la ciudad.

El ruido proveniente de los vehculos en movimiento es una de las principales fuentes de contaminacin auditiva en la mayora de las ciudades, la OMS recomienda no exceder una exposicin de entre 50 a 60 db en trfico de vehculos (EFE, 2018), lo que significa que con una exposicin al ruido prolongada en trfico causa afectaciones a la salud, efectos auditivos y no auditivos en el ser humano, como se observa en la tabla referencial a continuacin.

 

Tabla 1: Efectos del ruido en la salud

Entorno

Tiempo (h)

Nivel de sonido dB(A)

Efecto sobre la salud

Exterior de vividas

16

50-55

Molestia

Interior de viviendas

16

35

Interferencia

Dormitorios

8

30

Interrupcin del sueo

Aulas escolares

Duracin de la clase

35

Perturbacin de comunicacin

reas industriales, comerciales y de trfico

24

70

Deterioro auditivo

Msica en auriculares

1

85

Deterioro auditivo

Actividades de ocio

4

100

Deterioro auditivo

Fuente: (World Health Organization, 2018)

 

Muchos entes a nivel nacional buscan diferentes alternativas para mejorar la movilidad, como consecuencia se genera un punto a favor de los usuarios donde la secretaria de movilidad en su oficio No. SM-SD-2019-0195 (Quito, 2019) referido al transporte pblico seala estndares de calidad que se cumplira en el servicio que brindan las unidades en los diferentes escenarios propuestos, con esto el transporte pblico no estara inmiscuido en una media promedio de calidad al brindar este servicio a los usuarios.

Segn un estudio acstico realizado en el 2010 por la UDLA, determina que un 87% de la poblacin encuestada en el centro de Quito, considera al trfico vehicular como el causante principal del ruido generado en la zona. Esto incluye al ruido de los automotores y el abuso de la bocina. (Mena, 2010). Por ello se consider al ruido ocasionado por los vehculos como la fuente principal de la contaminacin acstica en la ciudad, por tal razn evaluar si los niveles estn dentro de los parmetros establecidos por organismos internacionales.

La contaminacin acstica hoy en da es un problema de salud pblica segn la OMS, sta afirma que la exposicin prolongada al ruido causa estrs o ser la causa de dificultades a la hora de conciliar el sueo. El ruido prologado que sobrepase los 35db trae afectaciones al ser humano. (Andaluca, 2016) Lo que significa que una exposicin prolongada al ruido vehicular repercute en la salud.

En un estudio donde se evala la contaminacin acstica en sectores urbanos, tursticos y de entretenimiento en la ciudad de Quito (Vzconez & Pila, 2017) se concluy como un escenario muy comn de la urbe quitea de contaminacin acstica, este incluye instituciones educativas, edificios, clnicas, hospitales, oficinas, embajadas, hoteles, centros culturales y centros de diversin en el cual se operan niveles de ruido muy superiores a lo recomendado por la OMS. Con ello resulta en una emisin de ruido directamente hacia el exterior dando como resultado una exposicin y afectacin a las actividades que se realizan en su entorno.

 

Fundamentacin Terica

El parque automotor en el Distrito Metropolitano de Quito se encuentra en constante crecimiento, siendo alrededor de 7% anual con un aproximado de 30.000 vehculos por ao ( Secretaria de Movilidad DMQ, 2014) . El incremento del parque automotor da como resultado el aumento de contaminacin ambiental y por ende contaminacin acstica causada por los automotores. La importancia del presente estudio al analizar el ruido generado y sus repercusiones.

 

El ruido

El ruido se define como un sonido indeseable, el sonido viaja en forma de ondas en el medio areo lo que produce la vibracin del tmpano, el tmpano transfiere estas vibraciones a tres huesos minsculos en el odo medio, los que a la vez comunican las vibraciones al fluido contenido en el odo interno. Dentro de l se hallan las pequeas terminales nerviosas usualmente conocidas como clulas ciliadas. Ellas responden a las vibraciones del fluido enviando los impulsos nerviosos al cerebro que entonces interpreta los impulsos como sonido o ruido. (Młyński R, 2015) Tomando en cuenta que el ruido es producto de varias fuentes como vehculos, fabricas, instituciones, el ms comn es el provocado por el trfico en las calles.

