Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil Acstica Profesor Patrocinante: Dr. Enrique Surez S. Instituto de Acstica Universidad Austral de Chile Profesor Informante: Dr. Jorge Sommerhoff H. Instituto de Acstica Universidad Austral de Chile Profesor Informante: Dr. Jorge Arenas B. Instituto de Acstica Universidad Austral de Chile Elaboracin de mapa de ruido de la ciudad de Valdivia mediante software de modelacin utilizando mtodos de simplificacin. Tesispresentadacomoparte delosrequisitosparaoptaral TtuloProfesionalde Ingeniero Civil Acstico. Nicols Andrs Bastin Monarca Valdivia Chile Junio 2013 DEDICADO A MI PADRE Y A LA YAYITA, QUE EN PAZ DESCANSEN AGRADECIMIENTOS Quisiera agradecer a mis padres y hermana por su eterno amor, apoyo y cario durante todo este tiempo. Sin duda han sido fundamentales para poder completar de forma exitosa esta linda etapa universitaria. TambinagradeceramiqueridaValentina,porestarsiempreahcuidndomey ayudndome a ser cada da mejor, espero que estemos juntos mucho tiempo ms. Nopuedodejardeladoalrestodelafamilia,enespecialalTataylaTana,quenos ayudaroncuandotodosevenaabajoyquedeunaformauotranoshandadoesperanza cuando las cosas no han estado bien. Adems, debo agradecer a todos mis amigos, que siempre te animan y te ensean cosas que nunca ves en las aulas. En especial a mis compaeros de banda de ARGE, que en todos estos aos tocando juntos, ya son como mis hermanos. TambindeboagradeceramiscompaerosdelaComisinOrganizadoradel INGEACUS2011,JonathanJonyOberreuter,GabrielGaboGonzalzyMarcoBig BossGaeteytambinalosdelaComisinColaboradora,MximoVolcnTorresy Osvaldo Pelao Cuadrado. Juntos logramos realizar un congreso internacional fenomenal, realmente son muy buenas personas y estoy seguro que sern excelentes profesionales. Nunca hay que olvidar a la gente que colabora de alguna forma en el desarrollo de los trabajos,esporesoquedebomencionardeformaespecialaCarlosSaavedra,quesibien nolopudeconocerenpersona,fuevitalenlaetapaderealizarlaclasificacinvialdela ciudad, ya que no existe una clasificacin vial oficial de Valdivia. Muchas gracias por toda la ayuda.OtrapersonaquemebrindinformacinmuyimportantefueOlgaBarbosaytodosu equipo de trabajo, que me facilitaron informacin cartogrfica actualizada de toda la ciudadde Valdivia. Muchas gracias por esa gran ayuda. Finalmente, a todas las personas del Instituto de Acstica, a la seora Carolina, Hilda y altoVctorquesiempretrabajanmuyduroytealegranelda,alosprofesoresdel Instituto de Acstica que son realmente sensacionales, es un orgullo haber tenido tan buena formacin(odeformacincomodiraelprofesorBarrosjaja).Deboagradecerdeforma especialaEnriqueSurez,quefueunexcelente guaduranteeldesarrollodeestetrabajo, siempre apoyndome en todo lo que necesitaba, dndome consejos, contestando correos de forma inmediata, en fin, realmente un 7 como persona y profesor. I NDICE DE CONTENIDOS RESUMEN .......................................................................................................................... I I IABSTRACT .......................................................................................................................... I V 1. I NTRODUCCI N. ............................................................................................................ 12. OBJ ETI VOS. ..................................................................................................................... 22.1. OBJ ETI VO GENERAL.................................................................................................. 22.2. OBJ ETI VOS ESPEC FI COS. ....................................................................................... 23. ANTECEDENTES GENERALES. ................................................................................... 34. MARCO TERI CO. .......................................................................................................... 44.1. DEFI NI CI ONES. ........................................................................................................... 44.1.1. RUIDO. .................................................................................................................................................. 4 4.1.2. RUIDO AMBIENTAL O RUIDO URBANO. .................................................................................................. 5 4.1.3. RUIDO DE TRNSITO VEHICULAR .......................................................................................................... 5 4.1.4. CURVA DE PONDERACIN A. ................................................................................................................ 5 4.1.5. NIVEL SONORO CONTINUO EQUIVALENTE PONDERADO A (LAEQ,T). ....................................................... 5 4.1.6. NIVEL PERCENTIL (LP). ......................................................................................................................... 6 4.1.7. MAPAS DE RUIDO. ................................................................................................................................. 6 4.2. MODELOS DE PREDI CCI N DE RUI DO DE TRNSI TO VEHI CULAR ............. 84.2.1. MODELO FRANCS NMPB-ROUTES-96. ............................................................................................... 8 4.2.1.1. DESCRIPCIN GENERAL. .................................................................................................................... 8 4.2.1.2. DIRECTRICES DADAS POR COMUNIDAD EUROPEA. ............................................................................. 9 4.2.1.3. MTODO DE CLCULO SIMPLE. .........................................................................................................12 4.2.2. MODELO SUIZO STL-86 .......................................................................................................................13 4.2.3. MODELO ALEMN RLS-90 ..................................................................................................................14 4.2.3.1. PROCEDIMIENTO DE CARRIL LARGO Y RECTO. ..................................................................................16 4.2.3.2. PROCEDIMIENTO DEL SEGMENTO ......................................................................................................17 4.2.4. COMPARACIN ENTRE MODELOS .........................................................................................................18 4.2.5. ELECCIN DE UN MODELO DE PREDICCIN DE RUIDO DE TRNSITO VEHICULAR ..................................21 4.3. METODOLOG A DE VI ALES PARA MEDI CI ONES DE VERI FI CACI N ......... 224.4. AGRUPACI N DE EDI FI CACI ONES. ..................................................................... 294.4.1. BLOQUES DE EDIFICACIONES ...............................................................................................................29 4.4.2. AGRUPACIONES DE EDIFICACIONES .....................................................................................................30 4.4.3. EFECTOS DE SIMPLIFICACIN DE EDIFICACIONES EN NIVELES DE RUIDO EN FACHADA. ........................32 4.5.RECOMENDACIONESGRUPODETRABAJ ODEEVALUACI NALA EXPOSI CI N AL RUIDO DE LA COMI SI N EUROPEA. ........................................... 355. METODOLOG A. ........................................................................................................... 405.1. ELABORACI N DE MAPA DE RUI DO DE LA CI UDAD DE VALDI VI A. .......... 405.2. SI MPLI FI CACI N DE V AS Y EDI FI CI OS. ........................................................... 415.3. PUNTOS DE MEDI CI N PROPUESTOS. ............................................................... 44 II 5.4. EQUI POS UTI LI ZADOS. ............................................................................................ 455.5. CRONOGRAMA DE ACTI VI DADES. ....................................................................... 456. RESULTADOS. ............................................................................................................... 466.1. MEDI CI ONES ACSTI CAS Y FLUJ O VEHI CULAR. ............................................ 466.2. MAPA DE RUI DO. ...................................................................................................... 546.2.1. CONSIDERACIONES PARA EL MODELO. .................................................................................................54 6.2.2. MODELO EN EL SOFTWARE CADNAA. ..................................................................................................57 6.2.3. MAPA DE RUIDO DE LA CIUDAD DE VALDIVIA. ....................................................................................59 7. ANLI SI S Y DI SCUSI N. ............................................................................................. 617.1. COMPARACI N ENTRE MODELACI N Y MEDI CI N. ..................................... 617.2. COMPARACI N CON OTROS ESTUDI OS. ............................................................ 647.3. MEDI DAS DE MI TI GACI N. ................................................................................... 677.4. PRXI MOS ESTUDI OS. ............................................................................................ 688. CONCLUSI ONES. .......................................................................................................... 699. BI BLI OGRAF A. ............................................................................................................ 71ANEXO 1: FI CHAS DE MEDI CI ONES ........................................................................... 77ANEXO 2: PLANOSI N SI MPLI FI CACI N ..................................................................... 93ANEXO 3: PLANOCON SI MPLI FI CACI N ................................................................... 94ANEXO 4: NI VELES MODELADOS Y MEDI DOS ......................................................... 95ANEXO 5: MAPA DE RUI DO DE LA CI UDAD DE VALDI VI A ................................... 97 III RESUMEN Unmapaderuidomuestradeformagrficaelefectodediferentesfuentesderuido dentrodeunaciudad.Enestetrabajo,semuestraydiscuteelmapaderuidodetrnsito vehiculardelaciudaddeValdivia.Losresultadosfueronobtenidosmedianteelsoftware CadnaA (ComputerAided Noise Abatement). Seutiliz un mtodo de simplificacin para generarelmapaderuidoconunmenorcostodeimplementacin.Enestesentido,sehan simplificado las edificaciones (en bloques) y el flujo de trnsito vehicular se ha clasificado en categoras. El modelo de ruido de trnsito vehicular que se utiliz es el RLS-90 (modelo Alemn),conocidoportenerunabuenacorrelacinconmedicionesinsitucomparadoen otrosestudiospreviosrealizadosenChile.Atravsdeestemtododesimplificacinfue posible obtener una aproximacin certera para desarrollar mapas de ruido de bajo costo. IV ABSTRACT Anoisemapgraphicallydisplaystheeffectofthedifferentnoisesourcesinacity.In thisworkthenoisemapcorrespondingtothetrafficinthecityofValdiviaisshownand discussed.TheresultsareobtainedusingthesoftwareCadnaA(ComputerAidedNoise Abatement). A simplified method has been used to generate a noise map with a lower cost ofimplementation.Inthissensebuildingshavebeensimplified(inblocks)andthetraffic flowhasbeenclassifiedbycategories.Themodelusedforvehiculartrafficnoisewasthe RLS-90 (German model), known for offering good correlation when compared with in situ measurementsperformedinpreviousstudiesinChile.Throughthissimplifiedmethodit was possible to obtain a reliable approach for developing low-cost noise maps. 1 1. INTRODUCCIN. Laacsticaesunaramadelafsicaqueestudialapropagacindelsonido.Dentrode estaciencia,existendistintasreasdeestudios,comolosonlavibroacstica,laacstica arquitectnica,elcontrolderuido,elaudioprofesionalytambin,laacsticaambiental, que es en donde se enmarca este trabajo. La acstica ambiental, se preocupa de estudiar el ambiente sonoro de distintos lugares, tratando de evaluar en cmo afecta el ruido al medio ambiente y al hombre. El ruido como contaminante del medio ambiente ha crecido en todo el mundo a lo largo de estos ltimos aos. En muchas ciudades los niveles de presin equivalentes diurnos en el exteriorhanllegadoavaloresclaramenteinaceptables(superioresa65dB(A))ymuchos sectoresresidencialesestnenzonasacsticamentedeficientesconnivelesentre55y65 dB(A) [14].La contaminacin acstica es un tema de salud pblica de inters en la actualidad, de la queseconocensusefectosnocivos.Delconjuntodefuentesderuidoqueactualmente forman parte de nuestro catlogo de problemas principales, el ruido de trfico ocupa una posicin destacada, siendo de gran importancia conocer y aplicar tcnicas de evaluacin de su impacto, para la proteccin de las personas en cuanto a contaminacin acstica se refiere [15]. SegnuninformerecinpublicadoporlaOrganizacinMundialdelaSalud:La contaminacinacsticaeslasegundamayoramenazaambiental,traslapolucin,y responsable,segnclculosdelorganismosanitario,de50.000infartoscadaaoen Europa [16]. Porotrolado,teniendoencuentalaeratecnolgicaenquenosencontramos,la utilizacindesoftwareparadesarrollardiversosproblemasdeingenierasehan transformadoenherramientasfundamentalesparapoderelaborartrabajosdealtonivelde precisin, en tiempos oportunos. Actualmente,losmtodosdeclculomediantesoftwareinformticosehan generalizado en la construccin de mapas de ruido e independientemente de sus ventajas e inconvenientesconrespectoalosmtodosdemuestreobasadosenmedidasinsitu, necesitan de stos para verificar los resultados obtenidos [17]. 2 2. OBJETIVOS. 2.1. OBJETIVO GENERAL. -ElaborarelmapaderuidodelaciudaddeValdivia,mediantelaaplicacin de un modelo de prediccin de ruido utilizando mtodos de simplificacin. 2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS. -Generar el mapa de ruido de la ciudad de Valdivia, utilizando el Software de modelacin CadnaA Noise Mapping (CadnaA Estndar). -Analizarlosresultadosobtenidosyrealizarunacomparacinconotros trabajos acsticos relacionados con la ciudad de Valdivia. -Identificarlasreasmsafectadasporelruidodentrodelaciudady proponer medidas de mitigacin de ruido. 3 3. ANTECEDENTES GENERALES. La ciudad de Valdivia fue fundada el 9 de febrero de 1552 por Pedro de Valdivia como Santa Mara la Blanca de Valdivia. Actualmente es la capital de la XIV regin de los Ros y se encuentra unida al resto del pas por la ruta 5 sur, a 841 km de Santiago de Chile (Capital deChile),conaccesosdesdeelnorteporSanJosdelaMariquinayMfil,yporelsur desde Paillaco; cuenta con un Aerdromo, Pichoy, ubicado a 32 kmal norte de laciudad, conposibilidadesdevuelosdirectosnacionales,ycombinacionesconvuelos internacionales [8]. Actualmente,laciudaddeValdiviacuentacon152.000habitantes,yseha transformadoenuneficientecomplejouniversitario,cientfico,industrial,hotelero, extrahotelero y gastronmico [8]. Dentro de la ciudad, est la Universidad Austral de Chile (UACh), que fue fundada en 1954 y a travs de sus 58 aos de vida se ha transformado en un cono social y acadmico muy importante para el sur de Chile. La acstica ha formado parte de esta academia, y se ha desarrolladoenlaUAChdesde1966,aoenquesecrealaEscueladeTecnologaen Sonido,inicindoseen1967lacarreradeTcnicoenSonido.Durantelaexistenciadela acstica como disciplina en la UACh, sta ha evolucionado de manera permanente, lo que en conjunto con las necesidades del entorno, motiv el continuo cambio de la estructura de lacarrerayporende,delaacsticaenestacasadeestudios.Esporestoqueen1976se creaelInstitutodeAcstica;en1981lacarrerasetransformaenIngenieraAcstica;en 2000 finalmente adquiere su forma actual: Ingeniera Civil Acstica. Hoy en da cuenta con un programa de Magster en Acstica y Vibraciones, desde 2008 [9]. Esporeso,quenacelanecesidadderealizaresteestudioenValdivia,laciudadde mayor relevancia dentro del mbito de la acstica latinoamericana. Ya quea pesar de todo eltiempoquellevaestahermosacarreraenlaciudad,noesmuyconocidaparalos valdivianos.Teniendoencuentaestosfactores,setomladecisinderealizaruntrabajo que, adems de ser un desafo ingenieril, cree conciencia acstica dentro de la ciudad. 4 4. MARCO TERICO. 4.1. DEFINICIONES. 4.1.1. Ruido. Fsicamentenohaydistincinentresonidoyruido.Elsonidoesunapercepcin sensorialylaformacomplejadelospatronesdelasondassedenominanruido,msica, palabra, etc. El ruido es un sonido no deseado [10]. Al ser una clasificacin subjetiva, no es posibledefinirelruido.Sinembargo,enalgunassituacioneselsonidopuedeafectar negativamente a la salud debido a la energa acstica que contiene [11]. Elsonidopuedetenerunrangodediferentescaractersticasfsicas,peroslose interpreta como ruido cuando afecta psicolgica o fisiolgicamente en forma negativa a las personas. Que un sonido se clasifique como ruido depende tanto de la experiencia auditiva que produce en las personas, como de su opinin subjetiva sobre el mismo [2] Figura 3.1.- Vista area de la ciudad de Valdivia. Fuente: Elaboracin propia utilizando Google Earth. 5 4.1.2. Ruido ambiental o ruido urbano. LaDirectivadelParlamentoEuropeo[30]definecomoruidoambientalalsonidono deseado o nocivo generado por la actividad humana en el exterior, incluido el ruido emitido pormediosdetransporte,emplazamientosindustrialesoedificiosindustriales.Elruido urbanoincluyetodaslasfuentesderuidoexceptoelruidoalinteriordeloslugares industrialesdetrabajo[11][35].Engeneral,eltrminoruidourbanohacereferenciaal ruido exterior en la vecindad de las reas habitadas [36]. 4.1.3. Ruido de trnsito vehicular. Lasemisionessonorasdeltrficorodadoestndeterminadasbsicamenteporelruido delosmotoresylosdispositivosdeescape.Elruidoproducidoporelcontactodelos neumticosconelpavimentoaumentarpidamenteconlavelocidadyparalosvehculos ligeros, los neumticosy las superficies son las fuentes principales de ruido a velocidades superiores a los 60 km/h. Este lmite podra disminuir a 50 km/h o ms, cuando se apliquen lmites ms rigurosos para las emisiones sonoras de los vehculos. Por lo anterior, el ruido delcontactodelosneumticosconlasuperficiedeberconvertirseenunadelas preocupacionesmsimportantesaconsiderarenlasestrategiasdereduccindelruido.Es tambin relevanteen laszonas urbanas,el comportamiento al volante delconductorcomo unodelosfactoresmsimportantesqueinfluyenenlasemisionessonoras.Lasfuertes aceleraciones y el aumento de la rotacin del motor en situaciones de trfico denso, pueden acarrear emisiones hasta de unos 15 dB (A) por encima de los niveles normales de emisin que resultan de una conduccin ms sosegada [33]. 4.1.4. Curva de ponderacin A. EselniveldepresinsonoramedidoconelfiltrodeponderacinA.Unidaddenivel sonoroalaqueselehaaplicadolareddecompensacinA,enlacualseexpresan habitualmentelosresultadosdelasmedicionesderuidoconfineslegalesoestudios medioambientales [12]. 4.1.5. Nivel sonoro continuo equivalente ponderado A (LAeq,T). EselniveldepresinsonoraponderadoenA,endB(A),quedebetenerunruido constante hipottico, correspondiente a la mismacantidad de energa acstica que el ruido realconsiderado, en unpunto determinado durante el periodo de tiempoT de observacin [18].

