16 de Abril dia del RUIDO
Contaminación por ruido: formulación del problema y de las medidas a adoptar para reducir sus efectos
Dr. Jordi Viñolas Prat Director del Departamento de Mecanica.
Existe clara conciencia del efecto negativo que sobre las personas tiene un entorno ruidoso. Las molestias que ocasiona pueden ser de muy distinta índole y van desde trastornos a la hora de dormir e incapacidad para concentrarse hasta lesiones propiamente dichas, dependiendo de la intensidad y duración del ruido. La contaminación que este produce se ha convertido, en las grandes concentraciones urbanas y centros de producción, en un grave problema.
La expresión contaminación por ruido engloba una infinidad de problemas que de una u otra forma sufrimos a diario; él trafico de los automoviles, los trenes y aviones, el elevado nivel sonoro de algunos electrodomesticos constituyen tres ejemplos cotidianos. Cada uno de estos problemas necesita un análisis exhaustivo para poder arbitrar, desde el punto de vista técnico y económico, medidas correctoras idóneas. Existe además otro elemento a tener en cuenta, que aumenta la complejidad del análisis. Se trata de la subjetividad del individuo en lo que se refiere a la percepción y valoración del ruido desde el punto de vista del confort acústico. Un simple ejemplo ilustra mejor que mil palabras esta idea. El automovilista es bien consciente de lo molestos que pueden resultar ruidos muy poco significativos -v.gr. el producido por un limpia parabrisas en mal estado, las pequeñas vibraciones del salpicadero o el pequeño chirrido periódico de un amortiguador- respecto al nivel total de presión sonora. El hecho de que la percepción del sonido sea tan subjetiva es por tanto un factor esencial a tener en cuenta a la hora de eliminar ruidos molestos, de aquí que el nivel de presión sonora no sea en modo alguno criterio suficiente, ni adecuado, para representar correctamente las sensaciones reales del oído.
Reducción de los efectos nocivos del ruido
Cuando se pretende reducir los efectos nocivos del ruido sobre un receptor se puede abordar el problema estudiando la fuente, su vía de transmisión o el propio receptor. La reducción de la emisión de la fuente suele ser la medida correctora más eficaz, si bien resulta a veces insuficiente, además de implicar pérdidas, generalmente, de las prestaciones del elemento emisor. Sin embargo se comprueba con frecuencia que no basta con limitar el estudio a la fuente sino que es necesario, además, abordar el problema de sus vías de propagación -una combinación, en la mayoría de los casos, de transmisión por vía estructural y airea- desde la fuente al receptor. Finalmente, cuando la atenuación conseguida al actuar sobre la fuente y las vías de transmisión del ruido se considera insuficiente, no queda más remedio que acometer el aislamiento del receptor.
Problemática del ferrocarril
Las medidas instrumentadas en un medio especialmente ruidoso, como es el ferrocarril, ilustran los planteamientos que deben adoptarse para mejorar el confort acústico. La principal fuente de ruido radica en la interacción rueda-carril durante la rodadura, que lleva consigo (debido a su rugosidad) la excitación de uno y otro elemento. Se entiende por rugosidad en este caso variaciones de cota y longitud de onda que pueden, respectivamente, alcanzar varias micras y oscilar entre unos centímetros y un metro. El ruido procedente de la fuente se corrige actuando sobre la rugosidad del carril y de la rueda -manteniéndolas por debajo de un cierto mínimo- así como sobre las causas que la provocan; existe, por ejemplo, evidencia experimental sobre el efecto detrimental que produce la aplicacisn de frenos de zapata sobre la llanta. Una tercera vía la ofrece el diseño. En efecto, la introducción de amortiguamiento bien en la rueda (elementos disipadores) o en el carril (sujeción elástica) reduce sensiblemente la emisión acústica.
El ruido emitido por rueda y carril llega por vías diferentes al receptor que ve pasar el tren o al viajero que esta en su compartimiento. Para el primero la transmisión es únicamente por vía airea y la forma de reducirla consiste en colocar barreras acústicas, frecuentes, por otra parte, en los laterales de vías y autopistas que cruzan zonas pobladas densamente. El nivel de ruido que percibe el pasajero es sin embargo la suma del que se transmite por vía estructural -él debido a las vibraciones de alta frecuencia que a través de conexiones estructurales llegan hasta los paneles interiores del vehículo y generan ruido interior- y por vía airea. En este último caso el ruido generado por la fuente se transmite por vía airea e incide en la estructura exterior del vehículo excitándola, lo que provoca la vibración, a su vez, de los paneles interiores y su transformación en ruido interior.
El ruido de transmisión estructural puede atenuarse de forma sensible cuando se conocen los caminos de propagación y la importancia relativa de cada uno de ellos en el nivel total de presión sonora. Existe para ello un tratamiento sistemático y un procedimiento experimental -relativamente complejo- de validez bien contrastada que permite realizar mejoras, primero, de los prototipos y optimizar, posteriormente, el producto final atacando los puntos créticos de propagación. Para reducir el ruido de transmisión airea es imprescindible, por otra parte, garantizar la inexistencia de aberturas así como una completa estanqueidad en puerta y ventanas antes de acometer modificaciones en el diseño de la estructura tanto en su forma como en los elementos que la componen para maximizar la pérdida de transmisión exterior/interior.
El CEIT lleva a cabo una intensa actividad en un campo de tal relevancia social y económica, tanto en el marco de los programas de la Unión Europea y de las Administraciones del País Vasco como en el de investigación bajo contrato.
