En esta entrada del blog se hablará sobre un tema que, personalmente, me parece sumamente interesante y es de gran aplicación en muchas ciudades, el tema de las barreras acústicas. La intención es definirlas, mostrar cómo funcionan, algunos criterios de instalación y dar ejemplos de éstas, así que… disfrutadlo.
Una barrera acústica, como su nombre lo indica, no es más que un obstáculo que se adecúa entre una fuente de ruido con la intención de disminuir el impacto sonoro sobre alguna zona afectada, sea este último un edificio residencial, hospital, casa, parque público, entre otros. Generalmente, las barreras acústicas son usadas para disminuir el impacto de fuentes que tienen dimensiones alargadas (como ejemplo una calle con alto flujo vehicular o una industria con muchas fuentes de ruido en conjunto), sin embargo esto no las exime de ser usadas en otras aplicaciones, como por ejemplo; enfriadoras o maquinaría instalada en azoteas de edificios, que debido a su funcionamiento molestan a una comunidad.
Figura 1. Barrera acústica ubicada al lado de una vía.
En la Figura 1 se ilustra la instalación de una barrera sobre una vía, ya que esta vía perjudica una zona protegida o una zona de tranquilidad (situación que no se da en Colombia). Me gustaría decir que la barrera de la Figura 1 es bastante estética, lastimosamente no todas son así de llamativas, sin embargo desde que cumplan su función la apariencia visual podría pasar a un segundo plano (sin exagerar, eh!). La figura 2 ilustra el funcionamiento de una barrera acústica instalada entre una fuente sonora y un receptor:
Figura 2. Funcionamiento de una barrera acústica.
Antes que nada, el estándar ISO 9613-2 establece que para que un obstáculo se comporte como una barrera acústica esta debe de poseer algunas características:
- La densidad superficial debe de ser superior a 10kg/m2 (debe de existir masa)
- No debe de tener ningún tipo de agujeros – superficie Completamente cerrada
- Y en la mayoría de ocasiones las dimensiones dependerán del ruido que se requiera aislar
Básicamente el funcionamiento de una barrera se da por el fenómeno de difracción, es decir, el sonido es capaz de rodear un obstáculo al compararlo con la frecuencia (longitud de onda). De la figura 2, podemos observar que el sonido emitido por la fuente tendrá tres tipos de caminos básicos: el primero es un camino que no interactúa para nada con la barrera y que tampoco afecta al receptor en la imagen se muestra como Direct Sound; El sonido reflejado (en la imagen como Reflected sound) sale desde la fuente, choca con la barrera y se devuelve hacia la fuente, esta energía dependerá del aislamiento de la barrera acústica y será altamente dependiente de la frecuencia, por ende no afecta al receptor y es en éste donde la masa de la barrera juega un papel importante; el tercer camino es el llamado Straight Path o camino recto, esta energía pasa por todo el borde de la barrera y por el choque en esta parte se difracta, cambiando de dirección hacia el receptor. La zona por debajo del camino recto luego de pasar la barrera se le conoce como zona de sombra (en la imagen Shadow Zone), es desde este punto hacia abajo donde la barrera hace su papel, reduciendo considerablemente la emisión de la fuente.
Con base en la Figura 2, es posible notar por qué es importante que la barreara tenga una altura y un largo suficientes, pues esto hará que el sonido refractado pierda más energía además de aumentar la zona de sombra. Si es difícil aumentar las dimensiones de la barrera se puede optar por construirla lo más cerca posible a la fuente, así la zona de sombra también tendría un aumento y por ende se disminuye la afectación en el receptor.
Algunos estudios indican que la atenuación máxima de una barrera esta alrededor de los 20 dB, pero también como se ha comentado en párrafos anteriores la masa superficial juega un papel muy importante, por ejemplo, si se requiere aislar una maquinaría que emite mucho ruido a 100 Hz, es necesario instalar un obstáculo que sea lo suficientemente pesado para que aísle 20 dB a esa frecuencia y también debe de ser lo suficientemente alta y larga para atenuar dichos 20 dB por el fenómeno de difracción. Ahora si por ejemplo la fuente emite ruido a 5000Hz, la barrera no debe de ser tan alta y el material no debe de tener tanta masa superficial.