{

()

}, (4.1) 6 Figura 4.1.- Curva de ponderacin A. Fuente: [13]. 4.1.6. Nivel percentil (Lp). Dado que los niveles de ruido fluctan ms o menos con el tiempo, esta caracterizacin sellevaacaboutilizandodiferentesnivelesestadsticos.Unmtodoampliamenteusado para medir las variaciones de nivel de presin sonora en el tiempo es realizando un anlisis de distribucin de niveles. ste se cuantifica por medio de la variable llamada percentil Lp, queindicaelnivelendB(A)queessobrepasadoduranteunP%deltiempodemedicin. As, por ejemplo, se tiene el L10, L50 y L90 que son los niveles que han sido excedidos el 10, 50 90% del tiempo,yse usan para las tpicasmedidas promedio de los niveles deruido mximo, la mediana y ruido de fondo respectivamente [2]. 4.1.7. Mapas de ruido. Unmapaderuidoentregainformacinvisualdelcomportamientoacsticodeunrea geogrfica(barrio,pueblo,ciudad,regin,pas),enunmomentodeterminado. Habitualmentelosnivelesderuidosonrepresentadospormediodecoloresamododelas curvas topogrficas en un mapa [19]. La informacin que se puede obtenera partir deun mapa deruido es muytil para la planificacinurbana,comoherramientadeapoyoeneldiseodemedidasdecontrolen ruidoambiental(normasyotrasdisposiciones),paralaproyeccindeactividadesque puedangenerarcambiosenelambienteacstico(evaluacindeimpactoambiental),etc [33]. Lingcomentaqueexistentreshechosimportantesdedestacarenlarealizacinde mapas de ruido: en las ciudades la fuente dominante de ruido es el trfico rodado, no existe unmtodoestandarizadopararealizarmapasderuido,yquelasfluctuacionesdela desviacinestndardelasvariacionesdelasmedidasenunperododetiempo(por ejemplo, un da), pueden ser del orden de 6 a 8 dB [34]. 7 Dentrodelasdistintasmetodologasqueexistenparadeterminarlospuntosde medicin del mapa de ruido, se destacan las siguientes: Metodologa de la cuadrcula o retcula. Metodologa de viales. Metodologa de zonas especficas. Metodologas aleatorias. Metodologas por medios predictivos. Enestetrabajoseutilizlametodologadevialespararealizarmedicionesyluego compararconmediospredictivos.Lospuntosdemedicinseubicaronalolargodelas calles de la ciudad de Valdivia, Posterior a esto se modelaron las vas a partir de los datos medidos y el escenario de modelacin (calles, edificios, curvas de nivel, etc.). 8 4.2.MODELOSDEPREDICCINDERUIDODETRNSITO VEHICULAR. El objetivo de un modelo de prediccin del ruido del trfico rodado es el de disponer de unaherramientaquepermitapreverlosnivelessonorosqueproducirunanuevavade circulacin del trfico rodado o bien una modificacin de una va existente [43]. Existeunagranvariedaddemodelosderuidodetrnsitovehicular,loscualesse diferencian por las ecuaciones que utilizan para realizar los clculos de niveles, los distintos factoresdecorreccinqueempleandependiendodelasituacinquesequieramodelar, entre otras. En la Comunidad Europea es donde se han desarrollado (y usado), lagran mayora de los modelos para la prediccin del ruido de trfico [37]. Steele realiz un estudio comparativo entre los principales modelos de ruido de trnsito [38]. De los resultados, se apreci la disparidad de criterios utilizados por los modelos, los datos que requieren para funcionar y las limitaciones de cada uno [37]. Por este motivo, los modelos de prediccin deberan desarrollarse para cada realidad regional, considerando las caractersticas del parque automotriz, tipo de caminos, hbitos de conduccin, etc [33] [39]. Ahora,teniendoencuentalosestudiosquesehanrealizadoennuestropas,los modelosdeprediccinderuidoquehandadomejoresresultadossonelmodeloalemn RLS-90, el modelo suizo STL-86 y el modelo francs NMPB-Routes-96. El modelo alemn RLS-90 present los mejores resultados(al compararcon medicionesreales) en elestudio realizado en la comuna de Santiago [4]. El modelo suizo, STL-86 present, por otro lado, el mejorcomportamientoparapredecirelruidodetrnsitoenlaciudaddeOsorno[40]. Adems, el modelo francs es, por estos das, el modelo oficial de la Unin Europea [41]. Teniendo esto en cuenta, se procedi a analizar estos tres modelos para elegir el que se ajustase mejor a la realidad de la ciudad de Valdivia. A continuacin, se describe cada uno de los modelos mencionados anteriormente. 4.2.1. Modelo francs NMPB-Routes-96. 4.2.1.1.Descripcin general. Este es el mtodo oficial de la Unin Europea para la caracterizacin acstica del ruido detrnsitorodado,loquequedestablecidoatravsdelaDirectiva2002/49/CE,ensu artculo6[42]yenelanexodelasOrientacionessobrelosmtodosdeclculo provisionales revisados para el ruido industrial, procedente de aeronaves, de trfico rodado yferroviarioylosdatosdeemisionescorrespondientes,establecindoseelmtodode manera extendida [41]. 9 Elmtodo,segnlvarez[40]estdentrodelaEscueladeReferencia1Vehculo,la que se caracteriza por abordar la emisin acstica de un solo vehculo en la vay,a partir deesto,explicarelfenmenodeemisindelconjuntodeltrfico.Ademssecaracteriza por analizar la va por tramos, definidos por sus lmites de velocidad. 4.2.1.2. Directrices dadas por Comunidad Europea. Perfiles longitudinales Este modelo considera tres clases [41]: Unavaotramodevahorizontalcuyapendienteenelsentidodeltrnsitoes inferior al 2%. Una va ascendente cuya pendiente en el sentido del trnsito es superior al 2%. Una va descendente cuya pendiente en el sentido del trnsito es superior al 2%. Para el caso de los perfiles longitudinales, esa categorizacin es perfectamente aplicable avasdeunsolosentido.Encasodeservasdedoblesentido,sedeberanalizarcada sentidoporseparadoyluegoacumularlosresultadosparaobtenerestimacionesms precisas [41]. Tipos de vehculos El mtodo distingue dos tipos de vehculos [41]: Vehculo liviano: menor a 3.5 toneladas. Vehculo pesado: mayor a 3.5 toneladas. Velocidades consideradas Se considera la gama de velocidades entre 20 y 120 km/h. Adems se establece que en cadasegmentodevaanalizado,sedeberconsignarellmitedevelocidad.Cuandoste cambieenunamismava,setendrquedefinirunnuevosegmentodeva,talcomose asever anteriormente. En caso que las velocidades sean menores a 20 km/h, se asume esta ltima como la velocidad a utilizar [41]. Tipos de flujo Eltipodeflujo,parmetroqueescomplementarioalavelocidad,tomaencuentala aceleracin,desaceleracin,cargadelmotoryflujodetrnsitoenpulsosocontinuo.A continuacin se explican las cuatro categoras [41]: 10 1.Flujocontinuo fluido:los vehculos se muevena velocidadescasiconstantesyel flujoesestabletantoenespaciocomoentiempoduranteperodosdealomenos diezminutos.Ejemplos:autopistas,autovas,carreterasinterurbanas,grandesvas urbanas. 2.Flujocontinuoenpulsos:contieneunaproporcinimportantedevehculosen transicin (acelerando o desacelerando) y con variaciones importantes en el tiempo yespacio(concentracionesperidicasdevehculos),aunqueesperfectamente posibledefinirunavelocidadmediaparaunpatrndeflujoestableyrepetitivo durante un perodo de tiempo lo suficientemente largo. Ejemplo: vas de los centros urbanos,accesosazonasresidenciales,vasdeconexinodistribucincon numerosas intersecciones. 3.Flujo acelerado en pulsos: tiene la caracterstica de turbulento,ya que es un flujo en pulsos, aun as una cantidad importante de vehculos est acelerando, por lo que lanocindevelocidadslotienesentidoenpuntosdiscretos,porquenoesestable durante el desplazamiento. Ejemplos: vas rpidas luego de una interseccin o de un peaje. 4.Flujo desacelerado en pulsos: Es lo contrario a lo ltimo, es decir, los vehculos se encuentran desacelerando. Ejemplos: grandes intersecciones urbanas, aproximacin a peajes, entre otros. Emisin sonora Este parmetro caracteriza el aporte de una unidad de vehculo liviano o pesado. Existe la posibilidad de obtener este parmetro a travs de la Ecuacin (4.2).

