Estudio del nivel de Estudio del nivel de Contaminación Acústica Contaminación Acústica en el I.E.S. Pío Baroja.en el I.E.S. Pío Baroja.Pedro Granados García Pedro Granados García

de Tomás.de Tomás.

El sonido es una onda.El sonido es una onda.

Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Todas las ondas tienen un medio material o incluso en el vacío. Todas las ondas tienen un comportamiento semejante. un comportamiento semejante.

El sonidoEl sonido es un tipo de onda que se propaga únicamente en es un tipo de onda que se propaga únicamente en presencia de un medio que haga de soporte de la perturbaciónpresencia de un medio que haga de soporte de la perturbación

Los conceptos generales sobre ondas sirven para describir el Los conceptos generales sobre ondas sirven para describir el sonido, y los fenómenos sonoros permiten comprender mejor sonido, y los fenómenos sonoros permiten comprender mejor algunas de las características de las ondas. algunas de las características de las ondas.

Las ondas sonoras se producen como consecuencia de una Las ondas sonoras se producen como consecuencia de una compresión del medio a lo largo de la dirección de propagación. compresión del medio a lo largo de la dirección de propagación. Son, por tanto, Son, por tanto, ondas longitudinales.ondas longitudinales.

Cualidades del sonido.Cualidades del sonido.

El oído es capaz de distinguir unos sonidos de El oído es capaz de distinguir unos sonidos de otros porque es sensible a las diferencias que otros porque es sensible a las diferencias que puedan existir entre ellos en relación con las tres puedan existir entre ellos en relación con las tres cualidades que los caracterizan y que son la cualidades que los caracterizan y que son la intensidadintensidad, el , el tonotono y el y el timbretimbre. .

Aun cuando todas ellas se refieren su percepción Aun cuando todas ellas se refieren su percepción fisiológica, están relacionadas con diferentes fisiológica, están relacionadas con diferentes propiedades de las ondas sonoras.propiedades de las ondas sonoras.

El sonido: Intensidad (I)El sonido: Intensidad (I)

Se define como Se define como la energía que atraviesa por segundo la energía que atraviesa por segundo una superficie unidad dispuesta una superficie unidad dispuesta perpendicularmente a la dirección de propagaciónperpendicularmente a la dirección de propagación. .

Equivale a una potencia por unidad de superficie y se Equivale a una potencia por unidad de superficie y se expresa en Weber/mexpresa en Weber/m22. .

La magnitud de la La magnitud de la sensación sonorasensación sonora depende de la depende de la intensidad acústica, pero también depende de la intensidad acústica, pero también depende de la sensibilidadsensibilidad del oído a las distintas frecuencias. del oído a las distintas frecuencias.

El Sonido: Intensidad (II)El Sonido: Intensidad (II)

El intervalo de intensidades acústicas que va desde el El intervalo de intensidades acústicas que va desde el umbral de umbral de audibilidadaudibilidad, , o valor mínimo perceptible, hasta el o valor mínimo perceptible, hasta el umbral del umbral del dolordolor  

La intensidad fisiológica o sensación sonora de un sonido La intensidad fisiológica o sensación sonora de un sonido se mide en decibelios (dB).se mide en decibelios (dB). Por ejemplo, el Por ejemplo, el umbral de la umbral de la audición está en 0 dBaudición está en 0 dB, la intensidad fisiológica de , la intensidad fisiológica de un susurro un susurro corresponde a unos 10 dBcorresponde a unos 10 dB y y el ruido de las olas en la costa a el ruido de las olas en la costa a unos 40 dBunos 40 dB. .

La escala de sensación sonora es logarítmica, lo que significa que La escala de sensación sonora es logarítmica, lo que significa que un aumento de 10 dB corresponde a una intensidad 10 veces un aumento de 10 dB corresponde a una intensidad 10 veces mayor por ejemplo, el ruido de las olas en la costa es 1.000 veces mayor por ejemplo, el ruido de las olas en la costa es 1.000 veces más intenso que un susurro, lo que equivale a un aumento de 30 más intenso que un susurro, lo que equivale a un aumento de 30 dB.dB.