Para el clculo de la sensacin recibida por un oyente a partir de las unidades fsicas, se define el nivel de potencia Lw (dB) y se la relaciona la potencia de la fuente del sonido a estudiar con la potencia de otra fuente, la cual estar en el umbral de audicin por la siguiente formula:

(1)

Donde:

W1= La potencia a estudiar en vatios

W2= La potencia umbral de audicin, en SI equivale a 10-12 vatios.

 

Ruido vehicular

El ruido de trnsito vehicular es el resultado de la contribucin colectiva de todo vehculo, Tambin conocido como ruido del tren de potencia, abarca el ruido provocado por el motor, adems de los sistemas de transmisin y refrigeracin (Alonso, 2014). El ruido que es generado por esta fuente no es el mismo en todos los tipos de vehculos, en el mismo existen variables como: su tipo, potencia y velocidad a la que circulan. Incluso el individuo que los conduce puede variar el nivel de ruido que esta fuente es capaz de emitir al exterior. Esto provoca una contaminacin ambiental y acstica hacia el medio ambiente.

Tomando en cuenta que el ruido vehicular disminuye conforme el vehculo aumenta la distancia, se expresa la relacin entre el nivel de potencia y la presin sonora originada en un punto alejado a una distancia (r) con la siguiente formula:

(2)

Donde:

Lw= Nivel de potencia sonora

Lp= Presin sonora originada en un punto alejado

r= distancia

 

Contaminacin

La contaminacin es el principal problema del mundo actual, esto concuerda con la creciente urbanizacin, la industria, la agricultura con excesivo uso de pesticidas y fertilizantes, la deforestacin, la produccin de energa y los hbitos de consumo con esto se ha generado un incremento de la contaminacin del agua, el suelo, la vegetacin, la atmsfera dando como resultado un peligro para la vida (Ruiz, 2019).

En el Ecuador en apoyo del Ministerio del Ambiente se redact el Acuerdo Ministerial N0.28 (Ambiente, 2015) en el que se seala de acuerdo al numeral 27 del artculo 66 de la Constitucin de la Repblica del Ecuador que se reconoce y garantiza a las personas el derecho a vivir en un ambiente sano, ecolgicamente equilibrado, libre de contaminacin y en armona con la naturaleza y dentro de sus jurisdicciones tambin se menciona que ellos son los encargados de reducir la contaminacin aportando con el manejo, mitigacin, reduccin o prevencin de los impactos negativos de la contaminacin ambiental, con esto el gobierno de la Repblica del Ecuador promueve un respeto integro a los elementos que forman parte de la naturaleza o Pacha Mama.

 

Contaminacin acstica

La contaminacin acstica es la unin de varios sonidos como lo menciona Jimena Martnez en su artculo Contaminacin acstica y ruido en el cual define la contaminacin acstica como: La presencia en el ambiente de ruidos o vibraciones, cualquiera que sea el emisor acstico que los origine, que impliquen molestia, riesgo o dao para las personas, para el desarrollo de sus actividades o para los bienes de cualquier naturaleza, o que causen efectos significativos sobre el medio ambiente. (Llorente, 2015).Entendemos que la contaminacin acstica ser la reunin de varios ruidos y vibraciones en un solo ambiente. Segn el CEDEX de Mxico la contaminacin acstica producto del ruido vehicular es localizada por zonas del vehculo y su porcentaje de aportacin al ruido segn la siguiente tabla:

 

Tabla 2: Localizacin de las principales fuentes sonoras en vehculos a Max 50km/h

Fuente de ruido

Vehculos ligeros

Vehculos pesados

Motor

Transmisin

Tubo de escape

Ventilador/radiador

Admisin/escape

Rodadura

20-50%

5-35%

10-35%

0-30%

10-35%

10-16%

10-80%

10-80%

20-60%

0-65%

0-10%

10-16%

Fuente: (CEDEX, 2006)

 

Niveles de ruido segn OMS

La contaminacin acstica ya es un problema de salud pblica en muchas ciudades alrededor del mundo, la OMS seal que: El nivel admisible de exposicin diaria al ruido se determinan de acuerdo con factores tales como la intensidad (volumen), la duracin (espacio de tiempo) y la frecuencia (asiduidad) de la exposicin la suma de estos tres factores determina a la energa sonora total a la que un individuo est expuesto. La OMS ha calculado niveles de exposicin admisibles en entornos laborales y con estos resultados se han asemejado a entornos de recreacin dando como resultado que una exposicin a 85 decibelios (dB) durante 8 horas como mximo es un nivel de exposicin sin riesgos, pero esta exposicin tiende a oscilar de acuerdo con la intensidad del sonido por ello un ruido que est entre los 100 dB el tiempo de exposicin debe ser de 15 minutos al da (World Health Organization, 2018). La exposicin a los dispositivos de audio personales puede estar entre los 75 dB y los 136 dB dando como recomendacin un estimado de 15 minutos diarios, los riesgos a estas exposiciones se las puede prevenir de acuerdo con la OMS.

