Ciencias tcnicas y aplicadas

Artculos de investigacin

 

Anlisis de la incidencia de los decibeles en los habitculos de categora m1

 

Analysis of the incidence of decibels in the rooms of category m1

 

Anlise da incidncia de decibis nos quartos da categoria m1

 

Fernanda Paulina Vizcaino-Imacaa II
pvizcaino@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-9575-3539
Guillermo Gorky Reyes-Campaa I
gureyesca@internacional.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0002-7133-9509
Carlos Andrs Pez-Cajas III
capaezca@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-2022-3968

 

Diego Fernando Tern-Pazmio IV
diteranpa@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-9593-4548
 

 

 

 


Correspondencia: [email protected]

 

 

*Recibido: 16 de marzo de 2021 *Aceptado: 22 de abril de 2021 * Publicado: 10 de mayo de 2021

 

 

 

       I.            Ingeniero Mecnico Especialidad Automotriz, Magster Sistemas Automotrices, Coordinador Investigacin Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.

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

III.            Estudiante de la Escuela de Ingeniera Automotriz Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.

   IV.            Estudiante de la Escuela de Ingeniera Automotriz Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.

 

 

 

 

 

 

 

Resumen

Debido a los altos niveles de contaminacin acstica y el alto trnsito vehicular en la ciudad de Quito, tres vehculos categora M1 de diferentes procedencias de fabricacin fueron analizados. El objetivo fue determinar la incidencia de ruido dentro del habitculo al transitar por los tneles del DMQ. Se realizaron pruebas de medicin bajo la norma ISO 5130:2019, OMS, Ordenanza Metropolitana N 123, las cuales determinan los niveles mximos y mnimos tolerables para los usuarios. Los mediciones mostraron que el 25% de incremento de ruido se debe al cambio de condiciones y variables propuestas, la diferencia entre los vehculos M1 K, M1 J y M1 C es del 10% determinando los materiales del vehculo y escenarios propuestos representan distintitas capacidades de absorcin de ruido. Los valores mximos obtenidos durante la medicin alcanzan picos de 95 a 100 dB sobrepasando los niveles de distintas normativas. En los anlisis realizados se determin que el vehculo M1 J se encuentra en condiciones ptimas referentes a los valores establecidos para cada normativa. Asegurando as una adecuada exposicin frente al ruido y evitando una afectacin a corto y largo plazo para los usuarios.

Palabras clave: ISO 5130:2019; habitculos categora M1; contaminacin acstica; decibeles; ordenanza municipal.

 

Abstract

Due to the high levels of noise pollution and the high vehicular traffic in the city of Quito, three M1 category vehicles of different manufacturing origins were analyzed. The objective was to determine the incidence of noise inside the passenger compartment when driving through the tunnels of the DMQ. Measurement tests were performed under ISO 5130:2019, WHO, Metropolitan Ordinance No. 123, which determine the maximum and minimum tolerable levels for users. The measurements showed that 25% of noise increase is due to the change of conditions and proposed variables, the difference between vehicles M1 K, M1 J and M1 C is 10% determining the vehicle materials and proposed scenarios represent different noise absorption capacities. The maximum values obtained during the measurement reach peaks of 95 to 100 dB, exceeding the levels of different regulations. The analysis determined that the vehicle M1 J is in optimal conditions with respect to the values established for each regulation. Thus ensuring an adequate exposure to noise and avoiding a short and long term affectation for the users.

Keywords: ISO 5130:2019; M1 category cabins; noise pollution; decibels; municipal ordinance.

 

Resumo

Devido aos altos nveis de poluio sonora e ao alto trfego de veculos na cidade de Quito, trs veculos da categoria M1 de diferentes origens de fabricao foram analisados. O objetivo era determinar a incidncia de rudo no interior da cabine ao passar pelos tneis DMQ. Os testes de medio foram realizados de acordo com a ISO 5130: 2019, OMS, Portaria Metropolitana n 123, que determina os nveis mximo e mnimo tolerveis ​​para os usurios. As medies mostraram que o aumento de 25% no rudo devido mudana nas condies e variveis ​​propostas, a diferena entre os veculos M1 K, M1 J e M1 C de 10%, determinando os materiais do veculo e os cenrios propostos representam diferentes capacidades de rudo absoro. Os valores mximos obtidos durante a medio atingem picos de 95 a 100 dB, superando os nveis de diferentes regulaes. Nas anlises realizadas, determinou-se que o veculo M1 J est em timas condies referentes aos valores estabelecidos para cada regulagem. Garantindo assim a exposio adequada ao rudo e evitando efeitos de curto e longo prazo nos usurios.

Palavras-chave: ISO 5130: 2019; cabines da categoria M1; contaminao acstica; decibis; portaria municipal.

 

Introduccin

El parque automotor segn la AEADE (Asociacin de empresas automotrices del Ecuador); ms del 35% de vehculos vendidos en Pichincha son de gama M1 (AEADE, 27); es decir que hay ms de 790.686.4 automviles que circulan en el DMQ. Esta creciente demanda de circulacin ha apuntado a que la red vehicular se encuentre saturada causando estragos en varios puntos de la ciudad. El DMQ ha identificado que las zonas con mayor afluencia de vehculos son los corredores o tambin llamados tneles. (Quito, 2005)

 

Tabla 1: Participacin de ventas por marca de vehculos livianos

Vehculos

% De demanda

KIA

23%

CHEVROLET

19%

GREAT WALL

7%

HYUNDAI

7%

TOYOTA

7%

OTRAS

23%

Fuente: (AEADE, 2020)

 

De esta manera los usuarios tienen diferentes percepciones del ruido que ingresa en el interior del automvil ya sea debido al trfico generado u otros factores; esta exposicin al ruido por ciertos periodos de tiempo prolongados causa afectaciones a los usuarios de manera que el presente estudio tiene como finalidad analizar la incidencia de ruido que se filtra dentro de la cabina de un vehculo en el distrito metropolitano de Quito

Esta investigacin analiz los vehculos ms vendidos en la ciudad de Quito para estudiar las diferentes percepciones de ruido que existe en la cabina de un automvil debido a variables externas, en escenarios con condiciones reales donde se llevar a cabo pruebas de campo utilizando un equipo de diagnstico calibrado bajo la normativa IEC651 tipo 2 y ANSIS 1.4 con la finalidad de realizar una comparativa segn los niveles que establece la OMS.