El Sonido: Intensidad (III)El Sonido: Intensidad (III) Para expresar intensidades sonoras se emplea una escala cuyas Para expresar intensidades sonoras se emplea una escala cuyas

divisiones son potencias de diez y cuya unidad de medida es el divisiones son potencias de diez y cuya unidad de medida es el decibeliodecibelio (dB).  (dB). 

La relación matemática entre intensidad y nº de decibelios sigue La relación matemática entre intensidad y nº de decibelios sigue esta ecuación: esta ecuación:

Nº dB = 10 log(I/INº dB = 10 log(I/Ioo)) En ella En ella IIoo =10 =10-12-12 W/m W/m22 y y corresponde al umbral de audición, 0corresponde al umbral de audición, 0

decibelios por tanto. El “umbral de audición” representa la decibelios por tanto. El “umbral de audición” representa la cantidad mínima de sonido o de vibraciones por segundo cantidad mínima de sonido o de vibraciones por segundo requeridas para que el sonido lo pueda percibir el oído humano. requeridas para que el sonido lo pueda percibir el oído humano. Ese número de vibraciones se corresponde con una frecuencia Ese número de vibraciones se corresponde con una frecuencia aproximada de 1 kHz ( 10-12 W/m2 ). aproximada de 1 kHz ( 10-12 W/m2 ).

El El umbral del dolorumbral del dolor corresponde a una intensidad de 1 corresponde a una intensidad de 1 W/mW/m22 o 120 dB o 120 dB..

El Sonido: Intensidad (V)El Sonido: Intensidad (V)

Una intensidad acústica de 10 decibelios Una intensidad acústica de 10 decibelios corresponde a una energía diez veces mayor que corresponde a una energía diez veces mayor que una intensidad de cero decibelios; una intensidad una intensidad de cero decibelios; una intensidad de 20 dB representa una energía 100 veces de 20 dB representa una energía 100 veces mayor que la que corresponde a 0 decibelios y mayor que la que corresponde a 0 decibelios y así sucesivamente. así sucesivamente.

La intensidad debida a un número de fuentes de La intensidad debida a un número de fuentes de sonido independientes es la suma de las sonido independientes es la suma de las intensidades individuales intensidades individuales

El Sonido: Tono (I)El Sonido: Tono (I) ElEl tonotono es la cualidad del sonido mediante la cual el es la cualidad del sonido mediante la cual el

oído le asigna un lugar en la escala musical, oído le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo, por tanto, distinguir entre los permitiendo, por tanto, distinguir entre los gravesgraves y los y los agudosagudos. . La magnitud física que está asociada al La magnitud física que está asociada al tono es la frecuenciatono es la frecuencia. .

Los sonidos percibidos como Los sonidos percibidos como gravesgraves corresponden a corresponden a frecuencias frecuencias bajasbajas, mientras que los , mientras que los agudosagudos son son debidos a frecuencias debidos a frecuencias altasaltas. .

El sonido más grave de una guitarra (sexta cuerda al El sonido más grave de una guitarra (sexta cuerda al aire) corresponde a una frecuencia de 82,4 Hz y el más aire) corresponde a una frecuencia de 82,4 Hz y el más agudo (primera cuerda en el último traste) a 698,5 agudo (primera cuerda en el último traste) a 698,5 Hercios. Hercios.

El Sonido: Tono (II)El Sonido: Tono (II)

No todas las ondas sonoras pueden ser percibidas por No todas las ondas sonoras pueden ser percibidas por el oído humano, el cual el oído humano, el cual es sensible únicamente a es sensible únicamente a aquellas cuya frecuencia está comprendida entre aquellas cuya frecuencia está comprendida entre los 20 y los 20 000 Hz.los 20 y los 20 000 Hz.

