INSTITUTO POLITÉNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

“PROYECTO DE CONTROL DE RUIDO PARA LAS PLANTAS ELÉCTRICAS DE EMERGENCIA DE TELEVISIÓN EDUCATIVA”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTA: MARTINEZ ORNELAS ABRAHAM

ASESORES: ING. ILHUICAMINA TRINIDAD SERVIN RIVAS

M. EN C. SERGIO GARCIA BERISTAIN

MÉXICO, D.F. JULIO DE 2015

Agradecimientos

“La sabiduría es la belleza mas refinada que existe” -Orula.

Creo que la vida no es una serie de coincidencias, bueno…tal ves. Sin embargo, se

encuentran regidas por un nivel superior. Una fuerza similar a la gravedad que es la que

converge con nuestras decisiones y actos, y en conjunto conlleva a un resultado final.

Gracias a Dios y a los santos, maferefun.

Mis padres Araceli Ornelas Rosas, José Manuel Martinez Castillo. Gracias por ser unos

padres formadores en toda la extensión de la palabra, por ser mi gran soporte y siempre

apoyarme, por siempre impulsarme. A mi familia por poner su granito de arena:

hermanos Dali y Hugo, mi abue Jovita, tías Chelita y Elvia. Fer, Betocho y Alma, Ceci y

Luis, Ernesto e Isabel, Olga, Rosa y Alberto.

A la persona especial que tantas enseñanzas nos ha dejado, por el que la ingeniería tiene

cabida en mí, el genio Gilberto Martinez Chávez.

Una mención especial al compai que formó gran parte en este trabajo Teucro y al equipo

de ingeniería de Televisión Educativa por las facilidades prestadas.

A mis amigos que me han acompañado en este trayecto (sin algún orden en específico)

Alejandro, Anna, Arturo, Carlitos, Elaine, Fabian, Griz, Jessica, Jimena, Luis, Mario, Omar,

Oscar, Ruth, Sandra, Sara, Tunde, Vero. Chido la banda.

A todos aquellos profesores que desde mi formación elemental me han dejado algún

conocimiento y enseñanza. A mis asesores por su trabajo, paciencia y dedicación

profesor Servín y Beristain. A Mintel Alonso, a quien lo considero un mentor. A la

profesora Marisol Morales. A todos ellos, muchas gracias.

INTRODUCCIÓN 7

OBJETIVO 8

JUSTIFICACIÓN 8

CAPITULO 1 "MARCO TEÓRICO" 9

1.1 TELEVISIÓN EDUCATIVA 10 1.1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS 10 1.2 SONIDO 11 1.2.1 PROPIEDADES. 12 1.1.2 CARACTERÍSTICAS 14 1.1.2.1 DIFUSIÓN 14 1.1.2.2 ABSORCIÓN 15 1.1.2.3 REFLEXIÓN 15 1.1.2.4 DIFRACCIÓN. 16 1.1.2.5 REFRACCIÓN 17 1.3 RUIDO 17 1.3.1 CRITERIOS DE RUIDO 18 1.3.5 NORMATIVIDAD (NORMAS OFICIALES MEXICANAS) 19 1.4 TRANSDUCTORES E INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN 19 1.4.1 SONÓMETRO 19 1.4.2 ANALIZADOR DE ESPECTRO 20 1.4.3 CALIBRADOR ACÚSTICO 20 1.5 AISLAMIENTO ACÚSTICO 20 1.5.1 REDUCCIÓN DE RUIDO 21 1.5.2 PÉRDIDAS POR TRANSMISIÓN 21

CAPÍTULO 2 "ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES ACÚSTICAS ACTUALES" 22

2.1 UBICACIÓN. 23 2.1.1 LOCALIZACIÓN DE FUENTES DE RUIDO. 24 2.2 RECONOCIMIENTO DEL ÁREA. 24 2.2.1 SECUENCIA DE ENCENDIDO Y CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LAS PLANTAS. 34 2.3 MEDICIONES DEL ESPECTRO ACÚSTICO DEL RUIDO 35 2.3.1 MATERIAL A UTILIZAR 35 2.4 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN DEL ESPECTRO ACÚSTICO 36 2.4.1 RECOMENDACIONES PARA EL ANÁLISIS. 36 2.4.2 METODOLOGÍA 38 2.5 RESULTADOS 39 2.5.1 PROCESAMIENTO DE DATOS 39 2.5.2 MEDICIÓN DEL ESPECTRO ACÚSTICO DEL RUIDO DE FONDO. 42 2.5.3 MEDICIÓN DEL ESPECTRO ACÚSTICO CON LA CONDICIÓN DE RUIDO GENERADO POR LAS PLANTAS

ELÉCTRICAS DE EMERGENCIA. 45

CAPÍTULO 3 "PROPUESTA DE SOLUCIÓN" 58

3.1 EN LA ZONA 3 59 3.1.1 PARA LA PARED P2 59 3.1.2 PARA LA PARED P3 64 3.2 EN LA ZONA 4 66 3.2.1 PARA LA PARED P4 66 3.4. PRESUPUESTO DEL PROYECTO 69 3.4.1 COTIZACIÓN DE MATERIALES. 69 3.4.2 COTIZACIÓN DE MANO DE OBRA 71 3.4.3 COTIZACIÓN TOTAL 71

CONCLUSIONES 73

REFERENCIAS 74

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Partículas de una onda sonora propagándose por un medio.

Figura 1.2 Onda sinusoidal.

Figura 1.3 Diversos fenómenos acústicos en una superficie.

Figura 1.4 Reflexión en una superficie.

Figura 1.5 Onda difractada, cuando el ancho de banda es de un cuarto de onda o menor.

Figura 1.6 Fenómeno de la refracción.

Figura 1.7 Curvas NC.

Figura 2.1 Segmento de plano del área de plantas eléctricas Televisión Educativa.

Figura 2.2 Vista tridimensional de la zona de plantas eléctricas seccionado en zonas.

Figura 2.3 Vista tridimensional de la zona 1.

Figura 2.4 Pared p2 del cuarto de plantas de la zona 1.

Figura 2.5 Desfogue cubierto por una puerta de doble hoja de louvers.

Figura 2.6 Pared p3 del cuarto de plantas la zona 1.

Figura 2.7 Soportes de la planta eléctrica de emergencia B.

Figura 2.8 Vista tridimensional de la zona 2.

Figura 2.9 Pared p1 del espacio donde están instaladas las plantas 1 y 2 de la zona 2.

Figura 2.10 Pared p2 del espacio donde están instaladas las plantas 1 y 2 de la zona 3.

Figura 2.11 Soportes de las plantas eléctricas de emergencia 3 y 4.

Figura 2.12 Vista tridimensional de la zona 3.

Figura 2.13 Pared p2 del cuarto de plantas de la zona 3.

Figura 2.14 Pared p3 del cuarto de plantas de la zona 3.

Figura 2.15 Departamento de Telepuerto.

Figura 2.16 Vista tridimensional de la zona 4.

Figura 2.17 Pared p2 del cuarto de plantas de la zona 4.

Figura 2.18 Pared p3 del cuarto de plantas de la zona 4.

Figura 2.19 Pared p4 del cuarto de plantas de la zona 4.

Figura 2.20 Vista tridimensional de la zona 5.

Figura 2.21 Interior del Estudio A, visto desde el escenario.

Figura 2.22 Nivel de Ruido de fondo del Estudio A contra el criterio de ruido NC-25.

Figura 2.23 Nivel de Ruido de fondo del Telepuerto contra el criterio de ruido NC-25.

Figura 2.24 Vista tridimensional del área indicados los puntos de medición con la condición de ruido

generado por las plantas.

Figura 2.25 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el Estudio A.

Figura 2.26 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en Telepuerto.

Figura 3.1 Pared propuesta a base de Block.

Figura 3.2 Dimensiones de la puerta acústica propuesta.

Figura 3.3 Vista tridimensional de la pared propuesta p2 en la zona 3.

Figura 3.4 Nivel de presión acústica en Estudio A, con la propuesta de aislamiento en la p2.

Figura 3.5 Vista tridimensional de la pared propuesta p3 en la zona 3.

Figura 3.6 Nivel de presión acústica en Estudio A, con la propuesta de aislamiento en la p3.

Figura 3.7 Pared p4 propuesta en la zona 4.

Figura 3.8 Nivel de presión acústica en Estudio A, con la propuesta de aislamiento en la p4.

ÍNDICE DE ECUACIONES

Ecuación 1.1 Longitud de onda.

Ecuación 1.2 Nivel de presión sonora.

Ecuación 2.1 Nivel de presión acústica promedio en determinada banda.

Ecuación 2.2 Suma de niveles de presión acústica para determinada banda.

Ecuación 2.3 Atenuación de niveles de presión acústica por distancia.

Ecuación 2.4 Pérdidas por transmisión.

Ecuación 3.1 Coeficiente de pérdidas por transmisión.

Ecuación 3.2 Pérdida por transmisión compuesta.

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Datos relevantes de las plantas eléctricas de emergencia.

Tabla 2.2 Datos en bandas por tercios de octava de la medición en el punto 10.

Tabla 2.3 Datos por bandas de octava de la medición del punto 10.

Tabla 2.4. Puntos de medición representativos, en la medición de ruido de fondo.

Tabla 2.5 Lp del punto 1, en condiciones de ruido de fondo.

Tabla 2.6 Puntos de medición en la medición de ruido generado por las plantas eléctricas de emergencia.

Tabla 2.7 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el punto 3.

Tabla 2.8 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el punto 8.

Tabla 2.9 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el punto 12.

Tabla 2.10 Nivel de presión acústica promedio del cuarto de la zona 3.

Tabla 2.11 Nivel de presión acústica promedio afuera del cuarto de la zona 3.

Tabla 2.12 Pérdida por transmisión de la pared p2 del cuarto de la zona 3.

Tabla 2.13 Pérdida por transmisión compuesta de la pared del Estudio A.

Tabla 2.14 Nivel de presión acústica esperado en el punto 12.

Tabla 2.15 Pérdida por transmisión compuesta necesaria en la pared p2 de la zona 3.

Tabla 2.16 Pérdida por transmisión existente en la p3 del cuarto de la zona 3.

Tabla 2.17 Pérdida por transmisión necesaria en la p3 del cuarto de la zona 3.

Tabla 2.18 Nivel de presión acústica presente en el cuarto de plantas de la zona 4.

Tabla 2.19 Pérdida por transmisión existente en p4 de la zona 4.

Tabla 2.20 Pérdida por transmisión existente en la pared trasera del Estudio A.

Tabla 2.21 Nivel de presión acústica esperado en el punto 13.

Tabla 2.22 Pérdida por transmisión necesaria de la pared p4.

Tabla 2.23 Nivel de presión acústica promedio del cuarto de la zona 1.

Tabla 2.24 Pérdida por transmisión existente en la pared p2 de la zona 1.

Tabla 2.25 Niveles de presión acústica generados por la planta B en la colindancia del Estudio A.

Tabla 2.26 Niveles de presión acústica generados por la planta B en el punto de medición 1.

Tabla 3.1 Pérdida por transmisión de la pared propuesta a base de block.

Tabla 3.2 Pérdida por transmisión de la propuesta de la puerta acústica.

Tabla 3.3 Pérdida por transmisión de la pared p2 propuesta de la zona 3.

Tabla 3.4. Nivel de presión acústica esperado en el estudio A.

Tabla 3.5 Nivel de presión acústica en el Estudio A con la pared p3 propuesta.

Tabla 3.6 Pérdida por transmisión de los louvers ALV-LV-24.

Tabla 3.7 Pérdida por transmisión propuesta de la pared p4 de la zona 3.

Tabla 3.8 Nivel de presión acústica esperado dentro del Estudio A, en la sección de camerinos.

Tabla 3.9 Cotización de materiales de la partición p2 de la zona 3.

Tabla 3.10 Cotización de materiales de la partición p3 de la zona 3.

Tabla 3.11 Cotización de materiales de la partición p4 de la zona 4.

Tabla 3.12 Cotización mano de obra.

Tabla 3.13 Cotización total.

7

Introducción

La acústica es la ciencia-arte que se encarga del estudio de la generación, propagación y

percepción de las vibraciones mecánicas tanto en el intervalo de la audición humana,

como en cierto rango de frecuencias por debajo o superiores de los niveles que tiene la

capacidad de captar el ser humano. La acústica es extremadamente amplia, por lo que se

divide en muchas ramas, entre ellas la acústica arquitectónica, la cual trata sobre el

comportamiento de las ondas sonoras en ambientes cerrados.

Televisión Educativa es un recinto único en América latina; dentro de este espacio se

producen, transmiten y resguardan materiales audiovisuales de carácter educativo,

transmitiendo su señal en el territorio nacional así como internacionalmente.

Cuando el servicio de energía eléctrica es interrumpido, la red que abastece de

electricidad a gran parte de la institución en esos momentos, está formada por seis

plantas eléctricas de emergencia que al mantenerse en funcionamiento causan una

cantidad considerable de ruido. El presente estudio abordará el tema del aislamiento

acústico, que consiste en el conjunto de acciones encaminadas a la obtención de una

correcta atenuación en la transmisión de ruido y vibraciones entre los diferentes

espacios que integran un recinto.

El objetivo del estudio es valorar dicho efecto y proponer una solución que represente

una reducción a sus niveles de ruido para beneficiar al Estudio A.

El área donde se ubica dicho conjunto de plantas eléctricas colinda con varios espacios

donde continuamente se está laborando y en algunos casos requieren el cumplimiento

de ciertas necesidades específicas. Dada la complejidad del problema, este trabajo se

centrará en el impacto de ruido que se ocasiona al Estudio A, con el fin de efectuar las

recomendaciones en el tema y que sus actividades se desarrollen en un entorno mas

adecuado.

Los aspectos más relevantes en este trabajo son: la investigación técnica acerca de los

conceptos requeridos para comprender claramente el fenómeno que se suscita, para

después describir el espacio físico, analizándolo con base a la toma de mediciones en el

sitio donde se presentan los inconvenientes en cuestión de ruido y posteriormente dar

una propuesta de solución sobre las acciones a realizar basadas en el aislamiento

acústico de los cuartos que albergan a las plantas eléctricas.

8

Objetivo

Evaluar el ruido acústico producido por las plantas eléctricas de emergencia de

Televisión Educativa con el fin de diseñar una solución que reduzca su impacto en el

estudio A.

Justificación

Televisión Educativa cuenta con una importante infraestructura, que a través de más de

60 años se ha transformado y adaptado para impulsar la educación en México,

generando, difundiendo y preservando contenidos educativos.

El Estudio A, es el espacio de grabación televisiva con mayor capacidad dentro de la

institución, en ella, se producen y efectúan programas audiovisuales que abarcan desde

una conferencia hasta un acto musical en vivo.

Las interrupciones al suministro son de forma constante, al presentarse situaciones de

diversa índole suspendiendo el suministro eléctrico, por ejemplo: fallas en la red de

alimentación, de las instalaciones o incluso desastres naturales, que pueden impedir el

abastecimiento de energía eléctrica por un periodo de hasta doce horas.

Las plantas eléctricas se encuentran contiguas al Estudio de grabación A, Telepuerto,

oficinas, pasillos e incluso la vía pública; el personal que se halla laborando podría sufrir

una interrupción permanente en sus actividades por falta de concentración o inclusive

daños a su estado de salud.

Dicho problema provoca que dentro del estudio de grabación en el cual se efectúan

registros de audio, existan transmisiones de ruido provenientes de las plantas en

funcionamiento y como consecuencia origina la posibilidad que se capten sonidos no

deseados. Es de primordial importancia que cuando se esté produciendo un contenido

audiovisual, se debe contar con las condiciones adecuadas para su desarrollo y registro.

Con relación a otras áreas como Telepuerto, ya que por sus funciones labora

diariamente las 24 horas del día, el monitoreo de contenidos audiovisuales en

condiciones de ruido no se puede realizar de una forma satisfactoria, ya que la

intromisión de otras señales impide la concentración en dicha actividad y además podría

provocar un aumento en los niveles de presión acústica del audio que se monitorea, para

que la escucha sea suficientemente perceptible.

Es necesario brindarle una solución al problema, ya que los efectos ocasionados por el

ruido afectan directamente al estudio de grabación televisiva y se extienden a las

diferentes zonas, que podrían ocasionar hasta afectaciones al personal.

Capitulo 1

MARCO TEÓRICO

10

1.1 Televisión Educativa

Televisión Educativa es un órgano centralizado perteneciente a la Secretaria de

Educación Pública (SEP).

Sus orígenes se remontan al año de 1948; en este organismo se planean, producen,

programan y transmiten materiales audiovisuales de contenido educativo a través de

distintos medios entre ellos la Red Satelital de Televisión Educativa “Red Edusat” (que

tiene 16 canales), Ingenio TV y Aprende; contando con una presencia en todo el

territorio nacional por sistema abierto y de paga, internacional, así como vía internet.

Además de ostentar al Centro de Entrenamiento de Televisión Educativa (CETE) donde

se imparten diplomados para la formación y capacitación de profesionales en la

producción y empleo de materiales con fines educativos.

