tema 2 segunda parte

UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑOINSTITUTO DE INVESTIGACIONES IFAD

Prof. Carlos J. Camacho, MSc, Ing.

Mayo, 2010

Unidad II: Confort Bioambiental

Confortabilidad Acústica

1. Definición

• La percepción sonora (o acústica) del oído humano frente a

determinados niveles de exposición sonora admisibles y

confortables para el hombre (valorados en decibelios) y relacionada

con las propiedades físicas del sonido (o conjunto de sonidos),

tales como su intensidad, duración y frecuencia.

Desde una perspectiva fisiológica, se define como:

• Condición mental que expresa satisfacción con el ambiente

acústico, donde el individuo no siente ni ruido, ni silencio. Esta

condición mental es subjetiva y dependiente de las características

psico-sociales de la persona. En ambas definiciones se considera

la edificación como elemento intermediador en la relación ambiente

exterior e interior.

Desde una perspectiva psicológica, se define como:

• Cualquier sonido que no ocurre en el ambiente natural, tales

como los sonidos del avión, del tráfico vehicular o ferroviario, de

las fuentes industriales, comerciales y residenciales.

• Sonido errático, intermitente, con una oscilación al azar que al

mismo tiempo interfiere con la detección o calidad de otra señal.

• Desde la perspectiva psicoacústica: sonido indeseado o no

querido por el receptor, inesperado, fuerte, desagradable y

molesto, y que ocasiona diversos efectos fisiológicos y

psicológicos negativos que interfieren con el fin social de un

individuo o grupo.

2. El ruido (noise) y otros términos asociados

El ruido

• Es el “ruido” estable, continuo y provenientes de fuentes de

“ruido” indistinguibles.

2. El ruido (noise) y otros términos asociados

“ruido de fondo”

• Es la suma del “ruido de fondo” y otros “ruidos” provenientes de

fuentes individuales ocasionales o casi continuas (exteriores)

pero sin incluir las fuentes de “ruido” interior derivada de las

actividades humanas dentro de las edificaciones.

“ruido ambiental”(también llamado “ruido comunitario” o “ruido urbano” )

Consideraciones sobre el “ruido”

• El “ruido” es un hecho social.

• Hablar de “ruido” es precalificar un sonido o

conjuntos de sonidos de desagradables, molestos o

incómodos para un sujeto o comunidad. Esto puede

resultar inapropiado cuando algunos estudios

reportan:

• divergencias en las opiniones o respuestas de lapercepción sonora de los sujetos frente adeterminadas exposiciones sonoras (naturales ocreadas por el hombre) y

• la existencia de amplios rangos de aceptacionesy tolerancias individuales al “ruido”.

3. Los parámetros que afectan al confort

acústico.

a. Parámetros ambientales

b. Parámetros edilicios

c. Parámetros humanos

a. Parámetros ambientales

Se refieren a la producción o generación del sonido o

conjunto de sonidos. Están asociadas a:

• Las propiedades físicas del sonido: intensidad, duración y

frecuencia o periodicidad.

• Las fuentes generadoras de tales sonidos:

Naturales: Truenos o sonidos de tormentas eléctricas.

Artificiales: creadas por el hombre. Pueden provenir de:

• Ext. a la edif.: parque automotor, ferroviario, industrial,comercial, residencial, tráfico aéreo, entre otros (no soncontroladas por el sujeto)

• Int. a la edif.: actividades cotidianas y equipos. Varían segúnactividad y uso de la edificación (mayor control por el sujeto).

a. Parámetros ambientales

• El nivel de presión sonora es el indicador utilizado para

caracterizar la intensidad sonora de fuentes críticas, la cual es

determinante en el bienestar.

• La aceptación sonora se relaciona con el sonido de fondo.

• La máxima sensibilidad auditiva se encuentra en el rango de

frecuencia de 500 a 5.000 Hz, y decrecen en los extremos del

espectro de frecuencias.

• Los tonos puros son más molestos cuando son audibles y se

producen en las frecuencias más altas.

• La variabilidad del sonido en el tiempo aumenta el malestar.

CAUSAS DE RUIDO

b. Parámetros edilicios

Referidos al nivel de aislamiento y acondicionamiento

acústico de las edificaciones.

Las técnicas y estrategias adoptadas o no en la edificación

para:

• impedir que las señales sonoras aéreas o vibratorias

(estructurales) indeseadas e inconfortables penetren al

espacio edilicio (Ej. utilizando la masa de la edificación) y,

• adecuar el campo sonoro al propósito o función del recinto

edilicio (Ej. las dimensiones o proporciones, los materiales

usados, la localización de los mismos, entre otros)

c. Parámetros humanos

Aspectos asociados a la captación o percepción sonora de

los sujetos frente a la exposición corta o prolongada

(continua o discontinua) de una fuente sonora o de varias

fuentes simultáneas exteriores (sonido ambiental o comunitario)

e interiores.