 

Afectaciones a la salud

Los ndices de ruido y exposicin define algunos efectos adversos que tiene el ser humano, un efecto adverso es un cambio en la morfologa y fisiologa de un organismo que deriva en un desajuste de su capacidad funcional o en un fallo para compensar el estrs adicional, o bien en un aumento de su susceptibilidad frente a los efectos dainos de otras influencias ambientales. (World Health Organization, 2018) Las afectaciones a la salud del ser humano son:

Efectos auditivos: Las afectaciones directas sobre el odo y su funcionalidad. La prdida de audicin la amenaza ocupacional irreversible ms prevalente en todo el mundo, el ruido ambiental ya se lo considera un creciente factor de riesgo de un posible dao auditivo. El reclutamiento coclear con una percepcin anormal de niveles sonoros. Tinnitus o acfenos, son efectos sonoros generados por el odo interno, muchas veces stas son permanentes en caso de largas exposiciones al ruido ocupacional.

Efectos no auditivos: Efectos que no tienen afectaciones directas sobre el odo o su funcionalidad, entre ellas un efecto muy comn es la molestia e irritabilidad, la cual es definida como una sensacin de incomodidad asociada a cualquier factor o condicin. Una manifestacin de ira asociada a la interferencia con la comunicacin verbal ocasionada por el ruido puede derivar en estrs. Otra afectacin comn en el ruido son las alteraciones del sueo, estas seran los principales efectos adversos del ruido ambiental, donde se incluye una dificultad para conciliar el sueo, despertares o interrupciones del sueo y perturbaciones de la calidad del sueo. Segn Alberto Recio en su estudio de efectos del ruido urbanos sobre la salud en 2016 cada ao un 3.6% de los aos de vida saludable perdidos en la UE debido a la exposicin al ruido ambiental se atribuyen a la enfermedad isqumica del corazn. (Martin, 2016) Lo que significa que el estrs fisiolgico es otro efecto no auditivo el cual desencadena en aumentos de la tensin arterial, alteraciones de la frecuencia cardiaca y vasoconstriccin a su vez el autor indica que en nios tienen efectos no auditivos, la exposicin prolongada al ruido repercude en problemas cognitivos que son prevalentes en nios entre 7 y 19 aos, estos problemas incluyen dificultad para aprender y disminucin del rendimiento escolar. Sntomas como vrtigo, nauseas son causas de disfuncin vestibular causada por largas exposiciones de ruido.

 

Materiales aislantes automotrices

Los materiales aislantes vehiculares son elementos de gran importancia ya que permiten reducir el ruido que se genera por parte del automotor y del entorno (Masabanda, 2011), diferencian algunos materiales que son utilizados en el campo automotriz para lograr una impermeabilizacin sonora entre las cuales estn:

Barreras acsticas: se la define como la pared que separa el hueco del motor y la cabina de los pasajeros, su construccin se basa en la prdida de la relacin de transmisin sonora.

Silenciadores: definidos como elementos pasivos que reducen el nivel de presin sonora, su diseo cuenta con caractersticas como direccin del flujo, presiones, temperatura, niveles sonoros, etc. El uso de los silenciadores repercude de manera negativa en el rendimiento de los motores ya que se modifica caractersticas esenciales para un funcionamiento ptimo del motor. (Sanz, 2012)

El ndice de aislamiento acstico se define como la capacidad de un elemento constructivo de reducir la intensidad acstica (GA, 2003) , la cual se propaga a travs de la siguiente formula:

Ec.(2.3)

Donde:

Lp1 y Lp2 son: los niveles de presin acstica, el emisor y receptor.