En la actualidad uno de sus objetivos es llevar a todo público una televisión entretenida,

dinámica e inteligente, manteniéndose a la vanguardia, contando con infraestructura y

una plantilla de profesionales considerada la más importante de su tipo en

Latinoamérica.

1.1.1 Antecedentes históricos

1948. Fundación del Departamento de Enseñanza Audiovisual (DEAV), que planea y

produce materiales audiovisuales de contenido educativo.

1964. Se comienza a producir series con fines educativos, en concordancia a los planes

académicos. El objetivo es de abatir el rezago educativo y hacerlos llegar a zonas de

difícil acceso como zonas rurales.

1978. Cambia su nombre por la Dirección General de Materiales Didácticos y Culturales

(DGMADyC), la producción y la transmisión de materiales audiovisuales educativos,

además de la elaboración de guiones forman parte de sus nuevas actividades.

1981. Incluyen dentro de sus funciones la producción de programas de telesecundaria.

1983. Custodia de todo material del sector educativo perteneciente a la SEP, por decreto

presidencial.

1985. Inician sus transmisiones con cobertura a todo el territorio nacional debido al

funcionamiento de los satélites Morelos I y II.

1991. Creación del Centro de Entrenamiento de Televisión Educativa (CETE), en base al

convenio entre los gobiernos de México y Japón.

2002. La programación completa se transmite vía internet.

2005. Lanzamiento de Aprende TV, un espacio que da cabida a programas educativos y

culturales nacionales así como internacionales. Gracias a la colaboración de la Cámara

Nacional de la Industria de Televisión por Cable (CANITEC).

11

2011. La transmisión de los canales de Red Edusat se amplía nacional como

internacionalmente, llegando a algunos lugares de Canadá, Estados Unidos, Centro y

Sudamérica.

2012. Televisión educativa lanza su primer canal digital en televisión abierta, Ingenio

Tv. Ofreciendo la transmisión de programas educativos de reciente creación, además de

coproducciones y adquisiciones.

2013. El canal Aprende Tv se transmite a través del sistema “Total Play”, lo que significa

la ampliación de la cobertura de la señal a ocho sistemas de cable a nivel nacional.

Las transmisiones de los canales de Red Edusat utilizan el satélite SATMEX 8 que cuenta

con un mayor desempeño en calidad de audio y video, además de una mayor cobertura.

Extiende su participación en internet, haciendo uso de redes sociales y mayor

programación en tiempo real y para su futura reproducción (youtube).

1.2 Sonido

Se entiende por sonido a la alteración en un medio físico (por ejemplo en un gas, líquido

o sólido) que puede ser detectado por el oído humano.

En el aire, las ondas sonoras están causadas por las variaciones de presión por encima y

por debajo del valor estático de la presión atmosférica.

Figura 1.1 Partículas de una onda sonora propagándose por un medio.

En la Figura 1.1 se muestra de forma simplificada el fenómeno del sonido. A medida que

la superficie se mueve hacia la derecha, hay un descenso instantáneo en el volumen de la

capa de aire adyacente a la superficie y, por tanto, un aumento de su densidad. Así, se

produce una compresión del aire en esta capa. Dado que la presión en la capa

comprimida es mayor que la existente en la atmosférica circundante inalterada, las

partículas de aire de la capa tienden a transmitirse hacia fuera y a comprimir una

segunda capa. Esta segunda capa transmite entonces este movimiento a la capa

siguiente y así sucesivamente. Cuando la superficie invierte la dirección, prevalecen las

condiciones opuestas. Entonces hay un aumento instantáneo en el volumen de la capa de

aire adyacente a la superficie; se produce un enrarecimiento ó rarefacción

(descompresiones) del aire en esta capa. Esta capa enrarecida sigue a la capa de

compresión en la misma dirección hacia fuera y viaja a la misma velocidad, es decir a la

velocidad del sonido.

12

Es así como el sonido en el aire, consiste en una serie de compresiones y

enrarecimientos debido a las partículas de aire puestas en movimiento por una fuente

de vibración.

1.2.1 Propiedades.

1.2.1.1 Amplitud.

La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire

en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la

acompañan.

Cuando mayor es la amplitud de la onda, mas intensamente golpean las moléculas del

tímpano y mas fuerte es el sonido percibido. La amplitud de una onda de sonido puede

expresarse en unidades absolutas midiendo la distancia de desplazamiento de las

moléculas del aire, o la diferencia de presiones entre la compresión y el enrarecimiento,

o la energía transportada.

Figura 1.2 Onda sinusoidal.

1.1.1.2 Frecuencia.

Es un número de oscilaciones que se completan por unidad de tiempo (segundos).

Frecuencia es el numero de veces que se repite un evento periódico. La frecuencia de

una onda sonora esta determinada por el numero de veces por segundo que cierta

molécula de aire vibra alrededor de su posición de equilibrio.

La unidad de la frecuencia en el sistema internacional son los Hertz (Hz).

La mayoría de las fuentes sonoras, a excepción de los tonos puros, contienen energía en

una amplia gama de frecuencias. Para la medición, análisis, y demás especificaciones del

sonido, el rango de frecuencias es dividido en secciones denominadas bandas de

frecuencia.

13

1.1.1.3 Longitud de onda.

Es la distancia entre dos puntos sucesivos de comportamiento idéntico (paralelos a la

dirección de avance) de la forma de la onda.

La longitud de onda, que se designa con la letra griega lambda, , está relacionada con la

frecuencia f y la velocidad del sonido c mediante la Ecuación 1.1:

(1.1)

donde:

c : Velocidad del sonido 343

a 20°C, temperatura normalmente usada en interiores.

f: Frecuencia (Hertz).

Para el caso de estudio en el aislamiento acústico, la longitud real de las ondas sonoras

no es una consideración importante, sino mas bien lo es la proporción entre la longitud

de onda y alguna otra dimensión. Por ejemplo:

Las propiedades direccionales de la fuente de un sonido dependen de la relación

entre la longitud de onda del sonido radiado y las dimensiones de la fuente.

La eficacia de una barrera, al servir de escudo entre un punto a un lado de ella y

la fuente de sonido al otro, depende de la proporción entre a altura de la barrera

y la longitud de onda del sonido.

2.1.1.4 Presión Sonora.

Consideremos un punto en el espacio cerca de una fuente de sonido. En el punto de

observación, antes del paso de las ondas sonoras, la presión es igual a la atmosférica

(estática). Cuando las ondas pasan por el punto de observación existe una presión

adicional (presión sonora) debida al paso de éstas. Su unidad en el sistema internacional

es el Pascal (Pa).

En el caso de una presión sonora periódica, el intervalo debe comprender un número

entero de periodos. En el caso de una presión sonora no periódica, el intervalo debe ser

lo suficientemente largo como para que el valor obtenido sea esencialmente

independiente de la duración del intervalo.

1.2.1.5.2 Nivel de presión sonora

El nivel de presión sonora se define como 20 veces el logaritmo de la relación entre el

valor eficaz de la presión sonora y el valor eficaz de la presión umbral de audición, a 1

kHz, su expresión matemática se representa con la Ecuación 1.2.

(1.2)

14

Donde:

Pef : Presión eficaz del sonido en consideración.

Pref : Presión eficaz correspondiente al umbral de audición.

Como presión de referencia suele usarse

a) Pref = 0.0002 microbar (2x10-5 Newton/m2 ) ó

b) Pref = 1 microbar (0.1 Newton/m2)

La presión de referencia (a) ha sido de uso común en las mediciones que tienen que ver

con el oído y para las mediciones de nivel sonoro y ruido en el aire y los líquidos. La

presión de referencia (b) se ha difundido mucho para la calibración de transductores y

ciertos tipos de medición de nivel de sonido en los líquidos.

El nivel de presión sonora de un sonido, en decibel, es 20 veces el logaritmo de base 10

de la relación de la presión sonora efectiva de la presión sonora eficaz de referencia.

1.2.1.5 Decibel

El decibel (dB) es una unidad de nivel que denota la relación entre dos cantidades que

son proporcionales en su potencia. El número de decibeles que corresponde a esta

relación es 10 veces el logaritmo (base 10) de la razón de las dos cantidades. Las razones

de presión sonora no siempre son proporcionales a las razones de potencia

correspondientes.

1.1.2 Características

1.1.2.1 Difusión

Difusión implica que la energía y/o las señales se dispersan de manera uniforme y en

múltiples direcciones. Al estudiar la emisión de las fuentes sonoras, la primera

aproximación se pueden considerarlas como puntuales, es decir, que emiten su energía

en todas las direcciones en la misma proporción, haciendo que un receptor ubicado en la

cercanía de la fuente sonora pueda percibirla independientemente de la posición en la

que se encuentre.

Aunque en la realidad las fuentes sonoras no son de la forma y tamaño de un punto y las

frecuencias que emiten están comprendidas en un rango sumamente extenso (20 Hz a

20 KHz), lo que a su vez implica que sus longitudes de onda estarán en un rango

bastante amplio (17 m a 17 mm), o sea que en ocasiones, las longitudes de onda de los

sonidos emitidos son de menor tamaño que la fuente que los produce, y esto hace que la

emisión del sonido no se realice en forma esférica sino siguiendo patrones de radiación

específicos, con ángulos de radiación limitados, mismos que disminuyen al aumentar la

frecuencia. De cualquier manera, al avanzar la señal sonora en el aire,

independientemente del ángulo de radiación original, el sonido se va dispersando en

áreas alrededor de la fuente cada vez mas grandes, por lo que en ese ángulo, esta forma

de difusión sonora se produce en la misma proporción que a partir de la fuente puntual,

15

de ahí que múltiples autores establezcan que a grandes distancias, todas las fuentes

sonoras se comportan, o se perciben como si fueran puntuales.

1.1.2.2 Absorción

Es la capacidad de los elementos constructivos que consiste en capturar y retener parte

de la energía sonora cuando esta les llega a partir de una fuente sonora o de alguna otra

pared, evitando que el sonido continúe recorriendo el espacio de un recinto. El

fenómeno de la absorción se entiende como la inversa de la reflexión. Es el proceso que

disipa la energía sonora para transformarse en calor y parte de esta energía es reflejada.

Normalmente la absorción sonora se expresa en términos de coeficientes de absorción

de cada material, esto se refiere a la energía que retienen y que no es uniforme en todo

el rango de frecuencias, es decir, ningún material puede absorber energía en todo el

rango de frecuencias audibles en la misma proporción. Los valores de coeficientes de

absorción quedan comprendidos entre los valores 0 y 1, o sea, que la energía absorbida

podría variar entre el 0% que implica que toda la energía que llega a una superficie es

totalmente reflejada, y el 100%, que es cuando la energía sonora que llega a una

superficie dada se queda en el material.

Figura 1.3 Diversos fenómenos acústicos en una superficie.

1.1.2.3 Reflexión

Es el retorno de una onda de sonido desde una superficie al mismo medio por el cual lo

condujo. Si la dimensión de la superficie es aproximadamente mayor que de 2 a 4 veces

la longitud de onda de la onda sonora incidente, el ángulo de incidencia será igual al

ángulo de reflexión, es decir, se cumple la ley de Snell. El caso mas simple es que la señal

sonora se refleja en esa pared como en un espejo, cuando la superficie es plana, de ahí su

nombre común de reflexión especular.

16

La amplitud del sonido cerca de la superficie reflectora puede alcanzar una amplitud de

presión sonora en Pascales de hasta del doble, produciendo a una corta distancia de la

pared reflejante un nivel de presión sonora de hasta unos decibeles superior al nivel de

la señal incidente y hasta un máximo de tres decibeles en el resto del volumen del

recinto.

Figura 1.4 Reflexión en una superficie.

1.1.2.4 Difracción.

Las ondas son capaces de traspasar orificios y bordear obstáculos interpuestos en su

camino.

Cuando una vibración mecánica incide en una abertura de una pared, algo de su energía

pasa a través de la abertura. Si la abertura es pequeña comparada con la longitud de

onda, la vibración mecánica sufrirá una acentuada dispersión en la región posterior a la

pared. En tal caso, la abertura actúa en cierto aspecto como una fuente de energía para

la región posterior.

El mismo fenómeno se presenta los bordes de cualquier barrera que impida la

propagación libre del sonido. Una de las características en cuanto a la difracción es que

en bajas frecuencias el sonido tiende a rodear los obstáculos.

Cuando su anchura es de un cuarto comparada con su longitud de onda o ligeramente

menor se produce la difracción del sonido, por el contrario si la abertura es del orden de

magnitud de la longitud de onda o mayor, habrá poca dispersión.

Figura 1.5 Onda difractada, cuando el ancho de banda es de un cuarto de onda o menor.

17

1.1.2.5 Refracción

La refracción se produce cuando una onda sonora pasa de un medio a otro, por ejemplo:

del aire al vidrio, o cuando pasa por capas de aire a distintas temperaturas.

Al encontrar una superficie de separación entre dos medios, la atraviesa y se propaga

por el segundo medio.

En un medio homogéneo el sonido tiende a alejarse de la fuente en forma esférica. A

distancias relativamente grandes de la fuente el frente de la onda se aproxima a una

superficie plana (onda plana).

Sin embargo, si la elasticidad o densidad del medio no es la misma en todas las

direcciones, por ejemplo la diferencia de temperatura, el frente de onda puede desviarse

y cambia la dirección de propagación. Este fenómeno se conoce como refracción. En

tales circunstancias las líneas de propagación del sonido se flexionan.

En general, en tiempo cálido, la temperatura del aire decrece con la altura, existe un

gradiente negativo de temperatura, y la velocidad del sonido decrece con la altura

resultando la refracción en flexión hacia arriba de las líneas de dirección de la

propagación. En estas condiciones el sonido no puede escucharse a grandes distancias.

Por el contrario si el aire esta en reposo, los sonidos pueden oírse a grandes distancias.

Figura 1.6 Fenómeno de la refracción.

1.3 Ruido

Es complicado llegar a una definición acerca del ruido con precisión. Se han dado

definiciones que giran alrededor de los conceptos de sonido complejo, sonido

desagradable, sonido no deseado (quizá la que más aceptación tiene en estos

momentos), sonido perjudicial, perturbador o dañino para quien lo percibe.

El ruido en la ciencia física se define como una señal acústica, eléctrica o electrónica

formada por una mezcla aleatoria de frecuencias.

El ruido tiene dos componentes: Objetiva, que es el sonido en sí, y por tanto, es medible

y cuantificable. Subjetiva, 'la sensación que nos produce', que no se puede medir pues

depende de: quién, dónde, cuándo y cuánto se perciba el sonido.

18

Se considera que el ruido no solo causa un deterioro del medio ambiente, si no que es

causa de trastornos físicos (perdidas de audición) y de desequilibrios psicológicos en las

personas sometidas a ciertos niveles de ruido.

Es también causante de la contaminación acústica, que es un fenómeno que va en

aumento y es un problema ambiental muy importante, sobre todo en las ciudades con

alto nivel de industrialización o densamente pobladas.

1.3.1 Criterios de ruido

Los criterios de ruido en interiores generalmente aceptables para los entornos de vida

aceptable; estos criterios pueden ser usados para evaluar la idoneidad de los espacios

interiores existentes y espacios menores de diseño.

1.3.1.1 Curvas NC.

Son los descriptores más ampliamente utilizados para ajustar o evaluar los niveles de

sonido adecuados en el interior de diversos recintos. Las curvas NC están diseñadas

para permitir la inteligibilidad del habla en forma satisfactoria o el confort acústico en

espacios cerrados. Se basan en extensas entrevistas a personas que se encuentran

inmersos en diversos entornos de ruido, estas curvas dan los niveles de presión acústica

(Lp) en función de las bandas de octava. Dentro del rango total de las curvas se pueden

usar para establecer los objetivos de nivel de ruido deseado para casi todas las áreas

interiores en función de sus actividades realizadas de forma normal.

En la práctica, sin embargo, una condición NC puede considerarse cumplida si los niveles

de sonido no sobrepasen en no más de una o dos bandas de octava la curva NC por más

de uno o dos decibeles con el fin de cumplir con el objetivo de diseño.

Figura 1.7 Curvas NC.

19

1.3.5 Normatividad (Normas Oficiales Mexicanas)

Son regulaciones técnicas que sirven para garantizar que los servicios que se contratan o

los productos o servicios que se adquieren cumplan con parámetros o determinados

procesos, con el fin de proteger la vida, la seguridad y el medio ambiente. Para su

elaboración se debe revisar si existen otros organismos relacionados, en cuyo caso se

coordinan las dependencias correspondientes para que se elabore de manera conjunta

una sola Norma Oficial Mexicana por sector o materia.

En todos los casos, una vez emitida la Norma, se publica en el Diario Oficial de la

Federación (DOF) indicándose la fecha para su entrada en vigor.

Comúnmente, una norma se mantiene vigente solamente por cinco años. No

obstante, un año antes de que se acabe su vigencia, se puede indicar en el Diario Oficial

de la Federación que la norma entra en revisión para su sustitución, cancelación o

refrendo, para posteriormente emitir la declaratoria respectiva en el DOF con un

extracto de la NOM. El uso y observancia de las NOM son de carácter obligatorio.