Segn el estudio realizado por la Secretaria de Movilidad en el ao 2014 (Secretara de Movilidad, 2014), en el DMQ se han determinado varios puntos focalizados donde los niveles de ruido sobrepasan los estndares normalizados; para lo cual en la ordenanza metropolitana N 123, en el artculo 26 refiere al nivel de ruido permitido para los automotores los cuales en este caso no deben sobre pasar de los 88 a 90 decibeles. (Ordenanza Metropolitana, 2004)

Un estudio realizado sobre el ingreso de ruido hacia la cabina del automotor indica que, en la ciudad de Quito, el 51% de los automviles que circulan son de procedencia nacional (Lpez del Corral, Estudio de los ruidos en las carrocericas en vehculos utilitarios., 2018), por esta razn hay que considerar si en la fabricacin se respetan los estndares inhibicin de ruido exterior hacia el interior de la cabina. Es importante identificar las diferencias que existente entre los materiales aislantes de las distintas gamas de vehculos que circulan en la ciudad, considerando su procedencia sean nacional o importados.

Basado en la investigacin de incidencia de ruido en la cabina de un automvil segn los materiales aislantes, los automviles deben tolerar un margen de 100 a 3200 Hz conforme consta en la normativa ASTM E 1050 (Lpez del Corral, Estudio de los ruidos en las carrocericas en vehculos utilitarios., 2018), la misma que segn la percepcin de los usuarios esto no se cumple y permite que un alto grado de ruido ingrese a la cabina.

De acuerdo con el estudio sobre el ingreso de ruido a la carrocera de un vehculo utilitario (Lpez del Corral, Estudio de los ruidos en las carrocericas en vehculos utilitarios., 2018); Enfatiza que, la inhibicin de ruido est directamente relacionado con los materiales aislantes utilizados segn el valor o gamma vehicular, los cuales se rigen a la misma normativa de control, cabe destacar que, a mayor porcentaje de cancelacin de ruido, mayor ser el confort del auto.

 

Fundamento terico

Congestin vehicular

Los embotellamientos vehiculares es unos de los principales factores de demanda vial en prcticamente todas las ciudades del mundo, el continuo crecimiento demogrfico y de urbanizacin a puesto a las ciudades en un panorama de movilidad que cambia rpidamente, por lo cual el transporte ya no solo es vital sino una necesidad para que las personas se trasladen de un punto a otro.

Segn un estudio realizado por la compaa INRIX - Global Traffic Scorecard en el ao 2018 2019 llevo a cabo un ranking de las 25 ciudades con mayor congestin vehicular posicionando a Quito en el puesto nmero 20 con 144 horas perdidas al ao por atascos. (INRIX, 2020) Reconociendo que el promedio de viajes diarios permanece constante en todas las ciudades del mundo y que los usuarios no estn dispuestos a pasar ms de una hora al da viajando.

 

Tabla 2: Ranking de las ciudades con mayor congestin vehicular y las horas perdidas por los atascos vehiculares

2019 Impact Rank (2018 IMPACT)

Urban Area

Hours Lost in Congestion (Rank 2019)

1

Bogot

191

2

Rio de Janeiro

190

3

Mxico City

158

4

Estambul

153

5

Sao Paulo

152

20

Quito

144

Fuente: (INRIX, 2020)

 

Estos embotellamientos que se crean en las distintas ciudades del mundo se deben a un conjunto de factores como vehculos, ciudadanos, condiciones climticas, carreteras, departamentos de transporte, incidentes entre otros, de modo que estos atascos generan ciertos tipos de contaminacin como son ambientales, luces, olores, radiaciones y auditivas provocando una repercusin en las personas.

 

Contaminacin

El espacio pblico ocupado por el parque automotor difiere con las repercusiones presentes en las personas al usar un vehculo esta contaminacin es continua y afecta de alguna manera no solo a los usuarios de los automviles, sino tambin a los que residen en estas reas urbanas debido a los diferentes contaminantes que el automotor genera como fue demostrado en un estudio en el 2018 (Brian C. McDonald, 2018) donde la contaminacin proviene del aire, suelo, agua y productos qumicos.

 

Tabla 3: Tipos de contaminantes producidos por el automvil

Tipos

Contaminantes del vehculo

Aire

Producto de los gases producidos como: xidos nitrosos, monxidos de carbono, dixido de carbono, Compuestos de plomo

Suelo y agua

Residuos de las llantas en las calles, Perdida de lquidos de los vehculos (Aceites, aguas, refrigerantes)

Acsticos

Contaminacin sonora producidos por la variacin de decibeles (Tubos de escape, motores, alarmas, bocina, radios)

Productos Qumicos

Productos qumicos de uso cotidiano entre ellos (Agentes de limpieza, adhesivos, tintas, recubrimientos, disolventes orgnicos)

Fuente: Autores,2020

 

Contaminacin acstica

Esta contaminacin generada por los atascos en el trfico vehicular dentro de la ciudad genera secuelas en las personas debido a las variaciones de los decibles del ruido que existe en el ambiente. Segn una revista europea sobre el trfico y la seguridad vial, la cantidad de decibelios que soporta una persona al da estn por encima de lo que el ser humano lo categorizara aceptable y con la exposicin continua o repetitiva a estas variaciones de ruido llega a causar afectaciones a la salud como estrs, irritabilidad y problemas fsicos como es la hipertensin (Palomo, El trfico, la principal fuente de ruido sobre ruedas, 2020) consiguiendo as que estos estmulos de los usuarios sean perturbados en el da a da de las personas.