En el aire dichos valores extremos corresponden a En el aire dichos valores extremos corresponden a longitudes de onda que van desde 16 metros hasta 1,6 longitudes de onda que van desde 16 metros hasta 1,6 centímetros respectivamente. centímetros respectivamente.

El oído humano presenta diferente sensibilidad ante las El oído humano presenta diferente sensibilidad ante las distintas frecuencias, siendo esta distintas frecuencias, siendo esta máximamáxima para las para las frecuencias frecuencias mediasmedias, y menor para las bajas y altas. , y menor para las bajas y altas.

El Sonido: Timbre (I)El Sonido: Timbre (I)

ElEl timbretimbre es la cualidad del sonido que permite es la cualidad del sonido que permite distinguir sonidos procedentes de diferentes distinguir sonidos procedentes de diferentes instrumentos, aun cuando posean igual tono e instrumentos, aun cuando posean igual tono e intensidad. intensidad.

Esta cualidad permite reconocer a una persona Esta cualidad permite reconocer a una persona por su voz, que resulta característica de cada por su voz, que resulta característica de cada individuo. individuo.

El sonido: Timbre (II)El sonido: Timbre (II)

Pocas veces las ondas sonoras corresponden a Pocas veces las ondas sonoras corresponden a sonidos purossonidos puros, , sólo los diapasones generan este tipo de sonidos, que son sólo los diapasones generan este tipo de sonidos, que son debidos a una sola frecuencia y representados por una onda debidos a una sola frecuencia y representados por una onda armónica. armónica.

Los instrumentos musicales dan lugar a un sonido más rico que Los instrumentos musicales dan lugar a un sonido más rico que resulta de vibraciones complejas. resulta de vibraciones complejas.

Cada vibración compleja puede considerarse compuesta por una Cada vibración compleja puede considerarse compuesta por una serie de vibraciones armónico simples de una frecuencia y de una serie de vibraciones armónico simples de una frecuencia y de una amplitud determinadas, cada una de las cuales, si se considerara amplitud determinadas, cada una de las cuales, si se considerara separadamente, daría lugar a un sonido puro. separadamente, daría lugar a un sonido puro.

Esta mezcla de tonos parciales es característica de cada Esta mezcla de tonos parciales es característica de cada instrumento y define su timbreinstrumento y define su timbre..

El RuidoEl Ruido

Ruido es cualquier sonido excesivo o intempestivo o, de forma más precisa, todo sonido susceptible de producir efectos fisiológicos o psicológicos sobre una persona o grupo de personas.

Es un sonido carente de cualidades musicales agradables o un sonido que no es deseado por una persona determinada en un momento dado. Es un sonido irritante, perturbador, molesto y, algunas veces, en función de su intensidad, dañino para el oído

Ejemplos de ruidosEjemplos de ruidos

Hablar en voz baja entre 10-20 dBHablar en voz baja entre 10-20 dB Trafico de una calle entre 50-60 dBTrafico de una calle entre 50-60 dB Una motocicleta sobre los 90 dBUna motocicleta sobre los 90 dB Bocina de automóvil a 1 metro:120 dBBocina de automóvil a 1 metro:120 dB El umbral del dolor se sitúa entre 110-130 dBEl umbral del dolor se sitúa entre 110-130 dB

Escala propuestaEscala propuesta

Nivel Nivel VerdeVerde < 35 dB < 35 dB Nivel Nivel AzulAzul de 35 a 50 dB de 35 a 50 dB Nivel Nivel AmarilloAmarillo de 50 a 65 dB de 50 a 65 dB Nivel Nivel NaranjaNaranja de 65 a 80 dB de 65 a 80 dB Nivel Nivel RojoRojo > 80 dB > 80 dB

Instrumental utilizadoInstrumental utilizado

Las medidas se han Las medidas se han realizado con un realizado con un sonómetrosonómetro

ProcedimientoProcedimiento

Se han delimitado catorce áreas distintas en cada Se han delimitado catorce áreas distintas en cada una de las tres plantas del edificio para efectuar una de las tres plantas del edificio para efectuar las medidas.las medidas.