1.4 Transductores e instrumentos de medición

1.4.1 Sonómetro

Es el aparato normalizado que comprende un micrófono, un amplificador, redes de

ponderación y un indicador de nivel, que se utiliza para la medida de los niveles de ruido

según especificaciones determinadas.

Hay dos tipos principales de instrumentos disponibles para medir niveles de ruido, con

muchas variaciones entre ellos.

1) Sonómetros generales. Muestran el nivel de presión sonora instantáneo en decibeles

(dB), lo que comúnmente se conoce como nivel de sonido. Estos instrumentos son útiles

para medir el campo sonoro.

2) Sonómetros integrador-promediador. Estos sonómetros tienen la capacidad de poder

calcular el nivel continuo equivalente (Leq). Incorporan funciones para la transmisión

de datos al ordenador, cálculo de percentiles, y algunos análisis en dominio de la

frecuencia.

De acuerdo con el estándar internacional IEC 651, reformado por la IEC 61672, los

instrumentos de medida del sonido, de los cuáles los sonómetros constituyen una parte,

se dividen en tres tipos dependiendo de su precisión en la medida del sonido. Estos tipos

son tipo 0, 1 y 2, con el tipo 0 el más preciso (tolerancias más pequeñas), mientras que

los tipo 2 son de menor precisión.

De la misma forma los calibradores se dividen en los mismos tipos dependiendo de su

nivel de precisión y su capacidad de mantener un nivel estable, de forma que las

medidas hechas con el sonómetro no queden desvirtuadas por una calibración

imprecisa.

20

1.4.2 Analizador de espectro

Son denominados analizadores de espectro a los instrumentos empleados en la medida

de la distribución del sonido a lo largo del rango de las frecuencias audibles. Un

analizador de espectro posee filtros de anchuras de banda que son independientes de la

frecuencia a que se emplea el filtro. Para análisis espectrales, la señal eléctrica que

aporta el micrófono es amplificada y procesada en circuitos electrónicos. El resultado es

presentado sobre un indicador o en alguna forma de muestra gráfica. El rango de

frecuencias para el cual un filtro aporta relativamente poca atenuación se denomina el

ancho de banda del filtro.

1.4.2.1 Por tercios de octava

Este tiene una anchura nominal de una banda de tercio de octava. Este puede aportar

información más detallada acerca del contenido en frecuencias que un analizador de

espectro de banda de octava.

1.4.2.2 Por bandas de octava

Este tipo de analizador de espectro es el más habitual. Este divide el rango de

frecuencias audible en bandas de una octava de anchura.

1.4.3 Calibrador acústico

Es un aparato que puede producir un nivel sonoro conocido, estable, en el diafragma de

un micrófono que se inserta en una cavidad en el calibrador, también es conocido como

calibrador sonoro. Este aparato puede utilizarse para comprobar la sensibilidad global

de un instrumento o sistema de medición del ruido. Los calibradores pueden ser de tipo

pistófono o altavoz.

Pistófono: produce un nivel de presión sonora mediante pistones que se mueven dentro

de una pequeña cavidad cerrada. El micrófono se inserta en la cavidad del pistófono

cerrándola.

Calibrador acústico del tipo altavoz: produce un nivel de presión sonora nominal en una

cavidad pequeña mediante un pequeño altavoz que es excitado por la señal de un

oscilador electrónico.

1.5 Aislamiento acústico

Existen dos tipos de aislamiento acústico. Uno será aportado por varios elementos de

partición (paredes, suelos, ventanas y puertas) contra el sonido transmitido a través del

aire, que llega a ellos mediante la propagación desde la fuente. El siguiente será el

21

aislamiento contra el sonido transmitido a través de las estructuras, sonido que

comienza como una vibración de la propia estructura de los edificios.

1.5.1 Reducción de ruido

Cuando las ondas sonoras chocan con una partición, las presiones sonoras variables que

actúan sobre ella hacen que vibre. Una parte de la energía vibratoria transportada por

las ondas sonoras es transmitida a la partición, cuya vibración pone el movimiento el

aire situado del otro lado, generando sonido. En particiones complejas, parte de la

energía de las ondas sonoras se disipan dentro de la partición, reduciendo la energía

sonora irradiada por el lado posterior. Por otra parte, si la partición es porosa o tiene

agujeros o fracturas, las ondas sonoras pueden llegar al otro lado a través de ellas.

La reducción de ruido entre dos habitaciones es la diferencia entre el nivel medido de

presión sonora en una habitación que contiene una fuente de sonido y el

correspondiente medido en la habitación adyacente. Depende la pérdida de transmisión

de la partición en común, el área de la partición y la absorción del sonido; cuanto mayor

es la cantidad de absorción, menor es el nivel sonoro en la habitación adyacente y mayor

la reducción del ruido. Por el contrario, la pérdida por transmisión de una partición es

independiente de su área y de la cantidad de absorción del sonido.

A su vez la reducción de ruido normalizada, es la reducción del ruido que producen dos

habitaciones si el tiempo de reverberación T60 en la habitación receptora es de 0.5 s. Se

calcula a partir de los valores medidos de reducción de ruido, añadiendo el término 10

log (T60/0.5). El valor corregido corresponde a la reducción del ruido en habitaciones

amuebladas normalmente. En el parámetro calculado no se depende de la cantidad de

absorción sonora en la habitación receptora.

1.5.2 Pérdidas por transmisión

Es la relación entre la energía sonora incidente sobre la superficie y la energía sonora

transmitida, se expresa en decibeles. Cuanto menos energía sonora se transmite, mayor

es la pérdida por transmisión. Para reducciones de ruido significativas entre dos

habitaciones, la partición (pared o suelo) que las separa debe transmitir tan sólo una

pequeña parte de la energía sonora que recibe.

La pérdida por transmisión de una partición varía con la frecuencia del sonido,

aumentando a medida que lo hace la frecuencia. Esta variación con la frecuencia, hace

compleja la comparación de la eficiencia de dos particiones diferentes.

CAPÍTULO 2

ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES ACÚSTICAS ACTUALES

23

2.1 Ubicación. Televisión Educativa se encuentra en la zona centro de la ciudad de México; en la

avenida Circunvalación s/n esquina de la calle Tabiqueros, colonia Morelos en la

delegación Venustiano Carranza.

El área que concierne a las plantas eléctricas de emergencia, cuyo aislamiento acústico

se busca realizar en este estudio, se encuentra en la parte frontal con respecto al acceso

ubicado en avenida Circunvalación, como se puede observar en el segmento de plano del

lugar, ilustrado por la Figura 2.1.

Figura 2.1 Segmento de plano del área de plantas eléctricas Televisión Educativa.

Para mayor facilidad de ubicación de los sitios en los que se realizó el estudio, se

seccionará el área en cinco zonas. El orden en el cual se denominarán, se tomará como

referencia si se da la espalda hacia la avenida Circunvalación y se sitúa en la intersección

del pasillo de la entrada principal de Televisión Educativa y el pasillo de acceso del

Estudio A. Comenzaremos de izquierda a derecha y su numeración será progresiva como

se muestra en la Figura 2.2.

Figura 2.2 Vista tridimensional de la zona de plantas eléctricas seccionado en zonas.

24

2.1.1 Localización de fuentes de ruido. El área a investigar se conforma por seis plantas eléctricas de emergencia las cuales

generan ruido. El personal del departamento de Ingeniería Eléctrica de la institución,

denomina a las plantas de mayor capacidad con letras A y B y las de menor capacidad

con números del 1 al 4, ordenándolas consecutivamente de izquierda a derecha en base

al punto de observación planteado anteriormente.

La primer planta está situada dentro del cuarto de la zona 1 definida como planta B, en

la zona 2 se tienen dos plantas llamadas 1 y 2; de igual forma en la zona 3 se localizan

dos plantas denominadas 3 y 4 y por último en la zona 4 se encuentra la planta A. En la

Tabla 2.1 se muestran algunas de las características más relevantes de cada una de ellas.

Tabla 2.1 Datos relevantes de las plantas eléctricas de emergencia.

Planta B 1 2 3 4 A Fabricante Ottomotores Ottomotores IGSA IGSA IGSA Ottomotores

Capacidad 360 KW 125 KW 100 KW 100 KW 100 KW 360 KW

Motor Volvo Cummins John Deere John Deere John Deere Volvo

Generador Stamford WEG Stamford Marathon Marathon Stamford

2.2 Reconocimiento del área. La zona 1 queda integrada por el cuarto destinado a la planta de emergencia B; dicho

espacio tiene un área total de 29 m2. Esta planta suministra al edificio principal de

Televisión Educativa en la cual se encuentran los siguientes departamentos: Dirección

General, Oficinas Administrativas, Ingeniería Electrónica, Producción, Postproducción,

Calificación de Materiales, cabinas de radio, Informática, TVUNAM, Videoteca, Site,

Ingeniería Eléctrica, entre otros.

Para ubicar las particiones de forma ordenada, se presentan en la Figura 2.3 la

denominación de cada una de las paredes del cuarto ordenándolas de p1 hasta p4,

sucesivamente y también se indican sus áreas colindantes.

Figura 2.3 Vista tridimensional de la zona 1.

25

Se encontró que en el cuarto de la planta B sus muros están construidos con block

macizo ligero. En la pared p1 se localiza la puerta de entrada conformada por louvers,

arriba de la puerta continúan estos mismos que se extienden de forma horizontal

aproximadamente a la mitad de la superficie de éste muro. En la pared p2, en su parte

superior tanto de lado izquierdo como derecho existen dos pequeñas secciones

perforadas por las cuales pasan cables de alimentación eléctrica dirigidos hacia el

exterior del cuarto; también en la p2 se encuentra el desfogue de la planta que da al

pasillo de acceso al Estudio A, ambas partes anteriormente referidas, se ilustran en la

Figura 2.4.

Figura 2.4 Pared p2 del cuarto de plantas de la zona 1.

Cabe destacar que el desfogue se orienta hacia el exterior del cuarto, es decir, da hacia el

pasillo de acceso del estudio A por lo que se encuentra cubierto por una puerta de doble

hoja de louvers mostrado en la Figura 2.5.

Figura 2.5 Desfogue cubierto por una puerta de doble hoja de louvers.

Sobre la pared p3, se tiene una sección de una ventana perteneciente a los sanitarios y

en la parte trasera se encuentra una reja que abarca de piso a techo, en ella, está

seccionada una puerta que permite el almacenamiento de cableado eléctrico en la

“covacha”, éste muro se muestra en la Figura 2.6. Por último en la pared p4 se

26

encuentran montados centros de carga eléctrica y en la parte superior izquierda existe

una ventana de louvers. El piso y losa son de concreto, que sobre éste último

mencionado pasan canaletas con cableado eléctrico.

Figura 2.6 Pared p3 del cuarto de plantas la zona 1.

La planta eléctrica que se ubica en el lugar, está montada sobre una plancha de concreto

de 4.20 x 1.5 x 0.25 m. Se apoya sobre la plancha por soportes de suspensión de resorte

con bases de neopreno los cuales se muestran en la Figura 2.7; dichos elementos están

instalados en cada una de las esquinas de ésta máquina.

Figura 2.7 Soportes de la planta eléctrica de emergencia B.

En la zona 2 se tendrá en cuenta el espacio que resguarda a las dos plantas eléctricas de

emergencia 1 y 2, tiene un área aproximada de 27 m2 y se considerará también el

segmento de pasillo paralelo que desemboca hacia el acceso del Estudio A, como se

muestra en la Figura 2.8

27

Figura 2.8 Vista tridimensional de la zona 2.

La planta 1 toma parte de la carga de la planta B, es decir, funciona como una planta de

respaldo parcial de dicha planta, ya que está dedicada a suministrar energía eléctrica al

departamento de Telepuerto, recinto en el cual se monitorean las señales que

posteriormente serán enviadas al satélite para su transmisión. La planta 2 funciona de

forma análoga a la máquina anteriormente mencionada: adopta parte de la carga de la

planta A, siendo el respaldo del edificio principal con sus departamentos

correspondientes.

Describiendo el espacio que alberga las plantas 1 y 2 de la zona 2 acorde a la Figura 2.9,

se encontró que la pared p1 esta conformada por block y en la parte superior hay una

ventana, sobre este muro en la parte trasera de piso a techo y hasta la pared posterior

esta conformado por reja, que integra la división constructiva complementaria de la

covacha, este muro se exhibe en la Figura 2.9.

Figura 2.9 Pared p1 del espacio donde están instaladas las plantas 1 y 2 de la zona 2.

Respecto a la pared p2, es la división constructiva que comparte con la zona 3, ya que

dicho muro constituye al cuarto de plantas 3 y 4, y está construido con tabique cerámico

hueco.

28

Figura 2.10 Pared p2 del espacio donde están instaladas las plantas 1 y 2 de la zona 3.

Como se muestra en la Figura 2.10, en la parte central de la pared se localiza una

ventana constituida por tres secciones. Tomando como referencia el pasillo de acceso al

Estudio A de derecha a izquierda; la primera sección se constituye en su mayoría por

louvers aunque existe una perforación en el donde sale tubería metálica, la segunda

sección es un área abierta y la tercera sección se encuentra conformada por louvers.

Debajo de esta sección hay una perforación por la cual pasa cableado hacia el exterior

del cuarto. La pared p3 está conformada por el muro y ventanas pertenecientes al

Almacén, el cual es un edificio que se extiende hacia la parte posterior de Televisión

Educativa.

La planta eléctrica 1 está montada sobre la losa de concreto en donde se fijan soportes

elásticos, compuestos por una base de neopreno de 5 cm y se dispone de un elemento

por cada lado. La planta eléctrica “2” está montada de la misma manera que la anterior,

como se ilustra en la Figura 2.11.

Figura 2.11 Soportes de las plantas eléctricas de emergencia 3 y 4.

29

Cabe indicar que frente a este espacio se ubica el Site, lugar donde se encuentran todos

los equipos electrónicos dedicados a concentrar y resguardar la información de los

contenidos que se producen y transmiten en las distintas áreas de Televisión Educativa.

La zona 3 quedó conformada por el cuarto de plantas eléctricas 3 y 4, que posee un área

aproximada de 40 m2.

La planta eléctrica de emergencia 3 es una máquina que suministra energía eléctrica al

Estudio C. La planta 4 toma parte de la carga de la planta B ya que su función es proveer

un respaldo de energía eléctrica al Site en caso de ser necesario.

Figura 2.12 Vista tridimensional de la zona 3.

El cuarto de plantas eléctricas de la zona 3 está constituido por cuatro muros

construidos de tabique cerámico hueco. La pared p1, es el muro al que se refirió con

anterioridad que se muestra en la Figura 2.10 ya que comparte ésta división

constructiva con la zona 2. En la pared p2 se encuentran dos áreas libres que funcionan

como entradas hacia el cuarto, una en el lado derecho y la otra en el lado izquierdo, ésta

última, de mayores dimensiones en comparación con la de lado derecho, en medio de las

dos entradas existe una sección de muro, que en su parte superior se ubica una ventana

de louvers seccionada en dos partes como se muestra en la Figura 2.13.

Figura 2.13 Pared p2 del cuarto de plantas de la zona 3.

30

La pared p3 esta conformada en su totalidad por tabique y en la parte superior derecha

hay una pequeña perforación por la cual sale cableado hacia el exterior del cuarto, este

muro se muestra en la Figura 2.14.

Figura 2.14 Pared p3 del cuarto de plantas de la zona 3.

La pared p4 esta compuesta mayormente por tabique, con diferencia que a la altura de la

planta 4 existe un área libre, que se extiende de los limites con la pared derecha hasta la

mitad del cuarto aproximadamente. El piso es de concreto y tiene algunas diferencias de

altura a través del cuarto. La losa es de concreto y cercano a su superficie pasan

canaletas metálicas a todo lo largo de su extensión.

En cuestión a la planta eléctrica 3 está montada sobre una plancha de concreto de 3.5 x

1.65 x 0.22 m. Sus soportes se apoyan sobre la plancha en una base de neopreno de 5 cm

de grosor, similares a los mostrados en la Figura 2.11, dispuesto cada elemento por cada

uno de sus lados.

La planta 4 se monta sobre una plancha de concreto de 3.45 x 1.35 x 0.22 m y a esta se

sostienen en sus cuatro esquinas por un sistema de soportes basado en resortes y

neopreno como los exhibidos en la Figura 2.7.

Es de suma importancia mencionar que frente a esta zona se encuentra el área de

Telepuerto, que se ilustra en la Figura 2.15, la cual por sus funciones se encuentra

operando las 24 horas del día los 365 días del año; y contiguo a la pared p3 se sitúa el

Estudio A.

31

Figura 2.15 Departamento de Telepuerto.

La zona 4, se constituye principalmente por el área destinada a la planta de emergencia

A, la vista tridimensional de dicha zona se encuentra en la Figura 2.16. El recinto cuenta

con un tamaño aproximado de 23 m2; una de sus peculiaridades es que sus paredes

varían en altura a lo largo del cuarto.