, (4.2) donde

y V es la velocidad. Otra forma de estimarlo es a travs del baco de la Figura 4.2, donde se distingue entre vehculos livianos y pesados, en funcin de la velocidad y los tipos de flujos descritos en el tipo de flujo. 11 Figura 4.2.- baco para la estimacin del nivel de emisin sonora. Fuente: [44]. Estimacin del nivel de potencia de la va Una vez obtenido el nivel de emisin sonora, se extrapola considerando la composicin totaldelflujovehicular,medianteelusodelaEcuacin(4.3),laquecalculaelnivelde potencia en dB(A) del segmento de va i por banda de octava j.

(),(4.3) donde

es el largo del segmento de va i,es la correccin por pavimento y () es el valorespectralporbandadeoctavaj(paraestosdosltimoscasos,verprrafo Correcciones). Adems:

((

)

(

)

) ,(4.4) donde

y

sonlosnivelesdeemisinsonoradevehculoslivianosypesados respectivamente;

y

sonlascantidadesdevehculoslivianosypesadosperhora respectivamente. 12 Correcciones: () yEnlaTabla4.1semuestralascorreccionesarealizarseportipodepavimento.Por encimadeciertavelocidad,elruidototalemitidoporunvehculoestdominadoporla rodadura, la que depende de la velocidad de circulacin del vehculo, el tipo de pavimento y el tipo de neumtico [41]. Tabla 4.1.- Correcciones por pavimento para el mtodo NMPB-Routes-96. Fuente: [41]. EnlaTabla4.2semuestralascorreccionesporbandasdeoctava,queconstituyenel espectro normalizado de ruido de trfico por bandas de octava con ponderacin A, a partir de lo establecido segn EN 1793-3. Tabla 4.2.- Correcciones por bandas de octava para el mtodo NMPB-Routes-96. Fuente: [41]. 4.2.1.3.Mtodo de clculo simple. El mtodo francs simplificado se basa en el uso de la ecuacin (4.5) [40] [45].

(

) (

), (4.5) donde:

es el nivel continuo equivalente en [dB(A)].

y

son los flujos per hora de vehculos livianos y pesados respectivamente. Clase de pavimentoPavimento poroso < 60km/h 61 - 80 km/h 81 - 130 km/h-1 -2 -3Asfalto liso (hormign o mstique)Cemento, hormign y asfalto rugosoAdoquinado de textura lisaAdoquinado de textura speraCorrecin del nivel de ruido [dB(A)]+0+2+3+6j Frecuencia central banda octava [Hz] R(j) [dB(A)]1 125 -14,52 250 -10,23 500 -7,24 1000 -3,95 2000 -6,46 4000 -11,4 13 E es el factor de equivalencia entre vehculos ligeros y pesados. V es la velocidad en [km/h]. d es la distancia al borde de la carretera en [m].

es la anchura de la carretera en [m]. ParalaestimacindeEpuedeasumirseunaequivalenciaarbitraria,laquedeber validarse de acuerdo a la realidad local donde se aplique el mtodo. Tambin est la opcin (ms exacta) de estimar E segn la Tabla 4.3, la cual da distintos valores de equivalencia en funcin de rangos de velocidad y la pendiente del segmento de va estudiado. Tabla 4.3.- Factor de equivalencia acstica E. Fuente: [46]. 4.2.2. Modelo suizo STL-86. EstemodeloeselmodelooficialdeprediccinderuidodetrnsitoenSuiza[40],el cualpuedecalcularelnivelderuidoenelreceptortomandoencuentavariables correspondientes a la topografa. Esta ltima parte se asocia a la seccin topogrfica de la norma (la cual tiene que ver con la propagacin), donde se obtiene un nivel de emisin de referencia(LRE),a1[m]delcentrodeunacalzadadedosvasocarrilesya1[m]de altura, calculado a travs de la ecuacin (4.5). [( [

]

) ([

])] , (4.6) donde: es la velocidad media de todo el flujo vehicular (incluyendo vehculos livianosy pesados). es la razn entre el nmero de vehculos pesados y la cantidad total de vehculos. I es el flujo total de vehculos per hora. r 2% r = 3% r = 4% r = 5% r 6%110 - 120 km/h 4 5 5 6 690 - 100 km/h 7 7 10 11 1260 - 80 km/h 10 13 16 18 20 14 4.2.3. Modelo alemn RLS-90. TodaladescripcindelmodeloalemnRLS-90sehaobtenidodelanormaoriginal [20]. El nivel de inmisin de una calle o un carril (descrito a travs del nivel de emisin Lm,E) escalculadoconelflujovehicular,elporcentajedevehculospesados,lavelocidad mxima permitida, el tipo de superficie de calle y el gradiente. El nivel sonoro en un punto de inmisin depender de la distancia hasta la fuentey de la altura promedio del rayo que unelafuenteconelpuntodeinmisinsobreelsuelo.Puedesertambinreforzadapor reflexionesodisminuidoporapantallamiento.Lainfluenciadelahumedaddecallenoes considerada. ElniveldeevaluacinLrsirveparalacomparacinconlosvaloresmximosde inmisin.Esigualalnivelponderadoqueserelevadoporunaportecalculado, considerando frenadas y arranques en cruces de caminos con semforos. El nivel deevaluacin de ruidos de trnsito escalculado para day noche,Lr,T para el horario entre 6 hrs y 22 hrs y Lr,N para el horario entre 22 hrs y 6 hrs. El nivel producido por ms de una fuente (calle, estacionamiento) est dado por:

(

), (4.7) donde Lr,j son los niveles de cada fuente j. El nivel de evaluacin de una calle es:

,(4.8) donde los valores de K se encuentran en la Tabla 4.4 Paraelclculodelnivelponderadodeunacalleconvarioscarrilesseconsiderauna fuente de 0,5 [m] de altura sobre la mitad de ambos carriles externos. Para esto se calculan los niveles ponderados por separado y luego se componen energticamente a travs de Lm:

(

) , (4.9) donde Lm,n es el nivel ponderado del carril externo cercano y Lm,f el del carril externo lejano. 15 Tabla 4.4.- Recargo por perturbacin, por contaminante fsico elevado de cruces y desembocaduras con semforos. Fuente: [20]. El nivel ponderado de un carril se calcula mediante el proceso de carril largo y recto o el proceso del segmento. Slo se debe ocupar uno de estos mtodos y no una combinacin de ambos. El primer procedimiento se utilizar cuando se cumplan las siguientes condiciones: El carril puede ser reconocido desde el punto de inmisin hacia ambos lados del punto prximo a l a una distancia mnima de

. Cuando el carril seveaapantalladoporunabarreraopantallaacsticaparalela,debetener entoncesunadistanciade2lzporlomenoshaciaamboslados,donde

esla distancia entre carril y punto de inmisin. Ver Figura 4.3. Elcarrildebeubicarseenelplanodentrodelreadelimitadaporrayas(o achurada) de la Figura 4.3 (abajo). Laemisinylosrequerimientosparalapropagacinsonoradebenser aproximadamente constantes sobre su largo total. Si una de estas condiciones no se cumple debe aplicarse el procedimiento del segmento. Distancia entre punto de inmisin y el Ken dB(A)punto ms cercano de corte del eje decarriles que se cruzan o encuentran1 hasta 40 m 32 entre 40 y 70 m 23 entre 70 y 100 m 14 sobre 100 m 0 16 Figura 4.3.- Definiciones para el proceso de carril recto y largo. Fuente: [20]. 4.2.3.1. Procedimiento de carril largo y recto. El nivel ponderado de un carril largo y recto es:

,(4.10) donde

eslavariacindeniveldebidoadistanciayabsorcindelaire,

esla variacin de nivel por atenuacin meteorolgica y

es la correccin por topografa. El nivel ponderado

() es vlido para las siguientes condiciones de borde: Distancia horizontal: 25 m. Superficie de calle: Asfalto no corrugado. Velocidad mxima permitida: 100 km/h. Gradiente: Pendiente menor al 5% (tanto subida como bajada). Propagacin sonora: Propagacin libre con

. 17 El nivel ponderado

() est dado por:

()({ }),(4.11) dondeMeselflujototalperhoraypeselporcentajedevehculospesados(en%).Mse consideraparalascallesdeunsolocarril.Siexistenmscarriles,entoncesMdebe repartirseenpartesigualesparaamboscarrilesexternos.Sinoexistendatosdisponibles para M y p, se recomienda usar la Tabla 4.5. Aqu DTV es el flujo vehicular total diario. Tabla 4.5.- Flujos vehiculares y porcentaje de vehculos pesados recomendados. Fuente: [20]. La correccin de velocidad se calcula mediante:

({

}

), (4.12) donde

({

}

)

(

)

En estas relaciones

es la velocidad mxima permitida para vehculos livianos en el rango de 30 km/h a 130 km/h, y

la de vehculos pesados en el intervalo de 30 km/h a 80km/h.Adems

sonnivelesponderados

()para1vehculolivianoy pesado per hora respectivamente. 4.2.3.2. Procedimiento del segmento. Para el clculo del nivel ponderado

de un carril ser ste dividido aproximadamente en i carriles rectos. Los segmentos de carriles deben ser escogidos de forma que la emisin ylascondicionesdepropagacinsobreellargodecadaunoseanaproximadamente constantes. El punto de emisin ser considerado en la mitad del segmento a 0,5 m de altura sobre el carril. Se permite que el largo li de un segmento sea como mximo 0,5 si, donde si Das Das(6:00-22:00 hrs) (22:00-6:00 hrs)Tipo de va M p M pveh./h % veh./h %1 Autopista nacional 0,06 DTV 25 0,014 DTV 452 Calle nacional 0,06 DTV 20 0,014 DTV 203 Calle de conexin interprovincial 0,06 DTV 20 0,014 DTV 104 Calle comn 0,06 DTV 10 0,014 DTV 3 18 es la distancia entre punto de emisin e inmisin. Para cada segmentoi se debe calcular el nivel ponderado

. Estos niveles se sintetizan energticamente como sigue:

(

),(4.13) El nivel ponderado de un segmento es:

,(4.14) donde

es una correccin que considera el largo del segmento:

Lacorreccin

eslaqueseaplicaenelprocedimientoanterior.Mientrasquese presentan nuevas frmulas para el clculo de

4.2.4. Comparacin entre modelos. Todaladescripcindelacomparacinentrelosmodelosquesemencionaron anteriormente se ha obtenido del trabajo realizado por Oberreuter y Gaete [6]. Debido a que el modelo de prediccin de ruido de trnsito NMPB routes 96 tiene como variable el parmetro E y