Generalmente, la percepción sonora se obtiene de la

respuesta subjetiva u opinión del sujeto (o de varios), con

respecto al sonido percibido.

Asimismo, la percepción sonora, como variable cualitativa y

subjetiva, varía de persona a persona (diferencias

interpersonales) y dependen de las características físicas o

fisiológicas y psico-sociales de las mismas.

c. Parámetros humanos

Características físicas o fisiológicas del sujeto.

• edad y a la salud física del sistema de audición (umbral de

audibilidad o nivel de audición-audiometría).

Características demográficas

• condiciones de vida, niveles de educación y estatus socio-

económico, tamaño del espacio edilicio, cantidad de personas

en el interior de los espacios, tenencia de la vivienda, entre

otros.

c. Parámetros humanos

Características psico-sociales del sujeto.

• exposiciones previas al ruido (experiencia acústica),

• grado de sensibilidad de los individuos (tolerancia),

• predicción sobre el estímulo acústico (expectativa),

• momento del día y circunstancias de la percepción sonora,

• percepción del grado de control sobre la fuente sonora,

• dependencia de la fuente sonora,

• satisfacción residencial,

• actitudes y creencias frente al sonido generados pordeterminadas fuentes sonoras,

• personalidad o temperamento del sujeto.

4. Unidades de medición del confort acústico

Parámetros ambientales

En evaluaciones de la percepción sonora se utiliza la presión

sonora.

Debido al amplio rango de captación de la presión sonora del

hombre, la misma es valorada en una escala logarítmica cuya unidad

es el decibelio (dB).

Los niveles de presión relacionados con la sensación sonora, varían

con el tiempo; por lo tanto, las fluctuaciones deben integrarse en

intervalos de tiempo.

La mayoría de los sonidos ambientales son una mezcla compleja de

frecuencias (medida en Hertz, Hz), no todas percibidas por el oído

humano.

4. Unidades de medición del confort acústico

Parámetros ambientales

En los estudios sobre la percepción sonora se utiliza una escala de

ponderación en los niveles de presión (en dB), denominada como

nivel de presión sonora ponderado dB(A).

Esta escala mide niveles de presión bajos o normales (entre 25 y 55

dB), lo cual se ajusta mejor al oído humano ya que compensa las

diferencias de sensibilidad que el oído humano tiene para las

distintas frecuencias dentro del campo auditivo.

Otra medida: LAeq (nivel equivalente de la energía promedio del

sonido ponderado en un período de tiempo A ). Depende de la

continuidad o discrecionalidad de los sonidos (continuos o constantes

y discretos, distintivos o individuales).

Niveles sonoros continuos equivalentes de ruido aéreo, según NBE-CA-82

TIPO DE EDIFICIO LOCAL LAeq (dBA) (8 - 22 h)

Residencial (público

y privado)

Zonas de estancia

Dormitorios

Servicios

Zonas comunes

45

40

50

50

Administrativo y de

oficinas

Despachos profesional.

Oficinas

Zonas comunes

40

45

50

Sanitario

Zonas de estancia

Dormitorios

Zonas comunes

45

30

50

Docente

Aulas

Salas de lectura

Zonas comunes

40

35

50

4. Unidades de valoración o medición del

confort acústico

Parámetros edilicios. No tratado

4. Unidades de medición del confort acústico

Parámetros humanos

En el aspecto fisiológico:

La capacidad de audición o el umbral de audibilidad del ser

humano es medido mediante una audiometría. En

evaluaciones de sonidos comunitarios (involucradas

muchas personas), resultaría difícil la audiometría.

Se requiere obtener información sobre la capacidad

auditiva para asegurar que las respuestas no dependen de

deficiencias en la audición: consultando (cuestionarios)

diferentes aspectos relacionados con los niveles de

exposición sonora frecuentes del individuo que participan

en los estudios de campo.

4. Unidades de medición del confort acústico

Parámetros humanos

Las variables psico-sociales. Evaluadas con unas escalas

que miden la percepción y preferencia sonora o acústica.

• La escala perceptual, maneja una escala bipolar de 7

puntos, cuyo valor medio de la escala (nivel 4)

corresponde al valor de neutralidad en la sensación

sonora (“ni ruidoso ni silencioso”) y donde los valores

extremos son para calificar al sonido de “muy ruidoso” o

“muy silencioso”

• La escala de preferencia, maneja una escala bipolar de

5 puntos, donde se expresan los diferentes niveles de

preferencia del sonido.

