Tema 2 segunda parte
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UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑOINSTITUTO DE INVESTIGACIONES IFAD
Prof. Carlos J. Camacho, MSc, Ing.
Mayo, 2010
Unidad II: Confort Bioambiental
Confortabilidad Acústica
1. Definición
• La percepción sonora (o acústica) del oído humano frente a
determinados niveles de exposición sonora admisibles y
confortables para el hombre (valorados en decibelios) y relacionada
con las propiedades físicas del sonido (o conjunto de sonidos),
tales como su intensidad, duración y frecuencia.
Desde una perspectiva fisiológica, se define como:
• Condición mental que expresa satisfacción con el ambiente
acústico, donde el individuo no siente ni ruido, ni silencio. Esta
condición mental es subjetiva y dependiente de las características
psico-sociales de la persona. En ambas definiciones se considera
la edificación como elemento intermediador en la relación ambiente
exterior e interior.
Desde una perspectiva psicológica, se define como:
• Cualquier sonido que no ocurre en el ambiente natural, tales
como los sonidos del avión, del tráfico vehicular o ferroviario, de
las fuentes industriales, comerciales y residenciales.
• Sonido errático, intermitente, con una oscilación al azar que al
mismo tiempo interfiere con la detección o calidad de otra señal.
• Desde la perspectiva psicoacústica: sonido indeseado o no
querido por el receptor, inesperado, fuerte, desagradable y
molesto, y que ocasiona diversos efectos fisiológicos y
psicológicos negativos que interfieren con el fin social de un
individuo o grupo.
2. El ruido (noise) y otros términos asociados
El ruido
• Es el “ruido” estable, continuo y provenientes de fuentes de
“ruido” indistinguibles.
2. El ruido (noise) y otros términos asociados
“ruido de fondo”
• Es la suma del “ruido de fondo” y otros “ruidos” provenientes de
fuentes individuales ocasionales o casi continuas (exteriores)
pero sin incluir las fuentes de “ruido” interior derivada de las
actividades humanas dentro de las edificaciones.
“ruido ambiental”(también llamado “ruido comunitario” o “ruido urbano” )
Consideraciones sobre el “ruido”
• El “ruido” es un hecho social.
• Hablar de “ruido” es precalificar un sonido o
conjuntos de sonidos de desagradables, molestos o
incómodos para un sujeto o comunidad. Esto puede
resultar inapropiado cuando algunos estudios
reportan:
• divergencias en las opiniones o respuestas de lapercepción sonora de los sujetos frente adeterminadas exposiciones sonoras (naturales ocreadas por el hombre) y
• la existencia de amplios rangos de aceptacionesy tolerancias individuales al “ruido”.
3. Los parámetros que afectan al confort
acústico.
a. Parámetros ambientales
b. Parámetros edilicios
c. Parámetros humanos
a. Parámetros ambientales
Se refieren a la producción o generación del sonido o
conjunto de sonidos. Están asociadas a:
• Las propiedades físicas del sonido: intensidad, duración y
frecuencia o periodicidad.
• Las fuentes generadoras de tales sonidos:
Naturales: Truenos o sonidos de tormentas eléctricas.
Artificiales: creadas por el hombre. Pueden provenir de:
• Ext. a la edif.: parque automotor, ferroviario, industrial,comercial, residencial, tráfico aéreo, entre otros (no soncontroladas por el sujeto)
• Int. a la edif.: actividades cotidianas y equipos. Varían segúnactividad y uso de la edificación (mayor control por el sujeto).
a. Parámetros ambientales
• El nivel de presión sonora es el indicador utilizado para
caracterizar la intensidad sonora de fuentes críticas, la cual es
determinante en el bienestar.
• La aceptación sonora se relaciona con el sonido de fondo.
• La máxima sensibilidad auditiva se encuentra en el rango de
frecuencia de 500 a 5.000 Hz, y decrecen en los extremos del
espectro de frecuencias.
• Los tonos puros son más molestos cuando son audibles y se
producen en las frecuencias más altas.
• La variabilidad del sonido en el tiempo aumenta el malestar.
CAUSAS DE RUIDO
b. Parámetros edilicios
Referidos al nivel de aislamiento y acondicionamiento
acústico de las edificaciones.
Las técnicas y estrategias adoptadas o no en la edificación
para:
• impedir que las señales sonoras aéreas o vibratorias
(estructurales) indeseadas e inconfortables penetren al
espacio edilicio (Ej. utilizando la masa de la edificación) y,
• adecuar el campo sonoro al propósito o función del recinto
edilicio (Ej. las dimensiones o proporciones, los materiales
usados, la localización de los mismos, entre otros)
c. Parámetros humanos
Aspectos asociados a la captación o percepción sonora de
los sujetos frente a la exposición corta o prolongada
(continua o discontinua) de una fuente sonora o de varias
fuentes simultáneas exteriores (sonido ambiental o comunitario)
e interiores.
Generalmente, la percepción sonora se obtiene de la
respuesta subjetiva u opinión del sujeto (o de varios), con
respecto al sonido percibido.
Asimismo, la percepción sonora, como variable cualitativa y
subjetiva, varía de persona a persona (diferencias
interpersonales) y dependen de las características físicas o
fisiológicas y psico-sociales de las mismas.
c. Parámetros humanos
Características físicas o fisiológicas del sujeto.
• edad y a la salud física del sistema de audición (umbral de
audibilidad o nivel de audición-audiometría).