La OMS se basa en un mapa del ruido que existe en el da, tarde y noche para tener un nivel de referencia de la presin acstica equivalente a las horas al aire libre expuestas desarrolladas en la siguiente formula. (OMS ( World Health Organization ) , 2011). Lo que esta informacin ser de gran importancia para el anlisis del ruido

[EC. 1]

Donde:

L day = Tiempo expuesto en el da

L evening = Tiempo expuesto en la tarde

L night = Tiempos expuesto en la noche

 

Afectaciones a La Salud

Segn la OMS el ruido generado por el trfico es la segunda causa de enfermedad por motivos medioambientales resaltado que el trfico no genera trauma acstico ms que en aquellos casos donde la exposicin es continua (OMS( Organizacion Mundial de la salud ) , 2015). Estos decibeles estn entre un rango de 55 a 65 dbs y el mximo recomendable permitido no debe superar los 70 a 85 dbs durante las 24 horas del da

 

Tabla 4: 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: (Organization, 2018)

La exposicin prolongada al ruido tiende a que la persona sufra ciertos desequilibrios en su salud llevando a desencadenar una serie de afectaciones como perturbaciones del sueo, ansiedad, problemas en su salud mental e inclusivo en el sistema inmunolgico (OSMAN) dando como resultado un deterioro sobre el rendimiento de la persona.

 

Materiales Aislantes

Los materiales aislantes, son elementos de tipo natural o sintticos capaces de proteger viviendas, locales, automviles y ms; generando proteccin contra agentes externos como factores climatolgicos, sean estos: la lluvia, el calor, el fro, la humedad y los ruidos. (Roriguez, 2015). Son utilizados segn la necesidad de la industria donde se la requiera, por tal motivo un material aislante contra el temporal se refiere a un material ms denso tal como es el ejemplo de acero, aluminio, entre otros. Por otro lado, si el objetivo es absorber elementos no visibles como ondas sonoras, se utilizar materiales porosos y menos densos, por ejemplo, caucho o poliuretano. (Jov, 2017) Los materiales aislantes comparten en su gran mayora propiedades como la inhibicin de calor o ruido.

 


Grfico 1: Materiales aislantes

Fuente: (Jov, 2017)

 

Aislantes vehiculares

En la industria automotriz es de vital importancia reducir los niveles de ruido producidos por el funcionamiento del motor y las vibraciones que este produce al resto de componentes del automvil. Es por esta razn que cada material aislante debe aminorar la energa sonora segn los siguientes factores:

 

Tabla 5: Tipos de materiales aislantes de ruido vehicular.

Tipo de material aislante de ruido vehicular

Caracterizacin

Absorcin

Materiales absorbentes en putos selectivos de emisin de ruido, como ejemplo los resonadores de escape de motor.

Reflexin

Elementos fsicos capaces de reflejar las ondas sonoras producidas por el motor, este material se encuentra en el capot del vehculo.

Difusin

Material aislante capaz de dispersar de manera uniforme y en mltiples direcciones la energa sonoro-emitida por el motor o de igual forma de agentes externos.

Fuente: (Oa & Bayas, 2011)

 

En la actualidad, el sector automotriz pretende reducir el ingreso y emisin de ruido, por lo cual cataloga la reduccin de ruido como sinnimo de confort. (Constante, 2020). Un vehculo de alto confort refiere al automotor que reduce sustancialmente las ondas sonoras del exterior y de igual manera las ondas producidas por el motor, brindando al usuario un ambiente insonorizado y neutro. Es importante mencionar que los ruidos producidos dentro de la cabina del automvil deben neutralizarse para evitar el incremento de la contaminacin sonora hacia el medio ambiente.

Como se observar en la imagen N2, los materiales con alto porcentaje de porosidad como la fibra de vidrio permite el paso del sonido en mayor medida en lugar de realizar la reflexin de este. Sin embargo, en la imagen N3 los materiales solidos como aluminio, caucho o poliuretano al no tener porosidad permiten reflejar el ruido, reduciendo el paso de este por el material.


Grfico 2: Materiales absorbentes, pero no aislantes

Fuente: (Vitoria, 2001)

 


Grfico 3: Materiales aislantes, pero no absorbentes

Fuente: (Vitoria, 2001)

 

Vehculos

El mundo automotriz se caracteriza por la gama de automviles que se ofrecen segn las necesidades del mercado, se encuentran vehculos pequeos, medianos, grandes, altos, bajos, cortos o largos. Teniendo en cuenta que los vehculos mantienen su divisin segn el propsito de funcionamiento; por ejemplo, un vehculo particular de circulacin en ciudad o de igual manera automotores como maquinaria agrcola. Por tal motivo la divisin de automviles est regulada en la Unin Europea segn la normativa UN N 678/2011 (Union Europea, 2011), en la cual existe una divisin de tipos vehiculares en base al transporte de pasajeros, transporte de mercancas y remolques.

 

Normativas

El uso de herramientas de medicin al igual de niveles estandarizados de ruido permiten a la organizacin de salud establecer valores mnimos apropiados al ser humano al momento de tener exposicin al ruido, de forma tal que se estableci a la presin sonora o presin acstica, como una medicin de presin ejercida por las ondas sonoras la cual se mide en pascales (Pa).

