CONFORT ACUSTICO

[Subtítulo del documento]ACONDICIONAMIENTO AMBIENTAL IIILUZ IVE | [Dirección de la compañía]

CONTENIDO

1. PREFACIO

2. INTRODUCCION

2.1ANTECEDENTES

3. NOCIONES DE ACUSTICA

3.1. RUIDO Y SONIDO

3.2. PROPIEDADES FISICAS

3.3. SENSACIONES SONORAS

3.4. TIPOS DE RUIDO

3.5. MEDICION

4. DEFINICION

¿Qué es confort acústico?

5. AMBIENTES ACUSTICOS

6. AMBIENTES ACUSTICOS

7. INDICADORES DE COMFORT ACUSTICO

8. LOS NIVELES DE PRESION SONORA EN Dba

9. LOS CRITERIOS DE RUIDO DE FONDO

10. CLASIFICACION DEL CONFORT ACUSTICO

11. RELACION CON OTRO TIPO DE CONFORT

12. VARIABLES QUE INFLUYEN EN CUANTO A LA ARQUITECTURA

13. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

14. ANEXOS

1.PREFACIO

2.INTRODUCCION

2.1 ANTECEDENTES

3. NOCIONES DE ACUSTICA1

3.1. RUIDO Y SONIDO

El sonido es un fenómeno vibratorio que, a partir de una perturbación inicial del medio elástico donde se produce, se propaga en ese medio, bajo la forma de una vibración periódica de presión sobre la presión atmosférica, y que pueda ser percibido por el oído.

En un entorno laboral, los sonidos proceden de distintas fuentes emisoras, por tanto los sonidos no van a ser puros* y tampoco van a seguir una armonía. Este sonido se va denominar ruido.

Se puede considerar que el ruido es un sonido molesto o indeseado. Esta definición tiene una componente de apreciación subjetiva por parte del oyente recpecto a un fenómeno físicamente cuantificante.

Finalmente, se podría decir que el sonido es una vibración que el oido humano puede percibir. Si esta percepción tiene connotaciones negativas, el sonido se vuelve ruido.

Un mismo sonido puede ser considerado como agradable o desagradable por diferentes personas o incluso por las misma persona en diferentes momentos o circuntancias, en función de diversos factores.

3.2. PROPIEDADES FISICAS DEL SONIDO

Las principales propiedades que caracterizan al sonido son:

3.2.1. PRESION ACUSTICA (volumen o intensidad)

Es la variación de presión, en relación con las presiones atmosféricas, que se produce cuando una onda sonora se propaga en un medio elástico como el aire. Es un parámetro muy útil por ser fácil de medir. Esta relacionada con la amplitud de onda(ver figura 01). Se puede clasificar los sonidos en fuertes y débiles en función de la presión acústica.

Fig. 01 características de una onda

Para que la variación de la presión sea audibles, deben estar comprendidas en el rango de 20.10-6 Pa o lo que es lo mismo, entre 20 y 200.000.000 µPa, lo que obligaría a utilizar para su cuantificación una escala de 10 millones de unidades, que resulta muy poco operativo.

Para solventar este problema se convierte esta escala en otra logarítmica, mediante una formula matemática, introduciendo el concepto de nivel de presión acústica, que se mide en decibeles (dB); asi, se trasforma la escala inicial de 20 millones de unidades en otra de

1 Fundamentals Handbook Chapter 7: Sound and vibration ASHARAE 2005.

140 unidades en la que el umbral de detección (20 µPa) se hace corresponder a 0 dB y la máxima presión audible (200.000.000 µPa) corresponde a 140 dB, que a su vez es el umbral del dolor.

Todo esto implica que pequeñas diferencias en dB supnen en realidad un incremento importante de energía. El manejo de una escala logarítmica se debe realizar teniendo en cuenta que dos presiones acústicas de igual valor sumadas, va ha resultar un nivel sonoro 3 dB superior a una de ellas. (65dB + 65dB = 69 dB). En la figura 02 se representa un ábaco para calcular de forma aproximada la suma de dos niveles sonoros diferentes:

Fig. 02 adición de niveles sonoros

3.2.2. FRECUENCIA (TONO)

Es el número de variaciones de presión en un segundo, o bien el número de oscilaciones completas en una unidad de tiempo(es por tanto la inversa de la longitud de onda). Su unidad de medida es el Hercio, que equivale a ciclos/ segundo.

