Estudio de Impacto Sonoro en Tráfico Rodado

ESTUDIOS DE IMPACTO SONORO EN TRÁFICO RODADO.

1.  Métodos de Predicción de Ruido de Tráfico.

1. Teorías acerca de la generación y propagación del ruido de tráfico.

2.1 Propagación desde una fuente homogénea - Fuente Puntual.

2.3 Propagación desde una fuente homogénea - Fuente Lineal.

2.3 Estudio de variaciones de tráfico en el tiempo.

3 Factores que afectan la generación del ruido de tráfico.

3.1 Tipo de circulación.

1. Flujo de vehículos.
2. Velocidad de vehículos.
3. Porcentaje de pesados.
4. Pendiente de la carretera.
5. Superficies de carretera.

1. Métodos de Predicción

1. Modelos RLS.

1. Modelo Francés.

Zonas Urbanas Tipo U.

Zonas Urbanas Tipo L- Campo Libre.

1. Otros modelos.

Predicción para tráfico fluido

Predicción para vías urbanas.

1. Factores que afectan la propagación del ruido de tráfico.

1. Absorción del aire.
2. Pérdida de nivel sonoro con la distancia.
3. Efectos del suelo.
4. Influencia de la Meteorología.
5. Difracción de obstáculos y Pantallas Acústicas.

1. Propagación del ruido con Barrera Acústica.
2. Transmisión a través de la Barrera.

Paredes Simples.

Paredes Dobles.

1. Difracción de la Barrera.
2. Reflexión de la Barrera.
3. Absorción de la Barrera.

4.3 Diseño de una Barrera Acústica.

        4.3.1 ¿ Cuando se necesita una Barrera Acústica ?

        4.3.2 Aspectos a considerar en el diseño de una Barrera Acústica.

        4.3.2.1  Aspectos acústicos.

                        Altura y Localización.

                        Longitud de la Barrera.

                        Reflexiones no deseadas.

                        Interrupciones y extremos de la Barrera.

        4.3.2.2 Aspectos relativos a la seguridad.

                        Estabilidad de la propia Barrera.

                        Comportamiento en caso de colisión.

                        Comunicación entre las dos caras de la Barrera.

                        Comportamiento en incendios.

                        Deslumbramientos.

        4.3.2.3 Aspectos relacionados con el mantenimiento.

        4.3.2.4 Aspectos estéticos

                        Tratamiento en altura.

                        Tratamiento en superficie.

        4.3.3  Materiales

1.  Métodos de Predicción de Ruido de Tráfico.

En el tema anterior hemos estudiado los vehículos de tráfico rodado como un compendio de fuentes sonoras individuales. Cuando hace años el ruido de tráfico comenzó a ser un problema se pensó que la forma de resolverlo era reduciendo la emisión del ruido que generaba cada vehículo de forma individual, estas acciones ocasionarían una reducción en el ruido ambiental debido al tráfico rodado. Aunque estas afirmaciones son correctas, la extensión en el tiempo y en el espacio del tráfico rodado hace insuficiente esta solución inicial.

Es evidente que si reducimos el nivel de cada vehículo, pero aumentamos el número de vehículos, el tiempo de circulación y ampliamos de forma drástica las zonas a los que estos vehículos pueden llegar, estaremos pasando a una situación claramente más desfavorable desde el punto de vista de la acústica ambiental. Se hace necesario afrontar el problema del ruido de tráfico desde otras metodologías que no sean las basadas  estrictamente en la reducción individual del ruido del vehículo.

El primer paso es estudiar como afecta al ruido emitido el hecho de que el tráfico no se compone por un único vehículo, sino por una serie muy numerosa y variada de vehículos de diferentes tipos, velocidades, potencias, modos de conducción, etc. Además del problema inicial de la generación del ruido se debe considerar el segundo referente a la propagación de este ruido al entorno.

La generación del ruido de tráfico varía de acuerdo con el volumen de tráfico, el tipo del vehículo,  el tipo de firme y como no del modo de conducción. Una vez generado el ruido el campo sonoro creado será función de los factores que afectan a la propagación del sonido tales como, la orografía del entorno (presencia de obstáculos o barreras acústicas), la climatología, la presencia de superficies reflectantes (edificios).

En este tema se analiza tanto la generación como la propagación del ruido de tráfico. Estos temas se estudiarán tanto desde el punto de vista teórico como desde la vertiente más práctica referente a los estudios de impacto sonoro de nuevas vías de transporte rodado.

1. Teorías acerca de la generación y propagación del ruido de tráfico.

Antes de estudiar los modelos realistas (semi-empíricos) vamos a estudiar ciertas aproximaciones teóricas al caso real para entender que factores pueden influir en estos modelos de generación de ruido de tráfico.

1. Propagación desde una fuente homogénea - Fuente Puntual.

Vamos a suponer que nuestro tráfico está formado por un único vehículo que acústicamente pueden ser descrito como fuente puntual de potencia W moviéndose en línea recta sobre una superficie reflectante a una velocidad constante v y cuya posición x(t) es conocida en todo instante.

En nuestro modelo acústico no vamos a considerar la existencia del efecto Doppler, ni las posibles interferencias constructivas y/o destructivas. Tan sólo suponemos que existe atenuación con la distancia.

[pic 1]

La presión sonora medida a una distancia r de una fuente de potencia W puede expresarse como:

[pic 2]

donde ρc es una medida de la impedancia del medio y DF(φ,ϕ) es el parámetro que nos mide la directividad de la radiación de la fuente. En forma logarítmica resulta:

[pic 3]

En nuestro modelo podemos considerar para simplificar que el vehículo es un monopolo que emite de igual forma en todas las direcciones y que por tanto DF(φ,ϕ)=1. Esta aproximación puede resultar un poco aventurada ya que los vehículos presentan fuentes sonoras muy direccionales  (p.e. ruido de escape). Podemos también suponer que el vehículo se comporta como un dipolo con lo que DF(φ,ϕ)=cos2(φ).

Si en nuestro modelo consideramos una única fuente, y que ésta se comporta como un monopolo obtenemos:

[pic 4]

[pic 5]

que en forma logarítmica resulta:[pic 6][pic 7]

[pic 8]

donde τ = d/v.

Calculemos la energía sonora que nos llega al observador en un intervalo de tiempo T=t2 – t1 [pic 9][pic 10]

y en forma logarítmica

[pic 11]

[pic 12]

donde α12 es el ángulo barrido entre los instante t1 y t2. Para el caso particular de un intervalo de 1 hora el ángulo α12 puede considerarse π con lo que resulta:

[pic 13]

Esto ocurre con un único vehículo, pero si suponemos que pasan Q vehículos idénticos en el periodo T se producirá un incremento de Leq que puede ser calculado como:

[pic 14][pic 15]

que en términos de potencia sonora resulta:

[pic 16]

[pic 17]

De esta ecuación podemos extraer las dependencias del parámetro Leq con la distancia y con la velocidad del vehículo. La dependencia con la distancia queda como:

[pic 18][pic 19]

con lo que cada vez que se dobla la distancia se produce una disminución de 3 dB (se comporta pues como una fuente lineal). La dependencia con la velocidad no es tan clara ya que la potencia de la fuente es función de la velocidad del vehículo con lo que obtenemos dependencias diferentes para dos rangos de velocidades. Para velocidades menores a 60 km/h la potencia sonora del vehículo es constante y no depende de la velocidad, mientras que para velocidades superiores a 60 km/h la potencia depende de la velocidad según

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