 

Aislante de ruido en vehculos de transporte pblico

La normativa considera como parte del confort al aislamiento acstico y trmico, los vehculos de transporte pblico urbano disponer de un compartimiento del motor aislado acstica y trmicamente con las respectivas caractersticas de baja combustibilidad, retardadores de llama e impermeabilidad a combustibles y lubricantes. En el compartimiento de los pasajeros no evidenciar salientes o cualquier tipo de protuberancias que en su efecto causen lesiones o accidentes a los pasajeros, todos los materiales utilizados para el recubrimiento de paredes, paneles interiores, techos y sillas deben atribuirse propiedades retar dantes de fuego, no presentar gases de combustin txica y ser resistentes al desgaste. (INEN, 2010) El nivel mximo de presin sonora de acuerdo a la norma es de 85 dB medidos a una altura de 1.20 metros el nivel de referencia es el piso del pasillo de circulacin interna con el motor funcionando a un 75% del total de sus RPM. La medicin se la debe realizar con todas las puertas y ventanas cerradas. (INEN, 2015)

La absorcin acstica de los materiales se establece mediante la Norma ISO 11654 titulada: Acstica-Absorbentes acsticos para la utilizacin en edificios, a los materiales se los clasifica en 5 categoras definidas desde la letra A hasta la E donde A es el material con el coeficiente mximo de absorcin acstico y la letra E el material con el coeficiente de absorcin acstica ms bajo.

 

Tabla 3: Coeficiente ponderado de absorcin acstica

Coeficiente ponderado de absorcin acstica (αw)

Clase de Absorcin acstica

Ponderacin

≥ 0.90

A

Absorcin mxima

0.80-0.85

B

Absorcin mayor

0.60-0.75

C

Absorcin alta

0.30-0.55

D

Absorcin normal

0.15-0.25

E

Absorcin baja

Fuente: (INEN , 2014)

 

Tabla 4: Aislantes de ruido en vehculos de transporte pblico

Material

Parte

Propiedades

Absorcin acstica

Fibra de vidrio

Laterales internos

Alta resistencia trmica, baja conductividad y buena absorcin acstica.

A

Acero galvanizado-Aluzinc

Forrado del techo

Gran capacidad de aislacin acstica, anticorrosiva, maleable y resistente.

C

Sica Flex, Sika-premier y elastmeros

Forrado de laterales externos

Amortiguador acstico, elstico, flexible, resistencia al envejecimiento, resistencia al agua, anticorrosivo y absorcin de impactos.

E

Planchas de tablero marino impermeabilizado

Ensamblado del piso

Impermeabilizacin de alta duracin, alta resistencia a la flexin y resistente a la inflamabilidad

A

Fuente: (Morales, 2010)

 

Normativas de sonido en vehculos

Segn la norma INEN 1668 de Vehculos de transporte pblico de pasajeros Intrarregional, Interprovincial e Interprovincial menciona que: Los vehculos contengan: en el interior del techo, en las paredes laterales, frontal y posterior de la carrocera y en el compartimiento destinado al alojamiento del motor un sistema de aislamiento acstico y trmico de baja combustibilidad o retardadores de llama. (INEN, NTE 1668, 2015). De igual manera Con el motor funcionando hasta un 75 % del nmero mximo de revoluciones por minuto (rpm) existir un nivel mximo de ruido interior de 88 dB, a 1,20 m respecto del nivel del piso del pasillo de circulacin interna, en cualquier punto de su extensin. Las mediciones se efectuarn con todas las puertas y ventanas cerradas.

En un estudio realizado por la universidad de las Amricas seala que actualmente existen dos tipos de procedimientos para medir el nivel de ruido generado por un automvil o una fuente fija dentro de ella se seala a la Norma ISO R362:1961 y bajo normativa inglesa es la BS 4325:1966 que para su efecto de medicin toma caractersticas como las fuentes de ruido propias del automotor, ruido producido por el motor, ruido aerodinmico y ruido de neumticos (Alvarez, 2018). Segn como se nombra en la tabla 2.

 

Metodologa

Se realiz un anlisis cuantitativo/comparativo de datos acsticos obtenidos en las unidades de transporte pblico partiendo de las caractersticas de los diferentes escenarios propuestos. Se analizo en diferentes trayectorias donde se genera mayor incidencia de ruido,

En estas trayectorias el ruido fue medido con un equipo de diagnstico calibrado bajo norma IEC651 tipo 2 y la ANsIs 1.4. Se analiz los niveles de ruido generados dentro y fuera de la cabina de transporte pblico. Se tom a consideracin los puntos con principal aglomeracin de sonido, horarios de mayor congestin vehicular en las diferentes rutas y con ello comparar los niveles de ruido mximos obtenidos en funcin de los recomendados por la OMS (World Health Organization, 2018), y determinar si se encuentran dentro de los rangos aceptables.