, el porcentaje de vehculos pesados respecto de los livianos, no esposibledecompararconlosmodelosRLS-90ySTL-86,yaqueestosltimosmtodos nocontienenestostrminosensusecuaciones.Sinembargo,serealizunacomparacin asumiendoy tambin asumiendo que el porcentaje de vehculos pesados respecto del total es aproximadamente igual al porcentaje de vehculos pesados respecto de los livianos, es decir,

. Deacuerdoalasexpresionesdevariacindeniveldepresinsonoravistasenlos distintosmodelos,siseconsiderasolamentelaincertidumbredeflujototal(),es decir y( es la incertidumbre del flujo de vehculos pesados), se observa queelmodeloRLS-90ySTL-86poseeneltrmino (

),mientrasqueel modelo francs contiene la variacin (

). De esto se concluye que el error es elmismoparaelmodeloalemnyparaelsuizo,yambossernigualesalfrancssise considera que

. 19 Figura4.4.-Variacindenivelequivalente(dB(A))enfuncindelaincertidumbredel porcentajedevehculospesados,dadaunavelocidadpromedio(50km/h)ydistintos porcentajes de vehculos pesados para los tres modelos mencionados. Fuente: [6]. Ahoraalconsiderarque

yque

,seobtienenlascurvas quesemuestranenlasFigura4.4.Parastas,seasumique,quelavelocidad promedio, tanto para vehculos pesados como livianos es de 50 km/h, mientras que p toma los valores de 5%, 10% y 15%. Enlostrescasos,elpatrngeneralserepite.Altenerunmismoporcentajede incertidumbre (), el error o variacin en nivel de presin sonora es menor para el modelo NMPB routes 96. Luego le sigue el modelo STL-86 y finalmente el RLS-90. Este ltimo es el ms sensible a las incertidumbres de entrada relacionada a p. Por ejemplo, considerando las condiciones dadas y para el caso , para obtener un error menor o igual a 1 dB(A) se permite tener una incertidumbre positiva de 40% en el modelo alemn, 48% en el suizo y 60% en el francs. Por otro lado, a medida que aumenta elporcentajedevehculospesados,laincertidumbrepositivadebesermenorparaestar dentro de la variacin de 1 dB(A). Esto coincide con los resultados sobre este parmetro al analizar cada modelo por separado. Por otra parte, se puede decir que en todos los modelos, una incertidumbre negativa es msperjudicialentrminosdevariacinendB(A)queunaincertidumbrepositivaparael porcentaje de vehculos pesados. 20 Figura4.5.-Variacindenivelequivalente(dB(A))enfuncindelaincertidumbredela velocidad,dadounporcentajedevehculospesados(10%)ydistintasvelocidades promedios para vehculos pesados y livianos, utilizando tres modelos distintos. Fuente: [6]. EnlaFigura4.5,semuestralavariacinendB(A)productodelaincertidumbreal estimar la velocidad para los distintos modelos. Aqu se asumi que y se escogierontresvaloresdevelocidad,50km/h,60km/hy70km/h.Enlostrescasos,se cumplequelavariacinendB(A)aumentaalincrementarselaincertidumbredela velocidad promedio de vehculos livianos y pesados. Paralaincertidumbrepositivasecumplequeelmodelomssensibleeselfrancs, luegolesigueelsuizoyfinalmenteelmenossensible,elalemn.Sinembargo,elorden cambia para una incertidumbre negativa de la velocidad. En este caso, el que arroja mayor variacin en dB(A) es el francs, luego el alemn y finalmente el suizo. Se puede mencionar, a modo de ejemplo, que para mantener un error menor o igual a 1 dB(A), se permite una incertidumbre positiva de 12% para el modelo francs, mientras que un18%paralosmodelosalemnysuizo,paraunavelocidadde50km/h.Adems,se observa que a medida que aumenta la velocidad promedio, las curvas tienden a coincidir en la variacin en dB(A) del nivel de presin sonora. Respecto a la incertidumbre negativa de lavelocidadocurrelomismoperoesmsnotorioparalascurvasdelmodelosuizoy alemn. 21 4.2.5. Eleccin de un modelo de prediccin de ruido de trnsito vehicular. Estapuedeserunadelaspartesmsdifcilesdentrodeunestudioenelquesedeba emplearunmodeloderuidodetrnsito,yaqueexistenmuchosmodelosytodostienen formas bastante distintas de realizar clculos para estimar el nivel de presin sonora. Esimportantedestacarquedependiendodelmodeloqueseutilicepararealizarun estudio como ste, losresultados pueden teneralgunas diferencias importantes. Si bien, el utilizarunaescalalogartmicaparacalcularelniveldepresinsonoraaseguraunmargen de error bastante grande, puede que existan diferencias de algunos decibeles. Sera interesante poder realizar un mapa de ruido de la ciudad de Valdivia con los tres modelosdeprediccinquesemencionaronanteriormente,paraaspodercuantificarde manera certera las diferencias queexistiran entre utilizar un modelo u otro en una ciudad relativamente pequea. Ahora,enloquerespectaaesteestudio,elmodelodeprediccinderuidodetrnsito vehicularqueseemplepararealizarlasmodelacioneseselmodeloalemnRLS-90,ya que [6]: Para un flujo vehicular que incluya un 10 % de vehculos pesados, se puede obtener un error menor o igual a 1 dB(A) hasta con una incertidumbre positiva de 40 %. Adems, una incertidumbre negativa es ms perjudicial en trminos de variacin en dB(A) que una incertidumbre positiva para el porcentaje de vehculos pesados. Paraelcasodelavelocidad,paramantenerunerrormenoroiguala1dB(A),se permite una incertidumbre positiva de un 18%, para una velocidad de 50 km/h. Aunque, no se puede dejar de lado el hecho de que este modelo es ms sensible que los otrosmodelosrecinmencionadosrespectoalporcentajedevehculospesados.Sin embargo, es el modelo menos sensible respecto a la incertidumbre de velocidad, por ende lo conviertenenunbuencandidatoparaserutilizado,yaqueenlasmedicionesinsitu,el parmetro ms difcil de poder cuantificar es justamente la velocidad de los vehculos. Adems,enelestudioElaboracindeMapadeRuidodelGranSantiagoMediante Software de Modelacin [5], se utiliz el mismo modelo de prediccin de ruido (RLS-90) y la misma metodologa de simplificacin para realizar el modelo en el software CadnaA. La ideadeutilizarelmismomodelodeprediccinderuidoylamismametodologade simplificacin es poder comparar los resultados que se obtienen en una pequea y una gran ciudadcomolosonValdiviaySantiago,respectivamente,alaplicarestasmetodologas simplificadas. 22 4.3. METODOLOG A DE VI ALES PARA MEDI CI ONES DE VERI FI CACI N. En esta metodologa los puntos de medicin se ubican a lo largo de las fuentes sonoras msimportantes,quemayoritariamentecorrespondenalascallesenunaciudad.Portal motivo,esnecesariorealizarunestudiourbansticodelazonadeestudio,definirvas principalesysecundarias(estudiodecategorizacindevas),determinartramosdevas similaresyfijarlasestacionesdemedidadeacuerdoaestoscriterios.Coneste procedimiento es posible estudiar una zona ms amplia de la ciudad, en comparacin con el mtodo de la retcula (se seleccionan puntos), y se limita slo a las vas con trfico [19]. Una ventaja de este mtodo, y que se diferencia de la retcula, es que este ltimo comete imprecisiones al considerar a la ciudad como un campo istropo y desconocido, cuando es uncampocomplejoposibledeestudiarporlascienciasurbansticas.Yas,reducirel nmero de medidas y reducir costos [33]. La representacin grfica es ms apropiada que la de los mapas que utilizan rejillas, ya quesloentreganvaloresdenivelesderuidoalascalles.Sinembargo,conesta metodologasedejansinevaluarotrasfuentesderuido,quesonmenosnumerosas,pero pueden generar mucho conflicto y molestia. Ejemplos de estos casos son la zona de bares, las obras, actividades con el desarrollo en zonas peatonales (terrazas y zonas tursticas), etc [19]. Porotrolado,esteprocedimientodificultalaobtencindeindicadoresacsticos globales de la zona de estudio, ya que slo evala el trfico, y generalmente slo de las vas principales.Noofreceunavisingeneraldelambienteacsticodelaciudadozonas urbanas consideradas [48]. Unadelasventajasqueseleatribuyeaestemtodoesquecaracterizacadapuntode muestreoconsumedidaquesehatomadoenl,siemprequesetenganlasvariables urbansticas de la ciudad. As es posible sacar conclusiones acorde con las fuentes que han originado el fenmeno de la contaminacin acstica [49]. EnChileexistelaclasificacinvialentregadaporelMinisteriodeVivienday UrbanismoenelManualdeVialidadUrbana,RecomendacionesparaelDiseode Elementos de Infraestructura Vial Urbana (REDEVU), la cual clasifica las vas urbanas en expresa, troncal, colectora, de servicio y local. Lamentablemente,enlaciudaddeValdivianoexisteunaclasificacinvialcompleta segnlaREDEVU,sinembargoesimportantemencionarestaclasificacinyaquesise llegaarealizaralgnproyectodecaractersticassimilaresaste,loidealesutilizarla clasificacin vial REDEVU, adems que se pueden optimizar muchos costos. Acontinuacin,semuestranloscriteriosquesedebenconsiderarparadefinirunava segn la clasificacin REDEVU [47]: 23 Va Expresa Su rol principal es establecer las relaciones intercomunales entre las diferentes reas urbanas a nivel regional. Sus calzadas permiten desplazamientos a grandes distancias, con una recomendable continuidad funcional a una distancia mayor a 8 km. Velocidad de diseo entre 80 y 100 km/h. Tienemuyaltacapacidaddedesplazamientodeflujosvehiculares,enambos sentidos. Flujopredominantedeautomviles,conpresenciadelocomocincolectivay vehculosdecarga.Prohibicindecirculacinparavehculosdetraccinanimaly humana. Loscrucesconotrasvasoconcirculacionespeatonalespreferentementedebern ser a distintos niveles. Los cruces con otras vas deben estar a distancias no menores de 1.000 m., debiendo contaralomenosconenlacescontrolados.Paradasdebusessloenlugares especialmente diseados y habilitados. Segregacin funcional, en general, completa respecto de las actividades del entorno. Servicios anexos prohibidos sin accesos especiales. Prohibicin absolutay permanente del estacionamientoy la detencin de cualquier tipo de vehculo, sobre la calzada de circulacin. La distancia entre lneas oficiales no debe ser inferior a 50 m. El ancho mnimo de sus calzadas pavimentadas no debe, en conjunto, ser inferior a 21 m. Debe estar conformada por un solo cauce, bidireccional, debidamente canalizadoy dispondrdeunamedianadeanchomnimode2.,pudiendocontarademscon caleteras. En general deben consultar caleteras. De no ser as, se podr prescindir de ellas solo en casos muy justificados. Estar provista de aceras en su lado exterior, de un ancho mnimo de 4 m. No secontemplaenellas la existenciade ciclovas, pero pueden existir en las vas locales. 