Escalas de valoración del confort acústico

Pregunta en

el

cuestionario

¿Cómo encuentra usted el

nivel del sonido?

¿Qué preferiría usted

tener?

Escalas

Perceptual (NF) Preferencia (NP)

1 Muy ruidoso

2 Ruidoso

3 Ligeramente ruidoso

4 Ni ruidoso, ni silencioso

5 Ligeramente silencioso

6 Silencioso

7 Muy silencioso

1 Mucho más silencio

2 Un poco de silencio

3 Ningún cambio

4 Un poco de ruido

5 Mucho más ruido

Se realizan análisis de correlación con las variables:

percepción acústica y niveles de presión sonora.

5. Índices de confortabilidad acústica

Valores aceptados de la presión sonora (fuente: Romera, 2005).

LÍMITE ACEPTABLE (RUIDO)

Oído Humano

Deterioro capacidad auditiva

Nivel doloroso

< 75 dB

75 dB – 125 dB

> 125 dB

Actividades diurnas 65 dB

Actividades nocturnas 55 dB

Sonidos de la naturaleza

Rumor de hojas de árboles

Trino de pájaros

< 20dB

10 dB

Ruidos ambientales

claxon de un automóvil

motocicleta sin silenciador

avión sobrevolando (espacio urbano)

90 dB

115 dB

140 dB (> a umbral de dolor)

Espacios/actividades humanas

Discotecas

Ambiente de oficina

Fábrica

110 dB

70 dB

> 80 dB

5. Índices de confortabilidad acústica

Tiempos de tolerancia en función de la presión sonora (fuente: Maggiolo, 2003).

SPL Tiempo de tolerancia

85 dB => 8 horas

88 dB => 4 horas

91 dB => 2 horas

94 dB => 1 hora

97 dB => 30 minutos

100 dB => 15 minutos

103 dB => 7.5 minutos

106 dB => 3.75 minutos

5. Índices de confortabilidad acústica

Ruidos generados por diversas fuentes sonoras: valores aproximados (fuente:

Sonotex, 2005)

FUENTES SONORAS NIVELES

Turbinas a reacción 120 dB

Discotecas 110 dB

Grupos generadores 105 dB

Martillos neumáticos 100 dB

Ruido industrial 95 dB

Ruido de tráfico 90 dB

Gente reunida en vos alta 85 dB

Restaurantes con mucho

público

80 dB

Nivel de ruidos en oficinas

generales

70 dB

Niveles de confort acústico según las actividades: valores

aconsejables. (fuente: Sonotex, 2005)

FUENTES SONORAS NIVELES

Operario en una fabrica 85 dB

Gente reunida conversando 65/70 dB

Tareas en oficinas generales 55/60 dB

Actividad en una sala de estar 50 dB

Actividad dormir 45 dB

Actividad de lectura (en

concentración)

40 dB

Percepción subjetiva de diferentes niveles de presión sonora (fuente: Cortés, 2002).

NIVELES DE PRESIÓN SONORA

DECIBELIOSPERCEPCIÓN

SUBJETIVARUIDO AMBIENTAL

0 (Umbral de

audición)

20

SILENCIOSO Estudios de televisión

40

80

POCO

RUIDOSO

Área residencial (por la noche)

Conversación a 1 m de distancia

80

100 (Umbral

tóxico)

MUY RUIDOSO

(Molesto)

Calle con tráfico intenso

Interior de un avión DC-6

120 (Umbral

del dolor)

140

INTOLERABLEClaxon de automóvil a 1 m

Despegue de avión militar a 1 m

5. Índices de confortabilidad acústica

6. Efectos del inconfort acústico

Efectos fisiológicos

Efectos negativos que causan determinado sonidos o

exposiciones prolongadas y las vibraciones a la fisiología

corporal, especialmente al:

• Sistema de audición: causando pérdidas temporales o

permanentes de la audición (según tiempo y frecuencia de

exposición) y problemas comunicacionales y sociales importantes.

• Otros sistemas (cardiovascular, el nervioso, el articular, entre

otros): causando hipertensión arterial, cardiopatías, arritmias

cardíacas, problemas de riego cerebral, alteraciones en la

orientación y equilibrio, alteraciones en la digestión y generación

de úlceras gástricas, mayor tensión muscular, entre otros.

6. Efectos del inconfort acústico

Efectos psicológicos

Son complejos porque su manifestación es sutil e indirecta.