 

Vehculo

El vehculo seleccionado para el estudio es de clase M3 segn la Norma tcnica ecuatoriana de clasificacin vehicular INEN 2656 , el mismo que lo define como un vehculo de ms de 8 asientos, sin contar el asiento del conductor y un peso bruto vehicular de ms de 5 ton. (INEN, NTE 2656, 2012). La categora del vehculo seleccionado es destinada al transporte de pasajeros con un espacio interno para la circulacin y puede contener hasta 90 plazas. En el vehculo de tipo bus se realiz la medicin acstica donde se demostr la incidencia del ruido dentro de la cabina, fue seleccionado porque es el modo de transporte principal de muchos usuarios en la trayectoria elegida, esto convierte al vehculo como el material principal para realizar la discusin del estudio.


Figura 1: Vehculo de tipo M3

Fuente: INEN 2656 ,2012

 

Instrumento de medicin

El instrumento de medicin cuenta con la normativa IEC 651 tipo 2 establecida por el International Electro Technical Commision, de acuerdo con la clase 2 la utilizada en mediciones generales de campo.

 

 

 

 

Digital Sound Level Meter CENTER 390 30 130dB|Sound Level Meters| -  AliExpress

Figura 2: Sonmetro Digital Center390

Fuente: (CENTERTEK, 2020)

 

El equipo tiene la posibilidad de digitalizar los datos para una posterior tabulacin en la computadora. La escala de sensibilidad del instrumento de medicin se encuentra en el rango de 30 -130 db. Una escala suficiente para las mediciones realizadas en el estudio, algunas caractersticas como: una memora de 4700 registros, conexin directa al PC mediante USB para tabulacin de datos, en la siguiente tabla se encuentran ms detalles.

 

Tabla 5: Caractersticas instrumento de medicin

Caractersticas

Marca

CENTER

Escala de medicin

30-130 dB

Rango dinmico

50-100 dB

Memoria

4700 registros

Precisin

1.5 dB

Modos de medicin

Rpido y lento

Conexin

PC mediante USB

Fuente: (CENTERTEK, 2020)

 

Ruta

El DMQ es una ciudad encerrada entre montaas y con posibilidades de expansin nicamente lineales, la movilidad es uno de los mayores problemas, limitando y afectando a la economa urbana, la seguridad vial y la calidad de vida de la poblacin. La ruta seleccionada para el estudio comprende el sector suroccidental del Distrito Metropolitano de Quito, uno de los sectores ms transitados y congestionados, la ruta se encuentra en el sector de El Tejar (Celi, 2018) a lo largo de la Av. Mariscal sucre, empezando en el primer tnel de San Juan hasta el Mercado de San Roque, comprende un tramo de 1.7 km que toma recorrerla alrededor de 4 minutos en vehculo, en ella existen: mercados, paradas de buses, 2 tneles vehiculares y ventas informales.

El estudio tom en cuenta todos estos factores para realizar la medicin e incidencia acstica.

 


Figura 3: Mapa de ruta seleccionada

Fuente: Google Maps,2021

 

Normativa de medicin

La legislacin ecuatoriana actual y el INEN agrupan normativas exclusivas para medicin de confort esttico a consecuencia de esto los datos analizados y medidos se estandariz de acuerdo a normas nacionales e internacionales que contemplan las caractersticas descritas por el estudio, la normativa NTE INEN 1668-1 difiere en el anlisis de la altura para realizar la medicin, el aporte de la Normativa ISO R 362:1961 determina las diferentes caractersticas que provocan una variacin en el ruido generado por parte del automotor, como complemento la Normativa Municipal estandariza el rgimen de revoluciones para la medicin en autobuses que est en un rango de 1500 a 2500 RPM.

 

Tabla 6: Normativa

Norma

Caractersticas

ISO 11654

Absorcin acstica de los materiales

NTE INEN 1668-1

Motor al 75 % RPM totales, 1.20 m respecto del nivel del piso del pasillo y altura del odo del conductor

ISO R 362:1961

Toma como caractersticas las fuentes de ruido propias del automotor

ISO 5130_2007

Medicin de ruido de fuentes mviles

Fuente: Autores,2021

 

Las mediciones fueron contrastadas en funcin a las normativas que determinan valores especficos para el trfico de buses en concordancia con la afectacin del ruido hacia las personas, para ello se determina si los valores estn en funcin a las condiciones dinmicas de funcionamiento.