La presin sonora media soportable para el odo humano est dada por 2*10^-5 Pa, sin embargo, esta medida resulta ser muy pequea para lo cual se estableci una relacin logartmica relativa a nivel de referencia con la medida de decibelios (dB).

La presin sonora se establece por la frmula:

[EC. 2]

Donde:

P: Es la presin acstica actual en Pa

Po: Presin acstica referencial dada como valor medio 2 *10^-5 Pa.

Para la recepcin de ruido no existen regulaciones, sin embargo, entidades de salud como la OMS han determinado que los valores promedio son de 85 decibelios de exposicin durante un mximo de 8 horas para no tener riesgos auditivos (Organizacion Mundial de la Salud, 2015), de igual manera se menciona que en el transcurso del da se mantiene exposiciones medias de 55 a 65 decibelios. En el Distrito Metropolitano de Quito, segn la Ordenanza N 123 el valor mximo permitido de emisin de ruido de un vehculo durante su funcionamiento es de 88 decibelios. (Distritro Metropolitano de Quito , 2004 - 2008)

Basado en estos valores nominales, es importante denotar que al reunir varios automotores estos niveles se incrementaran, teniendo como referencia el trfico vehicular en horas pico, la exposicin al ruido por parte de las personas ser superior. Razn por la cual, se busca la relacin de inhibicin de ruido existente en los vehculos segn el material aislante utilizado en las distintas gamas vehiculares.

Segn el estudio realizado de los daos por exposicin auditiva, el ser humano adquiere daos en el odo una vez se supere el umbral de dolor que corresponde a los 120 dB, el cual se compara a la salida de la bocina de una ambulancia, a continuacin, se detalla una tabla con el tiempo mximo previo a sufrir una lesin auditiva segn los niveles de ruido.

 

Tabla 6: Tiempo de exposicin al ruido antes de que se produzca un dao.

Ruido en Decibeles

Tiempo de Exposicin para dao

85 db

5 h./da

90 db

2 h./da

95 db

1 h./da

100 db

30 min. /da

105 db

15 min. /da

110 db

5 min. /da

120 140 db

+-1seg. /da

Fuente: (Revista trfico y seguridad vial, 2016)

 

Materiales y mtodos

Mtodo

El mtodo que se utiliz para la presente investigacin fue de tipo analtico deductivo con base bibliogrfica, proceso que facilitar el desarrollo de la hiptesis de la investigacin, la misma que fue enfocada a la incidencia de ruido considerado en la cabina y las repercusiones a la salud de los ocupantes.

Se analiz diferentes tipos de variables dependientes e independientes para los respectivos anlisis teniendo en cuenta la realidad en la que los vehculos circulan por las diferentes calles del DMQ. Se elabor una comparativa de los automviles con filtracin ruido a la cabina a travs de tablas dinmicas proporcionadas por la informacin recolectada del equipo de diagnstico calibrado y normado bajo la normativo IEC651 tipo 2 y ANSIS4 tipos 2, de esta manera el anlisis ser de una manera cuantitativa comparando los decibeles mnimos y mximos de ruido dentro de un vehculo M1 segn la normativa nacional y la OMS.

 

Materiales

Vehculo

Para la presente investigacin, se utiliz la categora M1 que tiene como caractersticas principales ser un vehculo de 8 plazas como mximo adicionales al puesto del conductor, vehculo que ha sido diseado y fabricado para el transporte de pasajeros.

 


Grfico 4: divisin de vehculos categora M1

Fuente: (Union Europea, 2011)

 

El mercado automotriz a nivel nacional presenta gran variedad de vehculos para la eleccin del usuario. Se observa en el grfico N 5, la subdivisin vehicular M1 tiene gran participacin en el mercado automotriz, en el cual las 3 marcas ms representativas del mercado tienen como procedencia de fabricacin

         Sur Corea M1 K

         Colombia M1 C

         Japn M1 J

Cada uno de los modelos corresponden a los vehculos de una gama baja y alta del mercado teniendo una participacin importante de acuerdo con la relacin de materiales a utilizar para la produccin de cada uno de los modelos al reducir el ingreso de ruido al interior de este.

 


Grfico 5: Posicin de mercado vehculos categora M1

Fuente: (Union Europea, 2011)

 

Lugar de prueba

Las diferentes zonas que sern puestas a prueba es la Av. Mariscal Sucre hasta la Gran Alberto Enrquez que son los dos corredores que conectan el centro norte y sur de la ciudad por medio de los tneles: San Juan, San Roque y San Diego.

Segn la (EPMMOP) Empresa Pblica Metropolitana de Movilidad y Obras Publicas uno de los tantos puntos ctricos de congestin se registra a lo largo de la Mariscal Sucre citando que: el trfico es insoportable a horas pico. sobre todo, en horarios diurnos. (Macas)

 


Grfico 6: Mapa de la ruta Av. Mariscal sucre hasta Av. Gran Alberto Enrquez

Fuente: Autores, 2020

 

El sector analizado se encuentra en la parte centro-norte y sur de la ciudad comenzando por la avenida Mariscal Sucre hasta el cementerio de San Diego, aqu se encuentran 2 principales tneles que conectan con la ciudad que son los tneles de San Juan y San Roque debido a que en estas partes estn localizados mercados, museos y cementerios donde existen embotellamientos que causa una molesta espera entre los diferentes usuarios que transitan por ese sector.

 

Equipo de medicin

Para la presente investigacin se realiz󠠠 pruebas de campo utilizando un equipo de diagnstico calibrado bajo la normativa IEC651 tipo 2 y ANSIS 1.4, el mismo que brinda lecturas precisas en referencia a los niveles de ruido que el usuario as disponga. Por esta razn, se establecieron pruebas de recepcin de ruido al interior de la cabina del automvil, tomando en consideracin diferentes escenarios en base a las normativas establecidas.