24 Va Troncal Su rol principal es establecer la conexin entre las diferentes zonas urbanas de una intercomuna. Sus calzadas permiten desplazamientos a grandes distancias, con una recomendable continuidad funcional en una distancia mayor a 6 km. Velocidad de diseo entre 50 y 80 km/h. Tieneunaaltacapacidaddedesplazamientodeflujosvehiculares,considerando ambos sentidos. Flujopredominantedelocomocincolectivayautomviles,conprohibicinpara vehculos de traccin animal y humana. Loscruces con otras vas de circulaciones peatonales pueden ser acualquier nivel, mantenindose la preferencia de esta va sobre las dems, salvo que se trate de cruce convasexpresas,lascualessonpreferenciales.Loscrucesanivelconotrasvas troncales deben ser controlados. El cruce de peatones podr ser a desnivel, en caso contrario,deberserrestringidoaloscrucessemaforizadosyprohibidosen cualquier otro lugar de la va. Loscruces, paraderos de locomocin colectiva, servicios anexosy otros elementos singulares,debenestardistanciadosentresaunadistanciatalquenoseocasione un perjuicio notorio sobre el patrn de circulacin de esta tipologa de vas. Presentaunasegregacinfuncionalparcialconsuentorno.Serviciosanexosslo con accesos normalizados. Prohibicinabsolutaypermanentedelestacionamientoydeladetencinde cualquier tipo de vehculo en su calzada. La distancia entre lneas oficiales no debe ser inferior a 30 m. El ancho mnimo de sus calzadas pavimentadas, en conjunto, no puede ser inferior a 14 m. Puede estar conformada por un solo cauce, bidireccional, con o sin mediana, o bien, puedeconstituirseunSistematroncalconformadoporunpardevascondistinto sentidodetrnsito,enquecadaunadeellascumplalossiguientesrequerimientos mnimos:distanciaentrelneasoficialesnoinferiora20m.,anchodelazada pavimentada no inferior a 7 m. Debernexistiracerasaamboscostados,cadaunadeellasde3,5m.deancho mnimo, en su condicin ms desfavorable. 25 En el caso de existir ciclovas, ellas pueden ser ciclopistas o ciclobandas, las cuales podrn ser materializadas en aceras. Va Colectora Surolprincipalesdecorredordedistribucinentrelaresidenciayloscentrosde empleo y de servicios, y de reparticin y/o captacin hacia o desde la trama vial de nivel inferior. Sus calzadas atienden a desplazamientos a distancias medias, con una recomendable continuidadfuncionalenunadistanciamayorde3km.Velocidaddediseoentre 40 y 50 km/h. Tienecapacidadmediaaltadedesplazamientodeflujosvehiculares,considerando ambos sentidos. Flujopredominantedeautomviles.Restriccionesparavehculosdetraccin animal. Loscruces con otras vas de circulaciones peatonales pueden ser acualquier nivel, mantenindoselapreferenciadeestavasobrelasdems,salvoquesetratede cruces con vas expresas o troncales los cuales deben ser controlados. Nohaylimitacionesparaestablecereldistanciamientoentresuscrucesconotras vas. Ausenciadetodotipodesegregacinconelentorno.Serviciosanexosslocon accesos normalizados. Puede prohibirse el estacionamiento de cualquier tipo de vehculo en su calzada. La distancia entre lneas oficiales no debe ser inferior a 20 m. El ancho mnimo de sus calzadas pavimentadas, en conjunto, no puede ser inferior a 14 m. Puede estar conformada por un solo cauce, bidireccional, con o sin mediana, o bien, puedeconstituirseunsistemacolectorconformadoporunpardevascondistinto sentidodetrnsito,enquecadaunadeellascumplalossiguientesrequerimientos mnimos:distanciaentrelneasoficialesnoinferiora15m.,anchodecalzada pavimentada no inferior a 7 m. Debernexistiracerasaamboscostados,cadaunadeellasde3m.deancho mnimo, en su condicin ms desfavorable. 26 Pueden o no existir ciclovas. Va de Servicio Vacentraldecentrososubcentrosurbanosquetienencomorolpermitirla accesibilidad a los servicios y al comercio emplazado en sus mrgenes. Sucalzadaatiendendesplazamientosadistanciamedia,conunarecomendable continuidadfuncionalenunadistanciamayorde1km.Velocidaddediseoentre 30 y 40 km/h. Tienecapacidadmediaaltadedesplazamientodeflujosvehiculares,considerando toda su calzada. Flujo predominante de locomocin colectiva. Restriccin para vehculos de traccin animal. Loscrucespuedenseracualquiernivel,mantenindoselapreferenciadeestava slo respecto a las vas locales y pasajes, los cuales deben ser controlados. Nohaylimitacionesparaestablecereldistanciamientoentresuscrucesconotras vas.Laseparacinentreparaderosdelocomocincolectivapreferentementeser mayor de 300 m. Ausencia de todo tipo de segregacin con el entorno. Permiteelestacionamientodevehculos,paralocualdebercontarconbanda especial, la que tendr un ancho consistente con la disposicin de los vehculos que se adopte. La distancia entre lneas oficiales no debe ser inferior a 15 m. El ancho mnimo de sus calzadas pavimentadas no debe ser inferior a 7 m., tanto si se trata de un solo sentido de trnsito o doble sentido de trnsito. Debe estar conformada por un solo cauce. Debernexistiracerasaamboscostados,cadaunadeellasde2,5m.deancho mnimo, en su condicin ms desfavorable. Puede o no existir ciclovas. 27 Va Local Su rol es establecer las relaciones entre las vas Troncales, Colectoras, de Servicios y de acceso a la vivienda. Sucalzadaatiendendesplazamientosacortasdistancias.Ausenciadecontinuidad funcional para servicios de transporte. Velocidad de diseo entre 20 y 30 km/h. Tiene capacidad media o baja de desplazamiento de flujos vehiculares. Flujodeautomvilesyvehculosdetraccinanimalohumanaexcepcionalmente locomocin colectiva. Loscrucespuedenseracualquiernivel,mantenindoselapreferenciadeestava slo respecto de pasajes. Nohaylimitacionesparaestablecereldistanciamientoentresuscrucesconotras vas. Presenta alto grado de accesibilidad con su entorno. Permite el estacionamiento de vehculos en su calzada. La distancia entre lneas oficiales no debe ser inferior a 11 m. El ancho mnimo de sus calzadas pavimentadas no debe ser inferior a 7 m., tanto si se trata de un solo sentido de trnsito o doble sentido de trnsito. Cuandoestetipodevacuenteconaccesodesdeunsoloextremo,lamayor distancia entre el acceso a un predio y la va vehicular continua ms cercana ser de 100m.,debiendocontemplarensuextremoopuestounreapavimentadaque permitaelgirodevehculoslivianos.Podrprolongarsedichalongitudhastaun mximo de 200 m., si cuenta con un ramo inicial equivalente con un mnimo al 50% de la longitud total, de 15 m. de ancho entre lneas oficialesy un ancho de calzada pavimentadanoinferiora7m.,quepermitaelestacionamientoadicionalde vehculos en uno de sus costados a lo menos en 2 m. de ancho. Cuando su longitud sea inferior a 50 m. podrn tener hasta 1 m. menos las medidas contempladas en los dos puntos anteriores. Debernexistiracerasaamboscostados,cadaunadeellasde2m.deancho mnimo. No se contempla en ellas la presencia de ciclovas. 28 Laclasificacindelasvasendiferentescategoraspermiteunaestratificacin significativadesdeelpuntodevistaestadstico,loquepermitedistribuirdemanerams eficiente los puntos de medicin y conteo de flujo vehicular [5]. Adems, en el estudio del Gran Santiago [5], se vio que las vas colectoras y de servicio mostraronunagransimilitudrespectoalcomportamientoacstico,ydentrodelas recomendacionesquedejelestudio,serecomendabaagruparestasvasenunasola categora para poder optimizar el tiempo de trabajo. Es por eso que en este estudio se habla de vas Colectoras o de Servicio. Paraconcluir,essabidoquedentrodeunaciudadel70%delruidoqueexistees producidoporeltrnsitovehicular,loqueconviertealtrnsitovehicularenlaprincipal fuente de ruido dentro de las ciudades. Es por esto, que utilizar este tipo de metodologa es consecuente desde el punto de vista acstico, ya que se toma como principal fuente de ruido a los automviles. 29 4.4. AGRUPACIN DE EDIFICACIONES. Unaformadepoderoptimizartiempoenlaetapademodelacin,esutilizaralgunas simplificacionesdelainformacincartogrfica,queenestecasorespectaalas edificaciones. La simplificacin que se emple fue con respecto a la altura de edificios y al grupodeviviendas,utilizandounaalturaencomnparatodoslosedificiosybloques representativos para los grupos de viviendas. Adems, se debe tener en consideracin que la licencia del software CadnaA que posee elInstitutodeAcsticadelaUniversidadAustraldeChiletieneunlmitemximode elementos en un modelo, que es de 1.000 edificios. Por lo tanto, realizar una simplificacin delacantidaddeelementosenelmodelosetransformenunanecesidadparapoder realizar el mapa de ruido de la ciudad de Valdivia con la licencia del Instituto de Acstica. 4.4.1. Bloques de edificaciones. Unadelassimplificacionesqueseharnenlaetapademodelacin,serla simplificacin de la cantidad de edificaciones, haciendo una aproximacin como la que se puede ver en la Figura 4.6. Figura 4.6.- Ejemplo de simplificacin de nmero de edificios. Fuente: [21]. 30 4.4.2. Agrupaciones de edificaciones. Loscriteriosqueseutilizarnparalasimplificacindeedificacionessernlos siguientes [5]: a)Fachada continua: La simplificacin consiste en la fusin de todas las unidades de vivienda/edificacionesenunbloquequerepresentatodalamanzana.Elbordede dicho bloque corresponde a la unificacin de las fachadas enfrentadas a la calle. Figura 4.7.- Simplificacin de edificaciones en condicin de fachada continua. Fuente: [5]. b)Fachadadiscontinua:Enbasealaclasificacinanterior,sedefinecomofachada discontinua a aquellas que presentan intersticios, separacin entre edificaciones. En estecasoseignorandichasdiscontinuidadesysecompletaelbordedelbloquea semejanza del caso anterior. Figura 4.8.- Simplificacin de edificaciones en condicin de fachada discontinua. Fuente: [5]. c)Manzanaparcialmenteocupada:Enestecaso,slosecrearunbloque correspondientealasuperficieocupada.Sepuedendiferenciardoscasos particulares de esto: (a) Conjuntodeedificacionesagrupadoenunaseccindelamanzana,por lo general corresponde a grupos de viviendas. El bloque se construye de acuerdo a los criterios anteriores aplicado al rea ocupada. 31 (b) Edificacionesaisladasdistribuidasalinteriordelamanzana,porsu dimensinyemplazamientoesfcildistinguirlasunidadescomo individualesynocomopartedeunagrupamiento.Noseconstruye bloque, se considera la edificacin. Figura 4.9.- Simplificacin de edificaciones en condicin manzana parcialmente ocupada tipo a). Fuente: [5]. Figura 4.10.- Simplificacin de edificaciones en condicin manzana parcialmente ocupada tipo b). Fuente: [5]. 32 4.4.3.Efectosdesimplificacindeedificacionesennivelesderuidoen fachada. EnelestudiorealizadoporGaeteyOberreuter[7]seestudiaronlosefectosdela simplificacindeedificacionesennivelesderuidoenfachada.Paraesto,estudiaron distintos de casos de edificaciones con y sin simplificaciones y se compararon.A continuacin, en la Figura 4.11 se presenta una de las situaciones representativas de simplificacinpresentadasenelestudiodeGaeteyOberreuter[7].EnlaFigura4.11,el diagramadelaizquierdarepresentalasituacinoriginal(sinsimplificacinde edificaciones),yladelladoderecho,aquellaresultantedelasimplificacin(bloque).En ambas se seala con lnea gruesa continua, el conjunto de receptores en fachada con los que se llev a cabo el anlisis. Figura 4.11.