Entre los que se encuentran:

• Trastornos ocasionados al sueño (insomnio o desvelos, pesadillas).

• Falta de concentración (distracción) y memoria.

• Estrés o ansiedad.

• Aislamiento comunicacional.

• Cambio de temperamento o carácter: aumento de la violencia, el

miedo, la represión, la desilusión, la indiferencia, la participación o

colaboración.

• Pérdida de cordura (salud mental).

• Disminución del rendimiento o productividad.

• Incremento en las sensaciones generales de molestia, incomodidad

e insatisfacción.

6. Efectos del inconfort acústico

Efectos sociales

Son consecuencias de los efectos fisiológicos y psicológicos. El

individuo puede variar los patrones de:

• ejecución de las actividades cotidiana,

• operación de los controles para evitar el ingreso de sonido no

deseado (Ej. la operación de abrir y cerrar ventanas).

La satisfacción residencial y comunitaria y algunos indicadores

ambientales y de salud son los parámetros que mejor explican

los efectos del “ruido” sobre la calidad de vida y la satisfacción

residencial percibida.

Mapas de “ruidos”

Método para graficar niveles sonoros en diferentes

espacios urbanos y también graficar percepciones

sonoras previa evaluación de confortabilidad

acústica

Equipos de medición de presión sonora: sonómetros

Barreras Acústicas

Barreras Acústicas

Confortabilidad Lumínica

1. Definición

Es la sensación de bienestar que deriva de una

combinación adecuada de la calidad y cantidad de

iluminación que se da simultáneamente en un espacio

y que permite la realización de las tareas visuales

sin fatiga, ni molestias (González, et al, 2006)

• Condición mental que expresa satisfacción con el

ambiente lumínico, donde el individuo no lo percibe ni

brillante, ni oscuro para la actividad que desempeña.

Se asocia a las características físiológicas y

perceptuales del individuo (personales).

También se puede definir como:

Ambiente lumínico

Cantidad y calidad de luz natural de un espacio exterior

Importante evaluar y medir:

depende de varios aspectos.

a. Iluminancia natural exterior (niveles).

b. Luminancia

c. Reflectancia

Depende del ambiente

construido - urbano

a. Iluminancia natural exterior

Nivel de iluminación de un espacio o cantidad de luz o flujoluminoso (lm) que incide sobre un cuerpo. Se mide en lux(lm/m2).

Flujo luminoso: cantidad de energía radiante visible (luz) en la unidad de tiempo de su flujo. Se mide en lumen (lm)

• Tipo de cielo

• Iluminancia en plano horizontal

• Iluminancia en plano vertical

Depende de:

a. Iluminancia natural exterior

Tipo de cielo

• la nubosidad (observación o vigilancia continua del cielo)

Se puede estimar a partir de:

• Reconocimiento y estimación

de la cantidad de nubes

presentes en la bóveda celeste. A

menor nubosidad mayor

cantidad de luz y viceversa.

• Tipologías de cielo: despejado (cobertura < 1/8), disperso (entre 1 y 4/8), nublado (entre 5 y 7/8) y cubierto (> 7/8)

En n° de octavos de bóveda celeste cubierta.

1/8

a. Iluminancia natural exterior

Tipo de cielo

• la insolación (medición)

Se puede estimar a partir de:

• Registro de las horas de sol

obtenidas a través de un

heliógrafo. A mayor cantidad de

horas de sol mayor cantidad de

luz.

a. Iluminancia natural exterior

Tipo de cielo

• la radiación solarSe puede estimar a partir de:

• Medición de la radiación

global (radiación que llega a

la tierra que se mide sobre

una superficie horizontal en

un ángulo de 180 grados)

•o relación de la radiación

difusa y global.

Piranómetro midiendo la

Radiación difusa

a. Iluminancia natural exterior

Iluminancia plano horizontal

mide la iluminación recibida sobre una superficie horizontal exterior sin obstrucciones.

Equipo: luxómetro (rango entre 0 a 150.000 lux). Colocación: sobre una superficie horizontal libre de obstrucciones.Altura: 1,60 m sobre el piso (disminuir sombras de personas, permitir la inspección y limpieza de la superficie superior del sensor.

a. Iluminancia natural exterior

Iluminancia plano vertical

Mide contribución de las superficies exteriores: luz reflejada por el terreno que rodea al edificio en estudio o la proveniente de

otras superficies exteriores.

• Varía según la condición del cielo• Se requieren dos sensores: uno, en fachada protegido de reflexiones provenientes de las superficies exteriores y otro, vertical protegido de la iluminación proveniente del cielo. En ambos se protege con superficie negro mate (proteger superficies y cielo)

b. Luminancia (l)

Intensidad de luz emitida por una superficie en una dirección determinada.

