El control o mitigación del ruido es un conjunto de estrategias para reducir la contaminación acústica o reducir el impacto de ese ruido, ya sea en exteriores o en interiores.
Las principales áreas de mitigación o reducción del ruido son: control del ruido del transporte , diseño arquitectónico , planificación urbana a través de códigos de zonificación , [1] y control del ruido ocupacional . El ruido de las carreteras y de los aviones son las fuentes más generalizadas de ruido ambiental. Archivado el 29 de agosto de 2017 en Wayback Machine Las actividades sociales pueden generar niveles de ruido que afectan constantemente la salud de las poblaciones que residen u ocupan áreas, tanto interiores como exteriores, cerca de lugares de entretenimiento que cuentan con sonidos y música amplificados que presentan desafíos importantes para un ruido efectivo. Estrategias de mitigación.
Se han desarrollado múltiples técnicas para abordar los niveles de sonido interior, muchas de las cuales están fomentadas por los códigos de construcción locales . En el mejor de los casos de diseños de proyectos, se anima a los planificadores a trabajar con ingenieros de diseño para examinar las ventajas y desventajas del diseño vial y el diseño arquitectónico. Estas técnicas incluyen el diseño de muros exteriores, medianeras y conjuntos de pisos y techos; Además, existe una gran cantidad de medios especializados para amortiguar la reverberación de salas para fines especiales, como auditorios , salas de conciertos , lugares sociales y de entretenimiento, áreas de comedor, salas de grabación de audio y salas de reuniones.
Muchas de estas técnicas se basan en aplicaciones de la ciencia de los materiales para la construcción de deflectores de sonido o el uso de revestimientos absorbentes de sonido para espacios interiores. El control del ruido industrial es un subconjunto del control del ruido en la arquitectura interior, con énfasis en métodos específicos de aislamiento acústico de la maquinaria industrial y para la protección de los trabajadores en sus puestos de trabajo.
El enmascaramiento de sonido es la adición activa de ruido para reducir la molestia de ciertos sonidos, lo opuesto a la insonorización .
Cada una de las organizaciones tiene sus propios estándares, recomendaciones/pautas y directivas sobre los niveles de ruido que se les permite a los trabajadores estar antes de que se deban implementar controles de ruido.
Los requisitos de OSHA establecen que cuando los trabajadores están expuestos a niveles de ruido superiores a 90 decibelios ponderados A (dBA) en promedios ponderados en el tiempo (TWA) de 8 horas, se deben implementar controles administrativos y/o nuevos controles de ingeniería en el lugar de trabajo. OSHA también exige que los ruidos impulsivos y los ruidos de impacto se controlen para evitar que estos ruidos superen los niveles máximos de presión sonora (SPL) de 140 dB. [2] [3]
MSHA exige que se implementen controles administrativos y/o de ingeniería en el lugar de trabajo cuando los mineros están expuestos a niveles superiores a 90 dBA TWA. Si los niveles de ruido superan los 115 dBA, los mineros deben usar protección auditiva. Por lo tanto, MSHA exige que los niveles de ruido se reduzcan por debajo de 115 dB TWA. La medición de los niveles de ruido para la toma de decisiones sobre el control del ruido debe integrar todos los ruidos desde 90 dBA hasta 140 dBA. [4] [3]
La FRA recomienda que se reduzca la exposición de los trabajadores al ruido cuando su exposición supere los 90 dBA durante un TWA de 8 horas. Las mediciones de ruido deben integrar todos los ruidos, incluidos los ruidos intermitentes, continuos, de impacto y de impulso de 80 dBA a 140 dBA. [5] [3]
El Departamento de Defensa (DoD) sugiere que los niveles de ruido se controlen principalmente mediante controles de ingeniería. El Departamento de Defensa exige que todos los ruidos en estado estacionario se reduzcan a niveles inferiores a 85 dBA y que los ruidos impulsivos se reduzcan por debajo de 140 dB SPL máximo. Las exposiciones a TWA no se consideran para los requisitos del Departamento de Defensa. [6] [3]
La directiva del Parlamento Europeo y del Consejo exige que los niveles de ruido se reduzcan o eliminen mediante controles administrativos y de ingeniería. Esta directiva requiere niveles de acción de exposición más bajos de 80 dBA durante 8 horas con 135 dB SPL máximo, junto con niveles de acción de exposición superiores de 85 dBA durante 8 horas con 137 dBSPL máximo. Los límites de exposición son 87 dBA durante 8 horas con niveles máximos de 140 dBSPL máximo. [7] [3]
Un modelo eficaz para el control del ruido es el modelo de fuente, ruta y receptor de Bolt e Ingard. [8] El ruido peligroso se puede controlar reduciendo la salida de ruido en su fuente, minimizando el ruido a medida que viaja a lo largo de su camino hacia el oyente y proporcionando equipo al oyente o al receptor para atenuar el ruido.