La función principal de la planta eléctrica de emergencia A es abastecer al Estudio A,

Telepuerto y algunas áreas de concentración y resguardo de datos como el SAS y

oficinas administrativas.

Figura 2.16 Vista tridimensional de la zona 4.

Los muros de éste cuarto están construidos por block macizo ligero. Se nota que gran

parte de la extensión de la pared p1 se compone por éste material, excepto en su parte

superior ya que se encuentra un orificio donde sale cableado hacia el exterior del cuarto.

Cabe destacar que cerca de la superficie de éste muro pasan tuberías y varias canaletas

metálicas con cableado eléctrico. Como se nota en la Figura 2.17, en la parte central

pared p2 se encuentra el desfogue de la planta que da hacia la avenida Circunvalación.

Sobre dicha vía pública, el desfogue esta cubierto por una puerta de hoja doble de

louvers y una reja metálica.

32

Figura 2.17 Pared p2 del cuarto de plantas de la zona 4.

La pared p3 se compone en su mayoría por una puerta de doble hoja de louvers que se

extiende casi hasta la mitad del cuarto, como se ilustra en la Figura 2.18; dicho acceso

forma parte del área donde se localizan los dispositivos de control UPS, y en éste cuarto

uno de sus muros colinda con el Estudio A.

Figura 2.18 Pared p3 del cuarto de plantas de la zona 4.

La pared p4 se conforma por un área de louvers rodeada de un marco de concreto. Dicha

área compuesta por louvers se divide en dos partes. En la Figura 2.19 se dispone de

derecha a izquierda los elementos constituidos por esta sección. El primero es una

puerta de hoja doble y el segundo elemento es una puerta que permite el acceso hacia el

cuarto y desemboca hacia al pasillo donde se encuentran las puertas de acceso al

Estudio A. Por lo que respecta al piso y la losa son de concreto.

33

Figura 2.19 Pared p4 del cuarto de plantas de la zona 4.

La planta eléctrica que se ubica en el lugar está montada sobre una plancha de concreto

de 4.25 x 1.5 x 0.2 m. La planta se apoya sobre la plancha por cuatro soportes (un

elemento por esquina) de suspensión de resorte con bases de neopreno idénticos a los

mostrados en la Figura 2.7.

También se tuvo en cuenta como zona 4, el área contigua destinada a los sistemas de

control UPS, debido a su colindancia con la parte trasera al Estudio A. De igual forma se

consideró el pasillo que conduce hacia este cuarto, en el cual a lo largo de su extensión

se encuentran dos puertas de acceso hacia al Estudio A.

La zona 5 se encuentra conformada únicamente por el Estudio A, que presenta en sus

dimensiones totales un área aproximada de 461 m2.

En la medida en que información se encontró disponible, se identificó que sus paredes

están conformadas por block macizo ligero de 16 cm además de un arreglo de materiales

con características fonoabsorbentes. Entre los materiales que conforman la pared se

encuentra la tablaroca y la fibra de vidrio, en conjunción con otros materiales, con un

ancho de 35 cm, por lo que su ancho total del muro de 51 cm aproximadamente.

El Estudio A se conforma por el área de escenario, las butacas para la audiencia y en la

parte superior se localizan tres salas diferentes, como se muestra en la Figura 2.20.

Conforme a lo mostrado en la Figura 2.21, las salas se presentan de derecha a izquierda:

control de cámaras, cuarto de monitoreo de audio y por último el cuarto destinado al

control de iluminación, producción y video switcher. En la planta baja de ésta sección se

localizan las escaleras para el acceso a las salas mencionadas anteriormente, los

camerinos, sanitarios, bodega y cuarto de control UPS, además de un pasillo que

atraviesa el estudio de forma longitudinal.

El presente estudio de grabación de televisión es el de mayores dimensiones dentro de

la institución, con una capacidad de audiencia de 180 personas, que por sus prestaciones

es considerado el de mayor importancia. En éste recinto se llevan a cabo las

producciones más demandantes como programas de televisión con escenografía de

grandes dimensiones, programas televisivos con grupos musicales en vivo, al igual que

ponencias, ceremonias, etcétera, todas ellas con fines educativos.

34

Figura 2.20 Vista tridimensional de la zona 5.

Figura 2.21 Interior del Estudio A, visto desde el escenario.

2.2.1 Secuencia de encendido y condiciones de operación de las plantas. La red de las plantas eléctricas de emergencia, proporcionan el abastecimiento a gran

parte de Televisión Educativa, cuando se interrumpe el suministro eléctrico por parte de

Comisión Federal de Electricidad. Todas y cada una de las seis plantas comienzan a

funcionar, unos segundos después (aproximadamente de 5 a 15 segundos) van

apagándose las plantas que están diseñadas como respaldos, es decir, las plantas 1, 2 y 4.

Por consiguiente las máquinas que se quedan funcionando de manera permanente son

las plantas A, B y 3 correspondientes a las zonas 4, 1 y 3 respectivamente, sitios en los

cuales enfocaremos nuestro estudio.

El personal que labora en el departamento de Ingeniería Eléctrica, se ocupa de que los

parámetros de las plantas y sus elementos que la conforman sean lo más apegado a sus

condiciones óptimas de funcionamiento, es por eso que se les proporciona

continuamente mantenimiento a cada una de ellas. El programa de mantenimiento al

cual están sometidas las plantas eléctricas de emergencia es de tipo preventivo y se basa

35

en dos periodos de tiempo. El primero que consta de un análisis semanal: se les

proporciona un mantenimiento escalonado, es decir, se observan sus condiciones

actuales de operaciones de una planta en este periodo de tiempo. Se encienden por un

lapso de 5 a 10 minutos de operación y se toma nota acerca de sus parámetros

principales como su voltaje de generación y frecuencia. Incluye también una inspección

a sus niveles de combustible, de aceite, de refrigerante y de energía en su acumulador

así como una inspección visual al equipo. El segundo es un programa de mantenimiento

preventivo mayor que se lleva a cabo una vez al año, en el cual se provee una limpieza a

fondo a todas las partes del equipo, se reemplaza aceite, refrigerantes y acumulador,

cambios de los filtros de aceite así como de combustible, desmontaje de bomba de

inyección e inyectores para que posteriormente a estas partes se les proporcione

limpieza en el laboratorio.

2.3 Mediciones del espectro acústico del ruido

2.3.1 Equipo utilizado

Analizador de espectro en tiempo real.

Calibrador acústico.

Protectores auditivos.

Computadora portátil.

Software del analizador de espectro.

Cable USB mini-USB 2.0 de 2 m.

2.3.1.1 Instrumentación Para las mediciones se utilizó un analizador de espectro marca Phonic, modelo PAA3.

Cuenta con las siguientes características:

1 micrófono miniatura de condensador omnidireccional.

Medición del espectro acústico en las 31 bandas de frecuencia por tercios de

octava en todo el rango audible.

Rango de nivel de presión acústica desde 30 dB a 130 dB.

Respuesta lineal y redes de ponderación A y C.

Tiempo de respuesta de: 35 ms, 125 ms, 250 ms y 1 s.

Operación simultánea con una computadora a través del puerto USB.

El calibrador acústico que se empleó es de marca Bruel & Kjaer modelo 4231.

El software del analizador de espectro en tiempo real es denominado con el mismo nombre que el aparato: PAA3.

36

2.4 Descripción del procedimiento de medición del espectro acústico Las condiciones en las que se llevaron a cabo las mediciones del espectro acústico del

ruido de las plantas eléctricas de emergencia en Televisión Educativa, fueron gracias a la

autorización de dicha institución; se ejecutaron en un periodo extraordinario de

actividades, emulando el escenario de un corte en el suministro eléctrico, lo que provocó

que dichas mediciones se capturaran describiendo en condiciones similares en las

cuales operan ante esta situación.

Las mediciones del espectro acústico se realizaron en un periodo total de 2.5 horas, un

día domingo de las 17:30 a las 20 horas, dentro de las cinco zonas descritas

anteriormente.

Se llevaron a cabo dos tipos de medición de ruido:

Medición del espectro acústico en ruido de fondo.

Se tomaron cinco mediciones en cada punto, en 4 locaciones distintas, con un total de 20

lecturas.

Medición del espectro acústico con el funcionamiento de las plantas eléctricas de

emergencia.

La captura de la información consistió en la ejecución de cinco lecturas del espectro

acústico cada cinco segundos por un lapso de tres minutos aproximadamente, en los 33

diferentes puntos de medición, lo que proporciona un conjunto de 165 lecturas.

Es así que el número total de mediciones de espectro acústico que se realizaron fueron

de 185 lecturas.

2.4.1 Recomendaciones para el análisis.

Se siguieron algunas de las recomendaciones de la norma NOM-081-SEMARNAT-1994

referente a los límites máximos permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su

método de medición y de la norma NOM-011-STPS-2001 referente a las condiciones de

seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se genere ruido.

Las recomendaciones que se siguieron fueron las siguientes:

Reconocimiento: es la actividad previa a la evaluación, cuyo objetivo es recabar

información confiable que permita determinar el método de evaluación a

emplear y jerarquizar las zonas del local de trabajo donde se efectuará la

evaluación.

Localización de zonas críticas: realizar un recorrido con el sonómetro en modo

encendido, en las colindancias para censar el comportamiento de la fuente.

Se decidió que no solamente en las colindancias sino que en otros sitios donde se

describiera el comportamiento acústico del problema.

Altura del micrófono. La altura del micrófono debe ser de 1.45 m (NOM 011).

Se eligió debido a que la altura en que dentro de las dos normas que se

consultaron, ésta altura es la más cercana a la cabeza.

37

El micrófono debe orientarse en aquella posición donde se registre el máximo

nivel de presión acústica del punto.

Durante un período de observación debe registrarse el nivel de presión acústica

cada 5 segundos, como máximo (NOM 011).

Se escogió debido a que era un lapso de tiempo suficiente para que el

instrumento de medición lograra censar los datos, de igual forma se consideraron

otros factores por ejemplo: el funcionamiento de las plantas y la dificultad que

representó para el desarrollo de las respectivas actividades de los empleados, el

gasto de combustible, etcétera.

Debe usarse la respuesta temporal "rápida" del sonómetro, ya que es análoga a la

respuesta temporal del oído.

Estar a 30 cm de la colindancia externa de la fuente (NOM 081), 1 m de distancia

(NOM 011). Alejarse de las interacciones con muros.

En la mayoría de los casos se buscó cumplir con esta recomendación, sin

embargo en algunas ocasiones no era posible debido a las dimensiones del

espacio en donde se registraban éstas mediciones, cuando esto ocurría se

intentaba ubicar a no menos de 30 cm de la fuente o de las interacciones con los

muros.

Configuración del analizador de espectro en respuesta plana; ya que los datos

reportados en la literatura vienen expresados de esa forma, y que

posteriormente, estos se usaran con referencia al análisis y la solución por

ejemplo: datos de los valores: por pérdidas por transmisión, de criterios de ruido,

reducción de ruido, etcétera.

El intervalo en la escala de medición se decidió en el punto de medición de

acuerdo a los resultados mostrados en el aparato en ese punto e instante.

Medición del ruido en condiciones normales de operación de las plantas

eléctricas de emergencia.

Como única excepción fueron los puntos ubicados en el exterior de la institución (19 y

20), para evaluar el ruido de la planta A en la vía pública; por ello se aplicó la norma

NADF-005-AMBT-2005: que establece las condiciones de medición y los límites

máximos permisibles de emisiones sonoras, que deberán cumplir los responsables de

fuentes emisoras ubicadas en el distrito federal, se siguieron éstas recomendaciones:

El analizador deberá funcionar en modo de respuesta rápida y filtro de

ponderación A, a una distancia no mayor a 0.30 m, referido al límite del predio de

la fuente emisora y a una altura mínima de 1.20 m.

El micrófono deberá orientarse, en todo momento, en dirección a la fuente

emisora.

Se deberá ubicar un punto de referencia (Pr): es el punto que registra el mayor

nivel de emisión sonora de la fuente emisora y un punto de denuncia (Pd): es el

punto de medición cuando existe denuncia de molestia y se ubicara en el lugar

que indique el denunciante.

38

2.4.2 Metodología

1. Propuesta de puntos a realizar la medición del espectro acústico.

Se realizó un análisis previo que consistió en la observación de todas las divisiones

constructivas y los elementos que rodeaban cada zona en condiciones de operación de

las plantas de emergencia; pensando en su comportamiento, impacto y el efecto que

provocaría sobre las áreas de interés. Acorde a esto, se tomaron las decisiones

pertinentes para proponer los puntos en donde se realizarían las mediciones.

2. Busca de áreas críticas en base al monitoreo previo

El analizador de espectro se posicionó en los puntos seleccionados y antes de llevar a

cabo el siguiente paso de ésta metodología, se monitoreó sobre el lugar el

comportamiento de los niveles de presión acústica; en este punto se decidía conforme a

su comportamiento la escala de medición que se iba a emplear. Cabe resaltar que en

todo este procedimiento se tuvieron en cuenta las recomendaciones expresadas en el

Punto 2.4.1.

En la posición donde se registraron los niveles de presión acústica máximos, se tomó la

decisión de establecer el lugar definitivo para efectuar las mediciones.

3. Instalación permanente del equipo en las mediciones.

La posición de la persona que hacia uso del analizador de espectro, sostuvo en la mano

dicho instrumento de medición, extendiendo su brazo hacia el frente y desplazándolo

hacia un lado del cuerpo con objeto de evitar interferencias con la medición; la distancia

dependía de las condiciones del espacio en el punto a medir y se colocaba el analizador

de espectro a una altura de 1.45 m teniendo como referencia el piso y apuntando hacia

la fuente.

El instrumento de medición estaba conectado vía USB hacia una computadora portátil,

en la cual se tenía funcionando un software el cual reflejaba exactamente lo mismo que

estaba sucediendo en ese preciso instante en el instrumento de medición.

La otra persona se colocaba en un lugar donde la interacción con su cuerpo y el del

equipo incidiera lo menos posible sobre las mediciones. Por lo general se ubicaba detrás

de la persona la cual sostenía el equipo de medición, agachado y a una distancia de 1 a

1.5 m.

4. Toma de mediciones.

La otra persona con la computadora portátil estando el funcionamiento permanente el

programa PAA3, después de algunos segundos de censar el comportamiento y ver las

variaciones del nivel de presión acústica desplegadas en la pantalla, al percibir una

lectura máxima almacenaba la información de dicha medición.

Este procedimiento se repetía en cinco ocasiones consecutivas, aproximadamente cada

5 segundos.

5. Almacenamiento de la información en memoria interna del analizador de

espectro.

El equipo de medición es capaz de almacenar lecturas en su memoria interna, por lo que

se guardaban en localidades de memoria las cinco mediciones respectivas en cada una

de las posiciones.

6. Transferencia de la información de las mediciones hacia la computadora portátil.

39

Cuando se agotaban los espacios de memoria disponibles, se procedía a transferir la

información hacia la computadora portátil, donde se creaba un archivo de extensión

‘.paa3’, el cual contenía el registro de cada uno de los parámetros con su respectiva a

gráfica.

Una vez ejecutada esta operación estaban disponibles de nuevo las localidades de

memoria, por lo que se procedía a seguir almacenando los datos del siguiente punto de

análisis.

2.5 Resultados Al momento de almacenar la plantilla de información, se guardaban en archivos de

extensión .paa3, después se trasladaban todos los datos a una hoja de cálculo con el

objetivo de que su visualización fuese de forma adecuada y permitiera su procesamiento

matemático.

2.5.1 Procesamiento de datos La información se componía por la localidad de memoria en la que se almacenó la

información del equipo, el intervalo utilizado de nivel de presión acústica, la

ponderación que se utilizó, el nivel de presión acústica expresado en decibeles, a todas

las bandas de frecuencia por tercios de octava, es decir, en las 31 bandas normalizadas

de frecuencia cubriendo así todo el rango audible. A fin de ejemplificar los resultados

obtenidos con el analizador de espectro en tiempo real, se dispone en la Tabla 2.2 los

datos de la medición en el punto 10; su nivel de presión acústica en cinco instantes de

tiempo (Lpn) expresado en decibeles y la frecuencia central de tercios de banda de

octava expresadas en Hertz.

Tabla 2.2 Datos en bandas por tercios de octava de la medición en el punto 10.

