Asesoría Acústica Nueva Planta de Fundición de Acero ProMetal

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1 UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ACÚSTICA Profesor patrocinante: Dr. José Luis Barros Instituto de Acústica Universidad Austral de Chile Profesor Informante: Enrique Suárez Silva Instituto de Acústica Universidad Austral de Chile Profesor Informante: Dipl. Ing. Milton González U. ABI Ingeniería Acústica Ltda. Asesoría Acústica Nueva Planta de Fundición de Acero ProMetal Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al Grado Académico de Licenciado en Acústica y al Título Profesional de Ingeniero Acústico Gabriel Alejandro Canales Aguilera Valdivia - Chile 2010

2 Agradecimientos Agradezco y dedico este trabajo a mis padres, por su esfuerzo, confianza y sobretodo, amor incondicional, el que ha sido fundamental para dar término a este tan importante proceso. Me siento infinitamente afortunado de pertenecer a esta tribu, aunque dicen que uno no elige a su familia. Yo los elijo a ustedes!!! A mis hermanos, Fernando, Felipe y Sebastián. El tenerlos a mi lado fue una fuente de energía, fuerzas y ánimo para no retroceder, sino siempre avanzar por los inciertos caminos de la vida. Son lo mas valioso que tengo. A la familia González Urquiza, en especial a Milton, por ser un guía importante tanto en la realización de este trabajo, como en mi formación profesional. A los profesores y funcionarios del Instituto de Acústica por haber sido parte fundamental en mi formación profesional y personal. A mis amigos, por su apoyo, sus risas y su música. A Valdivia, una ciudad que ha marcado momentos inolvidables. A todos ustedes. Gracias de corazón. ii

3 ÍNDICE RESUMEN... vi ABSTRACT...vii 1 OBJETIVOS METODOLOGÍA MARCO TEÓRICO ISO AISLAMIENTO ACÚSTICO MARCO LEGAL DECRETO SUPREMO N 0 146/1997: NORMA DE EMISIÓN DE RUIDOS MOLESTOS GENERADOS POR FUENTES FIJAS DS 594: REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES SANITARIAS Y AMBIENTALES BÁSICAS EN LOS LUGARES DE TRABAJO NCh 1619: EVALUACIÓN DEL RUIDO EN RELACIÓN CON LA REACCIÓN DE LA COMUNIDAD DESCRIPCIÓN DE PROYECTO UBICACIÓN DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO MAQUINARIA INVOLUCRADA DESARROLLO METODOLÓGICO IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS SENSIBLES USO DE SUELO Y DS N LÍNEA BASE DE RUIDO LBR IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES FUENTES SONORAS MODELACIÓN Y EVALUACIÓN ESTUDIO DE SOLUCIONES PARA CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA VIGENTE CONCLUSIONES ETAPA DE CONSTRUCCIÓN ETAPA OPERACIÓN COMENTARIOS FINALES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS iii

4 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Coeficiente de Absorción Atmosférica en bandas de octava... 4 Tabla 2: Expresiones para calcular la atenuación por efecto del suelo A, A y A... 6 Tabla 3: Atenuación en bandas de octava del sonido en función de la distancia iv s r f m d recorrida sobre el follaje Tabla 4: Coeficiente de atenuación de ruido a través de instalaciones industriales Tabla 5: Niveles Máximos Permisibles de Presión Sonora Corregido NPC en dba lento Tabla 6: Tiempo de exposición diario máximo permitido de acuerdo al Nivel de presión sonora continua equivalente al que está expuesto el trabajador Tabla 7: Tiempo de exposición diario máximo permitido de acuerdo al Nivel de presión sonora Peak al que está expuesto el trabajador Tabla 8: Estimación de la reacción de la comunidad ante el ruido Tabla 9: Coordenadas del Proyecto (Datum WGS 84) Tabla 10: Listado de Maquinaria por sector Tabla 11: Descripción de Puntos de Medición Tabla 12: Mediciones LBR horario diurno Tabla 13: Mediciones LBR horario nocturno Tabla 14: Niveles de emisión de Potencia Acústica para maquinaria en etapa construcción Tabla 15: Niveles de Potencia Acústica de Principales fuentes de emisión sonora Tabla 16: Niveles de Potencia Acústica calculados para cada partición Tabla 17: Niveles de inmisión de ruido etapa de construcción Tabla 18: Coeficiente de Absorción Sonora módulo Baffle Acústico Tabla 19: Coeficiente de Absorción Sonora módulo Baffle Acústico Tabla 20: Estimación de la reacción de la comunidad ante el ruido ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Regiones para determinar la atenuación del suelo... 5 Figura 2: Método para determinar la altura media... 7 Figura 3: Cantidades geométricas para determinar diferencia de camino (directo - difractado) para difracción simple... 8 Figura 4: Atenuación por propagación a través del follaje... 9 Figura 5: Número único de Reducción Sonora R w Figura 6: Curva de Aislamiento Paredes Simples Figura 7: Comparación de Reducción sonora Rw, entre paredes dobles de placas de yeso. Con y sin lana mineral Figura 8: Ubicación Nueva Planta ProMetal Figura 9: Ubicación Proyecto, Puntos de medición y puntos sensibles Figura 10: Sectores del Proyecto Figura 11: Partición de fachadas de galpón Figura 12: Mapa de Ruido 1. Etapa de Construcción, 1 etapa: Preparación del terreno... 40

5 Figura 13: Mapa de Ruido 2. Etapa de Construcción, 2 etapa: Obras Civiles y Montaje Estructural Figura 14: Mapa de Ruido 3. Etapa de Construcción, 3 etapa: Montaje Electromecánico. 42 Figura 15: Diagrama de flujo obtención de Niveles de emisión y Modelación Figura 16: Mapa de Ruido 4.Etapa Operación. Actividad en Patio de Chatarra Figura 17: Diseño original fachada galpones Figura 18: Mapa de Ruido 5. Etapa Operación. Actividad en Nave de Procesos Figura 19: Mapa de Ruido 6. Etapa Operación. Actividad en Nave de Procesos. Celosías Rw= Figura 20: Mapa de Ruido 7. Etapa Operación. Actividad en Nave de Procesos y Patio de Chatarras. Celosías Rw= 0. Muro Norte y Poniente 5 m Figura 21: Reducción Sonora en espacios cerrados en función de la Superficie de Absorción Figura 22: Configuraciones de instalación Bafles Acústicos Figura 23: Diseño Tabique perimetral Sala de Control Figura 24: Diseño Visor Acústico Sala de Control Figura 25: Diseña Puerta Sala de Control Figura 26: Burletes de goma, cierre estanco al aire Figura 27: Tabique Oficinas y Área de descanso Figura 28: Diseño Cielo Oficinas y Área de descanso Figura 29: Diseño Piso Flotante Oficinas y Área de descanso v

6 RESUMEN La compañía ME ProMetal, empresa metalmecánica dedicada a la producción y comercialización de piezas de acero, contempla la instalación de una nueva planta de fundición de acero, a ubicarse en la Comuna de San Bernardo, Región Metropolitana. En este contexto, en el presente trabajo se desarrolla la asesoría acústica del proyecto propuesto por ProMetal, abarcando las etapas de construcción y operación. Para ambas etapas, en base al diseño inicial del Proyecto, se desarrollan simulaciones de ruido mediante el software de modelación SoundPlan, el que entrega como resultado mapas de ruido representados mediante curvas isofónicas que indican los Niveles de Presión Sonora en el entorno del Proyecto. Realizadas las simulaciones, se determinan las zonas de conflicto proponiendo distintas medidas de control con el fin de dar cumplimiento al DS 146/97, que regula los Niveles de inmisión de ruido provocado por fuentes fijas. Se realiza un análisis de la exposición laboral a ruido, proponiendo las medidas de control necesarias para dar cumplimiento al DS 594, que regula las condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo. Los Niveles de inmisión de ruido en los receptores, obtenidos a través de las modelaciones sonoras, son evaluados respecto a la norma NCh 1619/Of 79, que evalúa el ruido en relación con la reacción de la comunidad. Descriptores: asesoría acústica, planta siderúrgica, modelación sonora, ISO , DS 146, DS 594, NCh 1619/79. vi

7 ABSTRACT ME ProMetal company, metallurgical industrial engaged in the production and marketing of steel parts, includes the installation of a new steel smelter to be located in the Commune of San Bernardo, Metropolitan Region. In this context, based on the original design of the Project, noise simulations are developed by means of SoundPlan modeling software, which delivers as result noise maps represented by isophonic curves indicating the sound pressure level in the vicinity of the Project. Performed the simulations, conflict areas are determined proposing various control measures to comply DS 146, which regulates the sound Pressure level caused by stationary sources. An analysis of occupational exposure to noise is developed, suggesting the control measures necessary to comply with the DS 594. The noise immission levels in receptors, obtained through noise simulations, are evaluated respect to the standard NCh 1619/79 wich evaluates noise in relation to the reaction of the community. Keywords: Sound advice, plant steel, sound modeling, ISO , DS 146, DS 594, NCh 1619/79. vii

8 1 OBJETIVOS - Desarrollo de un Estudio de Impacto Acústico para efectos de evaluar el cumplimiento de los Niveles máximos de inmisión de ruido permitidos por el DS 146, tanto para horario diurno como nocturno en las etapas de construcción y operación del Proyecto. - Desarrollo de un estudio de soluciones que permita mitigar los eventuales excesos detectados en el punto precedente y así dar cumplimiento a la normativa de referencia en ambas etapas y horarios. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 1

9 2 METODOLOGÍA Para alcanzar los objetivos planteados anteriormente se desarrollarán las siguientes actividades: 1 Identificación de los puntos sensibles al ruido en las inmediaciones donde será ubicado el Proyecto. 2 Determinación del uso de suelo del lugar donde se encuentran los puntos sensibles, de acuerdo a los Instrumentos de Regulación Territorial vigentes. 3 Establecimiento de una Línea Base de Ruido LBR mediante mediciones en el perímetro y en los puntos sensibles identificados. 4 Identificación de las fuentes generadoras de ruido, tanto para las etapas de construcción como de operación del Proyecto. 5 Modelación y evaluación de los Niveles de inmisión de ruido en las etapas de construcción y operación, usando el software SoundPlan para Windows. 6 Estudio de soluciones y su aplicabilidad, de manera de ofrecer distintas alternativas enfocadas a dar cumplimiento a los Niveles máximos de inmisión de ruido permitidos por el DS 146 y el DS 594. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 2

10 3 MARCO TEÓRICO 3.1 ISO [1] Este método de cálculo permite determinar la atenuación del sonido al aire libre, pudiendo predecir los Niveles de inmisión de ruido a distintas distancias de las fuentes sonoras. El valor predicho corresponde al Nivel continuo equivalente ponderado A. Esta normativa considera la propagación sonora a favor del viento y en un ambiente de inversión térmica, favoreciendo la transmisión de las ondas sonoras en el aire. El Nivel de presión continuo equivalente para una fuente puntual está definido como: L ft L D A db (Ec. 1) w c Donde: L : Nivel de presión sonora continuo equivalente en bandas de octava en la dirección ft del viento, db L W D A c : Nivel de emisión de potencia acústica de la fuente, db : Índice de directividad de la fuente, db : Atenuación total que sufren las ondas sonoras en el camino de propagación fuentereceptor, db La atenuación total A está determina por: A A A A A A [db] (Ec. 2) div atm gr bar misc Donde: A : Atenuación debida a la divergencia geométrica div A : Atenuación debida a la absorción atmosférica atm A : Atenuación debida al efecto del suelo gr A : Atenuación debida a barreras bar A : Atenuación debida a otros factores misceláneos misc Se describen a continuación, los distintos tipos de atenuación que influyen en la propagación del sonido en exteriores. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 3