Así como la presión o intensidad acústica determina el volumen de un sonido, la frecuencia determina el tono: bajas frecuencias, tonos graves, altas frecuencias, tonos agudos.

El oído humano solo es capaz de percibir sonidos cuyas frecuencias se sitúen entre 20 y 20.000 Hz y va a ser más perceptivo a unas frecuencias que a otras.

3.2.3 REVERBERACION

Es un concepto interesante desde un punto de vista ergonométrico, pues va a influir en el grado de bienestar acustico de los trabajadores.

Cuando las ondas sonoras chocan contra un obstáculo, una parte es absorbida y la otra parte se refleja, avanzando de nuevo con menor energía. Pueden volver a chocar, perdiendo mas energía y avanzando de nuevo. El sonido que recibe el trabajador será la combinación entre el sonido el choque inicial y los reflejos que se siguen produciendo, aunque el foco haya dejado de emitir.

El tiempo de Reverberación (TR) de un local, para una frecuencia dada, se define como el tiempo necesario (en segundo) para que el nivel de presión acústica disminuya 60 dB una vez suprimido el foco que lo origino. Este tiempo va a depender de la geometría del local, de sus materiales, etc.

Si el TR es muy prolongado se seguirán oyendo los sonidos anteriores cuando aparezcan los nuevos, provocando distorciones que perjudican la inteligibilidad de la palabra. Además, tiende a producirse un aumento del nivel del ruido ambiente.

Si el TR es muy corto los sonidos suena débiles, sobre todo si esta lejos de la fuente.

El documento básico HR “ DR-HR protección frente al ruido” del código técnico de la edificación establece, unos valores limite para el TR.

3.3. SENSACIONES SONORAS

Como se ha comentado, el ido humano discrimina la frecuencia de la onda sonora (entre 20 y 20.000 Hz) y el nivel de presión acústica(entre 20 x 10-6 y 200mPa). Esta discriminación no es lineal, es decir, el oido no se comporta igual frente aun amento de presión sonora en distintas frecuencias, sino que atenúa la sensación en las frecuencias bajas (< 1000) y altas (> 5000). Por ello, se ha de medir el ruido utilizando un dispositivo en la cadena de medición que permita determinar los niveles de presión acústica de forma similar a como los percibe el oído humano, es decir, se debe aplicar determinados “filtros de corrección” o que es lo mismo “escalas de ponderación”. En la figura 3 se representa diferentes escalas de ponderación, siendo la escala A la empleada principalmente para evaluar el ruido en los lugares de trabajo, por ser el que más se asemeja al comportamiento del oído humano:

Fig. 03 diferentes escalas de ponderación.

3.4. TIPOS DE RUIDO

Atendiendo a la forma de presentación temporal, el ruido se clasifica en:

Continuo: si su nivel es prácticamente constante a lo largo del tiempo. (por ejemplo el generado por un ventilador).

Intermitente: si el nivel sonoro varia de forma escalonada y bien definido. (por ejemplo el ruido procedente de un asierra de cinta).

Variable: si su nivel sonoro varia de forma continua en el tiempo pero sin ningún patrón definido. (por ejemplo el ruido que se genera en talleres mecanicos).

De impacto o de impulso: el nivel sonoro presenta picos de alta intensidad y muy corta duración. (por ejemplo el ruido producido en el momento de corte con una prensa).

3.5. MEDICION

A la hora de realizar un medición del ruido, se pueden emplear diferentes instrumentos:

El sonómetro: mide de forma directa el nivel de presión sonora de un ruido, ya sea instantáneo (sonómetro convencional) o promediado en el tiempo (sonómetro integrador). Presenta la lectura en decibelios (dB). El sonómetro convencional sirve para medir ruido estable, mide el nivel de presión acústica ponderado A2(LpA), mientras que el sonómetro integrador sirve para todo tipo de ruido en puestos fijos y mide el nivel de presión acústica equivalente ponderado A3(LAeq,T).