 


Grfico 7: Instrumento de medicin

Fuente: Autores, 2020

 

Normativa

El margen de referencia para el anlisis de la investigacin son las normativas, las mismas que determinan valores base para generar comparativas y comprender las afectaciones a la salud que se generan, adicional a esto se discute si las normativas aplicadas puedan reformarse.

 

Tabla 7: Comparativa de decibeles entre normativas nacionales e internacionales

Normativas de referencia al Ruido

Nivel de ruido en db.

ISO 5130:2019

93 db

OMS

70 db

Ordenanza Metropolitana N 123

88-90 db

Fuente: Autores, 2020

 

Escenarios

Los diferentes escenarios puestos a prueba fueron definidos por las variables externas e internas que fueron contempladas desde un principio de la investigacin, entre ellos se identificaron varios escenarios tales como:

         Escenario 1: Las diferentes horas de trfico transitado incluyendo horario matutino con alto y bajo trfico en sentido norte sur y sur norte.

         Escenario 2: Utilizacin de los diferentes accesorios del vehculo como la radio, ventilaciones y ventanas

         Escenario 3: Afluencia vehicular debido a condiciones climticas, factores de congestin provocado por elementos aledaos al sector (mercados, paradas de buses, entras a museos, transentes, accidentes) entre otros.

         Escenario 4: El instrumento de medicion estar en posicin a ms de 1 metro del suelo y a la altura de los hombros del pasajero

Por tanto, se tom en cuenta las variables a examinar como: la radio, ventanas, ventilaciones del automvil, factor climtico, trfico y horario para seguir con un proceso de prueba en donde se detectar en que puntos de la cabina se filtra ms el ruido.

 

Tabla 8: Tabla tentativa para la recoleccin de datos de los diferentes escenarios

Variables

Horario Matutino

Escenario 1

Escenario 2

Escenario 3

Escenario 4

Trafico alto en trayectoria

x

x

x

x

Trafico bajo en trayectoria

x

x

x

x

Ventanas arriba

x

x

x

x

Ventanas abajo

x

x

x

x

Radio

x

x

x

x

Fuente: Autores, 2020

 

Resultados y discusin

Para el desarrollo de las distintas mediciones, se estandarizo los valores de entrada considerando las variables externas como: temperatura, clima, altura, horarios de medicin en sentido Sur Norte y Norte Sur desde la entrada del tnel de San Juan hasta la salida del tnel de San Roque, mtodo, ruido ambiental base y accesorios del vehculo como condiciones similares para cada uno de los automviles.

 

Tabla 9: Datos de entrada

Datos estandarizados

DMQ

Temperatura

(11-17) C

Clima

Soleado - Hmedo

Altura

2850 m.s.n.m

Horarios de medicion

Diurno

Mtodo

Doble medicion por ruta

Ruido ambiental base

(64 - 67) db

Accesorios

Apertura de ventanas y uso de radio

Ponderacin de frecuencia de medicion

A

Estndar de medicion

NIOSH

Fuente: Autores, 2021

 

Los automviles utilizados para las diferentes pruebas fueron adecuados a las estandarizaciones de medicin de los valores de entrada para los diferentes escenarios propuestos.

 

Tabla 10: Escenarios de medicion para las distintas gamas de vehculo M1

 

Variables

Ventanas arriba

Ventanas abajo

Radio

M1 C

Muestra 1

x

-

x

Muestra 2

-

x

x

M1 K

Muestra 3

x

-

x

Muestra 4

-

x

x

M1 J

Muestra 5

x

-

x

Muestra 6

-

x

x

Fuente: Autores, 2021

 

Se realizaron varias pruebas piloto en el sector determinado para dar seguimiento a los parmetros establecidos a los datos de entrada en condiciones similares para el monitoreo de las variables mencionadas presentes en las pruebas de campo, con la finalidad de identificar las mejores circunstancias para la recoleccin de datos.

 

Valoracin Diurna Vidrios Abiertos

Para la realizacin de la prueba N1 se ubicaron los tres automviles de forma continua para mantener las mismas condiciones de pruebas y que los resultados brinden valores reales de diferenciacin para minimizar las variables dependientes e independientes que se obtengan si se realizan en diferentes momentos. De acuerdo con varias fuentes, entrevistas a personas locales y estudios realizados, en el horario diurno existe una mayor afluencia de vehculos, por eso importante analizar en esta trayectoria las condiciones de ruido que se genera durante y despus de los tneles en funcin de los escenarios propuestos.

 

Tabla 11: Horario Diurno Prueba N1

Datos estandarizados

DMQ

Temperatura

(11-17) C

Clima

Soleado - Hmedo

Altura

2850 m.s.n.m

Mtodo

Doble medicion por ruta

Ruido ambiental base

(64 - 67) db

Accesorios

Apertura de ventanas y uso de radio

Ponderacin de frecuencia de medicin

A

Estndar de medicin

NIOSH

Fuente: Autores,2021

 

Una vez estandarizado los valores de entrada se recolecto datos aleatorios con una duracin del trayecto entre 2 a 1 min por pruebas con los vidrios abiertos.

 


Grfico 8: Valoracin Diurna con vidrios abiertos

Fuente: Autores, 2021

 

Los resultados que se obtuvieron en la valoracin diurna con los vidrios abiertos y el uso de la radio muestra un exceso de ruido generado en las diferentes normativas propuestas, los valores se clasifico en 3 etapas al trayecto para la compresin de los datos siendo estos los siguientes:

         Etapa 1 Tnel San Juan

Como se observar en la grfica 9, los valores corresponden al transcurso de 706 metros longitud del tnel de San juan mostrando elevadas cifras con un promedio de 90 decibeles muy cercanos a la normativa. Analizando esta informacin se determin que estos valores son mayores debido a la longitud del tnel, por lo que causa un mayor encierro del ruido.