 

Tabla 7: Valores determinados en normativas

Normativa

db

INEN 1668-1

88 db

OMS

70 db

Ordenanza Metropolitana N 123

90 db

Fuente: Autores,2021

 

Escenarios

Los escenarios considerados en el estudio son definidos por las variables externas e internas a la trayectoria anteriormente nombrada. A continuacin se detalla las variables determinadas en los escenarios.

 

Internas: Se consider la medicin, la disposicin de las ventanas, puertas, ventilacin, el nivel de volumen del equipo de sonido del vehculo, categora de carrocera de bus.

Externas: La afluencia de trfico vehicular por da y hora, el tnel designado en la trayectoria, las condiciones climticas y el ruido provocado por elementos aledaos (mercados, paradas y transentes)

 

Tabla 8: Escenarios propuestos

 

Escenario 1

Escenario 2

Escenario 3

Escenario 4

Ventanas abiertas

x

x

Ventanas cerradas

x

x

Puertas cerradas

x

x

x

X

Radio encendido

x

x

x

X

Trafico Leve en trayectoria

x

Trafico Alto en trayectoria

 

x

 

x

Fuente: Autores,2021

 

Se realiz mediciones previas con el fin de caracterizar las variables mencionadas en los datos de entrada con ello se identific las condiciones favorables para la recopilacin de los datos.

 

Resultados y Discusin

Las pruebas fueron realizadas en la trayectoria designada anteriormente, la misma que abarca los dos sentidos la Av. Occidental desde el tnel de San Roque a San Juan, Todas las mediciones fueron estandarizadas al momento de ingresar al vehculo, con esto se obtiene los siguientes datos de entrada:

 

Tabla 9: Datos de entrada

Datos base de medicin

DMQ

Altura m.s.n.m

Temperatura ambiente

Clima

Mtodo

Ruido ambiental base

Ponderacin de frecuencia

Estndar de medicin

2850m

(11-17) C

Soleado - Nublado

Doble medicin por ruta/INEN 1668

(64 67) db

(A)

NIOSH

Fuente: Autores,2021

 

Las mediciones se realizaron en condiciones de trfico leve y trafico alto para delimitar estos valores se realiz entrevistas a los conductores, pruebas piloto de la ruta en diferentes das y horarios, de esta forma el trfico dentro de la trayectoria estudiada no depende de las horas de alta congestin. Existen variables no controlables como: paradas de buses, intersecciones de salidas de vehculos y actualmente restriccin vehicular aplicadas en el DMQ por parte de la Secretara de Movilidad, que influyen directamente en el flujo normal debido a retenes policiales y el tiempo que toma recorrer la trayectoria anteriormente mencionada.

 

Valoraciones- Mediciones

Todas las mediciones de ruido ambiental fueron ejecutadas mediante una ruta previamente establecida con 2.44 kilmetros, empezando la medicin en el sector de San Diego en la parada del corredor central y concluyendo al finalizar el recorrido del tnel de San Juan. Las cuatro mediciones evidenciaron datos cuantitativos para el posterior anlisis con las normativas propuestas en la investigacin.

 

Valoracin diurna - Trafico Alto

Las mediciones de trfico alto, fueron realizadas en horas diurnas a partir del medioda con un alto flujo vehicular y congestin para contrastar los datos, esta informacin fue obtenida en las entrevistas anteriormente mencionadas y las pruebas piloto. La duracin de las pruebas en esta valoracin fue de aproximadamente 6 minutos, tiempo que el vehculo transitaba por la trayectoria y paraba en las estaciones. Las variantes dependientes en esta valoracin son las ventanas del vehculo, las cuales fueron estandarizadas previo a las mediciones para disminuir los mrgenes de error. En la siguiente tabla los datos de entrada de la primera valoracin.