- Caso 1: Edificaciones en baja altura (casa de hasta tres pisos). Fuente: [5]. En el estudio, los autores estudiaron 4 casos, el caso 1 es de edificaciones en baja altura (casa de hasta tres pisos), el caso 2 es el caso 1 ms edificaciones de hasta 20 m (edificios de departamentos y similares), el caso 3 es de edificios en altura, muy distanciados uno de otro(patrndeedificioisla)yelcaso4esdeedificiosenaltura,muycercanos.Adems crearonunamanzanaparaelcasorealyotrasimilarperosimplificada,incorporando edificacionesparaquecumplieranconlospatronesdeterminadosporloscasos.Las dimensionesdelasmanzanasfuerondistintas:paraelcaso1setomunamanzana cuadrada de lado 100 m; para el caso 2, lo mismo pero de lado 150 m; y para los casos 3 y 4unamanzanacuadradaigualmentede200mdelado.Losreceptoressedistribuyeron uniformemente en las fachadas, distanciados 1 m uno de otro (se aprecia como lnea gruesa continua en la Figura 4.11). 33 En el estudio, se evaluaron el Nivel Continuo Equivalente da LD, tarde LE, noche LN y da-tarde noche LDEN, y se consideraron dos alturas de receptores, 1,5 m y 4 m de altura con respectoalsuelo,demaneradeestablecerlavariacindenivelesenfachadaparacada situacin. La distancia de receptor a fachada se hizo tan pequea como fue posible, usando el valor extremo de acercamiento (0,05 m de la fachada) permitido por el software CadnaA. La distancia de los receptores a la va ms prxima es de 5 m aproximadamente. Se realiz un anlisis para distintas alturas de edificaciones, las alturas escogidas para los receptores a 1,5 m del suelo, fueron de 4, 8, 12, 16 y 20 m para todas las situaciones (excepto el caso 1, dado que no se justificaba tomar alturas mayores a 12 m). Para una altura de 4 m se realiz anlisis para alturas de edificios de 8, 12, 16 y 20 m (Excepto el caso 1, del cual se tom 8 y12m).Laideadetrabajaradistintasalturasfuecompararlasvariacionesdelas diferencias de niveles de la situacin simplificada con respecto a la original, es decir, si al aumentarlaalturadelasedificacionesvaraladiferenciaentrelasituacinoriginalyla simplificada. Adems, los autores asignaron niveles de ruido a las vas, y se consider el mismo valor paratodaslasvas.Losnivelesderuidoasignadosparalosdiferenteshorariosfueron:62 dB(A) para el da, 57 dB(A) para la tarde y 47 dB(A) para la noche. Finalmente, mediante la modelacin con el software CadnaA, los autores obtuvieron los nivelesenlospuntosreceptoresyseprocediacompararlassituacionesoriginales respecto a las simplificadas. Se consideraron diferencias promedio de todos los receptores, lasdiferenciaspromediodelosreceptoresdefachadaexistenteyfachadanoexistentede maneraseparada.Estoserealizparatodosloscasos,considerandotodaslasdistintas configuraciones de alturas de edificios y ambos casos de alturas de receptor. Las conclusiones que se obtuvieron de este estudio fueron las siguiente [7]: i)Para todos los casos analizados, se comprob que al realizar la simplificacin de lasedificacionesaplicandolaideadelbloqueseobtienequelasvariaciones entrelasituacinoriginalylasimplificadaesprcticamentenula;las variaciones en las zonas donde al simplificar se agreg fachada es del orden de los3dB(A),cosaquecoindiceconlateora,esosconciertosmrgenesde error,asociadosalosdatosregistradosporreceptoresubicadosmuycercade cambios de fachada a no fachada. ii)Lasdiferenciaspromediodenivelconsiderandoeltotaldelosreceptoresvara deacuerdoalarelacinentrelaextensindefachadaexistenteylaextensin del bloque de simplificacin. Esto implica que mientras menor sea la extensin noocupadaporfachadaenunamanzanarespectoaltotal,menorserelerror cometido al simplificar las edificaciones de la manzana mediante un bloque. 34 iii) Sedescartalainfluenciadelaalturadelosedificiosenlasdiferenciasdelos nivelesenfachadatomadosa1,5y4mconrespectoalsuelo.Asimismola influencia de la altura de los receptores en las diferencias de los niveles no es de significancia.Losnivelesenfachadas,porlotanto,estndeterminados bsicamente por la existencia de fachada propiamente tal y por su distancia con respecto a la fuente preponderante de ruido (va vehicular). iv)Enlamedidaquefachadasopuestas,yaseandelasituacinoriginalodela simplificacin, disten poco una de la otra, se espera que las diferencias de nivel en una fachada se vean influenciadas por el aporte de la reflexin de la fachada opuesta.Siesadistanciaaumenta,entonceslainfluenciadedichareflexin tiende a ser nula. Es por esto que en grandes avenidas las variaciones de nivel en fachada no dependen de la reflexin de la fachada opuesta, sino ms bien de las caractersticaspropiasdelafachada(extensindenofachada,distanciacon respecto a la va, materialidad, entre otros). v)Elconsiderarunanicaalturaparaunamodelacin,comoporejemplode8m enzonassimilaresalascaractersticasdelcaso3y4,esdondesedetecta menoresdiferenciaspromediodetodoslosreceptores.Loquepermiterealizar modelosa1,5y4msintenerquecambiarlaalturadelasedificaciones, obteniendodiferenciasdenivelprcticamenteigualesylosuficientemente pequeas para asegurar un margen de error dedB(A). Porlotanto,altenerencuentalosresultadosobtenidosporelestudioanterior,se decidi utilizar dos alturas de bloques de edificaciones para el desarrollo de este proyecto, unaalturade4menmanzanasdondeslohayanviviendasdeunoydospisos(queesel casogeneralenlaciudaddeValdivia)yunaalturade10mparalosotroscasoscon edificaciones de mayor altura. Sin embargo, si bien el utilizar mtodos de simplificacin puede traer muchas ventajas desdeelpuntodevistadetiempo,tambinsedebetenerenconsideracinqueexiste desventajas, ya que es evidente que al utilizar estos mtodos, se perder el nivel de detalle quepuedapresentarelmapa.Peroteniendoencuentaqueesteestudioesconfines acadmicos,parecerazonablesacrificarunpocodedetallerespectoalmapaconelfinde poder realizar de buena manera una modelacin de la ciudad. Por otro lado, es importante poder evaluar qu tan eficientes son estas metodologas, es por eso que se consult la Gua de Buenas Prcticas para Mapas Estratgicos de Ruido y la Produccin de los Datos de Exposicin al Ruido [17], ya que dentro de esta extensa gua existenmetodologassimilaresalaempleada,conunaevaluacindelmtodo(precisin, complejidad y costo) y tambin con el margen de error que presenta el mtodo (ver seccin 4.5). 35 4.5. RECOMENDACIONES GRUPO DE TRABAJO DE EVALUACIN A LA EXPOSICIN AL RUIDO DE LA COMISIN EUROPEA. ElGrupodeTrabajodeEvaluacinalaExposicinalRuidodelaComisinEuropea presentundocumentoenelao2006llamadoGuadeBuenasPrcticasparaMapas EstratgicosdeRuidoylaProduccindelosDatosdeExposicinalRuido[17],elque tieneporobjetivoayudaralospasesqueestndentrodelaComisinEuropeaarealizar mapasderuidodeformacompetenteytambinobtenerinformacinadecuadasegn Directiva Europea 2002/49/EC. Dentro del documento, se destaca que la idea principal del Grupo de Trabajo de la Comisin Europea es que en base a los resultados que se obtengan delosmapasderuido,setomenmedidasdeaccin.Eneldocumentoexistendistintas recomendaciones,lasquedependendeltipodeinformacindisponiblequesetengapara realizarunestudioacsticodeunaciudad.Entrelasrecomendacionesqueentregael documento referente a la informacin a trabajar, se encuentra el flujo vehicular diario de la ciudad,elreaquesevayaamodelar,lavelocidaddelosvehculos,lasreasverdesque existan,etc.Cadarecomendacindeldocumentoescaracterizadaporelgradode complejidad, precisin y costo que sta tiene. Esevidentequecadatipodeinformacinnecesariaparaunmapaderuidotendr distintosnielesdecostosyprecisin,dependiendodelascaractersticaslocales,los recursos disponibles para realizar estudios acsticos de ciudades, entre otros. Respecto a los parmetrosdecomplejidad,precisinycosto,estossedividenenseisintervalos,yaque dentrodelagrancantidadderecomendacionesquehayeneldocumento,algunas recomendaciones son ms econmicas, precisas o complejas que otras. Lamentablemente,eneldocumentoslosemencionalavaloracindelosvalores extremosdecadaparmetro(elmejorypeorcaso),locualesarbitrarioypocoprecisoal situarse entre los intervalos medios de cada parmetro (ver Tabla 4.6).Tabla 4.6.- Valoracin y error estimado de cada parmetro en los distintos intervalos. Fuente: [17]. 36 Por este motivo se propone utilizar el siguiente rango, basando en los valores extremos dadoseneldocumento(mnimosymximos)ylosvaloresmediosqueelautorestim como los ms convenientes para cada caso. Complejidad:Muysimple,Simple,Normal,Medianamentedifcil,Difcily Muy difcil. Precisin:Muyimpreciso,Impreciso,Normal,Medianamentepreciso,Preciso y Muy preciso. Costo: Muy barato, Barato, Normal, Medianamente caro, Caro y Muy caro. Respecto al error de cada recomendacin, dependiendo del intervalo en que se est, los valoresvaranentre5a0,5dB.EnlaTabla4.7semuestracadaintervaloconsuposible error.Tabla 4.7.- Valoracin y error estimado de cada nivel. Fuente: Elaboracin propia basado en [17]. Se debe notar que las valoraciones intermedias fueron agregados por el autor, ya que en eldocumentooficial,sloestabanmencionadoslasvaloracionesextremas(mnimasy mximas)decadanivel,peroselerrordecadaintervalo(comosemuestraenlaTabla 4.6). Si bien el documento es bastante extenso, a continuacin en las Tablas 4.8, 4.9 y 4.10 se muestran las recomendaciones que pueden ser ms tiles para realizar un proyecto de este tipo. Complejidad Precisin Costo ErrorMuy simple Muy impreciso Muy barato > 5 dBSimple Impreciso Barato 4 dBNormal Normal Normal 3 dBMedianamente difcil Medianamente preciso Medianamente caro 2 dBDifcil Preciso Caro 1 dBMuy Difcil Muy preciso Muy caro < 0,5 dB 37 Tabla 4.8.- Recomendaciones dependiendo de la informacin disponible respecto al flujo vehicular. Fuente: Elaboracin propia basado en [17]. Informacin disponible Recomendacin Complejidad Precisin CostoFlujo de trnsito separado por da, tarde y noche.Flujo de trnsito separadoSumar de forma separadas las cifras de una hora depor hora. los peridos da, tarde y noche.Si la distribucin de datos (estadsticas oficiales) estdisponible: Aplicar distribucin para generar datos deda, tarde y noche.Flujo de trnsito separadoEn caso contrario, se debe hacer lo siguiente (*):en dos periodos, da y noche. Si se considera que el da dura 16 horas y la noche 8 Datos de Flujo de trnsito da (7:00-19:00), tarde (19:00-23:00) y nochepara un da completo 24 hrs. (23:00-7:00). Entonces:Da = 12/16 del conteo de daTarde= 4/16 conteo de daNoche = 8/8 conteo de nocheHacer recuentos de flujo de trnsito para cada unode los tres perodos (da, tarde y noche) durante lasemana.Seleccionar un tipo de carretera y hacer conteo deflujo, luego extrapolar la distribucin (de un da a semana) a otras carreteras del mismo tipo.Datos de Flujo de trnsito Utilizar las estadsticas oficiales de flujo de trnsito de slo un da. de los diferentes tipos de carreteras publicados pororganismos reconocidos para extrapolar ladistribucin (de un da a semana) a otras carreteras.Utilizar otras estadsticas de flujo de trnsito paradiferentes tipos de carreteras para extrapolar la distribucin (de un da a semana) a otras carreteras.Utilizar el mismo valor para toda la semana. Muy simple Preciso Muy baratoDatos de Flujo de trnsito Distribuir de forma equivalente dividiendo el flujo depara 7 das o ms. trnsito por el nmero de das del perodo de tiempo,luego utilizar la recomendacin de un da completo.Hacer recuentos de flujo de trnsito para cada unode los tres perodos (da, tarde y noche).Seleccionar un tipo de carretera y hacer conteo deflujo, luego extrapolar a otras carreteras del mismotipo.Utilizar datos oficiales de flujo de trnsito de tipos decarreteras tpicas.Utilizarotros datos de flujo de trnsito de tipos decarreteras tpicas.Usar valores predeterminados de flujo, como (**):Carreteras sin salidas: 175D, 50T y 25NCarreteras de servicio: 350D, 100T y 50 NCarreteras colectoras: 700 D, 200 T y 100 NPequeas carreteras principales: 1400D, 400T y 200NCarreteras principales: se debe realizar conteo o unmodelo de trafico para producir un flujo.Muy difcil Muy preciso Medianamente caroNormal Impreciso Muy baratoMuy simple Impreciso Muy baratoNo hay datos de flujo.Normal Muy preciso Muy baratoMuy simple Preciso Muy baratoMuy difcil Muy preciso Muy caroMuy difcil Medianamente preciso Medianamente caroNormal Impreciso Muy baratoMuy difcil Muy preciso Medianamente caroNormal Muy preciso Muy baratoNormal Preciso Muy baratoMuy difcil Muy preciso Muy caroNinguna otra accin.Normal Preciso NormalNormal Muy preciso Normal- - - 38 Tabla 4.9.