Los 5 errores principales creando modelos de ruido industrial en exteriores
- Juan Camilo Rodríguez
- 10 dic 2024
- 8 Min. de lectura
Actualizado: 17 ene
En mi experiencia en Colombia desarrollando modelos de ruido industrial en SoundPLAN, recibiendo modelos de otros consultores cuando se inicia con nuevo cliente, y algunos proyectos de interventoría, he visto que de manera sistemática se cometen 5 errores en la elaboración de modelos acústicos industriales de exteriores.
Antes de proseguir, es importante aclarar que se considera un modelo de ruido industrial de exteriores a cualquier situación, sea obra, puerto, parque eólico, etc., que contenga sobre un territorio fuentes de ruido fijas (puntuales, lineales, superficiales y de volumen) y fuentes móviles (pasos de vehículos de carga y de transporte) y que los focos de ruido emitan hacia el exterior, hacia el ruido ambiental, a diferencia de los modelos de ruido de interiores que contienen focos de ruido dentro de un campo reverberante y que son objeto de salud ocupacional para proteger a los trabajadores.
Los modelos de ruido industrial de exteriores se diferencian en nivel de dificultad de los mapas de ruido urbanos, puesto que los últimos tienen un nivel de estandarización en los datos de entrada, al pedir específicamente datos de aforos, velocidades, pavimento y tipos de vehículos, calculando el software mismo la potencia acústica de cada carretera, no obstante, los modelos de ruido industrial tienen más variables de entrada, cada consultor decide cómo calcula la potencia acústica (o si se la inventa), hay menos estandarización y por lo tanto, más posibilidades de inducir el error.
A continuación, se describen los principales 5 errores en la elaboración de modelos acústicos industriales de exteriores.
1. Incorrecta caracterización de focos de ruido industrial
Cuando se elabora un modelo de ruido industrial, la definición de las fuentes de ruido se hace asignando a cada foco una potencia acústica, sea obtenida a partir de bases de datos (para estudios futuros no existentes) o calculada a partir de datos obtenidos en campo (para proyectos existentes).
Si bien, no existe un procedimiento estandarizado reconocido internacionalmente para medir (o calcular a partir de datos medidos) potencia acústica in situ, con condiciones no controladas como alto ruido de fondo o reflexiones múltiples variables dependiendo de la ubicación de cada foco, como pasa en un entorno industrial, sí existen principios acústicos y procedimientos referencia que no se deben pasar por alto y dan una guía técnica rigurosa, lo suficiente como para soportar la elaboración de modelo acústico industrial válido y representativo.
Para el cálculo de la potencia acústica a partir de mediciones de presión sonora realizadas en campo, inicialmente me he encontrado con casos donde se usan mediciones a distancias muy lejanas de las fuentes de ruido (> 7m), distancias a las cuales lo que se mide es prácticamente ruido de fondo y una nula contribución del foco. También en estos casos se buscó medir un grupo de focos para posteriormente en el modelo asignarle a cada foco de aquel grupo, la potencia acústica necesaria para que coincidiera con los niveles de presión sonora medidos en el mismo punto. En este caso, lo que prácticamente se hace es inventarse la potencia acústica de cada foco de ruido y manipular el modelo arbitrariamente para que coincida con el punto de "calibración.”
Otra situación, curiosa, pero recurrente, es el caso donde un consultor calculaba la potencia acústica a partir de mediciones del L90 de presión sonora, un parámetro que se usa para caracterizar el ruido de fondo. Lo que sucede en esta situación es que cuando se mide el foco de ruido así se está desechando toda la información asociada a los momentos de mayor emisión, que afectará en mayor medida a aquellos focos que contienen momentos de impacto o picos temporales, lo cual finalmente se traducirá en subestimar la emisión de ruido, midiendo menos de lo que se emite.