 

Tabla 10: Datos de entrada valoracin Trfico - Alto

Datos base de medicin

DMQ

Altura m.s.n.m

Temperatura ambiente

Clima

Mtodo

Ruido ambiental base

Radio

Puertas

Ventanas

Ponderacin de frecuencia

Estndar de medicin

2850m

(11-17) C

Soleado - Nublado

Doble medicin por ruta/INEN 1668

(64 67) db

Siempre encendida

Siempre cerradas

Todas Abiertas/Todas cerradas

(A)

NIOSH

Fuente: Autores,2021

 

Una vez estandarizado se procedi a recolectar los datos en trfico alto con ventanas abiertas y cerradas

 


Figura 4: Valoracin Diurna Trfico Alto

Fuente: Autores,2021

 

Los resultados obtenidos en la valoracin demuestran una diferencia de hasta 10 db menos cuando el vehculo se encuentra estandarizado con todas las ventanas cerradas, esto se puede notar en varias etapas a lo largo de toda la medicin, las cuales se detall de la siguiente manera:

 

Etapa 1 Tnel de San Juan

En la primera etapa la cual comprende una longitud total de 706 metros que contiene todo el Tnel de San Juan. Evidenciando datos en curvas muy similares y aproximadas a la normativa municipal que especifica (88db), a la vez un incremento de hasta 6 db en promedio cuando la prueba es realiza con las ventanas abiertas a diferencia de la prueba con ventanas cerradas.

 


Figura 5: Medicin en db en Etapa 1 Tnel San Juan

Fuente: Autores,2021

 

Debido a la longitud del tnel provoca una concentracin de ruido y por ende estas curvas caractersticas. En ninguna prueba las mediciones se aproximan a los valores recomendados por la OMS 70 (db)

 

Etapa 2 Intermedio

La etapa 2 de la trayectoria comprende la zona con paradas de buses en donde se obtuvo una disminucin de (db) en las mediciones, esto debido a que el vehculo detiene su marcha completamente y el promedio es de 70 (db), algunos picos que sobrepasan las normativas son debido a factores no controlados como el ruido en la abertura de puertas, claxon de vehculos o pasajeros al ingresar.

 


Figura 6: Medicin en db en Etapa 2 Intermedio

Fuente: Autores,2021

 

Las mediciones son muy semejantes y se encuentran dentro de las normativas municipales sin considerar el estado de las ventanas, al ser de las mediciones ms bajas en toda la trayectoria se encuentran ms aproximadas a los niveles establecidos por la OMS (70 db).

 

Etapa 3 Tnel de San roque

En la etapa final se recorre el tnel de san roque con una distancia de 456 m de longitud, en esta trayectoria existe un incremento nuevamente de decibeles, esto debido al reingreso al tnel y el ruido se caracteriza de esta manera en los lugares cerrados, con las ventanas abiertas los valores estn en promedios altos de 90 db, en el lmite con la ordenanza municipal y la normativa INEN 1668. Adicionalmente la curva mantiene un excedente de hasta 13 db a comparacin de la misma prueba con los vidrios cerrados.

 


Grfico 10: Medicin en db en Etapa 3 Tnel de San Juan

Fuente: Autores,2021

 

Segn Ins Arags en el Estudio Acstico de acondicionamiento de un tnel. (CORRAL, 2015) Explica como la longitud de un tnel y los materiales de construccin del mismo afectan al comportamiento del ruido interno, provocando un aumento o disminucin de ondas sonoras al interior del mismo. Ocasionando estas lecturas caractersticas de incremento de db en las mediciones presentadas anteriormente.

Con los datos obtenidos en la valoracin con trfico alto, existe una clara diferencia al llevar todas las ventanas del bus abiertas. El ruido se vuelve ms perceptible e incrementa hacia el interior de la cabina en valores de hasta en 13 db en algunos casos. Los datos mximos en la valoracin de trfico alto son picos de hasta 93 db producto de variables no controladas como algn claxon de un vehculo o la abertura de puertas al recoger pasajeros. Cabe mencionar que el promedio de medicin la mayor parte del tiempo se encuentra en niveles altos, esto debido a que la insonorizacin dentro del bus es mnima y contribuyen al ingreso de ruido dentro de la cabina, aun as se encuentran la mayora del tiempo dentro de los valores de la normativa INEN 1668, que nicamente especifica hasta 88 db como dato mximo dentro del vehculo.

 

Valoracin Diurna - Trafico Leve

Para la obtencin de datos empleamos los mismos parmetros y condiciones de la valoracin con trfico alto, por lo tanto, la diferencia radic en el flujo vehicular al transitar por la ruta establecida.