Dichas áreas son en general pasillos y zonas de Dichas áreas son en general pasillos y zonas de uso común, incluida la cafetería y la biblioteca; uso común, incluida la cafetería y la biblioteca; nunca aulas ni zonas reservadas para usos nunca aulas ni zonas reservadas para usos restringidos.restringidos.

PLANTA BAJA: zonas 1 a 5PLANTA BAJA: zonas 1 a 5

Planta primera. Zonas 6 a 11Planta primera. Zonas 6 a 11

Planta segunda. Zonas 11 a 14Planta segunda. Zonas 11 a 14

ProcedimientoProcedimiento

Se han efectuado dos bloques de medidas, Se han efectuado dos bloques de medidas, durante los cambios de clase y/o recreos durante los cambios de clase y/o recreos (Medidas A o de nivel Alto) y durante los (Medidas A o de nivel Alto) y durante los periodos lectivos (Medidas B, de nivel Bajo)periodos lectivos (Medidas B, de nivel Bajo)

Cada bloque consta de cinco mediciones, en las Cada bloque consta de cinco mediciones, en las que se ha elegido el pico de nivel en intervalos que se ha elegido el pico de nivel en intervalos de 45” separados por 15”.de 45” separados por 15”.

Los datos se recogen en la tabla siguiente:Los datos se recogen en la tabla siguiente:

Toma de datos (valores en dB).Toma de datos (valores en dB).

ZONA A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5

1 65,2 70,2 74,3 72 75,2 58,1 60,2 63,4 70,1 72,3

2 118 120 129,9 128,2 128,6 78,2 70,5 71,8 70,3 71,2

3 74,2 75 73,9 78,2 78,6 73,2 71 72 71 71,3

4 74 73,6 78,6 77,8 77,9 71,1 74,5 72,6 72,6 68,7

5 83,3 73,1 90,7 81,1 84,4 58,5 61,1 50,1 52,3 52,3

6 79 64 71,5 76,3 79,1 68,8 78,6 73,4 70,6 67,6

7 74,1 73,7 76,7 72,2 78,6 70,1 63,6 61,2 59,1 60,7

8 86 83,2 83,5 84 85 55,3 60,1 61,8 54,4 56,9

9 86,7 82,9 78,2 79,2 86 61,1 57,4 66,7 56,1 57,6

10 91,9 95,9 98,6 90,9 91,1 68,6 60,2 61,7 56,8 60,2

11 86,1 87,2 79 71 71,5 55,7 54,5 60,3 64,4 53,6

12 80 81,2 82,6 83 85 57,5 55,1 59,3 58,9 58,1

13 74,3 73,8 76,5 72 73,9 56,5 57,7 53,5 54,3 55,3

14 83,6 83,1 86,6 88,3 84,1 54,7 59,3 55,9 60,2 57,7

AnálisisAnálisis

Cálculos de medias altas y bajas para cada zona.Cálculos de medias altas y bajas para cada zona. Cálculos de medias altas y bajas globales.Cálculos de medias altas y bajas globales. Cálculos de coeficientes de variación de las Cálculos de coeficientes de variación de las

medidas altas (5 %) y bajas (6 %).medidas altas (5 %) y bajas (6 %). Cálculos de mínimos y máximos por zonas y Cálculos de mínimos y máximos por zonas y

globales.globales. Gráficas correspondientes a cada zona. Gráficas correspondientes a cada zona.

MediasMedias

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

ALTAS

BAJAS

Diferencia entre valores extremos.Diferencia entre valores extremos.