11 3.1.1 Divergencia Geométrica ( A div ) Este término expresa la atenuación de la energía sonora del frente de ondas en función de la distancia, el que al propagarse desde la fuente, se reparte en superficies cada vez mayores. Para propagación esférica desde una fuente puntual, la divergencia geométrica corresponde a: A div d 20log d 11 0 db (Ec. 3) Donde: d : Distancia desde la fuente al receptor, m d : Distancia de referencia (1 m) Absorción Atmosférica ( A atm ) La atenuación sonora debido a la absorción atmosférica A atm (en decibeles) durante la propagación a través de una distancia d (en metros) está dada por la ecuación: d A atm db (Ec.4) 1000 Donde es el coeficiente de atenuación atmosférica (en decibeles por kilómetro) para cada banda de octava en la frecuencia de media banda (Ver tabla 1). Tabla 1: Coeficiente de Absorción Atmosférica en bandas de octava [1] Humedad Coeficiente de Atenuación Atmosférico α, db/km Temperatura Relativa Frecuencia nominal, Hz C % ,1 0,4 1,0 1,9 3,7 9,7 32, ,1 0,3 1,1 2,8 5,0 9,0 22,9 76, ,1 0,3 1,0 3,1 7,4 12,7 23,1 59, ,3 0,6 1,2 2,7 8,2 28,2 88, ,1 0,5 1,2 2,2 4,2 10,8 36, ,1 0,3 1,0 2,4 4,1 8,3 23,7 82,8 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 4

12 3.1.3 Atenuación debido al suelo ( A gr ) Esta normativa define 3 zonas para determinar la atenuación total debido al suelo: - Región del emisor 30 hs - Región del receptor 30 hr d 30h 30h no hay región media. - Región media. Si p s r Figura 1: Regiones para determinar la atenuación del suelo [1] d p h s 30h s 30h r h r Región fuente Región media Región receptor Cada una de estas regiones es caracterizada de acuerdo al tipo de superficie, donde se especifican 3 categorías: a) Suelo duro : Pavimento, agua, hielo, concreto. G 0 b) Suelo poroso : Pasto, árboles, vegetación en general. G 1 c) Suelo mixto : Ambos tipos de suelo. G entre 0 y 1. Considerando las tres regiones antes mencionadas, la atenuación debida al suelo es: A gr A A A [db] (Ec.5) s r m La Tabla 2, contiene las expresiones para calcular las atenuaciones en el suelo, considerando las 3 regiones (emisor, media y receptor). Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 5

13 Tabla 2: Expresiones para calcular la atenuación por efecto del suelo As o 63 1, 5 Frecuencia Hz A 1) r A s, A A r y 3q 125 1,5 Ga'( h) 250 1,5 Gb'( h) 500 1,5 Gc'( h) ,5 Gd'( h) q(1 G ,5(1 G) ,5(1 G) ,5(1 G) a'( h) 1,5 3 e 0,12( h5) 1) Para calcular A s, tomar Donde 2 (1 e d / 50 b'( h) 1,5 8,6 e c'( h) 1,5 14 e d'( h) 1,5 5 e 2) p ) 5,7 e 2 0,09h 2 0,46h 2 0,9h (1 e (1 e (1 e (1 e A [1] m Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 6 2 0,09h d p / 50 d p / 50 d p / 50 ) ) ) m 3 m) 2,810 G Gs y h hs. Para calcular A r, tomar h h r. q 0 cuando d p 30( hs hr ) 30( hs hr ) q 1 d p 6d 2 p ) G Gr y d p es la distancia fuente receptor en m proyectada sobre el plano. Existe un modelo alternativo para calcular la atenuación debido al efecto suelo, el que puede ser utilizado siempre que se cumpla lo siguiente: - El espectro de ruido no contiene componentes destacadas de frecuencias discretas. Es un espectro amplio y gradual. - La propagación se produce sobre terreno poroso, o terreno mixto donde la mayor parte es poroso. También suelos cubiertos de hierba, árboles u otra vegetación. - Sólo es de interés el nivel sonoro ponderado A en la posición del receptor. Cumpliéndose las situaciones mencionadas anteriormente, la ecuación utilizada es: 2hm 300 Agr [ db] d d (Ec.6) Donde: h : Altura promedio de la línea de propagación por sobre el suelo, en m. m d : Distancia emisor-receptor, en m.

14 Figura 2: Método para determinar la altura media [1] Receptor h r h r Fuente h s h m = F/d F= área sombreada Atenuación de Barreras Los requisitos que la norma expone para considerar un objeto como barrera acústica son: - Densidad de la superficie superior a 10 Kg/m 2 - La superficie no presenta grandes irregularidades - La dimensión horizontal del objeto normal a la línea fuente receptor es superior a una longitud de onda - El objeto es suficientemente alto que bloquea la línea fuente receptor Se define el Índice de apantallamiento como: D z C2 10*log3 C3 * z * K met db (Ec.7) Donde: : Longitud de onda. z : Diferencia en metros entre las distancias del sonido directo y el sonido difractado. K : Factor de corrección por efectos meteorológicos. met C : Igual a 20 en los casos que la fuente o el receptor estén cerca de la barrera. Igual a 2 40 cuando la fuente se descompone en su fuente imaginaria (cerca de pared reflectante) : es igual a 1 para difracción simple. En caso de tener doble difracción: C 3 C 3 2 [1 (5 / e) ] 2 (Ec.8) [(1/3) (5 / e) ] e : Distancia entre 2 bordes de difracción Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 7

15 Para difracción simple z se debe calcular de la siguiente forma: 2 2 d d a d [ m] z (Ec.9) ss sr d ss : Distancia entre la fuente y el primer borde de difracción, m d sr : Distancia desde el segundo borde de difracción hasta el receptor, m a : Es la componente de distancia paralela al borde de la barrera entre la fuente y el receptor, m Figura 3: Cantidades geométricas para determinar diferencia de camino (directo - difractado) para difracción simple [1] d ss d sr S d R Corrección meteorológica ( K met ) Esta corrección es aplicada cuando es necesario estimar el Nivel de presión continuo equivalente en el receptor para períodos extensos (meses o un año). Durante este período pueden existir condiciones tanto favorables como desfavorables para la propagación del sonido. Para estas situaciones, se define el Nivel de presión sonora promedio de largo plazo L AT LT, donde se debe incluir el factor de corrección meteorológico K met LT L DW ) K db LAT AT ( met (Ec.10) Donde: L AT LT : Nivel de presión sonora promedio de largo plazo L AT DW : El nivel de presión sonora continuo equivalente en la dirección del viento Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 8

16 El valor de K met puede ser calculado de acuerdo a las siguientes ecuaciones: K si K si met met d d 0 p p 10( h C 0 s 110( h 10( h s h r s h r ) h ) / d ) r p (Ec.11) h s : es la altura de la fuente en metros. h : es la altura del receptor en metros. r d : es la distancia entre la fuente y el receptor proyectada al suelo horizontal del plano, p en metros. C : es un factor, en decibeles, el cual depende de las estadísticas meteorológicas 0 locales para la velocidad y dirección del viento, y el gradiente de temperatura. La experiencia indica que los valores de C 0, en la práctica se limitan a un rango de cero a aproximadamente + 5 db, y valores superiores a 2 db son excepcionales Atenuación debida a otros factores misceláneos ( A misc ) La atenuación sonora debido a efectos misceláneos, considera: Atenuación por follaje ( A fol ) Esta atenuación se produce por presencia de vegetación cerrada alrededor de la fuente de ruido, alrededor del receptor y ambos casos a la vez, como queda ilustrado en la figura 4. Figura 4: Atenuación por propagación a través del follaje [1] Fuente Receptor La forma de obtener las distancia d 1 y d 2, podría ser tomando una caída a través de las líneas de propagación con un ángulo de 15 con respecto a la línea de la horizontal. d f d d [ ] (Ec.12) 1 2 m Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 9

17 Tabla 3: Atenuación en bandas de octava del sonido en función de la distancia d f recorrida sobre el follaje [1] Distancia de Frecuencia en Hz Propagación d f, en m 10 d f 20 Atenuación, db d f 200 Atenuación, db/m 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,09 0, Zonas industriales ( A site ) En las zonas industriales la atenuación puede ocurrir debido a la pérdida por dispersión por instalaciones que se encuentren en el recorrido del ruido. Como el valor de A site depende fuertemente del sector, es recomendado que éste sea determinado a través de mediciones. Sin embargo, para una estimación de esta atenuación, se puede recurrir a los valores entregados en la Tabla 4. La atenuación decrece linealmente con la distancia. Tabla 4: Coeficiente de atenuación de ruido a través de instalaciones industriales [1] Frecuencia Hz A site 0 0,015 0,025 0,025 0,02 0,015 0,015 db/m Viviendas ( A hous ) Cuando la fuente o el receptor, o ambos, se encuentran situados en una zona con edificios, existe una atenuación de ruido producido por un filtrado entre las construcciones. Sin embargo esta pérdida puede ser recompensada por otros fenómenos como la reflexión de las mismas u otras construcciones. Como esto depende demasiado del vecindario (morfología, materiales, etc.), es recomendable hacer un análisis en terreno, o bien recurrir a modelar la situación. Un valor aproximado para la atenuación se pude determinar de la siguiente fórmula: Donde: A A A db (Ec.13) hous hous, 1 hous, 2 A, 1 0,1* B db db (Ec.14) hous * Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 10

18 Con: B : La densidad de edificios entre la fuente y el receptor. Cantidad de edificios (y viviendas incluidas por metros cuadrados) d b : Distancia entre la fuente de ruido y el receptor. Incluyendo d 1 al principio y d 2 al final de la distancia El valor de A hous, 1 debería tender a cero en caso de que la distancia sea muy pequeña. Donde: p A hous, 2 10log(1 ) db (Ec.15) 100 p : Porcentaje de la distancia de las fachadas relativas al total de la distancia del camino (< 90 %) 3.2 AISLAMIENTO ACÚSTICO [2][3] Cuando un sonido incide sobre una pared, parte de la energía sonora se transmite a través de ésta, la que es cuantificada mediante el Coeficiente de Transmisión, expresado mediante: Pt (Ec. 16) Pi Donde: P : Potencia sonora transmitida al recinto receptor t P : Potencia sonora que incide en el elemento separador i Se define el Índice de Reducción Sonora R en función del coeficiente de transmisión sonora, como: 1 P i R 10log 10log db P (Ec. 17) t Asumiendo campo sonoro difuso tanto en la sala emisora como receptora entonces 2 pi S pt AR Pi y Pt 4c 4c (Ec. 18) Quedando el Índice de Reducción Sonora AR R LE LR 10 log S db (Ec. 19) 2 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 11