Otro caso mucho más recurrente, pero para modelar situaciones futuras, donde no se puede calcular la potencia acústica a través de datos tomados en campo sino de librerías o fichas técnicas de máquinas, es confundir o no ingresar apropiadamente la potencia acústica a los focos en el modelo de acuerdo a su geometría. SoundPLAN permite ingresar diferentes focos de ruido de acuerdo a su geometría, focos puntuales, focos lineales, focos superficiales y focos de volumen. El gran reto aquí, es convertir la potencia acústica entregada por las librerías al tipo de geometría con el cual se desea ingresar en el modelo.
En todos los casos que he visto hasta el momento, la potencia acústica de la librería, que se puede asignar para caracterizar perfectamente un foco puntual en el modelo, se asigna por unidad indiscriminadamente en superficies y áreas sin ningún tipo de corrección. De acuerdo al manual de SoundPLAN, cuando se asigna una potencia acústica por unidad (parámetro por defecto del software) a una superficie, esta se distribuye a lo largo del área, es decir, entre más grande es el área, menor va a ser la emisión de ruido del foco, por lo tanto, se está subestimando la emisión de ruido.
No es lo mismo ingresar en el modelo, un foco de ruido puntual con LwA por unidad de 100 dBA que un foco superficial, con área de 50 m2 y con LwA de 100 dBA por unidad, si calculamos en ambas situaciones, en el segundo caso, la emisión es menor.
La manera correcta para evitar que la emisión se subestime en focos superficiales, es usar el parámetro potencia por metro/metro2, y hacer una corrección de la potencia del foco puntual de acuerdo a la superficie del foco de área.
Otro error sistemático, es el no uso de focos de ruido de volumen (3D), sino que usualmente se representan como focos de área (2D). Por ejemplo, para representar en el modelo una subestación eléctrica, un foco que emite ruido por sus 5 caras (quitando la cara hacia el piso), se usa incorrectamente un foco tipo área, el cual en el modelo es una superficie que emite ruido solamente en una cara en dirección vertical, omitiendo la emisión horizontal por las 4 caras verticales. Nuevamente subestimando la emisión de ruido. Aquí el gran reto es convertir la potencia acústica a partir de mediciones o de librerías, para poder asociarla a cada cara del volumen 3D, usando el rigor técnico y los principios acústicos dado el caso; una buena referencia es la ISO 3744.
Y para no alargar más este punto, he visto muchos errores asociados a las operaciones energéticas de potencias acústicas, situaciones donde se debía promediar energéticamente, se hicieron promedios aritméticos, sumas energéticas en lugares donde era más apropiado un promedio, y otras situaciones por el estilo.
2. Incorrecta representación de focos de ruido industrial en el modelo
Este error común toma parte de las situaciones descritas en el ítem anterior, y básicamente se resume en la confusión a la hora de escoger la mejor representación de un foco de ruido en el modelo, foco puntual, foco superficial, foco lineal o foco de volumen.
Por ejemplo, describamos los errores a la hora de representar una cantera en un modelo de ruido industrial.
Primer error: Se hace una lista de la potencia acústica de los N focos de ruido, se suman energéticamente, se dibuja el área de la cantera en el modelo y se le asigna esa potencia acústica a toda esa área. Este es un procedimiento bastante reduccionista y poco técnico.
Como lo mencionamos en el ítem anterior, cuando se asigna la potencia acústica de un foco puntual a un área, esta decrece en relación al tamaño del área. Por otro lado, lo ideal sería no sumar todos los focos sino representarlos como focos puntuales (fuentes fijas) y focos lineales (fuentes móviles), haciendo un trazado aproximado de los ejes promedio donde se desplazarían los vehículos de carga y transporte.
De las líneas de desplazamiento habría que convertir la potencia por unidad a potencia por metro, y de acuerdo al promedio de cantidad de pasos, velocidad y tipo de vehículo hacer un promedio de la potencia acústica tipo de esa línea de emisión.