Diversas medidas tienen como objetivo reducir el ruido peligroso en su origen. Programas como Buy Quiet y el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) Prevención a través del diseño promueven la investigación y el diseño de equipos silenciosos y la renovación y reemplazo de equipos peligrosos antiguos con tecnologías modernas. [9]
El principio de reducción del ruido mediante modificaciones de las vías se aplica a la alteración de las vías directas e indirectas del ruido. [3] El ruido que se transmite a través de superficies reflectantes, como suelos lisos, puede ser peligroso. Las alteraciones de los caminos incluyen materiales físicos, como espuma, que absorben el sonido y paredes para proporcionar una barrera de sonido que modifica los sistemas existentes que disminuyen el ruido peligroso. También se pueden diseñar recintos insonorizantes para equipos ruidosos y cámaras de aislamiento desde las cuales los trabajadores puedan controlar los equipos de forma remota. Estos métodos evitan que el sonido viaje por el camino hasta el trabajador u otros oyentes.
En el ámbito industrial o comercial los trabajadores deberán cumplir con el correspondiente programa de conservación de la audición . Los controles administrativos , como la restricción de personal en zonas ruidosas, evitan la exposición innecesaria al ruido. Los equipos de protección personal, como tapones de espuma para los oídos u orejeras para atenuar el sonido, proporcionan una última línea de defensa para el oyente.
Los estudios sobre barreras acústicas han mostrado resultados mixtos sobre su capacidad para reducir eficazmente la contaminación acústica . [10] Los vehículos eléctricos e híbridos podrían reducir la contaminación acústica, pero sólo si representan una proporción elevada del total de vehículos en circulación; Incluso si el tráfico en una zona urbana alcanzara un cincuenta por ciento de vehículos eléctricos, la reducción general del ruido lograda sería sólo de unos pocos decibeles y apenas perceptible. [11] Hoy en día, el ruido de las carreteras se ve menos afectado por el tipo de motor , ya que los efectos a mayor velocidad están relacionados con el ruido aerodinámico y de los neumáticos . Otras contribuciones a la reducción del ruido en su origen son: diseños mejorados de las bandas de rodadura de los neumáticos para camiones en la década de 1970, un mejor blindaje de las chimeneas de diésel en la década de 1980 y la regulación local de vehículos sin silenciador . [12]
Las áreas más fértiles para la mitigación del ruido en las carreteras son las decisiones de planificación urbana, el diseño de carreteras, el diseño de barreras acústicas, [13] el control de velocidad, la selección de la superficie del pavimento y las restricciones a los camiones. El control de velocidad es eficaz ya que las emisiones sonoras más bajas provienen de vehículos que se mueven suavemente entre 30 y 60 kilómetros por hora. Por encima de ese rango, las emisiones sonoras se duplican cada cinco millas por hora de velocidad. A velocidades más bajas, predomina el ruido de frenada y aceleración (del motor).
La selección del firme de la carretera puede suponer una diferencia de un factor de dos en los niveles sonoros, para el régimen de velocidad superior a 30 kilómetros por hora. Los pavimentos más silenciosos son porosos con una textura superficial negativa y utilizan agregados de tamaño pequeño a mediano; los pavimentos más ruidosos tienen superficies con ranuras transversales, texturas superficiales positivas y agregados más grandes. La fricción de la superficie y la seguridad vial también son consideraciones importantes para las decisiones sobre pavimento.
Al diseñar nuevas autopistas o arterias urbanas, existen numerosas decisiones de diseño con respecto a la alineación y la geometría de la carretera. [14] El uso de un modelo informático para calcular los niveles de sonido se ha convertido en una práctica habitual desde principios de los años setenta. De esta manera se puede minimizar la exposición de receptores sensibles a niveles de sonido elevados. Existe un proceso análogo para los sistemas de transporte público urbano y otras decisiones de transporte ferroviario. Los primeros ejemplos de sistemas ferroviarios urbanos diseñados con esta tecnología fueron: las expansiones de la línea MBTA de Boston (década de 1970), la expansión del sistema BART de San Francisco (1981), el sistema METRORail de Houston (1982) y el sistema MAX Light Rail en Portland, Oregon (1983).