19 L E y L R corresponden a los Niveles de Presión sonora en la sala emisora y receptora respectivamente. A R corresponde a la superficie de absorción equivalente de la sala receptora, obtenida a partir del tiempo de reverberación del recinto receptor. En la práctica es deseable representar los Niveles de aislación mediante un número único (ISO 717-1: Evaluación del aislamiento acústico en edificios y de elementos de construcción. Parte 1: Aislamiento a ruido aéreo), comparando los valores registrados con una curva de referencia normalizada. El proceso de representación de los valores de aislamiento en un valor único debe seguir el siguiente procedimiento: - Desplazar la curva de referencia en pasos de 1 db hasta que la suma de las desviaciones negativas por banda de frecuencia de los valores medidos respecto de la curva de referencia sea menor a 32 db. - La curva de aislamiento medido no debe estar más de 8 db por debajo de la curva de referencia en cualquiera de las bandas registradas. La curva de referencia consta de un segmento horizontal de 1250 a 4000 Hz, un segmento medio que aumenta 5 db desde 400 a 1250 Hz y un segmento en bajas frecuencias que aumenta 15 db de 125 a 400 Hz. El número único resultante, denominado Índice de Reducción Sonora Ponderado R w, corresponde al valor en 500 Hz de la curva desplazada. La figura a continuación representa la curva de referencia utilizada y el proceso para determinar el número único de aislamiento. Figura 5: Número único de Reducción Sonora R w B: Curva de referencia B v : Curva de referencia desplazada M: Valores medidos U: Desviaciones negativas de m respecto a B v Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 12

20 3.2.1 Paredes Simples [2][3][4] El aislamiento provocado por paredes simples puede ser separado en 3 zonas, graficadas en la siguiente figura: Figura 6: Curva de Aislamiento Paredes Simples En la Zona 1, el aislamiento está determinado por los modos de vibración de la partición, los que están determinados por: f m, n 2 B M n l x 2 2 m l y Hz (Ec. 20) Donde: n, m : números enteros que determinan el modo de vibración l x, l y : dimensiones de la partición B : módulo de rigidez a flexión de la partición M : masa por unidad de superficie de la partición, kg/m 2 El rango de frecuencia que abarca esta zona está fuera del rango de interés, rango donde la respuesta del oído cae bruscamente. En la Zona 2 el aislamiento aumenta 6 db por duplicación de la frecuencia (f), ocurriendo lo mismo por duplicación de la masa de la partición. A este fenómeno se le denomina Ley de Masa, donde el aislamiento queda determinado por: M * f 47 [ ] R 20log db (Ec. 21) Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 13

21 Esta ecuación considera en la sala emisora un campo sonoro difuso, es decir, existe igual probabilidad de que el sonido viene desde cualquier dirección. El término de la Zona 2 está limitado por la frecuencia crítica, frecuencia en la cual ocurre el fenómeno de coincidencia, que corresponde al acoplamiento entre las ondas sonoras incidentes y las vibraciones de la partición, entrando la pared en resonancia y reduciendo como consecuencia el aislamiento en esta frecuencia. Tal frecuencia se denomina frecuencia de coincidencia y está determinada por: Donde: f c 2 c 2 m B [ Hz] (Ec. 22) c : Velocidad del sonido en el aire, m/s m : densidad superficial de la pared Kg/m 2 B : rigidez al plieqgue de la pared, Kgm 2 s -2 En la Zona 3, sobre la frecuencia crítica, el aislamiento está controlado por el amortiguamiento interno de la partición. En este rango de frecuencias, el aislamiento crece a razón de 7,5 db/octava Paredes Dobles [3][5] Cuando se necesita una alta aislación sonora, la solución más utilizada corresponde a la implementación de paredes dobles o de múltiples capas. Para obtener mejores resultados de aislación, ambas paredes deben estar tanto mecánica como acústicamente aisladas una de otra. Para una pared doble, el Índice de Aislamiento Acústico está determinado por: Donde: w : frecuencia sonido incidente w : frecuencia de resonancia del sistema w R R1 10log1 [ db] 2 w (Ec. 23) 0 R 1 corresponde al aislamiento por la pared inicial (antes de agregar una segunda pared). El término asociado al logaritmo en la ecuación precedente corresponde al mejoramiento en aislación debido a la incorporación de la pared o placa adicional. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 14

22 Índice de Reducción sonora Rw [db] En bajas frecuencias el sistema de pared doble se comporta como una pared simple, cuya masa corresponde a la suma de las masas de cada una de las capas, siendo el aislamiento determinado por la ley de masas (6 db/octava). En la frecuencia de resonancia, el aislamiento empeora por lo que la frecuencia de resonancia del sistema debe estar alejada del rango de frecuencias de interés (a partir de los 100 Hz). Sobre la frecuencia de resonancia, la pared adicional aporta un mejoramiento considerable, que aumenta con una pendiente de 12 db/octava. Una forma de mejorar el aislamiento es atenuando las ondas estacionarias que se producen en la cavidad de aire entre las placas. Esto se logra rellenando este espacio con material absorbente (por ejemplo lana mineral). La figura a continuación representa la Reducción sonora obtenida por paredes dobles de placas de yeso. Se presenta la Reducción sonora considerando la cavidad de aire con la mineral y sin lana mineral. Figura 7: Comparación de Reducción sonora Rw, entre paredes dobles de placas de yeso. Con y sin lana mineral [5] Con lana mineral Sin lana mineral Frecuencia [Hz] Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 15

23 4 MARCO LEGAL 4.1 DECRETO SUPREMO 146,1997 DEL MINISTERIO SECRETARÍA GENERAL DE LA PRESIDENCIA: NORMA DE EMISIÓN DE RUIDOS MOLESTOS GENERADOS POR FUENTES FIJAS [6][7] Esta normativa fija los Niveles máximos permisibles de presión sonora corregidos NPC, generados por fuentes fijas. Detalla los procedimientos de medición, especificando: - Instrumentación (tipo de sonómetros u otros soportes de grabación) - Ponderación temporal y frecuencial del instrumento - Condiciones de medición (externa, interna, horario de mayor molestia) - Cantidad y duración de las mediciones de acuerdo al tipo de ruido (estable, fluctuante, impulsivo) El procedimiento de evaluación de los Niveles registrados se realiza de acuerdo a: - Tipo de ruido (estable, fluctuante, impulsivo) - Correcciones por ruido de fondo y lugar de medición (interna, externa, ventana abierta, ventana cerrada) Realizadas las correcciones asociadas al Ruido de fondo y a las condiciones de medición, se obtiene el valor final de Nivel de Presión Sonora Corregido NPC, el que es comparado con los límites máximos permisibles de acuerdo al tipo de zona donde se encuentre el receptor afectado. La Tabla 5 representa los Niveles Máximos permisibles de Presión Sonora Corregidos NPC, de acuerdo al tipo de zona. Tabla 5: Niveles Máximos Permisibles de Presión Sonora Corregido NPC en dba lento [6] Tipo de Zona DS 146 Uso de suelo permitido Nivel Corregido de inmisión de ruido NPC en dba día noche 7 a 21 hrs. 21 a 7 hrs. ZONA I habitacional y equipamiento a escala vecinal ZONA II habitacional y equipamiento a escala comunal y/o regional ZONA III Como Zona II + industria inofensiva ZONA IV industrial exclusivo Rural Rural, Agrícola, etc. Nivel de ruido de fondo + 10 dba Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 16

24 4.2 DS 594 REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES SANITARIAS Y AMBIENTALES BÁSICAS EN LUGARES DE TRABAJO [8] El D.S. 594/99 del Ministerio de Salud establece las condiciones sanitarias y ambientales básicas que deberá cumplir todo lugar de trabajo, sin perjuicio de la reglamentación específica que se haya dictada o se dicte para aquellas faenas que requieren condiciones especiales. Establece, además, los límites permisibles de exposición ambiental a agentes químicos y a agentes físicos, y aquellos límites de tolerancia biológica para trabajadores expuestos a riesgo ocupacional. El Título IV De la Contaminación Ambiental, Párrafo III De Los Agentes Físicos: 1. Del Ruido, el decreto se refiere a la exposición al ruido Tipos de Ruido En la exposición laboral al ruido se distinguen los siguientes tipos de ruido: Ruido Estable: Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de Nivel de presión sonora, en un rango inferior o igual a 5dB(A) Lento, observado en un período de tiempo igual a 1 minuto. Ruido Fluctuante: Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de Nivel de presión sonora, en un rango superior a 5dB(A) Lento, observado en un período de tiempo igual a 1 minuto. Ruido Impulsivo: Es aquel ruido que presenta impulsos de energía acústica de duración inferior a 1 segundo a intervalos superiores de 1 segundo Instrumento de medición Las mediciones de ruido estable, ruido fluctuante y ruido impulsivo se efectuarán con un sonómetro integrador o con un dosímetro que cumpla las exigencias señaladas para los tipos 0, 1 ó 2, establecidas en las normas: IEC , IEC y ANSI S Nivel de exposición Ruido Estable o Fluctuante: En la exposición a ruido estable o fluctuante se deberá medir el nivel de presión sonora continuo equivalente (NPSeq o Leq), el que se expresará en decibeles ponderados "A", con respuesta lenta, es decir, en db(a) lento. La exposición ocupacional a ruido estable o fluctuante deberá ser controlada de modo que para una jornada de 8 horas diarias ningún trabajador podrá estar expuesto a un nivel de presión sonora continuo equivalente superior a 85 db(a) lento, medidos en la posición del oído del trabajador. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 17

25 En ningún caso se permitirá que trabajadores carentes de protección auditiva personal estén expuestos a niveles de presión sonora continuos equivalentes superiores a 115 db(a) lento, cualquiera sea el tipo de trabajo. Tabla 6: Tiempo de exposición diario máximo permitido de acuerdo al Nivel de presión sonora continua equivalente al que está expuesto el trabajador [8] NPSeq [db(a) lento] Tiempo de exposición por día Horas Minutos Segundos 80 24, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,49 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 18

26 NPSeq [db(a) lento] Tiempo de exposición por día Horas Minutos Segundos 111 1, , , , ,12 Ruido Impulsivo: En la exposición a ruido impulsivo se deberá medir el nivel de presión sonora peak (NPS peak), expresado en decibeles ponderados "C", es decir, db(c)peak. La exposición ocupacional a ruido impulsivo deberá ser controlada de modo que para una jornada de 8 horas diarias ningún trabajador podrá estar expuesto a un nivel de presión sonora peak superior a 95 db(c)peak, medidos en la posición del oído del trabajador. En ningún caso se permitirá que trabajadores carentes de protección auditiva personal estén expuestos a niveles de presión sonora peak superiores a 140 db(c) peak, cualquiera sea el tipo de trabajo. Tabla 7: Tiempo de exposición diario máximo permitido de acuerdo al Nivel de presión sonora Peak al que está expuesto el trabajador [8] NPS peak Tiempo de exposición por día [db (C)] Horas Minutos Segundos 90 24, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,80 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 19

27 NPS peak [db (C)] Tiempo de exposición por día Horas Minutos Segundos , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Protección Auditiva Cuando un trabajador utilice protección auditiva personal, se entenderá que se cumple con lo dispuesto en los artículos 75 y 80 del presente reglamento si el nivel de presión sonora Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 20