 


Grfico 9: Medicion de Db en la trayectoria del tnel de San Juan

Fuente: Autores, 2021

 

         Etapa 2 - Punto Intermedio Entre Tnel San Juan Y San Roque

Al salir del tnel de San Juan, los valores promedio de 75 decibles; sin embargo, al avanzar se encontr con paradas de buses y puntos de venta ambulantes que generan picos mximos de ruido de hasta 85 decibeles.

 


Grfico 10: Medicin de db en la trayectoria intermedia de los tneles

Fuente: Autores, 2021

 

En este punto se encontr la mayor cantidad de variables no controladas por la mayor afluencia de personas y vehculos por la presencia de un mercado popular del DMQ.

 

         Etapa 3 Tnel San Roque

Nuevamente al ingresar por el tnel de San Roque, los valores rondan los 85 decibeles siendo este un valor diferente al tnel principal en este punto se recorri una distancia de 456 metros, donde la longitud es una influencia importante para la concentracin de ruido.


Grfico 11: Medicin de dB en la trayectoria del Tnel de San Roque

Fuente: Autores, 2021

 

En base a un estudio realizado por la Universidad de Mlaga sobre el acondicionamiento de un tnel se menciona que los materiales y las dimensiones de construccin de este llega a tener un impacto de absorcin de ruido donde, la longitud determina un incremento o reduccin de las ondas sonoras dentro de la estructura (Corral, 2015)

 

Valoracin Diurna Vidrios Cerrados

En la prueba N2 los datos tomados fueron con los mismos parmetros y condiciones de la prueba N1, con la diferencia de que las ventanas para los 3 vehculos permanecern cerradas de forma permanente.

 

Tabla 12: Horario Diurno Prueba N2

Datos estandarizados

DMQ

Temperatura

(11-17) C

Clima

Parcialmente nublado

Altura

2850 m.s.n.m

Mtodo

Doble medicin por ruta

Ruido ambiental base

(64 - 67) db

Accesorios

Cierra de ventas y uso de radio

Ponderacin de frecuencia de medicin

A

Estndar de medicin

NIOSH

Fuente: Autores,2021

 

Para la aplicacin de la prueba, se cerr al 100 % las ventanas del automvil con el uso de la radio en nivel moderado, este escenario recopilo informacin desde la entrada del tnel de San Juan hasta la salida del tnel de San Roque.

 


Grfico 12: Valoracin diurna vidrios cerrados

Fuente: Autores, 2021

 

Para un anlisis ms detallado para facilitar la comprensin de las pruebas se dividi la totalidad del trayecto en 3 etapas, siendo estos los siguientes:

         Etapa 1 - Tnel San Juan

Para la etapa N1, en base a los datos se observ que los valores se reducen en un valor promedio del 25% en comparacin con la condicin de vidrios abiertos. Los valores promedio al transitar por el tnel de San Juan rondan los 69 decibles, alcanzando el valor recomendado por la OMS para evitar daos si se expone a esta audicin.

 


Grfico 13: Medicin de dB en la trayectoria del Tnel de San Juan

Fuente: Autores, 2021

 

         Etapa 2 Punto Intermedio Entre Tnel San Juan Y San Roque

En la grfica N14, los valores en la prueba se reducen en un promedio estable alcanzando un 15% de reduccin de ruido del exterior al ingresar hacia la cabina. Los valores muestran cifras inferiores a los recomendados por la OMS, siendo que en circulacin libre los niveles de ruido cumplen los estndares de calidad de ruido y no comprometen la integridad de sus ocupantes.

 


Grfico 14: Medicin de db en la trayectoria intermedia de los tneles

Fuente: Autores,2021

 

         Etapa 3 Tnel San Roque

Finalmente, en la tercera etapa los valores al ingresar al tnel de San Roque mostraron un incremento en los decibeles con un promedio base de 70 dB; Si se compara con la etapa 1 de vidrios cerrados, se maneja una tendencia de absorcin de ruido de forma que al interior del automvil los valores recomendados de ruido soportable para el ser humano dado por la OMS.

 


Grfico 15: Medicin de dB en la trayectoria del Tnel de San Roque

Fuente: Autores, 2021

 

En base a los datos se determin que, al tener diferentes procedencias de ensamblajes de carroceras los valores de absorcin de ruido promedio estn entre los 10 decibeles, incluso cuando los vidrios se encuentran cerrados debido a los factores como materiales utilizados en la fabricacin e incluso las dimensiones y materiales de construccin del tnel.

A nivel de fabricacin se consideran que los vehculos M1 C y M1 K son los ms comercializados a nivel nacional en donde registran los valores ms bajos de absorcin de ruido y no cumplen con los niveles mnimos establecidos para dao auditivo establecido por la OMS.

Durante las pruebas se visualiz gran cantidad de usuarios que circulaban con las ventanas bajas siendo esto, un punto importante a tratar ya que los valores alcanzan picos mximos de 95 hasta 100 decibeles, los cuales en determinado tiempo de exposicin pueden generar daos auditivos a corto plazo.

 

Conclusiones

La Empresa Metropolitana De Movilidad Y Obras Pblicas cuentan con un sistema de circulacin de gases y control de luces llamado SCADA que busca una solucin en la salud de los usuarios ya que minimiza los gases contaminantes y el efecto de luz al entrar y salir del tnel, sin embargo hay que considerar que este sistema es uno de los principales causantes de las emisiones de ruido durante el trayecto del tnel, de esta manera se lograra una mejor viabilidad si se buscaran nuevas alternativas de circulacin de gases o a su vez incrementar los mantenimientos a estos equipos para garantizar menos emisin de ruido por parte de los mismos.