Frecuencia (Hz) Lp1 (dB) Lp2 (dB) Lp3 (dB) Lp4 (dB) Lp5 (dB) 20 68.8 68.5 70.5 71.2 68.8 25 71.0 70.1 73.6 73.1 70.4 31.5 72.2 82.0 79.4 79.9 71.7 40 73.7 78.7 77.6 75.6 72.9 50 75.6 77.6 74.3 74.4 70.2 63 71.6 74.7 77.6 73.7 70.8 80 75.2 75.3 71.1 74.1 70.3 100 78.8 79.4 74.7 78.9 74.9 125 86.5 83.8 85.7 80.1 80.6 160 84.2 88.3 84.2 83.9 84.2 200 86.5 88.8 86.4 89.3 88.3 250 94.1 94.1 95.9 98.1 94.9 315 85.9 87.1 85.3 83.9 83.7 400 85.6 87.3 86.7 87.6 86.2 500 88.5 87.2 90.5 85.8 87.5

40

Continua tabla 2.2

630 87.0 86.4 86.6 86.8 86.2 800 86.2 85.0 85.7 85.9 86.3 1000 87.3 86.6 85.8 85.6 85.7 1250 85.4 85.0 85.9 83.5 84.1 1600 83.3 82.4 83.4 82.7 85.0 2000 82.4 80.2 81.1 81.5 81.3 2500 83.1 82.6 82.3 81.4 82.2 3150 79.5 78.5 78.7 77.8 78.4 4000 77.9 77.0 76.9 76.5 76.7 5000 73.3 73.8 72.9 72.6 73.7 6300 74.0 73.9 73.3 73.9 73.9 8000 68.7 66.9 67.7 67.7 67.4 10000 67.0 66.1 66.3 66.2 66.3 12500 63.8 63.3 63.7 63.0 62.5 16000 58.7 57.3 56.8 58.4 57.0 20000 52.8 52.2 53.8 52.0 50.8

Con objetivo de visualizar los datos en forma que describieran el nivel de presión

acústica del ruido en cada punto de medición, se ejecutó una suma promedio de las cinco

lecturas para cada de las bandas por tercios de octava, en la cual se determinó un sólo

valor correspondiente al nivel promedio de presión acústica en “n” punto de medición,

como describe la Ecuación 2.1.

∑

(2.1)

A forma de ejemplo, se calculará el nivel de presión acústica promedio perteneciente al punto 10, con los valores de la Tabla 2.2. En la banda de frecuencia de 1000 Hz, se tiene que:

(

)

La operación anterior se repitió para cada una de las 31 bandas de frecuencia

correspondientes en cada punto de medición.

2.5.1.1 Conversión de datos a bandas de octava.

A razón que los datos que se emplearán más adelante en éste estudio, como criterios de

ruido, pérdidas de transmisión de distintos materiales, entre otros datos, vienen

41

expresados en términos de bandas de octava por lo que se procederá a ejecutar la

conversión de datos de bandas de tercios de octava a bandas de octava.

Se recordará que las bandas de octava utilizan 10 valores de frecuencias centrales

normalizadas: 31.5 Hz, 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz, 8000

Hz y 16000 Hz.

Se denominó a cada una de las bandas centrales como f1 y a sus bandas contiguas: f2 a la

banda de frecuencia límite inferior y f3 a la banda de frecuencia límite superior,

aplicando la Ecuación 2.2 referente a la de suma de niveles, se determinó el valor del

nivel de presión acústica por banda de octava correspondiente.

∑

(2.2)

A manera de ejemplificar dicha conversión se realizará el cálculo en la banda de octava

de 1000 Hz correspondientes a la medición Lp1, usando los valores contenidos en la

Tabla 2.2.

Se define como f1 = 1000 Hz, y sus frecuencias colindante izquierda f2 = 800 Hz, frecuencia colindante derecha f3 = 1250 Hz. Por lo que se procederá a aplicar la Ecuación 2.2.

El procedimiento anterior se repitió para cada una de las 10 frecuencias centrales por

bandas de octava, en cada una de las lecturas de los puntos de medición.

Una vez dispuestos los datos procesados en bandas de octava, en cada una de las

lecturas, se procedió a llevar a cabo la suma promedio en las cinco lecturas

representativas de cada punto de medición; esto con objeto de mostrar los resultados

con el mismo formato conforme a los datos expuestos típicamente en la literatura.

Tabla 2.3 Datos por bandas de octava de la medición del punto 10.

Frecuencia (Hz) Lp1 (dB) Lp2 (dB) Lp3 (dB) Lp4 (dB) Lp5 (dB)

63 79.2 80.8 79.9 78.8 75.2

125 89.0 90.0 88.2 86.3 86.1

250 95.3 95.8 96.7 98.8 96.0

500 92.0 91.8 93.1 91.6 91.4

1000 91.1 90.4 90.6 89.9 90.2

2000 87.7 86.6 87.1 86.7 87.9

4000 82.4 81.6 81.5 80.9 81.4

8000 75.7 75.3 75.0 75.4 75.4

16000 65.2 64.5 64.9 64.5 63.8

42

Por consiguiente, se aplicará la Ecuación 2.1 para determinar la suma promedio de las

cinco mediciones en la banda de octava de 1000 Hz del punto de medición 10.

(

)

2.5.2 Medición del espectro acústico del ruido de fondo. El ruido de fondo es presentado en el lugar de análisis debido tanto a ruidos que se

manifiestan al interior del recinto bajo estudio, por ejemplo: por el ruido en los sistemas

de ventilación, el tránsito de las personas en los pasillos de la institución así como a

ruidos que se presentan en el exterior, por ejemplo: el causado por el transito vehicular

en las calles aledañas.

Los 4 puntos de medición en dónde se capturaron las lecturas están descritas en la Tabla

2.4. Cabe destacar que la posición de éstas mediciones, son análogas a las posiciones 10,

11, 15 y 18, respectivamente, las cuales se tomaron con la condición de ruido generado

por las plantas eléctricas de emergencia, mostrados en la Figura 2.9.

Tabla 2.4. Puntos de medición representativos, en la medición de ruido de fondo.

Zona Punto Descripción 3 1 Sobre el pasillo de acceso al Estudio A, a 1 m de distancia frente a la puerta de

acceso al escenario, apuntando hacia el pasillo. 3 2 Al interior del Telepuerto, a 1.20 m de distancia frente a su puerta de acceso

apuntando hacia el pasillo de acceso del Estudio A. 4 3 Sobre avenida Circunvalación, a la altura de la puerta de entrada de la casa más

cercana a TE, a 1.5 m de distancia de la predio. 5 4 Al interior del estudio A, en el centro del escenario, apuntando hacia donde se ubica

la audiencia.

2.5.2.1 Análisis de los resultados de la medición del espectro acústico del ruido de fondo. La presente parte de este trabajo, se llevará en un orden comentando los resultados de

acuerdo a los objetivos del mismo. De acuerdo a este razonamiento se comenzará por el

espectro de niveles de presión acústica al interior del Estudio A (punto 4).

Según las lecturas originales, las mediciones efectuadas a partir de 500 Hz comienzan a

hacerse no visibles, ya que el instrumento de medición que se empleó para dicho fin, no

tiene la capacidad de registrar niveles de presión acústica debajo de los 30 dB, es por

eso, que se propone que a partir de los 1000 Hz, el Lp será designado con el valor

máximo que no puede registrar el instrumento, que es de 29 dB y éste valor se repite en

las siguientes bandas de octava. Al percatarse de las limitaciones técnicas debidas al

instrumento de medición, se optó por llevar acabo una serie de mediciones aplicando la

43

curva de ponderación A, ya que en este modo se podría dar otra opción para visualizar

los datos, en este caso en particular, el valor global y así concluir si es que se cumple con

el criterio de ruido recomendado para los estudios de televisión, mostrados en la Tabla

1.3.

El valor global de la presión acústica en ponderación A del Estudio A es de 39 dBA,

además se hace notar en los resultados que el nivel más elevado se da en la banda de

octava de 250 Hz.

Figura 2.22 Nivel de Ruido de fondo del Estudio A contra el criterio de ruido NC-25.

En la Figura 2.22 se muestra el nivel de presión acústica del ruido de fondo; se aprecia

que en la banda de 125 Hz tiene un Lp adecuado de acuerdo al criterio de ruido NC-25,

mientras que la banda de 250 Hz sufre un aumento considerable de aproximadamente 6

dB más al valor requerido en el criterio mencionado, en la banda de 500 Hz sobrepasa el

criterio por alrededor de 2 dB del valor sugerido.

Las fuentes de ruido de fondo mas comunes dentro del Estudio A fueron las debidas al

sistema de ventilación del estudio y el proveniente de las luces automáticas en la parte

superior del escenario, de un orden de las medias frecuencias.

Las fuentes de ruido ubicadas a las afueras del Estudio A, pertenecientes al punto 1, se

deben en su mayoría por equipos dedicados al sistema de aires acondicionados y

ventilación como los condensadores. Estos se encuentran en la parte superior, a nivel

del primer piso, los Lp se encuentran mostrados en la Tabla 2.5.

Tabla 2.5 Lp del punto 1, en condiciones de ruido de fondo.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp (dB) 64.9 61.5 60.1 56.7 53.4 48.4

44

Se observa que los niveles de presión acústica en bajas frecuencias, son un factor

elemental en la problemática, ya que en sí son elevados. Esto, en condiciones de

operación de las plantas eléctricas de emergencia, se verán afectados por los sonidos

provocados por las plantas haciéndolos no tan perceptibles, pero si realizando su

contribución en el espectro frecuencial. Mas adelante se determinará si dichos ruidos

son significativos para la problemática.

A causa de que las mediciones se cumplieron en condiciones normales de operación, en

el punto 2 de la medición del Lp de ruido de fondo, dentro del área de Telepuerto, se

capturó el espectro acústico de sus ruidos de ambiente como: comunicación verbal entre

empleados, el audio procedente de los contenidos que se monitorean, las componentes

producidas por el aire acondicionado, entre otras. En la Figura 2.23 se exhiben sus

respectivos niveles a comparación del NC-25.

Figura 2.23 Nivel de Ruido de fondo del Telepuerto contra el criterio de ruido NC-25.

Es notable el incremento e incumplimiento en todas y cada una de sus bandas de octava,

ya que por el tipo de operaciones que se ejecutan dentro de este espacio, no hay otra

condición en la cual se puedan capturar las mediciones.

Para las mediciones del punto 3, se aplicó la norma NADF-005-AMBT-2006:

determinación de los límites máximos permisibles de fuentes emisoras; en este caso en

particular para evaluar el ruido generado por las plantas eléctricas de emergencia, por

lo que se llevó a cabo dicha medición de ruido de fondo. Para la aplicación de dicha

norma se propuso un punto de denuncia, el cual se propuso que sería el primer predio

habitado contiguo a la fuente de ruido. Se observa por el lugar en que está situado, que el

transito es de manera constante tanto peatonal como vehicular, debido a que se

encuentra entre dos avenidas concurridas y también existen en su alrededor algunos

comercios y áreas de recreación. Aun así se procuró lo mayor posible, que estas fuentes

no fueran captadas aunque fuese inevitable que tengan un efecto de contribución.

45

En el presente caso, se cumple con la normativa, ya que por el horario en que se

realizaron las mediciones, es de un máximo de 65 dBA, cuando el Lp global de ésta

medición fue de 50.5 dBA.

2.5.3 Medición del espectro acústico con la condición de ruido generado por las plantas eléctricas de emergencia. La descripción gráfica de las ubicaciones las cuales se registraron las mediciones de

ruido se encuentran en la Figura 2.24.

Figura 2.24 Vista tridimensional del área indicados los puntos de medición con la condición de ruido

generado por las plantas.

Del total de 33 puntos de medición sólo se seleccionaran para el análisis

correspondiente 20 puntos referidos en la Tabla 2.6, donde se encuentra la descripción

de su localización en las que se capturaron las mediciones en condición de ruido. Vienen

referenciados según al número que se les asignó en orden sucesivo del 1 al 20, además

de la zona a la que pertenece cada una de ellas.

Tabla 2.6 Puntos de medición en la medición de ruido generado por las plantas eléctricas de

emergencia. Zona Punto Descripción

1 1 Sobre el pasillo de entrada al Estudio A, a 2 metros frente a la puerta doble de louvers, apuntando hacia ella.

1 2 Interior del cuarto destinado a la planta B, a 45 cm de las colindancias (muros y planta), de lado izquierdo de la máquina, apuntando hacia ella en su parte central (motor).

46

Continua Tabla 2.6

1 3 Interior del cuarto destinado a la planta B, a 1 m de la puerta de louvers dando la espalda, apuntando hacia la fuente.

3 4 Sobre el pasillo de acceso al Estudio A, a 1 m de distancia frente al acceso del Telepuerto, apuntando hacia el cuarto de plantas 3 y 4.

3 5

Al interior del cuarto de monitoreo de telepuerto, a de 1.2 m distancia de la puerta de acceso, apuntando hacia la puerta.

3 6

Dentro del cuarto de las plantas 3 y 4, a 3.5 m de distancia de la pared posterior de este mismo cuarto a un costado de la planta 3, apuntando hacia la fuente(planta 3).

3 7

Al interior del cuarto de plantas 3 y 4, a 1 m de distancia con la pared posterior de dicho cuarto a la altura de la ventana de louvers, apuntando hacia el centro del recinto.

3 8

Al interior del cuarto de plantas 3 y 4, a la misma altura que el punto anterior, con una distancia a la pared posterior de 3 m, apuntando hacia la planta 3.

3 9 Al interior del cuarto de plantas 3 y 4, a la altura del eje medio de la planta 4, debajo de la ventana de la pared anterior a 1 m de distancia de dicho muro, apuntando hacia la planta anteriormente mencionada.

3 10

Sobre el pasillo de acceso del Estudio A, a 1 m de distancia frente a la puerta de dicho Estudio, apuntando hacia el pasillo.

4 11

Sobre el pasillo de acceso hacia el cuarto destinado a la planta A, frente a la puerta de louvers de dicho cuarto, a 1.5 m apuntando a dicha puerta.

4 12

Al interior del cuarto de la planta A, a 1 m de distancia de las colindancias (pared y puerta), dando la espalda hacia la puerta de louvers, apuntando hacia la fuente del recinto.

4 13

Al interior del cuarto de la planta A, a 1 m. de distancia de la puerta y la fuente dando la espalda hacia la puerta doble de louvers que da hacia el cuarto de los UPS (pared derecha), apuntando hacia la máquina.

4 14

Sobre avenida Circunvalación, a la altura del desfogue de la planta A, a 30 cm de su colindancia con la división constructiva, apuntando hacia la fuente.

4 15

En avenida Circunvalación, a la altura de la puerta de entrada de la casa más cercana a TE, a 1.5 m de distancia de la predio, apuntando hacia la planta.

5 16

Dentro del pasillo de los camerinos del Estudio A, a 1 m de distancia de la puerta, apuntando hacia dicho acceso.

5 17

Al interior del Estudio A, a 1 m de distancia de la puerta de acceso al escenario, apuntando hacia la puerta.

5 18

Al interior del estudio A, en el centro del escenario, apuntando hacia donde se ubica la audiencia.

5 19 Al interior del estudio A, a 4 m del muro izquierdo a la altura media del escenario, apuntando hacia las butacas de la audiencia.

5 20 Al interior del estudio A, a 4 m del muro derecho a la altura media del escenario apuntando la audiencia.

2.5.3.1 Análisis de los resultados de la medición del espectro acústico del ruido de plantas eléctricas. En el desarrollo del presente punto, se comentarán los resultados y efectos que se

suscitaron en las zonas que comprenden la problemática; éste procedimiento será

ordenado por prioridades, es decir, donde se tiene que poner la mayor atención para su

posterior propuesta de solución.

47

Es notorio que en el estudio de televisión bajo condiciones normales de operación de las

plantas eléctricas de emergencia, al compararlo con el criterio NC-25 sobrepasan los

valores límites permisibles, como se visualiza en la Figura 2.25.

Figura 2.25 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el Estudio

A.

Cabe mencionar que las mediciones mostradas en la gráfica son resultado de una suma

promedio de niveles de presión acústica por bandas de octava, primero, del promedio de

las cinco lecturas correspondientes a los puntos del 15 al 18 y después se sumarán

logarítmicamente los promedios para obtener un nivel representativo del Estudio A.

En bajas frecuencias: 125 Hz y 250 Hz se halla una diferencia en comparación con el

criterio de ruido de 10.7 dB y 21.5 dB respectivamente, lo que nos indica que es un grave

problema en bajas frecuencias.

De igual forma se tiene un aumento considerable en el resto de las 4 bandas de octava

restantes. La ventaja es que, sí se solucionara la dificultad en bajas frecuencias, en el

demás rango de frecuencias podría haber una consecuencia positiva, ya que se

atenuarían de forma considerable por efecto de su longitud de onda.

Se aprecia que al igual que en el estudio de televisión, el área de Telepuerto existe un

problema de exceso de ruido, y sus valores están muy lejanos a la referencia de los

límites razonables en estos espacios, como se muestra en la Figura 2.26.

48

Figura 2.26 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en Telepuerto.

Es importante que se cumplan con las condiciones adecuadas para poder desarrollar las

actividades existiendo un confort acústico, ya que en éste sitio, es donde se monitorean

las señales de audio y video antes de ser enviadas a su transmisión vía satélite, y que por

sus funciones tiene un horario extendido de los 7 días a la semana las 24 horas al día.

Proponer un aislamiento acústico que reduzca los niveles de ruido en el estudio de

grabación, como consecuencia directa también bajarían los niveles de ruido en éste

departamento.