28 efectivo no sobrepasa los límites máximos permisibles establecidos en las tablas indicadas en tales artículos. Para los efectos de este reglamento se entenderá por Nivel de presión sonora efectiva la diferencia entre el nivel de presión sonora continua equivalente o el nivel de presión sonora peak, según se trate de ruido estable, fluctuante, o impulsivo respectivamente, y la reducción de ruido que otorgará el protector auditivo. En ambos casos la reducción de ruido será calculada de acuerdo a las normas oficiales vigentes en materia de protección auditiva. 4.3 NCh 1619/79: EVALUACIÓN DEL RUIDO EN RELACIÓN CON LA REACCIÓN DE LA COMUNIDAD [9] Esta norma establece una pauta para evaluar la aceptabilidad del ruido en las comunidades, siendo aprobada por Decreto Supremo Nº 253 del Ministerio de Salud Pública de Chile el año 1979 y concuerda con la norma ISO/R Especifica un método para la medición del ruido, la aplicación de correcciones a los valores medidos y una comparación de los niveles corregidos con un patrón de ruido que considera los distintos factores ambientales. El método indicado para la evaluación del ruido en relación con la reacción de la comunidad, establece las bases sobre las cuales la autoridad competente puede fijar los niveles de ruido límites para diferentes situaciones. Para evaluar la reacción de la comunidad frente al ruido, esta normativa se basa en la diferencia (en dba) entre el Nivel de Evaluación Sonora N c (provocado por la fuente sonora) y el Valor Patrón (Ruido de fondo). Antes de realizar esta diferencia, al valor medido (o modelado) Nc, se le deben aplicar correcciones de manera de obtener una mejor estimación de la reacción de la comunidad ante el ruido. Las correcciones realizadas tiene relación con las siguientes características del ruido medido (o modelado): - Factor de punta: existencia de ruido impulsivo o de impacto (aumenta en 5 dba el Nivel de ruido medido o modelado) - Carácter del espectro: existencia de componentes de tonos puros (aumenta en 5 dba el Nivel de ruido medido o modelado) - Duración (en porcentaje) del Nivel medido respecto del tiempo pertinente 1 de medición: esta corrección varía entre 0 dba (100% del tiempo se observó el Nivel medido) y 30 dba (menos del 0,2% se observó el Nivel medido). En la tabla 8 se indica una estimación de la reacción pública que se obtiene cuando el nivel de ruido excede al valor del patrón en una cierta cantidad. 1 Por ejemplo 8 hrs. consecutivas del día en el período mas desfavorable de operación de la fuente y la media hora mas desfavorable en horario nocturno. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 21

29 Tabla 8: Estimación de la reacción de la comunidad ante el ruido [9] CANTIDAD EN DBA EN QUE RESPUESTA DE LA COMUNIDAD EL NIVEL DE EVALUACIÓN SONORA N C EXCEDE AL CATEGORÍA DESCRIPCIÓN PATÓN DE RUIDO 0 Ninguna No se observó reacción 5 Poca Quejas esporádicas 10 Mediana Quejas frecuentes 15 Fuerte Amenazas de acción de la comunidad 20 Muy Fuerte Acción enérgica de la comunidad Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 22

30 5 DESCRIPCIÓN DE PROYECTO El Proyecto consiste en la construcción y puesta en marcha de una nueva Planta de Fundición de Acero, para productos de corte (GET - ground engaging tools), herramientas utilizadas como elementos de desgaste por diversa maquinaria empleada en actividades de movimiento de tierra (minería, construcción). 5.1 UBICACIÓN El terreno asignado al Proyecto se encuentra ubicado frente a la Panamericana Sur Km 17,5, Comuna de San Bernardo. La Planta abarca una dimensión de m 2, en donde se distribuirán los distintos procesos. La figura 8 representa la ubicación de la futura Planta. Figura 8: Ubicación Nueva Planta ProMetal V2 V1 V3 V4 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 23

31 Tabla 9: Coordenadas del Proyecto (Datum WGS 84) Vértice UTM Norte Este V V V V DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO Recepción de la materia prima: Durante esta etapa se realiza la recepción, descarga, clasificación, pesaje y almacenamiento de la materia prima (chatarra de acero) utilizada para la producción de acero. Esta etapa es realizada en el patio de chatarra. Horno de Fusión: Para la obtención de acero líquido, la chatarra seleccionada se funde junto con materiales de aleación (Níquel, Cromo) mediante la aplicación de energía eléctrica. Este tipo de hornos puede proporcionar altas temperaturas, controlando ésta con un alto grado de precisión. Colada: Este proceso consiste en verter el material fundido obtenido del horno de fusión, en moldes en movimiento, los que son enfriados por agua, iniciándose el proceso de solidificación del acero. De este proceso, el producto obtenido toma el nombre de palanquilla (lingote de acero de sección cuadrada y diferentes longitudes). Laminación: La palanquilla, obtenida del proceso de colada, es utilizada para obtener perfiles de acero. Este proceso consiste en sucesivas reducciones de sección de la palanquilla mediante el paso de ésta por diversos cilindros de laminación. Las palanquillas se recalientan hasta adquirir la plasticidad suficiente y así poder reducir su sección, pasando por distintos trenes de laminación, variando sus longitudes hasta llegar a las dimensiones finales, que es como se suministra al cliente. Distribución: El producto terminado es embalado y llevado a los camiones de distribución para ser trasladados a los distintos puntos de entrega. En resumen, el proceso productivo se desarrollará en 4 áreas, la primera destinada a la generación de metal líquido empleando hornos de arco eléctrico para fundir el metal y hornos para la etapa de refinación. La segunda etapa, destinada a la generación de los Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 24

32 Moldes de las piezas a producir. La tercera corresponde a Tratamiento Térmico, que permitirá obtener las propiedades mecánicas deseadas y la cuarta, Terminación, donde se da el acabado superficial. 5.3 MAQUINARIA INVOLUCRADA La Tabla 10 a continuación representa la maquinaria a utilizar en las distintas etapas involucradas en el proceso productivo. Tabla 10: Listado de Maquinaria por sector Sector Maquinaria Puente Grúa Fundición Horno Arco eléctrico Manejo de Chatarra Puente grúa Torre Enfriamiento Enfriamiento Moldes Carros de Transferencia Filtro de Mangas Nave Silos Torres de Enfriamiento Bodega Materias Primas Prensa de 100 ton con puente grúa Estufa tratamiento térmico Tratamiento Térmico Máquina granalladora Grúas para estación de trabajo Tolva alimentación Confección Moldes Máquinas sopladoras Secador de aire Patio de Chatarra Grúa levantadora de chatarra Sistemas Colectores de Polvo Filtro de Mangas corte/ precalentamiento chatarra Filtro de Mangas enfriamiento colada posterior Filtro de Mangas granallado precalentado Filtro de mangas; granallado postcalentado Filtro de Mangas limpieza y esmerilado Patio Filtro de Mangas aire y soldadura de arco Sala de Bombas recinto cerrado Bomba diesel alimentación estanque Bomba diesel para alimentación generadores Bombas Kerosene Bombas Kerosene para alimentación de estanque Transformadores Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 25

33 Sector Maquinaria Transformadores eléctricos Sala nº 1 Transformadores eléctricos Sala nº 1 Transformadores eléctricos Sala nº 2 Transformadores eléctricos Sala nº 2 Torres de enfriamiento Torre enfriamiento horno arco eléctrico EAF1/ EAF2 Compresores Compresores de aire, en sala de compresores recinto cerrado Secadores de aire Secadores de aire comprimido - recinto cerrado Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 26

34 6 DESARROLLO METODOLÓGICO Se desarrolla a continuación, de acuerdo al Capítulo 2 (pág. 2) la metodología planteada para poder obtener los objetivos planteados en este estudio. 6.1 IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS SENSIBLES Los puntos sensibles al ruido asociados al Proyecto corresponden a viviendas ubicadas 195 m al Norte y 330 m al Sur del Proyecto. 6.2 USO DE SUELO Y DS 146 De acuerdo al Plano Regulador de la Comuna de San Bernardo, tanto el Proyecto como los puntos sensibles asociados a éste, se encuentran ubicados respecto del DS 146 en una zona tipo IV, de uso industrial exclusivo. De acuerdo a lo anterior, tanto en la etapa de construcción como de operación del Proyecto, en los puntos sensibles detectados no se debe superar el Nivel de inmisión de ruido máximo permitido por el DS 146, de NPC= 70 dba. En el Anexo A.1 se encuentra el Plano Regulador de la Comuna de San Bernardo. 6.3 LÍNEA BASE DE RUIDO LBR Procedimiento de Medición Las mediciones se realizaron el en horario nocturno y el en horario diurno en 3 puntos de referencia. Los días y horarios fueron escogidos por presentar menor actividad de las industrias ubicadas en el entorno del Proyecto. Los registros se llevaron a cabo de acuerdo a lo estipulado en el apartado Medición de ruido de Fondo del Título V del Manual de aplicación del DS 146, registrando además los Niveles Instantáneos máximos y mínimos (Lmáx y Lmín). Las mediciones fueron realizadas con filtro de ponderación A y con el sonómetro en respuesta lenta Instrumentos Las mediciones se efectuaron con un Sonómetro integrador de precisión Clase 1, según la clasificación IEC (que reemplaza los standard IEC Sonómetros, e IEC Sonómetros Integradores Promediadores), Modelo 2231, debidamente calibrado. También se utilizó un protector contra interferencias producidas por el viento, marca Brüel &Kjaer. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 27

35 6.3.3 Puntos de Medición La Tabla 11 describe en detalle la ubicación de los puntos de medición de la Línea Base de Ruido LBR. Tabla 11: Descripción de Puntos de Medición P1 150 m al Norte del deslinde del Proyecto. Sector de casas. UTM Norte: Este: Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 28

36 P2 Intersección Av. Las Industrias con Calle Lo Sierra. UTM Norte: Este: P3 320 m al Sur del deslinde del proyecto. UTM Norte: Este: Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 29

37 La figura a continuación representa la ubicación de los puntos sensibles al ruido y los puntos de medición de la LBR. Figura 9: Ubicación Proyecto, Puntos de medición y puntos sensibles Puntos sensibles Resultados Se resume en las siguientes tablas los Niveles de Línea Base de Ruido registrados tanto en horario diurno como nocturno, en los puntos descritos anteriormente. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 30