- Recomendaciones dependiendo de la informacin disponible respecto a la velocidad de los vehculos. Fuente: Elaboracin propia basado en [17]. Tabla 4.10.- Recomendaciones dependiendo de la informacin disponible respecto a la altura de los edificios. Fuente: Elaboracin propia basado en [17]. (*)Sedebenotarquepuedenexistirdistintasdefinicionesdelperododiurnoy nocturno,porejemploconsiderando14horascomoperiododiurnoy10horascomo periodonocturnoo12horasdeperododiurnoy12horasdeperodonocturno. Dependiendo de la definicin que se utilice, se hace un clculo distinto para los valores de da, tardey noche. Toda la metodologa se puede ver en laGua deBuenas Prcticas para Mapas Estratgicos de Ruido y la Produccin de los Datos de Exposicin al Ruido [17]. (**) El nmero de vehculos debe ser parael perodo de tiempo (da, tarde o noche)y no el nmero de vehculos por cada hora. (***) Para identificar los distintos tipos de edificios utilizar la superficie cubierta por el edificio y los lmites de la propiedad o realizar visitas in situ. Informacin disponible Recomendacin Complejidad Precisin CostoVelocidad separada por da,tarde y noche.Velocidad separada para Calcular aritmticamente la velocidad media de loscada hora del da. diferentes perodos (da, tarde y noche).Velocidad para da y noche. Usar el valor del da para da y tarde.Usar el valor de la noche para noche.Velocidad para un da de 18 Usar el valor para da y tarde.o 24 horas ( o ms tiempo). Utilizar la velocidad lmite para el perodo nocturno.Utilizar los mismos datos de la semana para el fin deVelocidad para los das de lasemana.semana. Utilizar la recomendacin de cuando no existen datosde velocidad para obtener los datos del fin de semana.Medir las velocidades de los vehculos por medio deradar u otra tecnologa adecuada.Medir el tiempo que demoran los vehculos en viajara lo largo de un tramo de carretera de longitudconocida y calcular la velocidad media de circulacin.No hay datos de velocidad Determinar la velocidad media de circulacin manejando en el flujo promedio de trnsitoUtilice el lmite de velocidad (por ejemplo, a partir delas seales del trnsito).Suponga una velocidad media en funcin de laexperiencia de carreteras del mismo tipo.Medianamente preciso NormalMuy difcil Muy preciso Muy caroMuy difcil Preciso Medianamente caroNormal Medianamente preciso NormalMuy simpleMuy difcil Muy preciso Medianamente caroMuy simple Muy preciso Muy baratoMuy simple Preciso Muy baratoMuy simple Muy preciso Muy baratoDepende del mtodo que se utiliceNinguna otra accin. - - -Muy simple Muy preciso Muy baratoInformacin disponible Recomendacin Complejidad Precisin CostoAltura de edificios. Utilizar la altura de los edificios. - - -Multiplicar el nmero de pisos por una alturapromedio (por ejemplo, 3 metros).Utilizar fotografas areas para estimar la altura Muy difcil Muy preciso Muy caroRealizar visitas in situ y contar el nmero de pisos,luego multipliar cada piso por una altura promedio.Utilizar fotografas areas para estimar el nmero depisos de lso edificios, luego multipliar cada piso por una altura promedio.Utilizar alturas estndar para diferentes tipos deedificios (***)Utilizar alturas estndar para todos los edificiosMuy simple Normal Muy baratoNmero de pisos.Muy difcil Preciso Medianamente caroMedianamente difcil Preciso NormalNo hay informacinMuy simple Preciso NormalNormal Medianamente preciso Muy barato 39 Ahora, analizando las recomendaciones del documento y comparando con los mtodos desimplificacinqueseutilizaronparadesarrollarestetrabajo,sepuedeverenlaTabla 4.11un anlisis de la metodologa empleada. Tabla 4.11.- Anlisis de la metodologa empleada basado en las recomendaciones del documento. Fuente: Elaboracin propia basado en [17]. AlverlaTabla4.11,sepuedeconcluirquelasmetodologaspropuestassonbastante sofisticadas, de un costo medianamente caro pero de mediana precisin (un error de 2 dB). Por lo tanto, basado en las recomendaciones de la Gua de Buenas Prcticas para Mapas EstratgicosdeRuidoylaProduccindelosDatosdeExposicinalRuido,sibienel utilizar los mtodos de simplificacin expuestos anteriormente puede ser bastante tedioso y de un costo relativamente alto, la precisin que se obtiene es bastante buena (2dB). Informacin disponible Recomendacin Complejidad Precisin CostoSeleccionar un tipo de carretera y hacer conteo deflujo, luego extrapolar a otras carreteras del mismotipo.Suponga una velocidad media en funcin de laexperiencia de carreteras del mismo tipo.Realizar visitas in situ y contar el nmero de pisos,luego multipliar cada piso por una altura promedio.No hay informacin respecto a la altura de los edificios.Muy difcil Medianamente preciso Medianamente caroNo hay informacin respecto a flujo vehicularNo hay informacin respecto a las velocidadesMuy simple Medianamente preciso NormalMuy difcil Preciso Medianamente caro 40 5. METODOLOGA. 5.1.ELABORACINDEMAPADERUIDODELACIUDADDE VALDIVIA. Se elabor el mapa de ruido mediante modelacin utilizando el software CadnaA Noise MappingconlalicenciaqueposeeelInstitutodeAcsticadelaUniversidadAustralde Chile. La modelacin se realiz en el laboratorio de computacin del Instituto de Acstica de la Universidad Austral de Chile, en las fechas propuestas en el cronograma. Elprocesodemodelacinsellevacaboincorporandoalsoftwaredemodelacinla informacinnecesaria,quecorrespondeprincipalmenteainformacincartogrficayde flujo vehicular. En este trabajo, el mapa de ruido que se obtuvo, se limita al ruido generado por el trnsito vehicular. Serealizunanlisisdelatramacirculatoria(tipodecarpeta,pendiente,nmerode pistas,nmerodevehculos,etc.),flujovehicular,edificacinenaltura,manzanas, variablesmeteorolgicas,ciclodiariosemanal,etc.,ademsdelatopografa(curvasde nivel).Pararealizarlamodelacinsetomaroncomoreferencialosprocedimientos utilizadosenlosestudiosElaboracindeMapasdeRuidoMedianteSoftwareDe Modelacin,ParaCasoPiloto(ComunasdeAntofagastayProvidencia)[3],Elaboracin deMapadeRuidoComunadeSantiagoMedianteSoftwaredeModelacin[4]y Elaboracin de Mapa del Gran Santiago Mediante Software de Modelacin [5]. Fundamentalmenteserequirierondatosdeedificacionesconatributosdealtura, caracterizacin vial y flujos vehiculares. Serealizunanlisisdeflujosdetrnsitovehicularydenivelesderuidomedianteel estudiodemediciones,quecontempllaseparacindevehculosenlivianos,pesadosy motos.CadamedicindeLEQ(Niveldepresinsonoracontinuoequivalente)fuede10 minutos.Elobjetivode esto,esquesepuedacompararlasmodelacionesentregadaporel softwareconmedicionesinsitu,paraas,poderevaluarquetanfidedignassonlas modelaciones entregadas por el software. Referente a la tipologa de edificaciones, se procedi a utilizar una simplificacin de la informacincartogrficarespectoaedificaciones.Lasimplificacinconsistienutilizar bloques representativos de grupos de viviendas, edificios y/o manzanas, ya que los posibles erroressonmuypocossignificativosrespectoasuimpactoacstico[5][7].Adems,la alturademodelacinesde1,5m,yseutilizarondosalturasdebloquesdeedificaciones paraefectosdelamodelacin:4menmanzanasdondeslohubiesenviviendasdeunoy dos pisos, y 10 m para los otros casos con edificaciones de ms alturas. Laalturademodelacinqueseutilizesde1,5myaquecuandosehicieronlas medicionesdecalibracin,serealizaronalamismaaltura,loqueimplicaquecuandose deseecompararlasmodelacionesconlasmediciones,alestaralamismaaltura, tericamente habr una relacin ms directa. 41 5.2. SIMPLIFICACIN DE VAS Y EDIFICIOS. Como se mencion anteriormente, en la ciudad de Valdivia no existe una clasificacin vialoficialsegnlaREDEVU,porlocual,seoptporrealizarlaclasificacinvialde formaindependiente.Paraesto,secontconlaayudadelMg.CarlosSaavedra,quienha trabajadoenvarioscargosenelMinisteriodeObrasPblicas(MOP)yqueactualmente ocupa el cargo de Director Regional Subrogante de la Direccin Regional de Planeamiento en la Regin de los Ros. Acontinuacin,enlafigura5.1,semuestralaclasificacinvialdelaciudadde Valdivia segn la REDEVU. Figura 5.1.- Clasificacin vial segn la REDEVU de la ciudad de Valdivia. Fuente: Elaboracin propia. Enlasiguientelista,semuestranlascallesquepertenecenacadavasegnla clasificacin REDEVU, omitiendo las vas locales: Expresas:PedroAguirreCerda(desdeRuta202aRamnPicarte),RamnPicartedesde Pedro Montt al Sur (Ruta 206) y Ruta 204 Antilhue Valdivia. Troncales:Balmaceda,PedroMontt,Circunvalacin,LosLinguesAvenidaEspaa, Balmaceda,RamnPicarte-Avda.Alemania-LosRobles,AvdaFrancia-Gral.Mackenna. Ramn Picarte (desde Pedro Montt hacia poniente) y Circunvalacin Sur. 42 ColectorasoServicio:Simpson,ArturoPrat,Schneider,GeneralLagos-Arica,Prez Rosales,Ecuador-Avda.Argentina,LuisDamann,AnibalPinto,Arauco-Errazuriz, Baquedano,RamnPicarte(despusdelainterseccinconGarcareyes),LosLaureles, Losrobles(despusderotondaqueconectaconniebla),Beauchef,Garcareyes(desde Beauchef hasta Arauco), Camilo Henrquez, Cochrane, Bueras, Simpson hasta Angachilla,Doctor Holzapfel (continuacin Gral. Mackenna) y Chacabuco. SeoptpornoincluirlasvaslocalesenlalistanienelmapamostradoenlaFigura 4.6, ya que stas son demasiadas vas y slo prolongaran el trabajo. Se debe notar que esta clasificacin fue hecha de manera propia, basada en el diseo de lasvasyelcomportamientodelflujovehiculardecadacalle.Esimportanteteneren cuenta que para la metodologa tomada en este estudio, la clasificacin vial es fundamental paratenerbuenosresultados,yaquelamodelacinsebasaenelcomportamientodecada va, por lo cual, a la hora de realizar estudios de este tipo, se debe tener especial nfasis en laclasificacinvialqueseutilicepararealizarelmapaderuido.Yaqueelmsmnimo error, se traducira en todas las vas del mapa. Finalmente,encasodenocontarconlainformacindelaclasificacinvialdeuna ciudadsegnlaREDEVU(comoenestecaso),serecomiendabuscaralgnexpertoque sepa sobre el diseo de las vasy est interiorizadoen el comportamiento vehicular de las callesdelaciudadqueseestestudiando.Yaque,comosemencionanteriormente,esta etapa del trabajo es vital para lograr resultados coherentes y realistas. Respectoalasimplificacindeedificaciones,utilizandoloscriteriosmostradosenla seccin 4.4, se crearon bloques representativos a lo largo de la ciudad, reduciendo de forma considerablelacantidaddeelementosdelproyecto,pasandode30.000aslo1.588 elementos (Ver anexo 2 y 3). Esto sin duda, facilita mucho el clculo de los mapas de ruido paraelsoftwareCadnaA,yaquealhaberunamenorcantidaddeelementos,sereducede manera considerable el tiempo de modelacin. EnlasFiguras5.2y5.3semuestranlosplanosdelaciudaddeValdiviasin simplificaciones y con simplificaciones, respectivamente. 