Las barreras acústicas se pueden aplicar a proyectos de transporte de superficie existentes o planificados. Son una de las acciones más efectivas tomadas para modernizar las carreteras existentes y comúnmente pueden reducir los niveles de sonido del uso del suelo adyacente hasta en diez decibeles. Se requiere un modelo informático para diseñar la barrera, ya que el terreno, la micrometeorología y otros factores locales específicos hacen que la tarea sea una tarea muy compleja. Por ejemplo, una carretera cortada o con fuertes vientos predominantes puede producir un entorno en el que la propagación del sonido atmosférico sea desfavorable para cualquier barrera acústica.
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Como en el caso del ruido de las carreteras, se han logrado pocos avances para sofocar el ruido de los aviones en su origen, aparte de la eliminación de los diseños de motores ruidosos de la década de 1960 y anteriores. Debido a su velocidad y volumen, el ruido de escape de los motores de turbina a reacción desafía la reducción por cualquier medio sencillo.
Las formas más prometedoras de reducción del ruido de las aeronaves son mediante la planificación territorial, las restricciones a las operaciones de vuelo y la insonorización residencial . Las restricciones de vuelo pueden adoptar la forma de uso preferente de la pista, trayectoria y pendiente del vuelo de salida y restricciones de hora del día. Estas tácticas son a veces controvertidas ya que pueden afectar la seguridad de las aeronaves, la conveniencia de volar y la economía de las aerolíneas.
En 1979, el Congreso de los Estados Unidos autorizó [15] a la FAA a idear tecnología y programas para intentar aislar viviendas cercanas a los aeropuertos. Si bien esto obviamente no ayuda al ambiente exterior, el programa ha sido efectivo para interiores residenciales y escolares. Algunos de los aeropuertos en los que se aplicó la tecnología desde el principio fueron el Aeropuerto Internacional de San Francisco , [16] el Aeropuerto Internacional de Seattle-Tacoma , el Aeropuerto Internacional John Wayne y el Aeropuerto Internacional de San José [17] en California.
La tecnología subyacente es un modelo informático que simula la propagación del ruido de los aviones y su penetración en los edificios. Se pueden analizar las variaciones en los tipos de aeronaves, los patrones de vuelo y la meteorología local junto con los beneficios de estrategias alternativas de modernización de edificios , como la mejora de los techos, la mejora del acristalamiento de las ventanas, el desconcierto de las chimeneas , el calafateo de las uniones de la construcción y otras medidas. El modelo informático permite evaluaciones de rentabilidad de una serie de estrategias alternativas.
En Canadá, Transport Canada prepara pronósticos de exposición al ruido (NEF) para cada aeropuerto, utilizando un modelo informático similar al utilizado en Estados Unidos. Se desaconseja el desarrollo de terrenos residenciales dentro de las áreas de alto impacto identificadas por el pronóstico. [18]
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Las prácticas de control del ruido en acústica arquitectónica incluyen la reducción de la reverberación del sonido interior, la mitigación de la transferencia de ruido entre habitaciones y el aumento del revestimiento exterior del edificio.
En el caso de la construcción de apartamentos , condominios , hospitales y hoteles nuevos (o remodelados) , muchos estados y ciudades tienen códigos de construcción estrictos con requisitos de análisis acústico para proteger a los ocupantes del edificio. Con respecto al ruido exterior, los códigos generalmente requieren la medición del entorno acústico exterior para determinar el estándar de desempeño requerido para el diseño del revestimiento exterior del edificio. El arquitecto puede trabajar con el científico acústico para llegar a la mejor manera rentable de crear un interior silencioso (normalmente 45 dBA ). Los elementos más importantes del diseño de la fachada del edificio suelen ser: acristalamiento (grosor del vidrio, diseño de doble panel, etc.), metal perforado (usado interna o externamente), [19] material del techo, normas de calafateo, deflectores de chimenea , diseño de puertas exteriores, ranuras para correo, puertos de ventilación del ático y montaje de acondicionadores de aire a través de la pared.