38 Tabla 12: Mediciones LBR horario diurno Sábado , ente las 20:15 y 20:55 Hrs., Despejado, Viento suave Punto Leq Lmáx Lmín dba dba dba Observaciones Se percibe Ruta 5 Sur, ladridos lejanos. Bocinazo Lp=56 dba. Ruido de fondo determinado por Ruta 5 Sur Punto Ruido de fondo determinado por Ruta 5 Sur. Descargas de metal Lp=53 dba. Se percibe Ruta 5 Sur. Descarga planta de áridos Lp= 56 dba. Se perciben Queltehues lejanos y grillos. Tabla 13: Mediciones LBR horario nocturno Sábado , ente las 22:30 y 23:35 Hrs., Despejado, Sin viento Leq dba Lmáx dba Lmín dba Observaciones Se percibe paso de camiones por Ruta 5. Canto de pájaros y ladridos lejanos. Paso de aves Lp= 54 dba. Paso de camión por Ruta 5 Lp= 52 dba. Se percibe tráfico proveniente de Ruta 5. Ladridos lejanos y sonido de grillos. Golpe reiterado de Grúa Horquilla Lp= 53 dba. Golpe reiterado de Metal proveniente de la Planta Lp= 52 dba. Se percibe tráfico de Ruta 5. Chancador en período de operación Lp= 57 dba. Al detenerse el Chancador, predomina ruido proveniente de Ruta Comentarios Tanto en horario diurno como nocturno, los Niveles de ruido son provocados principalmente por el flujo vehicular de la Ruta 5. Se percibe también en los puntos evaluados, actividades desarrolladas en Planta de Plásticos El Lobo y de Planta de tratamiento de áridos, como descargas de metal, golpe reiterado de grúa horquilla y chancado de materiales. Otras fuentes identificadas en el sector corresponde al canto de pájaros, ladridos de perros y sonido de grillos. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 31

39 6.4 IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES FUENTES DE EMISIÓN DE RUIDO Identificación fuentes de ruido Etapa Construcción Descripción Se describen a continuación las actividades principales consideradas durante la etapa de construcción del Proyecto: 1º Etapa: Preparación del terreno La preparación del terreno, considera realizar un escarpe (excavación) de aproximadamente 2 m, a partir de la cota actual, posteriormente el material que esté contaminado (no apto para fundar) se traslada a Botadero autorizado y se reemplaza por material estabilizado, el material que no está contaminado se puede reutilizar después de una selección y compactación de este. La Plataforma se confecciona a partir de material seleccionado, colocándolo en capas sucesivas de no más de 35 cm de espesor como máximo, después de lo cual se procede a compactar con rodillo compactador, manteniendo siempre un grado de humedad adecuado. La maquinaria considerada durante esta etapa corresponde a: - Camiones Tolva - Excavadora sobre orugas - Retroexcavadora - Motoniveladora - Rodillo 12 Ton - Camión aljibe 2º Etapa: Obras civiles y montaje estructural Una vez que la plataforma de trabajo se encuentra finalizada comienzan los trabajos de preparación y construcción de fundaciones, éstas consisten básicamente en zapatas aisladas unidas por vigas de amarre a lo largo del perímetro de los galpones. Esta etapa tendrá una duración aproximada de 6 meses y considera: - Fundaciones de hormigón armado y rellenos estructurales - Construcción de Fosos - Estructuras Metálicas - Sistema de evacuación de aguas lluvia y colectores - Sistema de alarmas y protección contra incendio - Radieres - Pavimentos exteriores Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 32

40 Los hormigones llegarán al lugar de colocación en camiones betonera (mixer) de un volumen aproximado de 7 m 3 cada uno. Los muros de los galpones serán desarrollados en una primera instancia en albañilería hasta una cierta cota a definir (muros zócalos), de ahí hacia arriba se revestirán los edificios con plancha metálica, de características similares a plancha de cubierta de techo. Toda la estructura metálica que constituyen los galpones será fabricada en maestranzas locales, para posteriormente ser trasladadas en camiones al sitio de montaje definitivo, este montaje se hace con el apoyo de grúas con la suficiente capacidad de carga. Dentro de los galpones se alojarán los Hornos Eléctricos que constituyen el corazón de la Fundición, además existe toda una línea de tratamiento térmico y limpieza final. 3º Etapa: Montaje electromecánico En esta etapa se montan todos los equipos del proyecto, se monta toda la cañería de procesos y servicios y se ejecuta el montaje eléctrico e instrumentación, esta etapa del proyecto tendrá una duración aproximada de cinco a seis meses. Hay equipos que van anclados a fundaciones del edificio, otros equipos van simplemente apoyados. En esta etapa también son requeridas grúas para realizar los montajes. Las cañerías serán prefabricadas por terceros, de manera de tener que solamente montar en terreno. Esta última modalidad presenta varias ventajas, una de ellas se refiere a no tener que construir un taller de prefabricación de cañerías en terreno. Las cañerías de proceso principalmente son oxigeno, aire, agua, gas. El montaje eléctrico e instrumentación se refiere a toda la canalización y posterior cableado de alumbrado, señales y fuerza, el montaje de todos los tableros, etc. Los principales materiales para la construcción serán: hormigón, fierro de construcción, estructuras metálicas de acero, planchas prepintadas para cubiertas de techo y revestimientos laterales, cañerías, válvulas, conduit, escalerillas, alambre de cobre, etc Niveles de Emisión de Potencia Acústica Etapa Construcción [10] De acuerdo a la descripción de las actividades consideradas durante la etapa de construcción, la Tabla 14 a continuación, representa los Niveles de emisión de Potencia Acústica asignado a la maquinaria a operar durante cada actividad. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 33

41 Tabla 14: Niveles de emisión de Potencia Acústica para maquinaria en etapa construcción Nivel de Potencia Actividad Maquinaria Cantidad Acústica Lw en dba Camión Tolva Retroexcavadora Motoniveladora Preparación del Rodillo Terreno compactador Camión Aljibe Obras civiles y Montaje estructural Montaje Electromecánico Cargador Frontal Camión mixer Grúa Compresor Alisador de 3 97 hormigón Sierra corta pavimento Grúa Soldadoras Esmerile angular En el Anexo A.2 se presenta la data técnica de la maquinaria considerada en la tabla precedente Identificación fuentes de ruido Etapa Operación Determinación Nivel de Emisión de Potencia Acústica en Fachadas de Naves Etapa de Operación [11][12][13] La información necesaria para determinar los Niveles de emisión de Potencia Acústica de cada una de las fachadas que conforman los galpones considerados por el Proyecto es: - Fuentes principales de emisión sonora - Disposición de las fuentes dentro de cada galpón La figura a continuación representa los distintos sectores de producción de la Planta en estudio. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 34

42 Manejo Chatarra Fundición Figura 10: Sectores del Proyecto Nave Silos Enfriamiento Moldes Confección de Moldes Bodega Materias Primas Tratamiento Térmico Para los distintos sectores mencionados en la figura precedente, se realizó una partición de cada galpón, midiendo la distancia de las fuentes sonoras a cada una de estas particiones. Con estas distancias se ha calculado el Nivel de Presión Sonoro en la cara interna de cada sección de galpón. El Nivel de Presión Sonoro Lp aportado por una fuente, ubicada a una distancia r de la fachada se calcula mediante: L p L w Q 10log 2 4r 4 A db (Ec. 24) Donde: L : Nivel de presión Sonora a una distancia r de la fuente, en m, db p L w Q A r : Nivel de emisión de Potencia acústica, db : Factor de directividad de la fuente sonora : Absorción media, m 2 Sabine : Distancia de la fuente a la cara interna de la partición, en m Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 35

43 El valor del factor de directividad Q, va a depender de la ubicación de cada maquinaria considerada. Si se encuentra o no cerca de planos reflectantes. La nomenclatura utilizada para cada partición (N1, S1, E1, etc.) obedece a su orientación (Norte, Sur, etc.). La figura 11, grafica la partición mencionada anteriormente: Figura 11: Partición de fachadas de galpón Particiones Particiones N1 N2 N3 O2 O Superficie Norte del galpón O1 Superficie Oeste del galpón Fuente Sonora Vista en perspectiva N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 Fuente Sonora Fuente Sonora Vista planta Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 36

44 Una vez obtenido el Nivel de presión sonora en la cara interna de la partición, el Nivel de emisión de potencia acústica radiada por cada superficie se calcula de acuerdo a la expresión: Donde: L w L w L R i w S db S 4 10log (Ec. 25) 0 : Nivel de emisión de potencia acústica de la fuente, db L i : Nivel de Presión Sonora en la cara interna de la partición, db R w : Índice de Reducción Sonoro, db S : Superficie de la partición considerada, m 2 S : Superficie de referencia, 1 m 2 0 La Tabla a continuación contiene los Niveles de Potencia Acústica de la maquinaria más representativa ubicada en los distintos sectores de la Planta. Tabla 15: Niveles de Potencia Acústica de Principales fuentes de emisión sonora Nivel de Potencia Sector Maquinaria Unidades Acústica Lw dba Manejo de Chatarra Puente grúa elevado Precalentador Horno AOD Horno arco eléctrico Fundición Puente grúa elevado Horno AOD Filtro de mangas Nave de Silos Torre de enfriamiento Recuperador térmico Bodega Materias Prensa (100 toneladas) Primas Puente grúa Estufa Tratamiento Térmico Estufa de recocido Tratamiento Térmico Máquina granalladora Grúas para estación de trabajo Grúa puente liviana Enfriamiento Moldes Carros de transferencia 1 85 Máquinas sopladoras Confección Moldes Calentador de arena Secador de aire 1 90 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 37

45 La siguiente tabla representa los Niveles de presión sonora en cada partición realizada, considerando la situación actual (sin medidas de control). La nomenclatura de las particiones obedece a su orientación (Norte, Sur, etc.). Tabla 16: Niveles de Potencia Acústica calculados para cada partición Sector Absorción m 2 Sabine Sección Lw dba N1 96 N2 96 O1 120 O2 120 Manejo de Chatarra 270 O3 120 O4 120 O5 120 O6 120 S1 82 S2 83 N3 105 N4 105 Fundición 520 E1 112 E2 112 E3 112 E4 112 N5 83 N6 83 N7 83 Nave de Silos 224 N8 83 N9 83 N10 84 E5 84 Bodega Materias Primas Tratamiento Térmico E6 84 N15 96 N16 96 N17 96 N18 96 E7 78 E8 78 E9 78 S8 83 S9 83 Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 38

46 Sector Enfriamiento Moldes Absorción m 2 Sabine 100 Confección Moldes 602 Sección Lw dba S10 84 S11 84 S12 84 S13 85 S14 84 S15 84 S16 83 S17 83 E10 79 E11 79 E12 78 E13 79 S 77 O 77 N11 98 N N N14 98 Los valores contenidos en la tabla precedente son usados como datos de entrada en el software de modelación SoundPlan. 6.5 MODELACIÓN Y EVALUACIÓN Modelación y Evaluación Etapa de Construcción Para cada etapa descrita anteriormente, se presentan modelaciones de ruido de acuerdo a la maquinaria involucrada en cada actividad. Los Mapas de Ruido 1, 2 y 3 corresponden a la modelación de la 1ª, 2ª y 3ª etapa respectivamente. El modelo de predicción utilizado corresponde a la normativa ISO Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 39

47 Figura 12: Mapa de Ruido 1. Etapa de Construcción, 1 etapa: Preparación del terreno * Casas * Se puede observar en el Mapa de ruido 1 que durante el desarrollo de la 1º Etapa, que considera faenas de movimiento de tierra y excavaciones, se da cumplimiento al DS 146 en los puntos sensibles identificados, no superando el Nivel de inmisión de ruido máximo permitido NPC= 70 dba. * Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 40

48 Figura 13: Mapa de Ruido 2. Etapa de Construcción, 2 etapa: Obras Civiles y Montaje Estructural * Casas * En ambos puntos sensibles se da cumplimiento al DS 146 durante esta etapa. Se observa que no es necesaria la implementación de medidas de mitigación para no sobrepasar los 70 dba en los puntos sensibles mas cercanos al Proyecto. * Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 41