• Es la que percibe el ojo humano y no la iluminancia (procedente de una fuente). Es la luz reflejada por el objeto o superficie que la recibe.

• Se mide con el Luminancímetro: ofrece los índices de luminancia, en candela/m2, representando la cantidad de luz reflejada por lasfachadas.

c. Reflectancia de las superficies

Cantidad de energía que es reflejada por un objeto luego de que esta incide sobre él. El resto de la energía incidente puede ser transmitida o absorbida por el objeto.

• Relación entre el flujo luminoso reflejado e incidente.• Capacidad de una superficie de reflejar la luz. Depende de características de la superficie.• Se calcula con luminancias(l) de la superf. evaluada (Lmaterial) comparada con superf. blanca (90%) y gris (18%).

Colores Absortividad Reflectividad

os 1-os

Blanco 0.28 +/- .02 0.72

Amarillo 0.46 +/- .02 0.54

Rojo 0.65 +/- .02 0.35

Azul 0.68 +/- .02 0.32

Verde 0.78 +/- .02 0.22

Negro 0.93 +/- .02 0.07

1-

La cantidad y calidad de la iluminación (luminancia y

la reflectancia de objetos y superficies) depende de:

Características de los espacios exteriores

• Proporciones del espacio urbano.

• Presencia de edificaciones y características: tamaño,

altura, color, textura, superficies vidriadas, etc.

(reflectividad de superficies).

• Presencia de masa de árboles.

• Características de otras superficies (horizontales y

verticales): aceras, calles, caminerías, áreas verdes.

Efectos perturbadores

Reducción en la capacidad para ver detalles u objetos, causado por una desigual distribución del rango de luminancia, o por extremos contrastes.

DESLUMBRAMIENTO

• Deslumbramiento directo: se debe a las propias fuentes luminosas situadas en el campo de visión. Es deslumbramiento incapacitivo cuando es tan intenso que impide la visión del resto del campo visual.

• Deslumbramiento indirecto: se debe a la reflexión de una fuente luminosa sobre la superficie observada. Denominado deslumbramiento reflejado o reflexión por velo cuando se produce en superficies especulares o difusoras.

Directo

Indirecto

2. Distribución de la luz (rango de iluminancia). Relacionado con la uniformidad o desigualdad en la distribución.

Valoración del confort lumínico

1. Cantidad de luz, referida a mucha (excesiva o buena) o poca (escasa o pobre) cantidad.

3. Apariencia lumínica. Si es muy oscuro o brillante.

4. Brillantez de las superficies

6. Sensación en relación al sol. Hay o no sol

7. Confortabilidad. Si o no, gradiente.

Valoración del confort lumínico

Confortabilidad sanitaria

Definición

Es la manifestación de bienestar que deriva

de la calidad del aire. De la pureza del aire o

escaso grado de contaminación del mismo, de

la ausencia de olores desagradables por

inadecuadas disposiciones de aguas servidas o

desechos sólidos.

Confortabilidad

Formal-ergonómica

Estudia la conducta y las actividades de las personas,

con la finalidad de adecuar los productos, sistemas,

puestos de trabajo y entornos a las características,

limitaciones y necesidades de sus usuarios,

buscando optimizar su eficacia, seguridad y confort.

• Palabras griegas "ergos“ (trabajo) y "nomos“ (leyes).

“leyes del trabajo”.

• Es la actividad de carácter multidisciplinar.

Áreas importante de la ergonomía: La Antropometría

Ergonomía

La Antropometría

• Trata con las medidas del cuerpo humano que se refieren altamaño del cuerpo, formas, fuerza y capacidad de trabajo.

• Los datos antropométricos son utilizados para diseñar losespacios de trabajo, herramientas, equipo de seguridad yprotección personal, considerando las diferencias entre lascaracterísticas, capacidades y límites físicos del cuerpo humano.

• Los estudios antropométricos que se han realizado se refieren auna población específica, como lo puede ser hombres o mujeresy en diferentes rangos de edad.

Confort Ergonómico

Es la expresión de satisfacción relacionado con el nivelde adecuación de las instalaciones y espacios a lascaracterísticas, limitaciones y necesidades personales.

Confortabilidad

Estético - visual

Definición

Es la sensación de bienestar que deriva de la

calidad estética del espacio, de los elementos

significativos o de importancia, de la valoración

del espacio (patrimonial, simbólico)

Confortabilidad funcional

Definición

Es la sensación de bienestar producto de la

presencia y calidad del equipamiento y

servicios urbanos que permitan el

desempeño de una función.