Segundo error: Si hay una subestación eléctrica o un cuarto que emite ruido como volumen, se representa como un área. La representación correcta es un volumen que emite ruido en sus 5 fachadas/caras, con una emisión similar en cada cara o emisión diferente en caso de tener directividad.
3. Incorrecta definición de periodos de evaluación del modelo
Aunque parezca una situación poco frecuente dado la importancia en los resultados de un modelo y en la facilidad que significa evitarlo, me encontrado con varias situaciones ya, donde los periodos de evaluación del día y noche según la Resolución 0627 del 2006 en Colombia, se encuentra con horarios de otros países o al truncados el día y la noche.
De acuerdo a nuestra normativa de ruido el día va desde las 7 a las 21, 14 horas, y la noche va desde las 21 a las 7, 10 horas. Tener una configuración diferente en el modelo va a alterar los resultados, especialmente si hay focos o comportamientos de los focos de ruido particulares diferenciando día y noche.
4. No inclusión de variaciones temporales en focos de ruido
No es lo mismo que un foco de ruido con una potencia acústica de 110 dBA funcione todo el día o funcione el 10% del día. De igual manera no es lo mismo, que este mismo foco, aunque funcione al 10% del día, solamente opere durante del 50% del año. En el primer caso, por corrección diaria se restan 10 dBA y por el segundo caso se restan 3 dBA adicionales.
La potencia acústica de cada foco de ruido debe tener en cuenta estas correcciones antes de ingresarse en el modelo. SounPLAN tiene la opción de hacer esta corrección de manera automática al determinarse el horario de operación de cada foco en el día, no obstante, para hacer correcciones anuales u otras temporalidades se debe hacer manualmente.
He visto casos, donde se mezclan diferentes temporalidades en un mismo estudio, es decir, algunos focos fijos se incluyen en el modelo sin ningún tipo de corrección por operación anual por lo tanto son representativos de un día, pero a la vez en el mismo estudio se incluyen carreteras con aforos que son representativos de un año, permitiendo una distorsión y confusión de la situación tipo a representar en los mapas de ruido.
Como conclusión de este punto, se debe tener mucha claridad de la variación temporal del foco o focos del estudio para poder representarlos como tal, puesto que un mapa de ruido nos presenta una foto de una situación tipo promedio, representativa de un periodo de evaluación, sea 1 día, 6 meses, 1 año o 4 años, en donde no es posible representar la dinámica de los focos y por lo tanto se debe usar toda la experticia para calcular una situación tipo estática que sea lo más representativa de la realidad o de la peor situación, si es de interés.
5. La inadecuada calibración o validación
Un modelo da resultados de acuerdo a los datos de entrada. Un modelo aguanta todo. Un mapa de colores no significa nada. Estas son frases que expresan de la vulnerabilidad de un modelo de ruido, que da resultados, pero que no hay garantías de que estos sean representativos.
Finalmente, he visto que en muchos modelos que contienen muchas o todas las falencias descritas se da la garantía de su fiabilidad en que se “calibra con mediciones”.
Un modelo bien hecho no se debe calibrar con mediciones, se valida. En la etapa final del modelo se ubican receptores en SoundPLAN en puntos estratégicos donde también se haya medido, lejos de la incidencia de focos de ruido ajenos como el tráfico u otros, para calcular los resultados modelados y comparar y analizar las similitudes y diferencias.
Si hay diferencias razonables, se debe revisar el tratamiento de potencias del modelo para encontrar la razón y de acuerdo a esta revisión ajustar el modelo. Si las diferencias se mantienen, pero se está seguro de la calidad de los datos de entrada, es preferiblemente creerse los datos del modelo que tienen una menor incidencia del ruido de fondo y condiciones meteorológicas.
Es totalmente incorrecto, manipular los datos de un modelo con el fin de que coincidan con los datos medidos sin ninguna otra razón técnica de peso y mucho menos, decir que un modelo está calibrado porque los resultados de las mediciones en ciertos puntos coinciden con las isófonas del modelo en intervalos de ¡5 dBA!
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