Al observar los valores registrados en las mediciones que describen el comportamiento

de las plantas eléctricas de emergencia en cada uno de sus espacios, se describe que los

niveles de ruido que generan estos elementos es muy elevado y la problemática que se

presenta en los espacios aledaños es severa. A manera de tener un análisis de las fuentes

de ruido en sí, en la Tabla 2.7, se cuenta con los niveles de presión acústica que se dan

dentro del cuarto destinado a la planta A, de igual forma en la Tabla 2.8 y 2.9 se percata

que el comportamiento en términos de niveles de ruido es alto en los cuartos de las

plantas 3 y 4 y A, respectivamente.

Tabla 2.7 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el punto 3.

Frecuencia central

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp (dB) 98.0 102.5 101.1 100.7 96.7 93.8

Tabla 2.8 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el punto 8.

Frecuencia central

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp (dB) 89.9 103.7 96.6 97.2 93.7 89.0

49

Tabla 2.9 Resultados de las mediciones en condiciones de operación de las plantas en el punto 12.

Frecuencia central

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp (dB) 99.9 103.5 104.6 102.2 98.9 96.3

Los valores más altos se registran dentro de las bandas de octava de 250 Hz, 500 Hz y

1000 Hz, y comparándolos con los niveles en las áreas donde se deben cumplir los

criterios de ruido se nota que este problema es consistente.

Por lo que se concluye que es necesario tomar decisiones para poder obtener una

reducción importante en los niveles de ruido generados por las plantas eléctricas.

En el punto 19, se tomaron las lecturas referentes al ruido producido por la planta A,

como objetivo principal de observar su impacto en la vía pública, por lo que se colocó

sobre la avenida Circunvalación en los límites del perímetro de la fuente, es decir,

después de su división constructiva constituida por una reja. El resultado del Lp global

que transmiten las fuentes de ruido hacia la vía pública, es de 99 dBA aproximadamente,

por lo que se concluye que en este punto, se incumple totalmente con la norma NADF-

005-AMBT-2006 por una diferencia de 34 dBA. El ruido ocasionado por está maquina

proviene a que después de la colindancia con su división constructiva existe un área de

louvers y después, el desfogue, que su función principal es para efectos del sistema de

refrigeración de la planta, y se nota que el radiador produce gran parte del ruido.

Debido a que dicha norma, estipula entre sus artículos un punto de denuncia, ya que si

existiera una queja por parte de alguna persona, tendrían que compararse los niveles de

presión acústica tanto en el perímetro como en el punto de denuncia; por lo que se

propuso que se situara en el predio mas cercano al de la fuente de ruido, la cual se ubica

a 31.5 m de la colindancia con el predio. Entonces, para conocer el Lp a dicha distancia

se aplicó la Ecuación 2.3, de atenuación por distancia:

(

) (2.3)

Se tiene que Lp’ es el nivel de presión acústica resultante, es decir, en el supuesto punto

de denuncia, r’ es la distancia a la que está ubicado, a 31.5 m. Lp es el nivel de presión

acústica en el punto 19, es decir, el que se registró tal como lo indica la Norma 005 a 0.3

m de distancia de la colindancia con la fuente, siendo r dicho valor expresado en metros.

Al sustituir la Ecuación 2.3 se tiene que:

(

)

Por lo tanto se concluye que la norma NADF-005-AMBT-2006, se cumple, debido a que

los niveles de presión acústica en el supuesto punto de denuncia, el más cercano a la

colindancia de la fuente, se registra por debajo de los límites permitidos, en este caso de

50

65 dBA por el horario en que se tomó la lectura; de igual forma se cumple en el segundo

caso que comprende de las 20 hrs a las 6 hrs de 62 dBA.

2.5.3.1.1 En la zona 3

La pared p2 correspondiente a la zona 3, cuenta con un área total de 23.4 m2

aproximadamente, el primer acceso es considerado como área libre de 8.2 m2, mientras

que la segunda es de 3.8 m2. La tercer área que compone la pared, es el área de louvers

de 1.12 m2, por lo que la superficie de la pared sólida en este muro es de 10.2 m2.

El material del que se componen los muros es de tabique cerámico hueco y recubierto

con pintura vinílica.

Para conocer su pérdida por transmisión compuesta del muro p2, se aplicará la Ecuación

2.4, donde en la ecuación de la TL se desprecia el factor de la resta de diez veces el

logaritmo base diez de cocientes entre la superficie de la pared y la absorción, debido a

que la determinación de éstos datos es de gran complejidad.

(

) (2.4)

Al sustituir los valores; Lp1 se denominará como el nivel de presión acústica dentro del

cuarto correspondiente a la zona 3. Ya que se capturaron 4 mediciones en diferentes

puntos del recinto, se realizará el promedio logarítmico para cada banda de octava, para

conocer su nivel de presión acústica promedio, como se ilustra en la Tabla 2.11.

Tabla 2.10 Nivel de presión acústica promedio del cuarto de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 6 (dB) 87.7 96.2 99.1 93.6 90.6 85.3

Lp 7 (dB) 95.1 105.0 98.5 97.9 95.1 90.4

Lp 8 (dB) 87.9 102.3 97.1 96.0 93.9 89.0

Lp 9 (dB) 89.9 103.7 96.6 97.2 93.7 89.0

Lp promedio (dB) 91.3 102.8 97.9 96.4 93.6 88.8

Lp2 será la representación del nivel de presión acústica afuera del cuarto; como se

tomaron dos mediciones, se realizará la misma operación anterior, es decir, calcular su

promedio de presión acústica promedio para cada banda de octava de las posiciones 10

y 11, como se muestra en la Tabla 2.11.

Tabla 2.11 Nivel de presión acústica promedio afuera del cuarto de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 10 (dB) 87.8 93.8 94.8 92.4 89.0 83.8

Lp 11 (dB) 86.4 95.0 92.6 91.3 88.0 83.4

Lp promedio afuera del cuarto (dB) 87.1 94.5 93.9 91.8 88.5 83.6

51

Para calcular la pérdida por transmisión existente en la pared p2, se calculará a partir de

la Ecuación 2.4, mediante los dos niveles promedio representando los niveles dentro y

fuera del cuarto, que posteriormente se restarán cada una de las bandas de octava sus

niveles de presión acústica. Dichos resultados se muestran en la Tabla 2.12.

Tabla 2.12 Pérdida por transmisión de la pared p2 del cuarto de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL existente (dB) 4.2 8.8 4.0 4.6 5.1 5.2

Se observa que son valores muy bajos en cuestión a su aislamiento acústico, debido a

que la división constructiva está conformada por el 51% de área libre, lo que hace que

haya pocos elementos para retener el nivel de presión acústica generado por las fuentes

de ruido, es por eso que existe transmisión de ruido de gran magnitud.

Para determinar la pérdida por transmisión necesaria se debe tomar en cuenta al

recinto objetivo, el Estudio A; y calcular cuánta atenuación de Lp de ruido brindan las

divisiones constructivas que se encuentran en la trayectoria del ruido y así definir que

nivel de presión acústica es necesaria a las afueras del cuarto de la zona 3.

Por medio de la Ecuación 2.4 se hará la resta de Lp promedio de los puntos 12 y 19 para

definir las pérdidas por transmisión compuesta del muro del Estudio A, en la sección de

la puerta de acceso al escenario, como se dispone en la Tabla 2.13.

Tabla 2.13 Pérdida por transmisión compuesta de la pared del Estudio A.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 12 (dB) 87.7 96.2 99.1 93.6 90.6 85.3

Lp 19 (dB) 57.3 63.3 59.0 56.6 57.3 49.7

TL pared Estudio A (dB) 30.4 32.9 40.1 37.0 33.3 35.6

Al suponer que el Estudio debe contar con las características necesarias para el

desarrollo de actividades, se aplicará el criterio de ruido NC-25 a dicho recinto, que es el

recomendable para los estudios de grabación para televisión. Para calcular el Lp

esperado a las afueras del estudio de grabación (punto 12), se sumarán las pérdidas por

transmisión compuesta que brinda la partición del Estudio A con los valores del criterio

de ruido, ya que posteriormente será un referente para el cálculo de la TL necesaria en

la pared p2, los niveles y resultados se encuentran en la Tabla 2.14.

Tabla 2.14 Nivel de presión acústica esperado en el punto 12.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL pared Estudio A (dB) 30.4 32.9 40.1 37.0 33.3 35.6

NC-25 (dB) 44.0 37.0 31.0 27.0 24.0 22.0

Lp esperada en punto 12 (dB) 74.4 69.9 71.1 64.0 57.3 57.6

52

Con base en los niveles de presión acústica que se esperan en el punto 12, es posible

definir cuál sería la pérdida por transmisión compuesta de la pared p2, al restar el nivel

promedio de presión acústica presente en el cuarto de la zona 3, como se muestra en la

Tabla 2.15.

Tabla 2.15 Pérdida por transmisión compuesta necesaria en la pared p2 de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio en el cuarto 3 (dB) 91.3 102.8 97.9 96.4 93.6 88.8

Lp esperada en punto 12 (dB) 74.4 69.9 71.1 64.0 57.3 57.6

TL necesaria en p2 (dB) 16.9 32.9 26.8 32.4 36.3 31.2

En lo que respecta a las bajas frecuencias, a los 250 Hz es el nivel con mayor energía y al

ser de este orden, es un poco más difícil de controlar debido a su longitud de onda. Por

tanto a las demás bandas de frecuencia por encima de 1 KHz será solucionado a partir de

lo que se proponga en bajas frecuencias.

En lo que respecta a la división constructiva contigua al estudio de grabación, es decir la

partición p3, al considerar que se podrá atenuar el ruido que impacta la pared lateral del

Estudio A, es por ello que se considera que requiere tratamiento acústico.

La partición p3 se constituye en mayor parte por un área sólida, a excepción de una

pequeña abertura en su parte superior, que sirve como conducto de salida de los cables

que transportan energía eléctrica. El área total de la superficie es de 14.25 m2, la pared

sólida abarca un área de 14.21 m2, con lo que el espacio libre es de 0.04 m2.

Para el cálculo de su pérdida por transmisión se utilizará de igual forma la Ecuación 2.4,

que como se había comentado anteriormente, sólo se considerará la resta de los Lp. En

este caso en particular se considerarán los niveles de presión acústica presentes en el

cuarto generado por las plantas eléctricas, restándolo con el nivel de presión acústica

que se tiene dentro del Estudio A. En la Tabla 2.16 se muestran los niveles

correspondientes a lo mencionado anteriormente.

Tabla 2.16 Pérdida por transmisión existente en la p3 del cuarto de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio en el cuarto 3 (dB) 91.3 102.8 97.9 96.4 93.6 88.8

Lp promedio Estudio A (dB) 53.3 53.7 50.6 48.2 46.3 38.6

TL existente en p3 (dB) 38.0 49.1 47.3 48.2 47.3 50.2

Los datos del TL existente en p3 reflejan valores aceptables, sin embargo, una abertura

de 0.04 m2 en comparación a los datos de pérdida por transmisión del material por el

que está compuesto el muro, indica una disminución importante en sus características

de pérdida por transmisión. Esta pequeña área puede bastar, ya que en los pequeños

espacios libres existe una transmisión de las ondas acústicas de forma importante.

53

Entonces, se determinará la pérdida por transmisión requerida en la partición p3, para

ello se utilizarán los datos del Lp promedio en el cuarto de las plantas 3 y 4 y

posteriormente realizar la resta aritmética con los valores del criterio NC-25 para cada

una de las bandas de octava, los resultados se muestran en la Tabla 2.17.

Tabla 2.17 Pérdida por transmisión necesaria en la p3 del cuarto de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio cuarto 3 (dB) 91.3 102.8 97.9 96.4 93.6 88.8

NC-25 (dB) 44.0 37.0 31.0 27.0 24.0 22.0

TL necesaria (dB) 47.3 65.8 66.9 69.4 69.6 66.8

Las cifras que tienen que alcanzar en cuestiones de pérdida por transmisión son

bastante altos, se podría lograr proponiendo un material que permita un aislamiento

acústico adecuado, al considerar que sería un muro uniforme, es decir, sin aberturas o

en el caso, con la menor área de espacios libres posibles. Se demuestra que la fuente de

ruido más crítica para el estudio de grabación es precisamente ésta zona, por lo que se

deben proponer acciones que reduzcan los efectos del ruido.

2.5.2.2 En la zona 4

En cuestión con la partición p4 del cuarto destinado a las plantas eléctricas de la zona 4,

se observa que la mayor parte de la pared está compuesta por louvers, cuenta con un

área de 5.7 m2, y alrededor de éste, un marco de block con 3.07 m2 de área, siendo el

área total de la partición de 8.77 m2.

Los materiales con que se componen los muros divisorios son llamados comúnmente

block macizo ligero, cubierto por una capa de aplanado y pintura vinílica.

Para el calculo de la pérdida por transmisión existente se retomarán las mediciones del

nivel de presión acústica presentes dentro del cuarto de la planta B, y se aplicará la

Ecuación 2.4, de nueva cuenta, considerando únicamente el restando; realizando esta

operación, se restará el nivel de presión acústica presente fuera del cuarto.

En la Tabla 2.18 se muestra el nivel de presión acústica promedio del cuarto de plantas

4, y de los dos puntos de medición que se registraron dentro de él.

Tabla 2.18 Nivel de presión acústica presente en el cuarto de plantas de la zona 4.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 14 (dB) 99.9 103.5 104.6 102.2 98.9 96.3

Lp 15 (dB) 98.7 102.8 105.6 102.0 99.2 96.8

Lp promedio en cuarto 4 (dB) 99.3 103.2 105.1 102.1 99.1 96.6

Las bandas de frecuencia con mayor nivel de presión acústica provocadas por la fuente

siguen siendo las de baja frecuencia, lo que índica que son distintivas de las plantas

eléctricas en cuestión. Se recordará que la planta eléctrica que alberga este espacio es

54

una de las de mayor capacidad, lo que se nota la diferencia ya que se tiene un mayor

nivel en la banda de 500 Hz.

A continuación se llevará a cabo el cálculo de la pérdida por transmisión existente en la

pared p4 de la zona 4, se llevará a cabo haciendo la diferencia del Lp promedio dentro

del cuarto de la planta B y el nivel de presión acústica presente fuera del cuarto. Dichos

valores se indican en la Tabla 2.19.

Tabla 2.19 Pérdida por transmisión existente en p4 de la zona 4.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio en cuarto 4 (dB) 99.3 103.2 105.1 102.1 99.1 96.6

Lp 13 (dB) 93.0 98.7 98.0 96.0 92.0 88.2

TL existente en p4 (dB) 6.3 4.5 7.1 6.1 7.1 8.4

Se concluye que los datos de pérdida por transmisión en la pared p4 de la zona 4

proporcionan un bajo aislamiento acústico que repercute sobre la superficies del

Estudio A, por su composición de la partición conformada de un 65% de louvers y la baja

pérdida por transmisión que éstos proveen y además que ésta se localiza muy próxima

la fuente a los louvers debido a que el cuarto es de reducidas dimensiones y es una de las

máquinas de mayor capacidad.

Una vez obtenido el TL existente, se determinará la pérdida por transmisión necesaria

en la p4, para ello, se considerará al estudio de grabación, al examinar el impacto de

ruido que sufre en la parte más cercana al cuarto donde se alberga la fuente de ruido, es

decir, en la parte trasera del Estudio A. Por lo que primero se determinará la pérdida por

transmisión de la división constructiva del Estudio A en la sección del acceso a los

camerinos, después se determinará cual sería el nivel de presión acústica esperado fuera

del recinto para finalmente obtener el dato de pérdida por transmisión necesaria en la

pared p4.

En la Tabla 2.20 se muestran los niveles de presión acústica presentes en los puntos de

medición 13 (a las afueras del cuarto de la planta A) y 18 (dentro del Estudio A, en la

zona de camerinos), lo que se hará la diferencia de estos niveles, para la determinación

de la pérdida por transmisión de la división constructiva existente del Estudio A

referente a la sección de acceso a los camerinos.

Tabla 2.20 Pérdida por transmisión existente en la pared trasera del Estudio A.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 13 (dB) 93.0 98.7 98.0 96.0 92.0 88.2

Lp 18 (dB) 72.5 75.9 76.3 73.2 65.3 57.0

TL Estudio Trasera (dB) 20.5 22.8 21.7 22.8 26.7 31.2

La división constructiva cuenta con una pérdida por transmisión elevada en altas

frecuencias, siguen existiendo deficiencias en cuanto a bajas frecuencias. Aún así su TL

55

proporciona un aislamiento acústico importante para la reducción de ruido hacia el

Estudio A.