El dosímetro: es un monitor de exposición que utiliza un micrófono y una serie de circuitos medidores de presión sonora. La dosis acumulada en el tiempo se refleja en un monitor que permite conocer el % de dosis de ruido recibido, ya

2 Nivel de Presion Acustica Ponderado A (LpA): valor del nivel de presión acústica, en decibelios, determinado con el filtro de ponderacion frecuencial A, dado la siguiente expresión:

donde Pa es el valor eficaz de la presión acústica ponderada A, en pascales y P0 es la presión de referencia (2.10-5 pascales).3 Nivel de presión acústica eauivalente ponderado A (LA eq,T): el nivel, en decibelios A, ddo por la expresión:

donde t= t2-t1 es el tiempo de exposición del trabajo al ruido.

sea durante toda la jornada laboral o a lo largo de un determinado número de ciclos de trabajo. Sirve para todo tipo de ruidos en puertos fijos y móviles.

para realizar mediciones desde un punto de vista ergonómico adquiere una importancia especial al analizador de frecuencias. Es una función que permite a los sonómetros promediadores y dosímetros descomponer el ruido en sus diferentes frecuencias (por ejemplo en bandas de octava4). Es interesante porque los efectos del ruido (auditivos y extra-auditivos) sobre el ser humano no solo dependen de la presión, sino también de la frecuencia.

DEFINICION

¿Qué es confort acústico?

El confort acústico es un nivel de ruido que se encuentra por debajo de los niveles legales que potencialmente causan daños a la salud, y además ha de ser aceptado como confortable por los trabajadores afectados.5

El confort acústico es el nivel sonoro que no molesta, que no molesta, que no perturba y que no causa daño directo a la salud.6

Es importante entender que la percepción auditiva es una forma de percepción sensorial del espacio tan imprescindible como la vista, e involucrada en la obtención de la comodidad y bienestar integral de las personas.

Un ambiente acústico satisfactorio se define como aquel en el cual el carácter y magnitudes de todos los sonidos son compatibles con el uso satisfactorio del espacio con el propósito para el que es utilizado.7

El termino confort acústico tiene relación con el confort ambiental como un todo, donde se incluye el higrotermico, el visual, el espacial, y el impacto ambiental.8 Por consiguiente, para definirlo es necesario analizar el concepto del confort humano en general.

El termino confort es el bienestar o comodidad material según la RAE.

Un ambiente así requiere analizar tanto los aspectos físicos u objetivos del medio, como son el sonido, la luz, el color, la temperatura, la humedad y el movimiento y la pureza del aire, como los aspectos fisiológicos, sociales, económicos y psicológicos

4 Bandas de octava:es un intervalo de frecuencias definido por uan frecuencia interior y otra superior. En acústica se suele emplear las bandas de octava en la frcuencia superior es la doble de la inferior5 2 Ficha divulgativa- Instituto de seguridad y salud laboral.* tono puro: un sonido emite una única frecuencia.6

7 R.B. Newman, Acoustics, en J.H. Callender, time Saver Standars for Architectural Desing, Mc Graw Hill-Book Company, 19748

del ser humanos y su entorno. Visto desde ese ángulo, es el estado de bienestar físico, psicológico y social del ser humano.9

Un ambiente confortable es aquel donde no existe distracción o molestia, de tal manera que las tareas o las actividades placenteras puedan realizarse sin perturbaciones físicas y mentales.

Definido de esta manera, podemos desagregar el concepto de confort ambiental en distintos tipos de confort sensorial del ser humano, con la idea de que esto solo puede ser teóricamente, porque sabemos que unos afectan a los otros y viceversa. La clasificación seria la siguiente.

Confort térmicoConfort acusticoConfort lumínicoConfort olfativoConfort visualConfort psicológico

Entonces tomando en cuenta todas las definiciones podemos definir al confort acústico como: “estado de satisfacción o bienestar físico y mental del ser humano en su percepción auditiva, en un momento dado y en un ambiente especifico”.10

TABLA DE CONFORT ACUSTICO

Cuando el sonido perturba de alguna manera al individuo, se convierte en ruido. El grado de ésta perturbación depende de muchos factores, entre ellos están: el sexo, la edad, la experiencia y relación de sonidos, el estado de ánimo, etc. Sin embargo, se han establecido parámetros que definen un rango de confort o bienestar general. La Organización Mundial de la Salud establece los siguientes rangos:

9 Victor Fuentes F., y Manuel Rodrigues Viqueira, “Hacia una metodología de diseño Boclimatico” Laboratorio de diseño biocliamtico, Mexico UNAM, 1997. 10 Fausto Rodriguez M., Confort Acustico , un problema arquitectónico, V Congreso Mexicano de Acutica Queretaro Qro. 1998.