Una forma de aumentar la reducción de las barreras es hacer en su borde una pestaña que puede tener diferentes formas. La pestaña ayuda a incrementar la zona de sombra y la reflexión del sonido, por tanto con esta pequeña modificación en el borde superior de la barrera se puede lograr aumentar la reducción de 3 – 5 dB. La Figura 4 muestra algunas terminaciones que pueden tener las barreras.La Figura 3 muestra algunas terminaciones que pueden tener las barreras.
Figura 3. Ejemplo de arista absorbente para incrementar su eficiencia.
Con todo el cuento del cuidado ambiental y la naturaleza, se ha puesto de moda implementar barreras acústicas naturales (Figura 4). Este tipo de barreras, según la información que se acaba de ver respecto a ésta implementación, no debe tener gran funcionalidad por un par de rezones: la primera, no tienen suficiente masa para lograr que el sonido se refleje o no sobrepase la barrera en sí; la segunda, son porosas, es decir, la superficie no es completamente plana y se pueden encontrar caminos sin obstáculos entre la fuente y el receptor, es decir, el sonido no chocaría con nada y viajaría de un punto a otro sin mayor complicación, afectando notoriamente a la capacidad de reducir niveles. Si se quiere poner una barrera con algo natural, la recomendación será que se haga una barrera normal y luego sea cubierto con una capa de arbusto o hierva de esta manera la barrera además de funcional podrá ser estética y contribuir a las zonas verdes de la ciudad.
Figura 4. Barrera acústica natural.
En lo que respecta a la ciudad de Medellín, se han instalado algunas barreras acústicas (o al menos así fueron pensadas) en algunas zonas de la ciudad. Una de ellas está ubicada en el puente de la 4 Sur, al cruzar por dicho puente se puede notar algunos paneles con marcos metálicos con la pretensión de disminuir el ruido que genera esta calle, ya que es una vía principal de la ciudad y su tráfico es bastante elevado; sin embargo la barrera no cuenta con una altura suficiente y no tiene buena masa, lo que hace que esta adecuación no cumpla con los requisitos para comportarse como un obstáculo frente al sonido. Algo similar paso con la barrera acústica dispuesta a mitigar la emisión de ruido en las obras de parques del río, durante los trabajos de la primera etapa se dispuso una barrera acústica para mitigar el impacto por ruido sobre la comunidad, el principal problema radico en que esta barrera se instaló lejos de las principales fuentes sonoras y muy lejos de los receptores. Recordemos!!! Mientras más cerca este el obstáculo de la fuente a aislar mayor será la eficiencia de la barrera. Técnicamente hablando la barrera instalada no fue lo suficientemente eficaz para mitigar dicho impacto, pero esto es algo que se debió planear con tiempo, teniendo en cuenta algunos estudios acústicos previos.
Con el tema de hoy se pretendía mostrar una de las herramientas más útiles y usadas para el control de afectación por ruido en zonas aledañas a vías, industrias o fuentes que de alguna otra forma no se puedan intervenir. También que se preguntaran en qué parte de su ciudad sería útil una barrera de estas, ya que siempre serán bienvenidas, sus opiniones y comentarios al respecto. Hasta la próxima.
Fuentes:
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Figura 1: http://www.autobrennero.it/en/the-motorway-network/safety-and-comfort/sound-absorbing-noise-barriers-/
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Figura 2: http://acoustics.org/pressroom/httpdocs/133rd/2pnsa4.html
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Figura 3: Capítulo de Barreras Acústicas del libro Acústica Medioambiental de Robert Bartí Domingo Vol. II.
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Figura 4: https://co.pinterest.com/pin/272538214927015855/
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Imagen de portada: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1748471&page=2