Ahora, se requiere saber cuál es el nivel de presión acústica que se desea a las afueras

del cuarto de la planta A, para posteriormente calcular la pérdida por transmisión

necesaria en la pared p4. Entonces, se calculará el Lp deseado en las afueras del cuarto

de plantas de la zona 4, y hacer la resta con los niveles de presión acústica deseados

dentro del Estudio A, para ello, se hará uso de los niveles de presión acústica

recomendados por los criterios de ruido. El criterio seleccionado será el NC-40, sugerido

para pasillos, debido a que en efecto se encuentra dentro del Estudio A, pero en esta

zona sólo se localizan salas de estancia (camerinos), y quedan separadas de las demás

áreas donde se realizan las operaciones de trabajo. En la Tabla 2.21, se dispondrá de los

valores de la pérdida por transmisión del muro y el criterio de ruido NC-40 para

sumarse y obtener el nivel de presión acústica esperado en el punto 13.

Tabla 2.21 Nivel de presión acústica esperado en el punto 13.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL Estudio Trasera (dB) 20.5 22.8 21.7 22.8 26.7 31.2

NC 40 (dB) 56.0 50.0 45.0 41.0 39.0 38.0

Lp esperado en 13(dB) 76.5 72.8 66.7 63.8 65.7 69.2

Favorablemente se observa que se tiene una mayor tolerancia en bajas frecuencias.

Posteriormente en la Tabla 2.22 se disponen de los niveles de presión acústica en el

interior del cuarto de la planta A que serán restados con los valores de los niveles de

presión acústica esperados a las afueras de éste recinto, para así poder calcular el valor

de pérdida por transmisión necesario en la pared p4.

Tabla 2.22 Pérdida por transmisión necesaria de la pared p4.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio cuarto 4 (dB) 99.3 103.2 105.1 102.1 99.1 96.6

Lp esperado en 13(dB) 76.5 72.8 66.7 63.8 65.7 69.2

TL necesaria en p4 (dB) 22.8 30.4 38.4 38.3 33.4 27.4

Las pérdidas por transmisión a alcanzar son de una magnitud considerable, en su

mayoría arriba de los 20 dB. Hay que tener en cuenta que la pared cuenta con un área

compuesta mayormente por louvers, lo que significa que existirán áreas libres y

facilitarán la transmisión de ruido por lo que se complicará obtener altos niveles de

pérdida por transmisión.

2.5.2.3 En la zona 1

La partición p2 del cuarto de la planta eléctrica de emergencia B perteneciente a la zona

1, está constituida por la abertura perteneciente al desfogue de la planta, y en el exterior

56

cubierta por una hoja doble de louvers. Además de dos pequeñas secciones de área libre

por las cuales pasa cableado eléctrico hacia el exterior. Las paredes están compuestas

del mismo material que el cuarto de la zona 4, es decir, de block macizo ligero, cubierto

con una capa de aplanado y pintura vinílica.

Para determinar la pérdida por transmisión existente en la pared p2, al igual que en los

ejemplos anteriores, se aplicará la Ecuación 2.4, considerando como Lp1 el nivel de

presión acústica en el cuarto con la planta eléctrica en funcionamiento y Lp2 las

mediciones de nivel de presión acústica en el punto 1.

Por principio, a las mediciones correspondientes al nivel de presión acústica de los

puntos capturados dentro del cuarto de la zona 1, se les aplicará la suma de promedios

(Ecuación 2.1) es decir, a los puntos 2 y 3. En la Tabla 2.23, se muestran los valores del

espectro acústico de estas mediciones y el nivel promedio.

Tabla 2.23 Nivel de presión acústica promedio del cuarto de la zona 1.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 2 (dB) 96.4 102.8 103.1 102.7 98.8 95.6

Lp 3 (dB) 98.0 102.5 101.1 100.7 96.7 93.8

Lp promedio (dB) 97.3 102.6 102.2 101.8 97.9 94.8

Cabe destacar que las mediciones, cuentan con cierta similitud a las obtenidas en la zona

4, las magnitudes de las mediciones son similares. Se recordará que las plantas de dichas

zonas son del mismo tipo.

Se procederá entonces al calculo de la pérdida por transmisión en la pared p2. Ahora, se

tienen los valores del Lp del cuarto y se restarán con el Lp en el punto de medición 1,

con ayuda de la Ecuación 2.4, se recordará que sólo se tomaron en cuenta el restando. En

la Tabla 2.24 se muestran dichos valores y la pérdida por transmisión existente del

muro.

Tabla 2.24 Pérdida por transmisión existente en la pared p2 de la zona 1.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio cuarto 1 (dB) 97.3 102.6 102.2 101.8 97.9 94.8

Lp 1 (dB) 94.3 99.7 97.7 95.6 91.6 87.8

TL existente en p2 (dB) 3.0 2.9 4.5 6.2 6.3 7.0

La pérdida por transmisión de la partición p2 es baja, a razón que existen aberturas a lo

largo de su extensión, a pesar de ser constituido por block macizo ligero, un material que

por su constitución proporciona un aislamiento acústico importante. Otra razón

principal, es que la medición se realizó frente al desfogue de la planta, donde se capturó

el ruido producido por esa sección de la planta, que se considera que es la parte que

produce la mayor cantidad de ruido.

Para determinar la atenuación por distancia del ruido producido por la planta A hasta

los límites del Estudio A, con objeto de conocer si sus efectos de ruido que genera la

57

planta son importantes sobre el estudio de grabación, se aplicará entonces la Ecuación

2.3, y se sustituirá el nivel de presión acústica en el punto de medición 1, la distancia r’

es la distancia entre donde se tomaron las lecturas a la colindancia con el recinto que

alberga la fuente de ruido (2 m) y r siendo la distancia del punto de medición 1 hasta la

colindancia con el Estudio A (23.25 m).

Por ejemplo para la banda de octava de 125 Hz:

(

) (2.3)

(

)

La operación anterior se repetirá para cada banda de octava de interés; la Tabla 2.25

contiene los datos de la atenuación por distancia de ésta fuente de ruido hasta los limites

del estudio de grabación.

Tabla 2.25 Niveles de presión acústica generados por la planta B en la colindancia del Estudio A.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp (dB) 73.0 78.4 80.4 74.3 70.3 66.5

Para determinar si esta fuente contribuye al ruido que impacta sobre el Estudio A, se

realizará la comparación entre sus Lp y si la diferencia entre mediciones marca más de

los 10 dB, se considera que ésta fuente de ruido no contribuye al ruido presentado

dentro del Estudio A. Por lo que a continuación se disponen los niveles de presión

acústica registrados en el punto 1, y se muestran en la Tabla 2.26.

Tabla 2.26 Niveles de presión acústica generados por la planta B en el punto de medición 1.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp 1 (dB) 94.3 99.7 97.7 95.6 91.6 87.8

Ya que la diferencia entre niveles es más de 10 dB entre los niveles de presión acústica,

se descartará esta fuente, debido a que el ruido que produce no afecta de manera

considerable al estudio de grabación de televisión.

Capítulo 3

PROPUESTA DE SOLUCIÓN

59

Para lograr una reducción de ruido lo suficientemente importante con el objetivo de que

la transmisión de ruido hacia el Estudio A sea dentro de los niveles recomendados, se

decidió desarrollar el aislamiento acústico en las paredes de los cuartos que albergan a

las máquinas eléctricas. Específicamente analizar y posteriormente proponer materiales

para el recubrimiento de los muros interiores en los recintos, que nos permitan atenuar

los niveles de presión acústica emitidos por las plantas eléctricas de emergencia.

Por ello es clave el tema de las pérdidas por transmisión (TL) en los muros. Es necesario

definir que pérdida por transmisión queremos obtener en cada muro, y tomar las

decisiones de cuales son las divisiones constructivas que necesitan un tratamiento y por

consiguiente reflejen una disminución del problema. Después de ello, se debe hacer una

revisión de las características de los distintos materiales disponibles que tengan la

facultad de atenuar los niveles de ruido en el grado necesario y en el intervalo de

frecuencias de interés.

Es deseable seguir el siguiente razonamiento: que la pérdida por transmisión compuesta

propuesta con los materiales seleccionados sea menor a la pérdida por transmisión

compuesta necesaria.

La propuesta de los materiales se basa en aprovechar el recurso existente en los cuartos,

es decir, sus paredes, llevando a cabo una semejanza entre las características de los

materiales con los datos experimentales que se reportan en la literatura, para que en el

momento de su implementación su comportamiento sea de forma similar a lo expresado

teóricamente.

A continuación, a causa de se tienen varias zonas y fuentes de ruido, se examinarán por

separado de acuerdo a sus segmentaciones por zona. Esto de acuerdo al orden de

preponderancia, basado en el impacto de niveles de ruido sobre el Estudio A.

3.1 En la zona 3

Esta zona contribuye predominantemente con la transmisión de ruido al Estudio A, a

causa de su cercanía con dicho espacio y porque en sus confinamientos se instala una de

las plantas la cual se mantiene funcionando durante todo el periodo de emergencia. Es

por ello que se le dará una propuesta de aislamiento acústico a los muros que se

describen a continuación.

3.1.1 Pared p2

La partición que necesita mayor atención es la denominada pared p2, debido que frente

a esta división constructiva, se encuentra el departamento de Telepuerto y a un costado

la puerta de acceso al Estudio A.

Esta partición se compone de un muro construido con tabique cerámico hueco, con dos

accesos hacia el cuarto considerados como áreas libres de 8.2 m2 y 3.8 m2, una sección

de muro que en la parte superior cuenta con un área de louvers de 1.12 m2 y un área de

pared de 10.2 m2, teniendo un total de superficie de 23.32 m2.

60

Ante los altos niveles de presión acústica generados por la planta presentados en el

cuarto, se decidió que los espacios libres se les instalara una barrera física, es decir, en el

área libre de 8.2 m2 se le instalará una puerta acústica, mientras que en el área de 3.8 m2

se construirá el muro divisorio correspondiente, análogamente, se hará en la ventana de

los louvers, quedando como un área de 15.12 m2 de pared sólida y 8.2 m2 de la puerta

acústica. Se tomó la decisión tras evaluar una gran cantidad de posibles soluciones al

problema, la causa más importante fue que cualquier abertura en el muro, su pérdida

por transmisión baja considerablemente y existiría la trasmisión de ruido hacia el

recinto de grabación de televisión, siendo así no se llegaría al resultado deseado y como

consecuencia, el objetivo de este estudio no se cumpliría.

El material que se plantea para los muros, la literatura se refiere a el a base de block. Ya

que el material con el que está construido el cuarto es tabique de una densidad de 140

kg/m2, se considera aproximada a la del block de 147 Kg/m2, por lo que se hará uso de el

para la propuesta de solución.

La partición propuesta se compondría por los siguientes materiales:

1 muro sólido de block de concreto de 9 cm de espesor (147 Kg/m2).

1 espacio de 60 cm entre muros.

1 Panel de fibra de vidrio rígida de 6.5 cm de espesor .

1 muro sólido compuesto por block de concreto de las mismas características que

el anterior.

1 panel de tablaroca de 1.6 cm.

El arreglo de la pared físicamente consistiría en algo similar a lo mostrado en la Figura

3.1. Se aprovechará la pared existente en el cuarto (considerándola como el segundo

muro) por lo que se tendría que instalar en el exterior del cuarto un panel de tablaroca,

mientras que en el interior se construiría otro muro de block dejando entre ellos el

espacio de aire correspondiente.

Figura 3.1 Pared propuesta a base de Block.

61

La pérdida por transmisión de la pared propuesta a base de block se contiene en la Tabla

3.1 en bandas de octava.

Tabla 3.1 Pérdida por transmisión de la pared propuesta a base de block.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL pared propuesta(dB) 57.0 65.0 76.0 82.0 86.0 83.0

La propuesta de la puerta acústica es elegida a razón del tamaño de área libre que

tendrá que sustituir. Se compone de hoja doble que tendría 83 mm de espesor y se

dispone de un marco y hoja metálicos en chapa pulida de 1.5 mm de espesor, rellena de

diversos materiales fonoabsorbentes. Debido a que no se dispone del esquema de las

dimensiones de la puerta de hoja doble, en la Figura 3.2 se especifican las dimensiones

de una puerta simple, que resultaría de un modelo similar a la doble con la

consideración de existir otro elemento de iguales características contiguo.

Figura 3.2 Dimensiones de la puerta acústica propuesta.

La pérdida de transmisión compuesta de la puerta acústica se ubica en la Tabla 3.2.

Tabla 3.2 Pérdida por transmisión de la propuesta de la puerta acústica.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL puerta propuesta(dB) 34.0 43.0 44.0 42.0 47.0 51.0

La Figura 3.3 se ilustra el modelo físico con la pared p2 propuesta, quedará un área de

15.12 m2 como pared sólida y 8.2 m2 correspondiente a la puerta acústica.

62

Figura 3.3 Vista tridimensional de la pared propuesta p2 en la zona 3.

Una vez que se tienen los datos por pérdida por transmisión del material en cuestión, se

calcularán sus respectivos coeficientes de pérdida por transmisión (τ) para cada banda

de octava empleando la Ecuación 3.1, en el siguiente ejemplo se determinará el

coeficiente de TL en la banda de octava de 125 Hz

(3.1)

Se recordará que el valor de TL a cada banda de octava es distinto, por lo que se debe

calcular para el resto de las bandas. De forma análoga se aplicará la Ecuación 3.1 para el

calculo del coeficiente de TL en este caso para el segundo elemento que conforma la

partición, es decir la puerta, para ello se empleará su TL a 125 Hz y se sustituirá como se

muestra a continuación:

En resumen para la banda de 125 Hz, se tiene:

A sección 1 = A puerta = 3.8 m2 τ sección 1 = τ puerta a 125 Hz =

A pared = 19.52 m2 τ pared = τ block a 125 Hz =

A total = 23.32 m2

Después de la determinación de los coeficientes de TL, se definirán las pérdidas por

transmisión compuesta de la partición en cuestión, para ello, se aplicará la Ecuación 3.2,

correspondiente a la ecuación de la pérdida por transmisión compuesta, que indicará el

parámetro de TLc con los materiales propuestos en la partición p2. A modo de

ejemplificación se sustituyen los valores a una frecuencia de 125 Hz.

63

∑

(3.2)

Una vez concretado el procedimiento en todas y cada una de las bandas de octava, se

determina el espectro de perdida por transmisión propuesta en la partición del p2 del

cuarto de la zona 3, en las 6 bandas de octava que se emplean en el presente estudio, los

resultados se ilustran en la Tabla 3.3.

Tabla 3.3 Pérdida por transmisión de la pared p2 propuesta de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TLc de p2 propuesta (dB) 31.3 33.0 40.5 43.8 44.3 42.0

La pérdida por transmisión compuesta en la pared p2 superó en valores a la pérdida por

transmisión necesaria, así que el aislamiento acústico es adecuado. Las modificaciones

que se le hicieron al presente muro son drásticas ya que se cerraron sus áreas libres

disponibles, por lo que necesitará de ventilación forzada para mantener el

funcionamiento óptimo de las plantas.

Para saber el resultado dentro del Estudio A, se retomarán los datos de las tablas

anteriores, del Lp promedio del cuarto que alberga las plantas 3 y 4, haciendo la resta

con la TL del muro propuesto, para después realizar la resta con las pérdidas de

transmisión que brinda la pared del Estudio A, y así se podrá conocer el nivel de presión

acústica en el Estudio A. La Tabla 3.4 muestra los datos anteriores y se muestra el nivel

de presión acústica dentro del estudio de grabación.

Tabla 3.4. Nivel de presión acústica esperado en el estudio A.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio cuarto 3 (dB) 91.3 102.8 97.9 96.4 93.6 88.8

TLc propuesta (dB) 31.3 33.0 40.5 43.8 44.3 42.0

TL existente (dB) 30.4 32.9 40.1 37.0 33.3 35.6

Lp esperado en Estudio 29.6 36.9 17.3 15.6 16.0 11.2

En la Figura 3.4, se despliegan las gráficas correspondientes al nivel de presión acústica

esperado en el Estudio A, en comparación al criterio de ruido NC 25, recomendado para

estudios de grabación de televisión.

64

Figura 3.4 Nivel de presión acústica en Estudio A, con la propuesta de aislamiento en la p2.

La concatenación de datos ilustra que los niveles de presión acústica que se presentarán

en el Estudio son bajos y cumplen con el criterio de ruido NC-25 en todas las bandas de

octava. Se observa que el mayor problema se presenta en las bajas frecuencias mientras

que en las bandas de altas frecuencias sufre una atenuación importante aunque en la

realidad sí se presenten en niveles bajos pero no a la cantidad que se determinó en el

cálculo. Las consideraciones que se deben tener en el cuarto, es de suministrarlo con

ventilación forzada, para que el aire se mantenga circulando en la extensión del cuarto y

la fuente de ventilación se recomienda ubicarla dentro del recinto para no afectar los

resultados de los Lp de la propuesta.

3.1.2 Pared p3 La propuesta de aislamiento acústico de la partición p3, consiste básicamente en

construir una pared como la de las especificaciones comentadas en el punto 3.1.1. La

pared se construye a base de una pared de block dejando un espacio de 6 cm,

adicionándole un panel rígido de fibra de vidrio a la pared existente en el cuarto debido

a sus propiedades, y en la parte exterior se le agregará un panel de tablaroca.