Se determin picos mximos de ruido de 95 a 100 dB, que sobrepasan en un 5 a 10 % los valores establecidos por la norma ISO; Al comparar con la normativa de la OMS los valores sobrepasan en un promedio de 25%. A su vez se demostr que los materiales del vehculo M1 J en el habitculo tiene una diferencia de absorcin de ruido del 10% manteniendo un bajo estndar de absorcin de ruido de los valores permisibles de las normativas frente a los otro vehculos. Durante la prueba realizada, se determin que el trayecto entre ambos tneles presentan un incremento porcentual del 15 a 20 % de ruido debido a la combinacin de ruido emitida por los vehculos y los motores elctricos de los ventiladores de circulacin de gases; los valores no son similares comprendiendo que las caractersticas como la longitud y construccin de un tnel representan un factor importante para la mitigacin o amplificacin de ruido.

Uno de los puntos ms fuertes de emisiones de ruido son los ventiladores de circulacin de gases ya que estn ubicados en varios puntos dentro del tnel, sin embargo, el tiempo de exposicin de los usuarios al ruido depender de factores como la circulacin vehicular y condiciones climticas los cuales incrementan las lecturas de medicin.

 

Referencias

1.               AEADE. (27 de 08 de 2020). Asociacin de Empresas Automotrices del Ecuador. Recuperado el 11 de 04 de 2020, de https://drive.google.com/drive/folders/1WqPkRShZgnU1MJU9rf3p2ah8JEVdYREm

2.               AEADE. (27 de 08 de 2020). Asociaion de Empresas Automotrices del Ecuador . Recuperado el 11 de 04 de 2020, de https://drive.google.com/drive/folders/1WqPkRShZgnU1MJU9rf3p2ah8JEVdYREm

3.               AEADE. (2020 de 08 de 27). AEADE.NET. Recuperado el 17 de 10 de 2020, de https://www.aeade.net/

4.               Brian C. McDonald, J. A.-T.-W.-V. (16 de 02 de 2018). Volatile chemical products emerging as largest petrochemical source of urban organic emissions. Science, 6. Recuperado el 11 de 11 de 2020, de https://science.sciencemag.org/content/sci/359/6377/760.full.pdf

5.               C.A. EL UNIVERSO . (22 de 08 de 2019). La congestion vehicular en horas pico colapsa en Quito . Recuperado el 28 de 11 de 2020, de https://www.eluniverso.com/noticias/2019/08/22/nota/7481736/congestion-vehicular-horas-pico-colapsa-circulacion-quito

6.               Consejo Metropolitano . (10 de 10 de 2005). Quito.gob.ec. Recuperado el 11 de 09 de 2020, de https://www.quito.gob.ec/documents/Portal_tributario/Normativa/1.5xmil/ORDM-157_AV._OSWALDO_GUAYASAMIN-TASAS.pdf

7.               Constante, S. (Abril de 2020). QU ES EL AISLAMIENTO ACSTICO DE UN COCHE? Recuperado el Noviembre de 2020, de https://www.carglass.es/blog/coche-a-punto/que-es-aislamiento-acustico-un-coche/

8.               Corral, I. A. (2015). ESTUDIO ACSTICO DE ACONDICIONAMIENTO DEL TNEL DE LA ALCAZABA. Recuperado el 04 de 04 de 2021, de file:///C:/Users/Usuario/Downloads/ESTUDIO%20ACUSTICO%20T%C3%9ANEL%20ALCAZABA%20-%20IN%C3%89S%20ARAG%C3%9CEZ%20(2).pdf

9.               Distritro Metropolitano de Quito . (06 de 05 de 2004 - 2008). Concejo Metropolitano de Quito . Recuperado el 12 de 11 de 2020, de http://www7.quito.gob.ec/mdmq_ordenanzas/Ordenanzas/ORDENANZAS%20A%C3%91OS%20ANTERIORES/ORDM-123%20-%20RUIDO%20-%20MEDIO%20AMBIENTE.pdf

10.           INRIX. (03 de 2020). Inrix Research - GLOBAL TRAFFIC SCORECARD. Recuperado el 11 de 11 de 2020, de https://inrix.com/scorecard/

11.           Jov, F. (Noviembre de 2017). Aislantes e Impermeabilizantes. Recuperado el 2020 de Noviembre de 12, de https://uvadoc.uva.es/bitstream/handle/10324/27436/C3T10_Materiales%20Aislantes%20e%20Impermeabilizantes_Jov%C3%A9,F(2017).pdf?sequence=1

12.           L, I. N. (2015). ESTUDIO ACSTICO DE ACONDICIONAMIENTO DEL TNEL DE LA ALCAZABA. Recuperado el 04 de 04 de 2021, de file:///C:/Users/Usuario/Downloads/ESTUDIO%20ACUSTICO%20T%C3%9ANEL%20ALCAZABA%20-%20IN%C3%89S%20ARAG%C3%9CEZ%20(2).pdf

13.           Lpez del Corral, B. C. (Febrero de 2018). Estudio de los ruidos en las carrocericas en vehiculos utilitarios. Recuperado el Noviembre de 2020, de https://repositorio.uide.edu.ec/handle/37000/2511.

14.           Lpez del Corral, B. C. (Febrero de 2018). Estudio de los ruidos en las carrocericas en vehculos utilitarios. Recuperado el Noviembre de 2020, de https://repositorio.uide.edu.ec/handle/37000/2511.