43 Figura 5.2.- Mapa de la ciudad de Valdivia sin simplificacin (30.000 elementos). Fuente: Elaboracin propia. Figura 5.3.- Mapa de la ciudad de Valdivia con simplificacin (1588 elementos). Fuente: Elaboracin propia. 44 5.3. PUNTOS DE MEDICIN PROPUESTOS. Teniendoencuentalametodologadevialesyquedentrodelaclasificacinvial, algunasvaspresentanmayorestabilidadqueotras,respectoalflujovehicularyal comportamiento acstico, se opt en distribuir los puntos de medicin de este estudio como se muestra en la Figura 5.4. Figura 5.4.- Puntos de medicin propuestos. Fuente: Elaboracin propia. Delos100puntospropuestos,13correspondesapuntosdevasexpresas,30 corresponden a puntos de vas troncales, 44 corresponden a puntos de vas colectoras o de servicioy13correspondenapuntosdevaslocales.Comolasvasexpresastienenun comportamientovehicularmsestable(enlasvasexpresashayflujoconstante),noes necesariorealizarunagrancantidaddemediciones,perosiesnecesarioenlasvas troncalesycolectorasodeservicio,dondeelcomportamientoesmsinestabledesdeel puntodevistaacstico.Adems,enlasvaslocales,comoelflujovehicularesbajo,al momentoderealizarmedicionesinsitu,loquesecaracterizaeselruidodefondodel vecindario, que tiene como principal fuente de ruido a los mismos vecinos. Por lo tanto, el realizarunagrancantidaddemedicionesenestetipodevasnotienemuchosentido,ya que el mapa de ruido que se realiz fue tomando como principal fuente de ruido al trnsito vehicular. 45 5.4. EQUIPOS UTILIZADOS. Para el desarrollo del estudio, se utilizaron los siguientes equipos: SonmetroCESVASC310,integrador,clase1(cumpleconnormativaIEC 61672. Pedestal CANON. Calibrador acstico marca QUEST. Software CadnaA. 5.5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. Acontinuacin,sepresentaelcronogramadeactividadesdelestudio,elcualse desarroll durante el primer semestre del 2012 y principios del 2013. Tabla 5.1.- Cronograma de actividades del estudio. Fuente: Elaboracin propia. Actividades Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Enero Febrero Marzo AbrilConsulta bibliogrficaObtencin informacin cartogrficaAnalizar y discutir sugerencias internacionales de simplificacin para mapas de ruidoMediciones acsticas y de flujo vehicular Modelacin y simulacin en software CadnaAAnlisis de modelaciones obtenidasRedaccin TesisEntrega TesisDefensa Tesis2012 2013 46 6. RESULTADOS. 6.1. MEDICIONES ACSTICAS Y FLUJO VEHICULAR. A continuacin se presentan los resultados de mediciones acsticas y flujos vehiculares obtenidos para cada punto de medicin. Para este caso se tuvieron que realizar 2 campaas de mediciones, una realizada en junio del 2012 y otra realizada en marzo del 2013. Sedebenotarquedelos100puntosdemedicinpropuestos,selograronmedir80 puntos, ya que ocurrieron inconvenientes de distinta ndole (fundamentalmente climticos y de falta de tiempo). Sin embargo, para fines de este estudio son suficientes mediciones. EnlaFigura6.1semuestranpuntosconnmerosyotrossinnmeros,lospuntosque no presentan nmero, son los que no se pudieron medir. Figura 6.1.- Puntos medidos (con nmero). Fuente: Elaboracin propia. Lasmedicionesfueronrealizadasdurantedaslaboralesbajolascondicionesdescritas en la norma ISO 1996-2: 2007 [23] y el tiempo de medicin fue de 10 minutos. EnlasTablas6.1y6.2semuestranlosresultadosdelascampaasdemediciones realizadasenjuniodel2012ymarzodel2013,respectivamente.Enlastablas,seopten poner slo va colectora en vez de colectora o de servicio para optimizar espacio. 47 Tabla 6.1.- Resultado primera campaa de mediciones acsticas y flujo vehicular. Fuente: Elaboracin propia. Se tom la decisin de no diferenciar entre horario punta y valle en las mediciones, ya que el haber hecho esto, hubiera implicado un costo logstico demasiado elevado que no es pertinenteaesteestudio.Adems,teniendoencuentalosestudiosrealizadossobrela incertidumbredeflujovehicularquesenombraronanteriormente,esbastantesensato pensar que el aumento de flujo vehicular que podra existir en el horario punta en la ciudad de Valdivia, probablemente no sea muy significativo en el nivel de presin sonora. EnlaTabla6.3yenlaFigura6.2semuestraunacomparacinentrelosniveles obtenidosenesteestudioparalasdistintasvas,conlosnivelesobtenidosenelestudio ElaboracindeMapasdeRuidoComunadeSantiagoMedianteSoftwaredeModelacin [4].Parapoderrealizarestacomparacin,secalculelpromedioaritmticoentrelasvas colectorasydeservicioenlaciudaddeSantiago,porlocualseindicalaCategora Colectora + Servicio en las Tablas 6.3, 6.4, 6.5 y en las Figuras 6.2 y 6.3. Punto Va Fecha Coordenadas Hora Laeq Total vehiculos Motos Livianos Pesados1 Expresa 06-06-2012 S3949'07.39''W7313'54.37'' 17:23 73,1 224 2 200 222 Expresa 06-06-2012 S3949'01.19''W7314'06.02'' 17:05 69,8 87 0 71 163 Troncal 06-06-2012 S3925'32.02''W7339'20.15'' 16:38 70,9 110 1 105 54 Troncal 06-06-2012 S3948'36.82''W7314'34.98'' 16:15 59,8 16 0 16 05 Colectora 06-06-2012 S3948'38.54''W7314'25.37'' 15:55 68,8 85 0 85 06 Colectora 06-06-2012 S3948'34.25''W7314'34.15'' 15:30 70,3 81 0 78 37 Local 06-06-2012 S3948'38.56''W7314'46.38'' 11:55 59,4 15 0 15 08 Troncal 06-06-2012 S3948'53.63''W7314'47.18'' 12:22 68 115 3 111 19 Colectora 06-06-2012 S3948'52.43''W7314'34.22'' 12:46 67,1 103 2 101 010 Troncal 06-06-2012 S3948'45.24''W7314'29.29'' 11:31 71,1 124 0 113 1111 Troncal 06-06-2012 S3948'47.92''W7314'35.86'' 11:38 70,7 95 0 87 812 Troncal 07-06-2012 S3948'51.94''W7314'24.32'' 12:02 66,1 117 0 108 913 Troncal 07-06-2012 S3948'54.48''W7314'21.17'' 12:21 72,6 141 1 133 714 Troncal 07-06-2012 S3948'59.33''W7314'20.75'' 12:45 70,8 152 0 136 1615 Colectora 06-06-2012 S3949'04.80''W7314'40.92'' 11:11 65,9 46 0 44 216 Colectora 07-06-2012 S3949'13.70''W7314'30.82'' 13:06 70,3 121 1 120 017 Local 06-06-2012 S3949'13.15''W7314'50.63'' 10:25 55,8 4 0 4 018 Troncal 05-06-2012 S3949'16.32''W7314'58.54'' 10:03 70,9 56 0 49 719 Troncal 17-05-2012 S3949'15.31''W7314'58.19'' 16:36 69,4 59 1 51 720 Colectora 17-05-2012 S3949'22.11''W7314'52.76'' 15:47 69,6 59 0 44 1521 Colectora 17-05-2012 S3949'40.15''W7314'58.07'' 16:13 68,2 87 1 80 622 Troncal 17-05-2012 S3949'47.68''W7314'27.01'' 10:11 64,9 105 0 105 023 Troncal 17-05-2012 S3949'38.60''W7314'08.75'' 10:53 69,7 133 0 127 024 Troncal 17-05-2012 S3949'29.54''W7314'08.95'' 11:12 72,1 163 2 156 525 Troncal 17-05-2012 S3949'13.52''W7313'53.98'' 11:36 70,3 168 1 163 426 Colectora 18-05-2012 S3949'21.36''W7314'21.85'' 16:34 70,1 154 1 152 127 Colectora 17-05-2012 S3949'41.06''W7314'24.39'' 10:31 73 108 0 106 228 Local 17-05-2012 S3949'39.81''W7314'38.34'' 15:21 62,9 25 1 24 029 Local 17-05-2012 S3949'34.86''W7314'45.69'' 16:56 65,7 19 0 16 330 Colectora 18-05-2012 S3949'22.74''W7314'45.37'' 16:09 65,4 53 0 51 231 Colectora 18-05-2012 S3949'21.73''W7314'34.51'' 15:48 68,7 42 2 38 2 48 Tabla 6.2.- Resultado segunda campaa de mediciones acsticas y flujo vehicular. Fuente: Elaboracin propia. 32 Colectora 05/03/2013 S3949'45.70''W7314'35.60'' 10:36 71,2 55 2 51 233 Colectora 05/03/2013 S3949'42.90''W7314'45.90'' 10:56 69,5 74 2 70 234 Troncal 05/03/2013 S3949'44.84''W7315'02.60'' 11:25 71,9 60 1 50 935 Colectora 05/03/2013 S3949'26.50''W7314'23.10'' 11:50 71 158 1 156 136 Colectora 05/03/2013 S3949'15.20''W7314'27.30'' 12:09 74,7 280 4 273 337 Colectora 05/03/2013 S3949'08.40''W7314'53.40'' 12:40 73,4 108 1 105 238 Troncal 05/03/2013 S3949'09.50''W7314'56.70'' 13:00 70,4 169 3 162 439 Colectora 05/03/2013 S3949'12.60''W7314'53.10'' 13:20 68,5 115 1 111 340 Colectora 05/03/2013 S3949'03.00''W7314'32.10'' 14:20 66,4 74 1 73 041 Colectora 05/03/2013 S3949'04.50''W7314'23.20'' 14:38 63,2 52 1 50 142 Colectora 05/03/2013 S3949'02.30''W7314'27.30'' 14:55 65 82 2 80 043 Colectora 05/03/2013 S3948'52.60''W7314'31.40'' 15:16 64,5 74 0 73 144 Troncal 05/03/2013 S3948'56.30''W7314'38.70'' 15:40 77,5 155 3 135 1745 Troncal 05/03/2013 S3948'53.30''W7314'49.30'' 16:00 70 130 0 118 1246 Colectora 05/03/2013 S3948'41.00''W7314'50.60'' 16:24 69,9 65 0 64 147 Colectora 05/03/2013 S3948'37.00''W7314'27.50'' 16:46 70,5 102 2 100 048 Colectora 06/03/2013 S3948'30.60''W7315'11.50'' 11:26 67,8 101 0 93 849 Colectora 06/03/2013 S3948'35.30''W7315'29.30'' 11:51 65,5 59 0 53 650 Local 06/03/2013 S3948'26.70''W7315'31.40'' 12:19 52,3 6 0 6 051 Colectora 06/03/2013 S3948'30.20''W7315'15.47'' 12:46 64 40 0 35 552 Colectora 06/03/2013 S3948'42.50''W7315'09.20'' 15:06 68,8 60 0 55 553 Colectora 06/03/2013 S3948'48.30''W7315'14.10'' 15:24 69,6 62 1 58 354 Colectora 06/03/2013 S3948'54.40''W7315'19.90'' 15:43 68,7 58 0 55 355 Local 06/03/2013 S3948'57.60''W7315'32.80'' 16:00 54,7 2 0 2 056 Local 06/03/2013 S3948'47.60''W7315'43.10'' 16:25 59 4 0 3 157 Troncal 06/03/2013 S3948'46.30''W7315'32.10'' 16:45 71,1 96 0 87 958 Colectora 07/03/2013 S3949'59.50''W7314'23.70'' 11:28 64,5 69 0 66 359 Colectora 07/03/2013 S3949'54.30''W7314'14.90'' 14:45 67,9 115 0 108 760 Colectora 07/03/2013 S3949'47.50''W7314'00.00'' 15:01 64,4 92 0 91 161 Colectora 07/03/2013 S3949'48.30''W7313'42.60'' 15:15 67,8 84 4 78 262 Colectora 07/03/2013 S3949'47.20''W7313'21.40'' 15:32 63,8 44 1 42 163 Colectora 07/03/2013 S3949'51.80''W7312'39.80'' 15:52 69,1 97 0 94 364 Colectora 07/03/2013 S3949'41.70''W7312'28.60'' 16:10 69,4 103 0 98 565 Expresa 08/03/2013 S3949'15.60''W7313'47.00'' 11:16 72,7 453 4 412 3766 Expresa 08/03/2013 S3949'29.50''W7313'35.40'' 11:40 75,7 403 3 367 3367 Expresa 08/03/2013 S3949'34.80''W7313'28.20'' 12:00 76,6 423 6 376 4168 Expresa 08/03/2013 S3949'45.60''W7313'15.00'' 12:24 74,2 326 2 290 3469 Expresa 08/03/2013 S3949'50.60''W7313'08.70