El área que conforma mayormente por una área de sólida de tabique de 14.21 m2, y una

abertura pequeña de 0.04 m2, el área total de la pared es de 14.25 m2. En la Figura 3.5, se

muestra el modelo de solución a la pared p3.

Figura 3.5 Vista tridimensional de la pared propuesta p3 en la zona 3.

65

Se considerará que en ésta partición los espacios libres, sean totalmente sellados y así

obtener los valores de la pérdida por transmisión propuesta en la p3 son los mismos a

los presentados en la Tabla 3.1, es decir, a los datos del arreglo acústico. Después se

calcularán los coeficientes de pérdidas por transmisión en cada banda de octava.

Tabla 3.1 Pérdida por transmisión de la pared propuesta a base de block.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL block propuesto(dB) 57.0 65.0 76.0 82.0 86.0 83.0

La pérdida por transmisión compuesta del muro propuesto es superior al TL necesario,

a excepción de la banda de 250 Hz, que faltó 0.8 dB para poder satisfacer la condición.

Como se observa, es difícil reducir las frecuencias bajas, aunque la propuesta es muy

buena en el demás rango de frecuencias.

En la Tabla 3.5 se contiene del nivel de presión acústica en el Estudio A, con la pared p3

propuesta, al igual que los valores del Lp promedio del cuarto que se resta con las

pérdidas de transmisión del muro propuesto.

Tabla 3.5 Nivel de presión acústica en el Estudio A con la pared p3 propuesta.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

LP promedio cuarto 3 (dB) 91.3 102.8 97.9 96.4 93.6 88.8

TL propuesta p3 z3 (dB) 57.0 65.0 76.0 82.0 86.0 83.0

LP con p3 (dB) 34.3 37.8 21.9 14.4 7.6 5.8

En la Figura 3.6 se ilustra la gráfica de comparación entre el nivel de presión acústica

existente en el Estudio A, con el criterio de ruido NC 25, sugerido para estudios de

grabación de televisión.

Figura 3.6 Nivel de presión acústica en Estudio A, con la propuesta de aislamiento en la p3.

66

Los valores presentados dentro del Estudio A, con esta propuesta de solución, cumplen

los con los criterios de ruido NC-25, cuando se encuentran las plantas en

funcionamiento. La excepción se localiza en la banda de octava de 250 Hz, sobrepasa la

recomendación por una diferencia de 0.8 dB. Los criterios lo permiten hasta una

tolerancia de 3 dB más en por lo menos 2 bandas de octava, así que se cumple con el

objetivo. Para que este muro sea considerado como pared sólida se recomienda la

aplicación de un sellador como la espuma de poliuretano expandido o algún material

similar en donde se encuentra la perforación o áreas libres.

3.2 En la zona 4

3.2.1 Pared p4 La partición p4, es la división constructiva que colinda con el acceso principal al Estudio

A y el pasillo en donde se ubican los accesos hacia el mismo. El área que conforma la p4

mayormente son los louvers, constituido en tres secciones, su área total es de 5.7 m2,

mientras que el marco sólido que lo rodea tiene un área de 3.07 m2.

Es por esta razón es que se pone énfasis en el uso de los louvers se hace notar que el

área de louvers es la que abarca mayores dimensiones en la pared. De acuerdo con las

especificaciones planteadas en el punto 3.1.1, a razón de modificar en lo más mínimo sus

condiciones de ventilación se sugiere el uso de louvers, por ello; se proponen los louvers

ALV-LV-24, de 60 cm de ancho, o en su caso sus similares. La pared vendría dispuesta

como se muestra en la Figura 3.7.

Figura 3.7 Pared p4 propuesta en la zona 4.

Se observa que en la primer sección se encuentra la puerta de acceso hacia el cuarto de

unas dimensiones de 2 x 0.7 m, enseguida de este elemento quedaría la hoja doble de

louvers y cada una tendría las dimensiones de 1.2 x 2 m por cada hoja. Para realizar el

67

cálculo de TL de la propuesta de solución de p4 se dispondrán de los datos como la

pérdida por transmisión de los louvers ALV-LV-24 se muestra en la Tabla 3.6

Tabla 3.6 Pérdida por transmisión de los louvers ALV-LV-24.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL louvers ALV-LV-18 (dB) 16 17 25 31 29 26

A razón que en la aplicación de la ecuación de TL compuesta, de forma análoga como se

ejecutó en el capítulo 2, se tienen que utilizar los coeficientes de pérdidas por

transmisión para cada banda de octava, por lo que se aplicará la Ecuación 2.3. En el

siguiente ejemplo, se determinará el coeficiente de TL para la banda de octava de 125

Hz, sustituyendo el valor de correspondiente a la frecuencia en la ecuación.

En cuestión a las áreas sólidas, es decir en el área donde existe la pared, la propuesta de

los materiales será idéntica a lo que se expuso en el punto 3.1.1. Se propone un arreglo

de cuatro elementos, conformada por una pared de block, un espacio de 6 cm entre el

siguiente elemento que es un panel de rígido de fibra de vidrio adherido a la partición ya

existente, por último, en la parte exterior del cuarto se adicionará un panel de tablaroca

de 1.6 cm de grosor.

Como ejemplo, se demostrará el cálculo en la banda de octava de 125 Hz, acorde a la

partición p4 de la zona 4 propuesta se tienen en resumen los siguientes datos:

A sección 1 = A louvers = 5.7 m2 τ sección 1 = τ louvers a 125 Hz = 0.025

A pared = 3.07 m2 τ pared = τ arreglo block a 125 Hz =

A total = 8.77 m2

Sustituyendo la Ecuación 2.4 con estos valores:

El procedimiento anteriormente reportado se aplicará a cada una de las seis bandas de

octava. En la Tabla 3.7 se contienen los valores de pérdida por transmisión compuesta

con los materiales propuestos para la partición p4.

68

Tabla 3.7 Pérdida por transmisión propuesta de la pared p4 de la zona 3.

Frecuencia central 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

TL propuesta (dB) 17.9 18.9 26.9 32.9 30.9 27.9

Aunque no se logró igualar a los valores deseados en la TL necesaria, la atenuación que

brinda esta partición propuesta, será de gran ayuda para mitigar el problema de ruido

que afecta al Estudio A. A comparación de la pared existente se nota un aumento

importante en sus pérdidas por transmisión, por ejemplo: tan sólo en la banda de 125

Hz, tiene la capacidad de atenuar casi 12 dB más que el muro existente, lo que se podría

referirse como que daría un aislamiento acústico de casi del cuádruple de su capacidad

mayor al que lo tiene el actual. En las demás bandas de frecuencia, la mejoría es aún más

importante ya que por ejemplo en las altas frecuencias alcanza una mayor capacidad de

aislamiento acústico.

Se eligió proponer la mejora en este muro, puesto que la contribución de ruido que la

planta A hace sobre el pasillo de acceso es severa, ya que este es el lugar donde la fuente

transmite el ruido directamente hacia el Estudio A.

Para ejemplificar la transmisión del nivel de presión acústica generada por la planta A

en la parte trasera de camerinos del Estudio A, se realizará las operaciones matemáticas

de diferencia a cada una de las particiones que se encuentran en una de las trayectorias

directas, por lo que se concatenan los datos disponibles para tener una cifra aproximada

del Lp esperado. Al tomarse en cuenta el nivel de presión acústica que se tiene dentro

del cuarto de plantas eléctricas cuando se encuentran funcionando y se aplica la resta

aritmética a la TL propuesta para la partición p4, se tendrá el valor del Lp esperado a las

afueras del cuarto de la planta A, después, se le restará el valor de pérdida por

transmisión que brinda la división constructiva del estudio en la parte trasera, para así

obtener el nivel de presión acústica esperado presente en el Estudio A, en lo que

concierne a la sección de los camerinos, la siguiente Tabla 3.8 contiene dichos datos.

Tabla 3.8 Nivel de presión acústica esperado dentro del Estudio A, en la sección de camerinos.

Frecuencia central

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1KHz 2KHz 4KHz

Lp promedio cuarto 4 (dB) 99.3 103.2 105.1 102.1 99.1 96.6

TL propuesta p4 (dB) 17.9 18.9 26.9 32.9 30.9 27.9

TL existente Estudio Trasera (dB) 20.5 22.8 21.7 22.8 26.7 31.2

Lp esperado en Estudio Trasera 60.9 61.5 56.5 46.4 41.5 37.5

Se observa que al interior del pasillo de camerinos del Estudio A, se tendrá un nivel de

presión acústica de 61.5 dB en 250 Hz, lo que refleja una gran mejora, debido a que en el

orden de bajas frecuencias el nivel de presión acústica se disminuye, y que por otra

parte al tener una ventaja de aunarse a las múltiples divisiones constructivas y

considerando a los camerinos la distancia hacia el escenario, podría hacer una

contribución mucho menor de ruido a comparación de la que se tiene actualmente.

69

En la Figura 3.8 se muestra el gráfico de comparación entre el nivel de presión acústica

esperado en comparación con el criterio de ruido NC-40 recomendado para pasillos o

vestíbulos dentro de la zona de camerinos.

Figura 3.8 Nivel de presión acústica en Estudio A, con la propuesta de aislamiento en la p4.

Se demuestra que al considerarse la partición propuesta p4, desgraciadamente no se

cumple con las recomendaciones del criterio de ruido NC 40, aunque son los valores

cercanos. La reducción de ruido es importante, ya que al estar compuesta la partición

mayormente por louvers, brinda un aislamiento acústico de alta magnitud, por lo que se

verá beneficiado directamente el Estudio A, tanto en sus áreas de interés como en las

áreas aledañas.

3.4. Presupuesto del proyecto

3.4.1 Cotización de materiales.

Para la estimación en cuanto a los materiales referentes a la mampostería, como block,

cemento, tablaroca etcétera; se consultó en costo en la casa de materiales más cercana a

la institución ubicada en la zona centro de la Ciudad de México. Los precios vienen en

expresados en pesos mexicanos e incluyen I.V.A.

En cuanto a los materiales referentes a los louvers acústicos, no se encontró el costo del

fabricante en específico, no obstante, se consiguieron los precios de los louvers con

características similares de un fabricante europeo (Acústica Integral); la puerta acústica

es de los mismos fabricantes, tienen distribuidores autorizados en México y se localizan

dentro del área metropolitana de la Ciudad de México. Los precios vienen expresados en

pesos mexicanos, realizando la correspondiente conversión de moneda, sugiriendo un

tipo de cambio del día que se realizó la cotización, es de $17.77 pesos mexicanos por 1

Euro (1 de agosto de 2014).

70

El presupuesto se dispondrá ordenado de acuerdo a cada división constructiva, en las

tablas siguientes.

En la Tabla 3.9 se muestra el presupuesto referente a los materiales propuestos a la

partición p2 de la zona 3.

Tabla 3.9 Cotización de materiales de la partición p2 de la zona 3.

Cantidad Descripción Precio Unitario Subtotal

210 Block macizo ligero $ 9 $ 1890

4 Varillas 3/8 $ 100 $ 400

36 Concreto

(Arena,grava,cemento)

$ 28 $ 1008

1 Gastos adicionales

(Arillos,alambre, agua)

$ 200

7 Panel de yeso 5/8

Panel Rey

$169 $ 1183

22 Panel de fibra de vidrio rígido 2 ½’’

Owens Corning. Serie 700

$ 165 $ 3630

1 Puerta acústica de hoja doble, sin visor.

RS5c/23.Acustica Integral.

$ 66500 $ 66500

Total: $ 74,811

En cuanto a la Tabla 3.10, se contienen las cifras del presupuesto referente a los

materiales propuestos en el muro p3 de la zona 3.

Tabla 3.10 Cotización de materiales de la partición p3 de la zona 3.

Cantidad Descripción Precio Unitario Subtotal

198 Block macizo ligero $ 9 $ 1782

4 Varillas 3/8 $ 100 $ 400

34 Concreto

(Arena,grava,cemento)

$ 28 $ 959

1 Gastos adicionales

(Arillos,alambre, agua)

$ $ 180

6 Panel de yeso 5/8

Panel Rey

$ 169 $ 1014

20 Panel de fibra de vidrio rígido 2 ½’’

Owens Corning. Serie 700

$ 165 $ 3300

3 Sellador de espuma expansiva (340 g) $ 115 $ 345

Total: $ 7980

La Tabla 3.11 contiene los precios referentes al presupuesto de los materiales

propuestos para el muro p4 de la zona 4.

71

Tabla 3.11 Cotización de materiales de la partición p4 de la zona 4.

Cantidad Descripción Precio Unitario Subtotal

45 Block macizo ligero $ 9 $ 405

2 Varillas 3/8 $ 100 $ 200

17 Concreto

(Arena,grava,cemento)

$ 28 $ 476

1 Gastos adicionales

(Arillos,alambre, agua)

$ $ 80

3 Panel de yeso 5/8

Panel Rey

$169 $ 507

6 Panel de fibra de vidrio rígido 2 ½’’

Owens Corning. Serie 700

$ 165 $ 990

1 Puerta de louvers acústicos.

RS-R/06. Acústica Integral

$ 117903 $ 117903

Total: $ 120,561

3.4.2 Cotización de mano de obra

En cuanto a los trabajos de mampostería, se cotizó el costo en base al tipo de edificación

y también a su costo de construcción por metro cuadrado. Por lo que respecta a la

instalación de los louvers y la puerta acústica se hizo una aproximación con el mismo

número de personal que el anterior. El costo varía debido al manejo de la materia prima

con la que se desarrolla el trabajo y en la siguiente Tabla 3.12 se disponen los costos

referentes a la mano de obra.

Tabla 3.12 Cotización mano de obra

Concepto Salario Total

Construcción $ 150

m2

34 m2 $ 5100

Instalación de paneles (fibra de vidrio/ tablaroca) $ 220

por pieza

50 paneles $ 11000

Instalación de louvers $ 10000 1 pieza $ 10000

Instalación de puerta acústica $ 12500 1 pieza $ 12500

Total: $ 38,600

3.4.3 Cotización Total

Una vez que se cuentan con los datos del costo de materiales y mano de obra, se lleva a

cabo la sumatoria total de los costos del proyecto y se integra el importe por concepto

de ingeniería. En la Tabla 3.13 se muestra el monto total expresados en pesos

mexicanos.

72

Tabla 3.13 Cotización total

Material Precio

Materiales $ 120,561

Mano de obra $ 38,600

Ingeniería $ 24,000

Total $ 159,185

73

Conclusiones

La problemática que se presenta al rededor del área de plantas eléctricas es sumamente

compleja, ya que las fuentes que provocan ruidos permanentemente son 3 plantas de

emergencia eléctrica y la valoración de cada una de ellas representa un caso especial.

La valoración que se realizó en el área de las plantas eléctricas de emergencia cumplió el

objetivo planteado, ya que se hizo un análisis de las fuentes de ruido que afectan al

Estudio A, y a sus diversas áreas. El aislamiento acústico que se propone, está basado en

función a las pérdidas por transmisión de cada una de las divisiones constructivas que

permiten que dicho aislamiento sea el adecuado y así reducir los niveles de ruido hacia

el exterior de los recintos que albergan las plantas eléctricas.

De igual forma se cumplen los criterios de ruido con respecto a los nivel de ruido

esperados, para los espacios más críticos como: Estudio A, Telepuerto. También existe

un cumplimiento de las normas ambientales como la norma 005.

Los niveles de presión acústica generados por las plantas eléctricas de emergencia son

de magnitudes considerables, predominando en bajas frecuencias, es por eso que los

muros deben tener la capacidad para efectuar un aislamiento acorde a las características

físicas. Otra consideración es que se tenga el suficiente espacio para poder mantener

adecuadamente las condiciones de ventilación de las plantas para evirtar efectos

adversos.

Con el desarrollo de esta propuesta se considera haber logrado el aislamiento en todos

los cuartos que albergan las plantas que provocan mayor impacto de ruido sobre el

Estudio A, aunque en algunos casos la pérdida por transmisión necesaria no era posible

alcanzar por los niveles de ruido tan altos, pero al tomar en cuenta la pérdida por

transmisión de las demás particiones, el nivel de presión acústica resultante en los

recintos de interés como el Estudio A y el área de Telepuerto, se cumplía con el objetivo.

Las consideraciones que se tienen en cada una de las propuestas mejorarían

notablemente el aislamiento, por lo que se tienen que complementar con las

recomendaciones realizadas en cada uno de los casos, para obtener unos mejores

resultados.

Es importante para las demás áreas afectadas realizar acciones encaminadas al

mejoramiento en sus condiciones acústicas, que permitan mejorarlas, por ejemplo en el

Estudio A, reducir su ruido de fondo para que pueda cumplir con su criterio NC

correspondiente; en Telepuerto llevar acabo un estudio el cual pueda determinar un

tratamiento de aislamiento acústico, para así poder conseguir una solución integral.

74

Referencias

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Rosado Rodriguez, C. (1974). Acústica (Pre-ed.). Editorial Trillas.

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Servín Rivas, I. Apuntes de acústica arquitectónica.

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