15.           Macas, A. G. (s.f.). 70 cruces transversales tienen ms trnsito. Recuperado el 12 de 08 de 2020, de https://www.elcomercio.com/actualidad/quito/70-cruces-transversales-mas-transito.html

16.           OMS ( World Health Organization ) . (2011). Burden of disease from enviromental noise. Recuperado el 11 de 11 de 2020, de https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0008/136466/e94888.pdf

17.           OMS( Organizacion Mundial de la salud ) . (09 de 2015). Escuchar sin riesgos . Recuperado el 11 de 11 de 2020, de https://www.who.int/pbd/deafness/activities/MLS_Brochure_Spanish_lowres_for_web.pdf

18.           Oa, D. F., & Bayas, G. T. (Junio de 2011). Diseo y contruccin de un prototipo de cabina aislante sonora para un grupo electrgeno de 7kW de potencia. Recuperado el Noviembre de 2020, de https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/3973/1/CD-3727.pdf

19.           Ordenanza Metropolitana. (05 de 07 de 2004). Concejo Metropolitano de quito. Recuperado el 22 de 10 de 2020, de http://www7.quito.gob.ec/mdmq_ordenanzas/Ordenanzas/ORDENANZAS%20A%C3%91OS%20ANTERIORES/ORDM-123%20-%20RUIDO%20-%20MEDIO%20AMBIENTE.pdf

20.           Ordenanza Metropolitana. (05 de 07 de 2004). Consejo Metropolitano de Quito. Recuperado el 22 de 10 de 2020, de http://www7.quito.gob.ec/mdmq_ordenanzas/Ordenanzas/ORDENANZAS%20A%C3%91OS%20ANTERIORES/ORDM-123%20-%20RUIDO%20-%20MEDIO%20AMBIENTE.pdf

21.           Organizacion Mundial de la Salud. (2015). Escuchar sin riesgos. Recuperado el Noviembre de 2020, de https://www.who.int/pbd/deafness/activities/MLS_Brochure_Spanish_lowres_for_web.pdf

22.           Organization, W. H. (2018). Euro WHO web site. Recuperado el 30 de 10 de 2020, de https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0008/383921/noise-guidelines-eng.pdf

23.           OSMAN. (s.f.). Observatorio de Salud y Medio Ambiental . Recuperado el 11 de 12 de 2020, de https://www.diba.cat/c/document_library/get_file?uuid=72b1d2fd-c5e5-4751-b071-8822dfdfdded&groupId=7294824

24.           Palomo, A. G. (2020). El trfico, la principal fuente de ruido sobre ruedas. Trafico y Seguridad Vial, 26(3), 68.

25.           Palomo, A. G. (2020). El trafico, la principal fuente de ruido sobre ruedas . Trafico y Seguridad Vial , 26(3), 68.

26.           pareja, D. b. (04 de 06 de 2010). AEADE. Recuperado el 23 de 04 de 2019, de http://aeade.net/wp-content/uploads/2016/11/ANUARIO-2009.pdf

27.           Parikh, Y. C. (1 de Noviembre de 2006). Reducing Automotive Interior Noise with Natural Fiber Nonwoven Floor Covering Systems. Obtenido de Reducing Automotive Interior Noise with Natural Fiber Nonwoven Floor Covering Systems

28.           Quito, E. C. (10 de 10 de 2005). Quito.gob.ec. Recuperado el 11 de 09 de 2020, de https://www.quito.gob.ec/documents/Portal_tributario/Normativa/1.5xmil/ORDM-157_AV._OSWALDO_GUAYASAMIN-TASAS.pdf

29.           Revista trfico y seguridad vial. (Mayo de 2016). Ruido del trfico: niveles y dao. Recuperado el Noviembre de 2020, de http://revista.dgt.es/es/multimedia/infografia/2016/0517-Ruido-niveles-y-danos.shtml#.X7XehNNKi1s

30.           Roriguez, M. V. (Noviembre de 2015). Materiales aislantes sostenibles. Recuperado el Noviembre de 2020, de http://dehesa.unex.es/static/flexpaper/template.html?path=/bitstream/handle/10662/4159/TFGUEX_2015_Velazquez_Rodriguez.pdf?sequence=1&isAllowed=y#page=40

31.           Secretara de movilidad. (30 de Octubre de 2014). Diagnstico de la movilidad en el distrito metropolitano de Quito para el plan metropolitano de desarrollo territorial. Obtenido de Municipio del Distrito Metropolitano de Quito: https://drive.google.com/drive/folders/1WqPkRShZgnU1MJU9rf3p2ah8JEVdYREm

32.           Secretara de Movilidad. (30 de Octubre de 2014). Diagnstico de la movilidad en el distrito metropolitano de Quito para el plan metropolitano de desarrollo territorial. Obtenido de Municipio del Distrito Metropolitano de Quito: https://drive.google.com/drive/folders/1WqPkRShZgnU1MJU9rf3p2ah8JEVdYREm

33.           Teran, D. (25 de 10 de 2020). Survey Monkey. Recuperado el 25 de 10 de 2020, de https://es.surveymonkey.com/analyze/Su6QzoKBpfbk8fMC1DNQwgCGxVk5Ew61RyDldcx_2B4Fo_3D

34.           Union Europea. (2011). REGLAMENTO (UE) No 678/2011 DE LA COMISIN. Recuperado el Noviembre de 2020, de https://www.boe.es/doue/2011/185/L00030-00056.pdf

35.           Vitoria. (2001). Criterios acusticos en el diseo de centros docentes . Recuperado el Noviembre de 2020, de http://zaharra.steilas.eus/dok/arloak/lan_osasuna/udakoikas/acust/acus4.pdf

 

 

 

 

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