49 Figura 14: Mapa de Ruido 3. Etapa de Construcción, 3 etapa: Montaje Electromecánico * Casas * Se puede observar en los 3 mapas de ruido precedentes, que tanto en los deslindes del Proyecto como en los puntos sensibles asociados a éste, no se supera el Nivel de inmisión de ruido máximo permitido por el DS 146 para una zona de tipo industrial, NPC= 70 dba, cumpliendo, en consecuencia, con la normativa vigente. * Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 42

50 La Tabla 17 resume para cada etapa los Niveles de inmisión de ruido modelados en los puntos sensibles asociados al Proyecto. Tabla 17: Niveles de inmisión de ruido etapa de construcción Nivel de inmisión Nivel de inmisión de Cumple DS 146 de ruido máximo ruido, dba Punto Sensible permitido DS 146, 1ª 2ª 3ª 1ª 2ª 3ª dba etapa etapa etapa etapa etapa etapa Casas a 195 m Sí Sí Sí Casas a 330 m Sí Sí Sí Modelación y Evaluación Etapa de Operación La figura 15 representa las etapas involucradas para la obtención de los Niveles de emisión de la partición realizada y la posterior modelación de ruido. Figura 15: Diagrama de flujo obtención de Niveles de emisión y Modelación Selección de fuentes de emisión mas preponderantes o relevantes Realización de una partición del galpón Selección de los puntos de incidencia sobre las superficies interiores del galpón Cálculo de Niveles compuestos sobre los puntos de incidencia Nivel de emisión en la cara externa de la partición (dato de entrada) Modelación Mapas de Ruido Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 43

51 Los valores obtenidos para las distintas particiones, presentados en la Tabla 16, corresponden a la situación actual de la Planta, es decir, sin medidas de control de ruido. La modelación de esta situación permite visualizar los sectores más críticos, en relación a los sectores del Proyecto en los que se da o no cumplimiento al DS 146. El Mapa de ruido 4, representa los Niveles de inmisión de ruido considerando la Planta en su situación actual. La actividad durante la operación del Proyecto se concentra en la Nave de Procesos (Manejo de Chatarra, Fundición, Tratamiento térmico, etc.) y en el Patio de Chatarras, donde operan 2 grúas. En el Mapa de ruido 4 se ha considerado el aporte de la operación de las 2 grúas en al Patio de Chatarras. Se contemplan muros perimetrales de 4 m de altura. De acuerdo al Plan Regulador de la Comuna de san Bernardo, el sector de emplazamiento de la Planta corresponde a una zona tipo IV, cuyo uso de suelo permite industria inofensiva y/o molesta. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 44

52 Figura 16: Mapa de Ruido 4.Etapa Operación. Actividad en Patio de Chatarra Se observa en el Mapa de Ruido 4 que considerando el aporte de los Niveles sonoros generados en el Patio de Chatarras, se da cumplimiento al DS 146 en los deslindes de la Planta, no superando el Nivel de inmisión de ruido máximo permitido, NPC= 70 dba. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 45

53 El Mapa de Ruido 5 considera la operación de la Nave de Procesos. En esta modelación se han ingresado los Niveles de emisión de Potencia Acústica calculados en la Tabla 16 para las particiones realizadas a las distintas fachadas del galpón. De acuerdo al diseño original entregado por el mandante, el galpón cuenta con ventilación natural consistente de celosías que permiten el libre paso de las ondas sonoras hacia el exterior. La figura a continuación representa el diseño original de las fachadas del galpón: Figura 17: Diseño original fachada galpones Lana mineral 50 Kg/m 3 Panel compuesto Celosía diseño original Muro hormigón 50 mm placas metálicas 0,75 mm La altura del muro perimetral considerado en la modelación se mantiene en 4 m. Se puede observar en el Mapa de Ruido 5 que solamente se da cumplimiento al DS 146 en los deslindes Este y Sur. En el deslinde Este se da cumplimiento debido al mayor distanciamiento entre las fachadas y el deslinde. En el deslinde Norte, el exceso de la normativa es provocado por la fachada Este del sector de Fundición y por la fachas Oeste del sector de Manejo de Chatarra. En el sector Oeste el exceso es producido por la actividad desarrollada en el sector de Manejo de Chatarra. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 46

54 Figura 18: Mapa de Ruido 5. Etapa Operación. Actividad en Nave de Procesos. Celosías Rw= 0. Muro Norte y Poniente 4 m Del Mapa de Ruido 5 se concluye que la altura del muro perimetral (4 m) no es suficiente para dar cumplimiento al DS 146 en los deslindes Norte y Oeste. Debido a lo anterior, el Mapa de Ruido 6 considera la operación de la Nave de Procesos, pero esta vez con un muro de 5 m de altura en los deslindes Norte y Oeste. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 47

55 Figura 19: Mapa de Ruido 6. Etapa Operación. Actividad en Nave de Procesos. Celosías Rw= 0. Muro Norte y Poniente 5 m Se puede observar en el Mapa de Ruido 6 que el nuevo muro considerado no es suficiente para dar cumplimiento al DS 146 y no superar los 70 dba en los deslindes Norte y Oeste. De acuerdo a lo anterior y considerando que el exceso de la normativa es de hasta 8 dba, se deben considerar medidas de control. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 48

56 6.6 ESTUDIO DE SOLUCIONES PARA CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA VIGENTE Cumplimiento DS 146 [6] Las soluciones propuestas para dar cumplimiento al DS 146, tanto en los deslindes del Proyecto como en los puntos sensibles identificados, donde en ambos casos no se debe superar el Nivel de inmisión de ruido NPC= 70 dba, corresponde a la modificación de las celosías originales (figura 17), debido a que éstas permiten la libre propagación del ruido generado desde los galpones hacia el exterior. La celosía acústica para la fachada Oeste del sector de Manejo de Chatarras y la fachada Este de Fundición (sectores en que se supera la normativa), obedece al modelo ofrecido por la marca RENSON, cuyas especificaciones se entregan en el Anexo A.3. El modelo corresponde al L.150AC, que de acuerdo a la data técnica, entrega un Índice de Reducción Sonoro Rw= 11 db. La figura a continuación representa los Niveles de inmisión de ruido con la medida de mitigación, mencionada anteriormente, implementada. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 49

57 Figura 20: Mapa de Ruido 7. Etapa Operación. Actividad en Nave de Procesos y Patio de Chatarras. Celosías Rw= 11 db. Muro Norte y Poniente 5 m Rw celosías Manejo de Chatarra y Fundición= 11 db Muro norte y poniente= 5m Se puede observar en el Mapa de Ruido 7, que implementada la celosía acústica, junto con el muro de 5 m de altura se da cumplimiento al DS 146 en los deslindes de la Planta, no superando el Nivel de inmisión de ruido máximo 70 dba. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 50

58 El cumplimiento de la normativa en los deslindes del Proyecto, asegura que en los puntos sensibles el Nivel de inmisión de ruido durante la operación del Proyecto no superará los 70 dba Cumplimiento DS 594 [8] Las medidas de control para dar cumplimiento al DS 594 contemplan el tratamiento acústico del Galpón de Fundición, Sala de Control, Área de oficinas y descanso y la implementación de protectores auditivos Reducción Niveles de Ruido Galpón de Fundición [11] [12][13] De acuerdo a las características del proceso productivo y de la maquinaria involucrada en éste, los trabajadores expuestos a mayores Niveles de inmisión de ruido corresponden a los que operan en el galpón de Fundición, sector donde operan 2 hornos a arco eléctrico cuyo Nivel de Potencia Acústica es de L w = 130 dba. Considerando la existencia de un campo reverberante dentro de este recinto, el Nivel de presión sonora en cualquier punto de éste está determinado por: Donde: L i L i L : Nivel de presión sonora, db L w : Nivel de Potencia Acústica de la fuente, db A : Superficie de absorción equivalente, m 2 Sabine w 0, *log db (Ec. 26) A De la ecuación anterior y considerando la absorción inicial de 520 m 2 Sabine (ver Tabla 16) en el galpón de fundición, se obtiene un Nivel de presión sonora de L i = 109 db. De manera de reducir los Niveles de ruido producidos dentro del galpón de Fundición, se incrementa la absorción total dentro de este sector. El elemento utilizado para este fin corresponde a paneles colgantes o Baffles, los que permiten aumentar la superficie disponible de absorción. Estos pueden ser instalados en diversas configuraciones y a distintas alturas. La ubicación de estos módulos corresponde a las superficies entre los vanos que conectan los galpones de Manejo de Chatarra y Fundición, pudiendo utilizar un área total de 415 m 2 aproximadamente. La Reducción de los Niveles de ruido (NR) dentro del interior del Galpón de Fundición se determina mediante la siguiente ecuación: Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 51

59 A2 NR 10 * log db A (Ec. 27) 1 Donde: A 1 : Absorción total sin tratamiento acústico, m 2 Sabine A : Absorción total con tratamiento acústico, m 2 Sabine 2 De acuerdo a la Tabla 16 (tabla de particiones) la absorción inicial del galpón del sector de Fundición es 520 m 2 Sabine. En la figura a continuación se grafica la ecuación 27, que representa la reducción del Nivel sonoro dentro del galpón en función de la absorción aplicada. Figura 21: Reducción Sonora en espacios cerrados en función de la Superficie de Absorción db Reducción de Nivel Sonoro en función de la Superficie de Absorción NR m 2 Sabine Fuente: Elaboración propia De manera de obtener una reducción sonora de 9 dba dentro del galpón, la absorción total en éste debe ser igual a m 2 Sabine. Como se mencionó anteriormente, la ubicación de los baffles corresponde a las superficies entre los vanos que conectan los galpones de Manejo de Chatarra y Fundición. Esta área es insuficiente, por lo que para incrementar la superficie de absorción, es necesario instalar baffles en el cielo del galpón pudiendo alcanzar la superficie aproximada de m 2 Sabine. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 52

60 Estos módulos poseen una absorción sonora promedio de NRC= 0,75. Se presenta en la siguiente tabla el coeficiente de absorción sonora del módulo propuesto. Tabla 18: Coeficiente de Absorción Sonora módulo Baffle Acústico* Frecuencia Hz NRC Coef. Abs. Sonora 0,13 0,34 0,76 0,90 0,94 0,96 0,75 * Data técnica Baffles marca Bel Se observa en la figura 21 la relación logarítmica existente entre la Absorción del recinto y la Reducción de Nivel dentro de éste. Esto se traduce en la necesidad de tener que instalar cada vez mayores áreas de absorción para obtener leves diferencias de Nivel dentro del recinto. Lo dicho anteriormente, se observa en la cantidad de absorción necesaria para aumentar la disminución de Nivel dentro del recinto de 8 a 9 dba, siendo necesaria una absorción adicional de 1000 m 2. La ubicación de los módulos en el galpón, puede simular su disposición de acuerdo a las figuras siguientes. Figura 22: Configuraciones de instalación Bafles Acústicos Con esta medida de control se logra reducir del Niveles de presión sonora del campo reverberante dentro del galpón del orden de 9 db, obteniendo en este sector un Nivel de presión sonora de 100 db. Sin embargo, el campo directo producido por la fuente no es reducido, por lo que esta medida debe ser complementada con elementos de protección auditiva Elementos de Protección Auditiva [7][8][14][15][16] El artículo 74º del DS 594: Reglamento sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los Lugares de Trabajo, estipula que para una jornada laboral de 8 hrs., ningún Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 53