Respecto al sonido generado en el interior del edificio, existen dos tipos principales de transmisión. En primer lugar, el sonido aéreo viaja a través de paredes o conjuntos de piso y techo y puede emanar de actividades humanas en espacios habitables adyacentes o de ruido mecánico dentro de los sistemas del edificio. Las actividades humanas pueden incluir voz, ruido de sistemas de sonido amplificados o ruido de animales. Los sistemas mecánicos son sistemas de ascensores , calderas , sistemas de refrigeración o aire acondicionado , generadores y compactadores de basura. Las fuentes aerodinámicas incluyen ventiladores, neumática y combustión. El control de ruido para fuentes aerodinámicas incluye boquillas de aire silenciosas, silenciadores neumáticos y tecnología de ventilador silencioso . Dado que muchos sonidos mecánicos son inherentemente fuertes, el principal elemento de diseño es exigir que el conjunto de pared o techo cumpla con ciertos estándares de rendimiento [20] (típicamente clase de transmisión de sonido de 50), lo que permite una atenuación considerable del nivel de sonido que llega a los ocupantes.
El segundo tipo de sonido interior se llama transmisión de clase de aislamiento de impacto (IIC). Este efecto no surge de la transmisión aérea , sino de la transmisión del sonido a través del propio edificio. La percepción más común del ruido IIC proviene de las pisadas de los ocupantes en los espacios habitables de arriba. El ruido de baja frecuencia se transfiere fácilmente a través del suelo y los edificios. Este tipo de ruido es más difícil de reducir, pero se debe considerar aislar el conjunto del piso superior o colgar el techo inferior en un canal resistente.
Ambos efectos de transmisión mencionados anteriormente pueden emanar de los ocupantes del edificio o de los sistemas mecánicos del edificio , como ascensores, sistemas de plomería o unidades de calefacción, ventilación y aire acondicionado. En algunos casos, simplemente es necesario especificar la mejor tecnología de silenciamiento disponible al seleccionar dicho hardware del edificio. En otros casos, puede ser necesario montar sistemas de choque para controlar la vibración. En el caso de los sistemas de fontanería, existen protocolos específicos desarrollados, especialmente para las líneas de suministro de agua, para crear abrazaderas aislantes de las tuberías dentro de las paredes del edificio. En el caso de los sistemas de aire central, es importante proteger los conductos que puedan transmitir sonido entre las diferentes áreas del edificio.
El diseño de salas para fines especiales presenta desafíos más exóticos, ya que estas salas pueden tener requisitos para características inusuales, como presentaciones de conciertos , estudios de grabación de sonido y salas de conferencias. En estos casos se debe analizar la reverberación y la reflexión para no sólo silenciar las habitaciones, sino también evitar que se produzcan efectos de eco. En estas situaciones, se pueden especificar deflectores de sonido especiales y materiales de revestimiento que absorban el sonido para amortiguar los efectos no deseados.
Los paneles acústicos para paredes y techos son una solución comercial y residencial común para el control del ruido en edificios ya construidos. Los paneles acústicos pueden construirse con una variedad de materiales, aunque las aplicaciones acústicas comerciales con frecuencia estarán compuestas de sustratos acústicos a base de fibra de vidrio o lana mineral. Por ejemplo, el tablero de fibra mineral es un sustrato acústico de uso común, y los aislamientos térmicos comerciales, como los utilizados en el aislamiento de tanques de calderas, con frecuencia se reutilizan para uso acústico de control del ruido en función de su eficacia para minimizar las reverberaciones. Los paneles acústicos ideales son aquellos sin una cara o material de acabado que pueda interferir con el desempeño del relleno acústico, pero las preocupaciones estéticas y de seguridad generalmente conducen a revestimientos de tela u otros materiales de acabado para minimizar la impedancia. Los acabados de los paneles ocasionalmente están hechos de una configuración porosa de madera o metal.
La eficacia del tratamiento acústico posterior a la construcción está limitada por la cantidad de espacio que se puede asignar al tratamiento acústico, por lo que los paneles de pared acústicos in situ se fabrican con frecuencia para adaptarse a la forma del espacio preexistente. Esto se hace "enmarcando" el riel perimetral para darle forma, rellenando el sustrato acústico y luego estirando y metiendo la tela en el sistema de marco perimetral. Se pueden construir paneles de pared en el sitio para evitar marcos de puertas, zócalos o cualquier otra intrusión. Con este método se pueden crear paneles grandes (generalmente de más de 50 pies) en paredes y techos.
Las ventanas de doble acristalamiento y más gruesas también pueden impedir la transmisión de sonido desde el exterior.