Efectos del ruido

El ruido tiene diversos efectos tanto fisiológicos como psicológicos, entre los más importantes se pueden mencionar los siguientes:

Interferencia en la comunicación

En lugares con niveles de ruido superiores a los 55 dBa la comunicación oral entre dos personas implica el levantar la voz para hablar, lo que representa un esfuerzo adicional y molestias tanto para el parlante como para el oyente. Además la comunicación por otros medios se dificulta; tal como hablar por teléfono, entender los mensajes de un sistema de sonido, etc.

Pérdida de la audición

La exposición ocasional o constante al ruido pude provocar pérdida temporal o permanente en forma gradual, parcial o total de la capacidad auditiva. De hecho con el paso del tiempo, el hombre pierde gradualmente su capacidad para escuchar los sonidos en intensidad y frecuencias variadas, sin embargo, los efectos patológicos de sonidos intensos son fácilmente apreciables en personas expuestas constantemente a ruidos en sus medios laborales, tales como: operadores de maquinaria pesada, músicos etc.

Perturbación del sueño

Todas las personas han experimentado alguna vez la interrupción del sueño producida por sonidos intensos o ruidos. La exposición a fuentes de ruido ocasiona perturbación del sueño. Puede suceder que un ruido nos despierte al momento, que afecte el nivel de profundidad y duración del sueño o provocar dificultad para conciliarlo; éstos efectos pueden producirse de manera instantánea a la generación del ruido o de manera desfasada, es decir, que un individuo expuesto a fuentes de ruido durante el día, puede padecer sus efectos durante la noche. Evidentemente los niveles confortables e intensidad de ruido son mucho más bajos para dormir que los que podemos tolerar durante las horas de vigilia o actividad. La Organización Mundial de la Salud recomienda para dormir un máximo de 35 dBa. (En muchas zonas de la Ciudad de México difícilmente se encuentran niveles inferiores a 55 dBa).

Estrés

Algunos especialistas señalan un alto índice de personas neuróticas (98%) a causa del estrés, sobre todo en los grandes núcleos urbanos. Se ha demostrado que el ruido actúa directamente sobre el sistema nervioso autónomo, tiene efectos sobre el aparato circulatorio y cardiovascular y provoca hipertensión. El estrés puede provocar cefaleas, migrañas y dolores musculares, además de problemas psicológicos tales como ansiedad, irritación, desesperación, impotencia, etc., y problemas de relación social.

Efectos en el rendimiento

Se han hecho estudios que demuestran que exposiciones al ruido disminuyen la eficiencia del individuo, reduciendo su concentración en las actividades que realiza.

Esto tiene repercusiones en la productividad y seguridad de los trabajadores, ya que muchos de los accidentes laborales se deben a distracciones por causa de ruidos.

Problemas psicológicos

Algunos investigadores relacionan el ruido ambiental con la salud mental, y aún cuando no es posible establecer una relación directa, algunas estadísticas realizadas en otros países determinan que un alto índice de casos con problemas mentales presentaba exposición a distintas fuentes de ruido.

Además de los problemas psicológicos que puede provocar el ruido es necesario mencionar que a través de sonidos, es posible producir distintas sensaciones psicológicas sobre el individuo; por ejemplo, a través de un adecuado manejo del sonido (o música en algunos casos), es posible crear ambientes que propicien el relajamiento, tranquilidad, concentración, o en otros casos, dispersión, excitación, etc.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A través de la historia se ha demostrado la importancia de este campo de la arquitectura, actualmente sus implicancias están en el terreno de la salud, esto afirma su importancia a la hora de diseñar determinados elementos en la arquitectura.

ANEXOS