61 trabajador podrá estar expuesto a un Nivel de presión sonora continuo equivalente superior a 85 dba lento, medidos en la posición del oído del trabajador. Dicho lo anterior, y considerando que dentro del Galpón de Fundición se generan Niveles de Presión continuos equivalentes de Leq= 100 db, se desprende la necesidad de tener a disposición de los trabajadores elementos de protección auditiva, reduciendo los Niveles de presión sonora que llegan al oído de éstos. La elección de estos elementos de protección está basada principalmente, en los requerimientos de atenuación sonora en función del espectro al que están expuestos los trabajadores, en la comodidad que ofrece al trabajador y en la necesidad de escuchar señales de alarma (no obstaculizar la percepción del habla). Los elementos de protección propuestos corresponden a protectores tipo tapón, modelo LT - 30 diseñados por la empresa Bilsom, que entregan una Tasa Reducción de Ruido NRR 2 = 32 db y protectores tipo orejera modelo T3H con NRR= 27 db. El National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) de Estados Unidos, basado en las diferencias entre los valores de atenuación obtenidos en laboratorio y en condiciones reales (lugares de trabajo), obtiene los valores de exposición sonora cuando se utiliza un tipo de protector (tapón u orejera) de acuerdo a: NRR 7 Nivel efectivo en dba Nivel de Exposición (Ec. 28) 2 En el caso de ambientes mas ruidosos, en los que se requiere doble protección auditiva (tapones + orejeras), el Nivel de exposición de calcula de acuerdo a: NRR 2 Nivel efectivo en dba Nivel de Exposición (Ec. 29) 2 Tomando en este caso el mayor valor de NRR de los 2 protectores seleccionados. De acuerdo a la ecuación 29, a los Niveles dentro del galpón de Fundición (100 db) y a los valores NRR de los protectores considerados, el Nivel de exposición sonora calculado según el National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) corresponde a: 32 2 Nivel de Exposiciónen dba dba 2 Del cálculo anterior se concluye que los trabajadores ubicados en este sector deben contar con doble protección auditiva, cumpliendo con lo estipulado en DS 594, siempre que la jornada laboral no se extienda por mas de 8 horas. 2 NRR= Noise Reduction Rating (Tasa de Reducción de Ruido). Valor único que determina la atenuación sonora entregada por protectores auditivos. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 54

62 Es importante realizar una capacitación a los trabajadores en cuanto al uso adecuado de los protectores auditivos, siendo esta formación un elemento influyente en la efectividad de los protectores 3. Las características de estos protectores se presentan en el Anexo Sala de Control [17] La fuente sonora más cercana a la Sala de Control y que determina los Niveles dentro de ésta corresponde al Horno de arco eléctrico, ubicado a 5 m. El Nivel de Potencia Acústica del Horno corresponde a L w 130 db lo que provoca en la fachada de la Sala de Control (de acuerdo a Ec. 23) un Nivel de Presión sonora de L p 106dB. Es de interés reforzar el aislamiento por ventanas y puertas, ya que estos elementos en definitiva determinarán la atenuación total de la Sala de Control, teniendo como objetivo brindar al operador de esta sala Niveles no mayores a 60 db Tabique Perimetral Sala Control [4] El diseño propuesto está compuesto por una placa de metal de 2 mm, 25 mm de lana de vidrio de 50 Kg/m 3, 2 placas de volcanita de 12,5 mm, 125 mm de espacio de aire rellenos con 100 mm de lana mineral de 80 Kg/m 3, 2 placas de volcanita de 12,5 mm. El muro propuesto tiene un espesor aproximado de 202 mm. Con el objetivo de obtener una mayor Reducción sonora para el tabique propuesto, los pares de placas de Volcanita, deben ser instalados en perfiles tipo Volcometal independientes. De igual forma, las junturas de las Volcanitas deben quedar traslapadas. El diseño propuesto entrega una Reducción sonora aproximada de Rw= 52 db. 3 Efectividad real de los tapones auditivos. Importancia de la capacitación para optimizar su eficacia. Dr. Miguel Alderrama Chacón, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 55

63 Figura 23: Diseño Tabique perimetral Sala de Control 125 mm Placa de metal, 2 mm Volcometal 25 mm lana mineral; 50 Kg/m mm lana mineral; 80 Kg/m 3 Volcanita 12,5 mm Volcanita 12,5 mm Volcometal FUNDICIÓN 202 mm SALA DE CONTROL Ventana Sala Control El visor de la sala de control estará formado por 2 vidrios laminados, de 8 y 6 mm respectivamente, uno de los cuales debe ser instalado con una inclinación mínima de 5º respecto del otro, evitando que las superficies de los vidrios queden en paralelo. Los vidrios deben estar separados 100 mm, instalando en este espacio en forma perimetral, bordeando el marco, material absorbente, por ejemplo espuma de poliuretano de 25 mm de espesor y 35 kg/m 3 de densidad. Sobre el material absorbente, se instala una placa metálica, perforada al 20% con Φ= 10 mm, de acero galvanizado de 1 mm de espesor, de manera de evitar reverberación en la cavidad de aire formada por los vidrios. En esta cavidad también se deben esparcir cristales de sal que eviten que los vidrios se empañen por condensación. El diseño propuesto entrega Índice de Reducción Sonora de aprox. Rw= 50 db. Este valor fue obtenido utilizando el software STC CALC, creado por Grozier Technical Systems. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 56

64 Figura 24: Diseño Visor Acústico Sala de Control Juntura de neopreno Vidrio laminado 8 mm Placa metálica perforada Vidrio laminado 6 mm 25 mm espuma poliuretano, 35 kg/m mm Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 57

65 Puerta Sala de Control El diseño propuesto para la puerta de la Sala de Control, consta de 1 placa metálica de 2 mm de espesor, 25 mm de lana mineral de 80 Kg/m 3 y 3 placas de madera aglomerada de 15 mm cada una. Las placas deben ir pegadas entre sí mediante uniones puntuales de pegamento. No se debe pegar toda la superficie, ni utilizar clavos que atraviesen las placas. La puerta deberá ser montada en un marco de doble traslape, como se muestra en la figura 26. El diseño propuesto entrega una Reducción sonora de Rw= 50 db. Figura 25: Diseña Puerta Sala de Control Madera aglomerada Detalle en figura siguiente 25 mm Lana mineral; 80 Kg/m 3 Burletes de goma 2 mm Plancha metálica Perimetralmente, en cada traslape, se deberá instalar burletes de goma tipo carrocera, de manera de obtener un cierre estanco al aire. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 58

66 Figura 26: Burletes de goma, cierre estanco al aire Puerta cerrada. Cierre estanco al aire Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 59

67 Oficinas y Áreas de descanso [17] De acuerdo al plano de la Planta, uno de los hornos se encuentra a 5 m de la fachada del sector de oficinas, que corresponde a un muro de hormigón de 190 mm de espesor (Rw= 54 db). Esto significa que el muro poniente del sector de oficinas queda expuesto directamente a las emisiones de ruido del horno. Bajo estas condiciones el Nivel sonoro en el interior de las oficinas es de Lp= 52 dba. De manera de reducir la transmisión de ruido tanto aéreo como estructural hacia las oficinas, la que ocurre por medio de las losas, cielo y muros, es necesario tratar acústicamente estas superficies, con tal de brindar un ambiente acústico apto para el desarrollo de actividades intelectuales, que implican un mayor grado de concentración. Figura 27: Tabique Oficinas y Área de descanso Muro Hormigón 190 mm; 430 Kg/m 3 Volcometal Amortiguadores Mason Volcanita 12,5 mm 100 mm de Lana Mineral de 80 kg/m 3 FUNDICIÓN OFICINAS 315 mm Se puede observar en la figura anterior, que el volcometal va apoyado al muro de hormigón mediante amortiguadores, evitando uniones rígidas. Las volcanitas deben ir traslapadas al momento de la instalación. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 60

68 Figura 28: Diseño Cielo Oficinas y Área de descanso Amortiguadores Losa superior 100 mm lana mineral, 80 Kg/m 3 Volcanita 12,5 mm Interior Oficinas Las volcanitas del cielo falso, al igual que las del sobretabique, van apoyadas a la losa mediante amortiguadores. También en este caso las volcanitas deben ser instaladas de forma traslapadas. Figura 29: Diseño Piso Flotante Oficinas y Área de descanso Interior Oficinas 30 mm lana mineral, 80 Kg/m 3 Hormigón Losa inferior Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 61

69 7 CONCLUSIONES 7.1 ETAPA DE CONSTRUCCIÓN Realizada la modelación de ruido durante las distintas actividades contempladas durante la etapa de construcción, se observa en los Mapas de ruido 1, 2 y 3 que se da cumplimiento al DS 146 en los puntos sensibles evaluados, no superando el Nivel de inmisión de ruido máximo permitido NPC= 70 dba. La siguiente tabla resume los Niveles de inmisión de ruido en los puntos sensibles durante las distintas actividades consideradas en la etapa de construcción. Tabla 19: Coeficiente de Absorción Sonora módulo Baffle Acústico Nivel de inmisión Nivel de inmisión de Cumple DS 146 de ruido máximo ruido, dba Punto Sensible permitido DS 146, 1ª 2ª 3ª 1ª 2ª 3ª dba etapa etapa etapa etapa etapa etapa Casas a 195 m Sí Sí Sí Casas a 330 m Sí Sí Sí Los Niveles de ruido de fondo registrados en los puntos sensibles asociados al Proyecto en horario diurno corresponden a 51 dba y 52 dba, receptores ubicados al Norte y al Sur respectivamente. La Normativa chilena NCh 1619/79, evalúa la reacción de la comunidad respecto del incremento de los Niveles de ruido provocados por alguna actividad. La Tabla 19 estima la reacción de la comunidad en función del aumento de los Niveles de ruido de fondo debido al desarrollo de una actividad generadora de ruido. Tabla 20: Estimación de la reacción de la comunidad ante el ruido Cantidad en dba en que el Respuesta de la comunidad Nivel de Evaluación Sonora Nc excede al Patrón de ruido Categoría Descripción 0 Ninguna No se observó reacción 5 Poca Quejas esporádicas 10 Mediana Quejas frecuentes Amenazas de acción 15 Fuerte de la comunidad 20 Muy Fuerte Acción enérgica de la comunidad Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 62