 

Tabla 11: Datos de entrada valoracin Trfico - Leve

Datos base de medicin

DMQ

Altura m.s.n.m

Temperatura ambiente

Clima

Mtodo

Ruido ambiental base

Radio

Puertas

Ventanas

 

Ponderacin de frecuencia

Estndar de medicin

2850m

(11-17) C

Soleado - Nublado

Doble medicin por ruta/INEN 1668

(64 67) db

Siempre encendida

Siempre cerradas

Todas Abiertas/Todas cerradas

 

(A)

 

NIOSH

Fuente: Autores,2021

 

Para el desarrollo de esta medicin el flujo vehicular es leve adems los escenarios de medicin establecen que las ventanas del bus estn siempre abiertas o siempre cerradas y el volumen del radio es de nivel moderado, la obtencin de datos empieza en el tnel de San Juan que contina hasta el sector de San Roque empleando un tiempo estimado de 3 a 4 minutos aproximadamente.

 


Grfico 11: Medicin de db en la trayectoria del tnel de San Juan

Fuente: Autores,2021

 

Para interpretar los resultados de una manera ms clara la prueba se segmenta en 3 etapas diferentes, dando como resultado lo siguiente:

 

Etapa 1- Tnel de San Juan

La medicin obtiene datos cuantitativos en los cuales se evidencia que todos los valores de las dos mediciones exceden los lmites establecidos por la OMS, la medicin ms aproximada al parmetro establecido en la Ordenanza Municipal se evidencia en la muestra con ventanas abiertas donde se denota que solo un 12% excede los lmites de la norma, con las ventanas abiertas los datos se mantienen cerca de los limites de la Ordenanza Metropolitana. En comparacin al trfico alto donde la media de medicin son los 85 db y sus valores se mantienen dentro de ese rango, en el trfico leve ocurre lo contrario porque se determina que el 54.54% de los datos sobrepasan o se acercan de manera significante al nivel establecido por la normativa INEN 1668. Esto ocurre debido a existe menos flujo vehicular y el tiempo en pasar la trayectoria es menor.

 


Grfico 12: Valoracin de db en la ruta seleccionada.

Fuente: Autores,2021

 

Etapa 2- Sector El Tejar

Conjuntamente las dos pruebas realizadas evidencian un descenso en los db esto a consecuencia que existe una parada del corredor sur occidental, adems los valores de medicin que incrementan o desciende de forma precipitada a consecuencia de fuentes externas independientes por caractersticas propias del sector, entre estas se puede mencionar la afluencia de personas, el flujo de vehculos o la actividad comercial. Es por ello que existe un pico que sobrepasa los 90 db el cual est asociado a fuentes externas como pitos de vehculos y abertura de puertas al cargar pasajeros.

 


Grfico 13: Medicin de db en el sector de El Tejar

Fuente: Autores,2021

 

Etapa 3- Sector San Roque

Finalmente, en la tercera etapa los valores de db incrementan, es decir que despus de pasar por la etapa 2 los buses tienden a generar un recorrido con una velocidad constante generando datos de medicin en promedio de 80 db lo cual estara en rangos aceptables para la norma INEN 1668 pero evidenciando que las mediciones con trfico leve siempre exceden en su totalidad a los lmites establecidos por la OMS.

 


Grfico 14: Medicin de db en la trayectoria del tnel de San Roque

Fuente: Autores,2021

 

Conclusiones

Independientemente de la hora en la que se transite por la trayectoria estudiada, las mediciones son muy similares debido al comportamiento fsico del ruido dentro de los tneles y al existir variables independientes, como: paradas de buses, claxon de vehculos y fuentes externas de ruido como motocicletas o vehculos con escape libre. Logran incrementar el ruido acstico percibido dentro de la cabina.

Posterior al anlisis de datos, en las valoraciones consta como picos mximos los rangos entre 90 a 93 db, valores que estn fuera de lo establecido en las normativas mencionadas dentro del estudio. Un excedente de hasta 25% sobre los valores recomendados por la OMS y hasta un 5 % sobre la ordenanza municipal y la norma INEN 1668. Valores que de manera repetitiva segn la OMS pueden ocasionar afectaciones a la salud de los ocupantes.

Se demostr un incremento de ruido ambiental de hasta un 25% al ingresar a los tneles con las ventanas totalmente abiertas, y un incremento de hasta el 12% al ingresar con todas las ventanas cerradas, esto debido al comportamiento del ruido y la longitud de la trayectoria dentro de los tneles a comparacin de los datos obtenidos fuera de ellos en la misma trayectoria.

 

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