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

MAX A

MIN B

ResultadosResultados

A la vista del análisis por zonas hecho, y utilizando la A la vista del análisis por zonas hecho, y utilizando la clasificación propuesta para los distintos niveles de clasificación propuesta para los distintos niveles de ruido, se asignan los siguientes valores por zonas.ruido, se asignan los siguientes valores por zonas. En la parte superior izquierda se encuentra el gráficoEn la parte superior izquierda se encuentra el gráfico En la parte superior derecha, una fotografía de la zona.En la parte superior derecha, una fotografía de la zona. En la parte inferior izquierdas aparece la fotografía virada al En la parte inferior izquierdas aparece la fotografía virada al

tono correspondiente a las medidas bajastono correspondiente a las medidas bajas En la parte inferior derecha aparece la fotografía virada al En la parte inferior derecha aparece la fotografía virada al

tono correspondiente a las medidas altas (amarillo, naranja y tono correspondiente a las medidas altas (amarillo, naranja y rojo)rojo)

Zona 1: Hall de entradaZona 1: Hall de entrada

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5

1_A

1_B

Zona 2: CafeteríaZona 2: Cafetería

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5

2_B

2_A

Zona 3: Área de Tecnología y Aula Zona 3: Área de Tecnología y Aula Informática IIIInformática III

0

20

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60

80

100

120

140

160

1 2 3 4 5

Zona 4: Área de Música y Salón de Zona 4: Área de Música y Salón de ActosActos

0

50

100

150

200

1 2 3 4 5

Zona 5: Área de BachilleratoZona 5: Área de Bachillerato

0

50

100

150

1 2 3 4 5

Zona 6: BibliotecaZona 6: Biblioteca

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Zona 7: Informática I y II, Zona 7: Informática I y II, Laboratorio de QuímicaLaboratorio de Química

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Zona 8: Área 3ª ESO y Laboratorio Zona 8: Área 3ª ESO y Laboratorio de Físicade Física

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Zona 9: Aulas 13 a 18Zona 9: Aulas 13 a 18

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Zona 10: Área 1º ESOZona 10: Área 1º ESO

0

50

100

150

200

1 2 3 4 5

Zona 11: Área de Astronomía, Radio, Zona 11: Área de Astronomía, Radio, Laboratorio de Ciencias Naturales y Laboratorio de Ciencias Naturales y

DiversificaciónDiversificación

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Zona 12: Área 4º ESO y EnlaceZona 12: Área 4º ESO y Enlace

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Zona 13: Aulas 30 a 33.Zona 13: Aulas 30 a 33.

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5

Zona 14: Área 2º ESOZona 14: Área 2º ESO

020406080

100120140160

1 2 3 4 5

Conclusiones.Conclusiones.

Prescindiendo de las consideraciones relativas a los efectos Prescindiendo de las consideraciones relativas a los efectos derivados de la acumulación sonora, se puede concluir que ne el derivados de la acumulación sonora, se puede concluir que ne el I.E.S. Pío Baroja la contaminación acústica es elevada, lo cual I.E.S. Pío Baroja la contaminación acústica es elevada, lo cual puede suponer un grave riesgo para la salud delos miembors de puede suponer un grave riesgo para la salud delos miembors de la comunidad educativa.la comunidad educativa.

Prece necesario arbitrar cuanto antes medidas tendentes a evitar Prece necesario arbitrar cuanto antes medidas tendentes a evitar el progresivo incremento en el nivel de contaminación acustica al el progresivo incremento en el nivel de contaminación acustica al que se ven sometidos quienes a diario participan en los procesos que se ven sometidos quienes a diario participan en los procesos de enseñanza-aprendizaje en nuestro centro. Pero eso debe ser de enseñanza-aprendizaje en nuestro centro. Pero eso debe ser objeto de análisis sucesivos para los que queda la puerta abierta a objeto de análisis sucesivos para los que queda la puerta abierta a partir de este momento.partir de este momento.

Estudio realizado por:Estudio realizado por: Salvador Saura López.Salvador Saura López. Pedro Granados García de Tomás.Pedro Granados García de Tomás.

Madrid. Mayo 2009Madrid. Mayo 2009