70 De acuerdo a la tabla anterior y considerando que los Niveles de inmisión de ruido en los puntos sensibles evaluados, no superan en ninguna de las etapas consideradas (1ª, 2ª y 3ª etapa) durante la construcción los Niveles de ruido de fondo registrados, se concluye que no se observará reacción por parte de la comunidad. 7.2 ETAPA OPERACIÓN Se determinó mediante sucesivas modelaciones, considerando distintos escenarios de funcionamiento, las medidas de control necesarias para dar cumplimiento al DS 146 tanto en los deslindes del Proyecto como en los puntos sensibles asociados a éste, no superando en ambos casos el Nivel de inmisión de ruido máximo permitido, NPC= 70 dba. Para el galpón del sector de Fundición se estableció como medida de control para disminuir los Niveles de ruido dentro de éste, la instalación de Baffles acústicos. Para estos elementos se establecieron configuraciones de instalación y efectividad, pudiendo disminuir dentro de este sector el Nivel de presión sonora del campo reverberante del orden de 9 dba. Tanto para la Sala de Control como para el sector de Oficinas y Área de descanso se determinó el diseño de paredes, cielo y piso, de manera de obtener en estos sectores Niveles de ruido acorde a las actividades desarrolladas en estos sectores. Los Niveles de inmisión de ruido modelado en los puntos sensibles asociados al proyecto corresponden a 57 dba (receptor Norte) y 49 dba (receptor Sur). Los Niveles de ruido de fondo registrado en estos sectores fueron respectivamente de 51 y 52 dba. De acuerdo a lo anterior y considerando la Tabla 20, se esperan quejas esporádicas por parte de los receptores ubicados 195 m al Norte del Proyecto. Los protectores auditivos propuestos permiten, de acuerdo a información entregada por el fabricante y al método de cálculo establecido por el National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), disminuir en 15 db los Niveles de presión sonora que llegan a los oídos de los trabajadores. Sin embargo y considerando que la Hipoacusia es una de las primeras causas de discapacidad producida por enfermedad profesional en nuestro país 4, es necesario una vez puesta en marcha la Planta, realizar una evaluación in situ de los Niveles de exposición sonora real a los que están sometidos los trabajadores. Esto se debe llevar a cabo en 4 Datos de la Sociedad Chilena de Otorrinolaringología, entregado por la actual Secretaría Regional Ministerial de Salud R.M. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 63

71 colaboración con los distintos estamentos de la empresa (trabajador-empleador), con el fin de conocer a cabalidad la jornada de trabajo (duración, períodos de exposición, Niveles de ruido y contenido espectral, etc.), previniendo así, de manera oportuna, cualquier daño auditivo por exposición a ruido. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 64

72 8 COMENTARIOS FINALES Durante el desarrollo de este trabajo, se revisaron normativas relacionadas tanto con la emisión generada por fuentes fijas y su reacción provocada en la comunidad (DS 146 y NCh 1619/79 respectivamente), como con los Niveles de exposición sonora en lugares de trabajo (DS 594). Si bien las normativas mencionadas anteriormente están enfocadas a mejorar y proteger la calidad de vida de las personas frente a actividades generadoras de ruido, se han identificado debilidades en estos cuerpos legales, las que se mencionan a continuación. DS 146: El procedimiento de medición presentado en esta norma no realiza una distinción al momento de ajustar la ponderación temporal del sonómetro, utilizando en todos los casos (ruido estable, fluctuante e imprevisto) la respuesta Lenta o Slow del equipo, subestimando de esta manera los Niveles máximos registrados, debido a la baja velocidad de respuesta del equipo (1s) a grandes variaciones de presión sonora de entrada. En los casos en que se evalúan ruidos imprevistos, donde, de acuerdo a la ficha de evaluación se compara el valor Leq registrado con el valor Lmáx disminuido en 5, quedándose con el mayor de éstos, se subestima el Nivel de presión sonora corregido NPC, debido a que el valor Lmáx se ha registrado en modo Slow. Esto deriva en situaciones más permisivas, que van en desmedro de los receptores afectados al asignar Niveles de emisión menores a los reales provocados por la fuente en evaluación. Como solución a lo descrito anteriormente, se debería ajustar el sonómetro en respuesta Fast, que responde con mayor velocidad (125 ms) a los cambios de presión sonora, registrando así el Nivel máximo producido por la fuente en forma mas fidedigna. Se hace necesaria la protección de áreas especiales tales como parques nacionales y áreas de descanso ubicadas en zonas rurales, estableciendo Niveles Máximos de Presión Sonora Corregidos NPC, de manera que la actividad generadora de ruido no aumente los Niveles de ruido de fondo existente en estos lugares. DS 594: Al momento de medir y posteriormente evaluar la exposición a ruido estable o fluctuante, esta normativa estipula realizar las mediciones de Leq con filtro de ponderación A, subestimando la respuesta del oído en bajas frecuencias. Hecho que no ocurre si tales mediciones son realizadas con filtro de ponderación C, que describe de mejor manera la respuesta del oído cuando éste está expuesto a altos Niveles de ruido. Aplicando la curva de ponderación C la normativa se vuelve mas restrictiva, protegiendo de manera mas rigurosa a los trabajadores expuestos a altos Niveles de ruido. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 65

73 Esta medida podría ayudar a revertir los datos expuestos por la Sociedad Chilena de Otorrinolaringología, que indican que la Hipoacusia es una de las primeras causas de discapacidad producida por enfermedad laboral en nuestro país. NCh 1619: Si bien, según información entregada por autoridades del Instituto Nacional de Normalización INN, esta norma sigue plenamente vigente, lo cierto es que necesita una actualización, tanto en los procedimientos de medición, como en la escala de evaluación. No obstante, la NCh 1619 constituye la única herramienta que evalúa el impacto acústico que provoca un determinado proyecto en la comunidad. Esto debido a que el DS 146, que es el otro cuerpo legal que se aplica en estos casos, sólo determina Niveles máximos de inmisión de ruido permitidos, sin dar cuenta del impacto acústico provocado. A modo de ejemplo, puede que un incremento de 9 dba en el ruido ambiente como producto de la operación o construcción de un proyecto, esté dentro de los máximos permitidos por el DS 146, pero que provoque un gran impacto en la calidad de vida de los afectados. Es precisamente en estas situaciones donde la norma NCh 1619 constituye una valiosa herramienta de evaluación de impacto acústico. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 66

74 BIBLIOGRAFÍA [1] ISO : Attenuation of sound during propagation outdoors Part 2: General method of calculation. [2] David A. Bies, Colin H. Hansen, Engineering Noise Control Theory and Practice, 4º Edición, Spon Press [3] M. Möser, J.L Barros, Ingeniería Acústica Teoría y Aplicaciones. 1º Edición. [4] Marshall Long, Architectural Acoustic, Elsevier Academic Press, [5] Tor Erik Vigran, Buildings Acoustic, Taylor & Francis [6] DS 146: Norma de emisiones de ruidos molestos generados por fuentes fijas, 17 de abril de 1998, del Ministerio Secretaría General de la Presidencia de la República. [7] Guía para la selección y control de protectores auditivos. Documento emitido por el Instituto de Salud Pública Chile, [8] DS 594: Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo - Párrafo III - De los Agentes Físicos - Del Ruido, publicado el 29 de abril del 2000, Ministerio de Salud. [9] NCh 1619/79: Evaluación del ruido en relación con la reacción de la comunidad. [10] Informe Técnico de Medición de Emisiones de Ruido desde Maquinaria de Construcción. Departamento Federal de Medioambiente del Estado de Hessen. Wiesbaden 1998, Alemania. [11] VDI 2571: Emisión Sonora desde Industrias. [12] Thomas D. Rossing, Springer Handbook of Acoustics, Springer Science+Business Media, LLC New York, [13] Jorge Sommerhoff. Acústica de Locales. Facultad de Ciencias de la Ingeniería. Universidad austral de Chile. [14] Jeanne Mager Stellman, Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo, Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales, [15] Berenice Goelzer, Colin H. Hansen and Gustav A. Sehrndt, Occupational Exposure to Noise: Prevention and Control, World Health Organization, Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 67

75 [16] Tim South, Managing Noise and Vibration at Work, A practical guide to assessment, measurement and control. Elsevier Butterworth-Heinemann, [17] Wolfgang Fasold, Ernst Sonntag, Helgo Winkler, Bau-und Raumakustik, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 68

76 ANEXOS A.1 Extracto Plano Regulador Comuna de San Bernardo Proyecto Zona C1: Zona Actividades Productivas y de Servicio de carácter Industrial Exclusiva Nº1. USOS DE SUELO PERMITIDOS: Equipamiento: de clase: Científico, Comercio, Culto y cultura, Deportes, Esparcimiento, Seguridad, Servicios, Social y Esparcimiento. Áreas Verdes: Parques y plazas Infraestructura: De transporte, Sanitaria, energética y sus redes respectivas. Estación de transferencia exclusiva, Estación de transferencia con segregación y clasificación de residuos, Planta de compostaje de residuos verdes, Planta de compostaje de residuos vegetales de feria, Planta de compostaje de residuos orgánicos en general, Planta de tratamiento térmico de residuos domiciliarios y hospitalarios. Espacio Público Vialidad: calles, pasajes, ciclovías, Áreas Verdes Públicas y Plazas. Actividades Productivas: Industria molesta e inofensiva, Centro o patio de acopio exclusivo y/o con separación y clasificación. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 69

77 USOS DE SUELO PROHIBIDOS: Vivienda, todas las actividades de manejo, tratamiento, almacenamiento, acopio o disposición de residuos industriales contaminantes y/o sustancias peligrosas, y todos los usos de suelo no mencionados como permitidos. Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 70

78 Nivel de Potencia Acústica dba Nivel de Potencia Acústica dba A.2 Data Técnica Maquinaria Construcción Nombre: Retroexcavadora hidráulica Tipo: 1604 Fabricante: Atlas Año de construcción: 1994 Rendimiento: 85 Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 100,8 Frecuencia Hz Nombre: Rodillo compactador Tipo: BW 161 AD-2 Fabricante: Bomag Año de construcción: 1997 Rendimiento en KW: 76 Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 103,8 Frecuencia Hz Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 71

79 Nivel de Potencia Acústica dba Nivel de Potencia Acústica dba Nombre: Cargador frontal Tipo: 55 D Fabricante: Hannomag Año de construcción: 1994 Rendimiento en KW: De acuerdo al conductor Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 107,0 Frecuencia Hz Nombre: Camión Tipo: L 120 C Fabricante: Volvo Año de construcción: 2000 Rendimiento en KW: 153 Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 94,8 Frecuencia Hz Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 72

80 Nivel de Potencia Acústica dba Nivel de Potencia Acústica dba Nombre: Compresor Tipo: SC 20 DS Fabricante: DEMAG Año de construcción: 1985 Flujo: 1,8 m 3 por min. Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 100,2 Frecuencia Hz Nombre: Grúa Tipo: 256 M26 AK 60 Fabricante: Magirus Deutz Año de construcción: 1985 Rendimiento en KW: 188 Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 105,8 Frecuencia Hz Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 73

81 Nivel de Potencia Acústica dba Nivel de Potencia Acústica dba Nombre: alisa Pavimento Tipo: DTS 702 Fabricante: Schwarmbom Año de construcción: 1980 Rendimiento en KW: sin especificar Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 97,0 Frecuencia Hz Nombre: alisa Pavimento Tipo: DTS 702 Fabricante: Schwarmbom Año de construcción: 1980 Rendimiento en KW: sin especificar Nivel de Potencia Acústica L WAeq dba 106,4 Frecuencia Hz Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 74

82 A.3 Data Técnica Celosía propuesta Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 75

83 A.4 Data Técnica Protectores Auditivos Asesoría Acústica Planta Fundición de Acero ProMetal 76