El ruido industrial se asocia tradicionalmente con entornos de fabricación donde la maquinaria industrial produce niveles de sonido intensos, [21] a menudo superiores a 85 decibeles. Si bien esta circunstancia es la más dramática, existen muchos otros entornos de trabajo donde los niveles de sonido pueden oscilar entre 70 y 75 decibeles, compuestos íntegramente por equipos de oficina, música, sistemas de megafonía e incluso intrusión de ruido exterior. Cualquier tipo de entorno puede provocar efectos del ruido en la salud si la intensidad del sonido y el tiempo de exposición son demasiado elevados.
En el caso de los equipos industriales, las técnicas más comunes para la protección acústica de los trabajadores consisten en montar equipos de fuente de impacto, crear vidrio acrílico u otras barreras sólidas y proporcionar equipos de protección auditiva . En ciertos casos, la propia maquinaria se puede rediseñar para que funcione de una manera menos propensa a producir movimientos chirriantes, de fricción u otros movimientos que induzcan emisiones de sonido. En los últimos años, han surgido programas e iniciativas Buy Quiet en un esfuerzo por combatir la exposición al ruido ocupacional. Estos programas promueven la compra de herramientas y equipos más silenciosos y alientan a los fabricantes a diseñar equipos más silenciosos. [22]
En el caso de entornos de oficina más convencionales, pueden aplicarse las técnicas de acústica arquitectónica analizadas anteriormente. Otras soluciones pueden implicar investigar los modelos más silenciosos de equipos de oficina, en particular impresoras y fotocopiadoras. Las impresoras de impacto y otros equipos solían estar equipados con "capuchas acústicas", recintos para reducir el ruido emitido. Una fuente de emisiones de nivel de sonido molestas, si no ruidosas, son los artefactos de iluminación (en particular, los globos fluorescentes más antiguos). Estas luminarias se pueden adaptar o analizar para ver si hay exceso de iluminación , un problema común en el entorno de oficina. Si se produce un exceso de iluminación, es posible que se aplique la eliminación de las lámparas o un uso reducido del banco de luz. Los fotógrafos pueden silenciar las ruidosas cámaras fijas de un set de filmación utilizando dirigibles sonoros .
Las reducciones en el costo de la tecnología han permitido que la tecnología de control de ruido se utilice no sólo en instalaciones de espectáculos y estudios de grabación, sino también en pequeñas empresas sensibles al ruido, como restaurantes. [23] Los materiales acústicamente absorbentes, como el revestimiento de conductos de fibra de vidrio, los paneles de fibra de madera y los pantalones vaqueros reciclados, sirven como lienzos que contienen obras de arte en entornos en los que la estética es importante. [23]
Usando una combinación de materiales de absorción de sonido, conjuntos de micrófonos y parlantes, y un procesador digital, el operador de un restaurante puede usar una tableta para controlar selectivamente los niveles de ruido en diferentes lugares del restaurante: los conjuntos de micrófonos captan el sonido y lo envían al Procesador digital, que controla los altavoces para emitir señales de sonido cuando se le ordena. [23]
El tratamiento acústico residencial posterior a la construcción a lo largo del siglo XX fue sólo una práctica común de los entusiastas de escuchar música. Sin embargo, los avances en la tecnología y la fidelidad de la grabación en el hogar han llevado a un aumento drástico en la difusión y popularidad del tratamiento acústico residencial en la búsqueda de la fidelidad y precisión de la grabación en el hogar. Como resultado de esta demanda, se ha desarrollado un gran mercado secundario de paneles acústicos caseros y de uso doméstico, trampas de graves y productos construidos similares, con muchas pequeñas empresas e individuos envolviendo aislamientos de calidad industrial y comercial en tela para su uso en estudios de grabación domésticos y salas de teatro. y espacios de práctica musical.
Las comunidades pueden utilizar códigos de zonificación para aislar las actividades urbanas ruidosas de áreas que deberían protegerse de exposiciones nocivas para la salud y para establecer estándares de ruido en áreas que pueden no ser propicias para tales estrategias de aislamiento. Debido a que los vecindarios de bajos ingresos a menudo corren un mayor riesgo de contaminación acústica, el establecimiento de dichos códigos de zonificación es a menudo una cuestión de justicia ambiental. [24] Las áreas de uso mixto presentan conflictos especialmente difíciles que requieren especial atención a la necesidad de proteger a las personas de los efectos nocivos de la contaminación acústica. El ruido es generalmente una consideración en una declaración de impacto ambiental , si corresponde (como la construcción de un sistema de transporte).
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