Características demográficas
• condiciones de vida, niveles de educación y estatus socio-
económico, tamaño del espacio edilicio, cantidad de personas
en el interior de los espacios, tenencia de la vivienda, entre
otros.
c. Parámetros humanos
Características psico-sociales del sujeto.
• exposiciones previas al ruido (experiencia acústica),
• grado de sensibilidad de los individuos (tolerancia),
• predicción sobre el estímulo acústico (expectativa),
• momento del día y circunstancias de la percepción sonora,
• percepción del grado de control sobre la fuente sonora,
• dependencia de la fuente sonora,
• satisfacción residencial,
• actitudes y creencias frente al sonido generados pordeterminadas fuentes sonoras,
• personalidad o temperamento del sujeto.
4. Unidades de medición del confort acústico
Parámetros ambientales
En evaluaciones de la percepción sonora se utiliza la presión
sonora.
Debido al amplio rango de captación de la presión sonora del
hombre, la misma es valorada en una escala logarítmica cuya unidad
es el decibelio (dB).
Los niveles de presión relacionados con la sensación sonora, varían
con el tiempo; por lo tanto, las fluctuaciones deben integrarse en
intervalos de tiempo.
La mayoría de los sonidos ambientales son una mezcla compleja de
frecuencias (medida en Hertz, Hz), no todas percibidas por el oído
humano.
4. Unidades de medición del confort acústico
Parámetros ambientales
En los estudios sobre la percepción sonora se utiliza una escala de
ponderación en los niveles de presión (en dB), denominada como
nivel de presión sonora ponderado dB(A).
Esta escala mide niveles de presión bajos o normales (entre 25 y 55
dB), lo cual se ajusta mejor al oído humano ya que compensa las
diferencias de sensibilidad que el oído humano tiene para las
distintas frecuencias dentro del campo auditivo.
Otra medida: LAeq (nivel equivalente de la energía promedio del
sonido ponderado en un período de tiempo A ). Depende de la
continuidad o discrecionalidad de los sonidos (continuos o constantes
y discretos, distintivos o individuales).
Niveles sonoros continuos equivalentes de ruido aéreo, según NBE-CA-82
TIPO DE EDIFICIO LOCAL LAeq (dBA) (8 - 22 h)
Residencial (público
y privado)
Zonas de estancia
Dormitorios
Servicios
Zonas comunes
45
40
50
50
Administrativo y de
oficinas
Despachos profesional.
Oficinas
Zonas comunes
40
45
50
Sanitario
Zonas de estancia
Dormitorios
Zonas comunes
45
30
50
Docente
Aulas
Salas de lectura
Zonas comunes
40
35
50
4. Unidades de valoración o medición del
confort acústico
Parámetros edilicios. No tratado
4. Unidades de medición del confort acústico
Parámetros humanos
En el aspecto fisiológico:
La capacidad de audición o el umbral de audibilidad del ser
humano es medido mediante una audiometría. En
evaluaciones de sonidos comunitarios (involucradas
muchas personas), resultaría difícil la audiometría.
Se requiere obtener información sobre la capacidad
auditiva para asegurar que las respuestas no dependen de
deficiencias en la audición: consultando (cuestionarios)
diferentes aspectos relacionados con los niveles de
exposición sonora frecuentes del individuo que participan
en los estudios de campo.
4. Unidades de medición del confort acústico
Parámetros humanos
Las variables psico-sociales. Evaluadas con unas escalas
que miden la percepción y preferencia sonora o acústica.
• La escala perceptual, maneja una escala bipolar de 7
puntos, cuyo valor medio de la escala (nivel 4)
corresponde al valor de neutralidad en la sensación
sonora (“ni ruidoso ni silencioso”) y donde los valores
extremos son para calificar al sonido de “muy ruidoso” o
“muy silencioso”
• La escala de preferencia, maneja una escala bipolar de
5 puntos, donde se expresan los diferentes niveles de
preferencia del sonido.
Escalas de valoración del confort acústico
Pregunta en
el
cuestionario
¿Cómo encuentra usted el
nivel del sonido?
¿Qué preferiría usted
tener?
Escalas
Perceptual (NF) Preferencia (NP)
1 Muy ruidoso
2 Ruidoso
3 Ligeramente ruidoso
4 Ni ruidoso, ni silencioso
5 Ligeramente silencioso
6 Silencioso
7 Muy silencioso
1 Mucho más silencio
2 Un poco de silencio
3 Ningún cambio
4 Un poco de ruido
5 Mucho más ruido
Se realizan análisis de correlación con las variables:
percepción acústica y niveles de presión sonora.
5. Índices de confortabilidad acústica
Valores aceptados de la presión sonora (fuente: Romera, 2005).
LÍMITE ACEPTABLE (RUIDO)
Oído Humano
Deterioro capacidad auditiva
Nivel doloroso
< 75 dB
75 dB – 125 dB
> 125 dB
Actividades diurnas 65 dB
Actividades nocturnas 55 dB
Sonidos de la naturaleza
Rumor de hojas de árboles
Trino de pájaros
< 20dB
10 dB
Ruidos ambientales
claxon de un automóvil
motocicleta sin silenciador
avión sobrevolando (espacio urbano)
90 dB
115 dB
140 dB (> a umbral de dolor)
Espacios/actividades humanas
Discotecas
Ambiente de oficina
Fábrica
110 dB
70 dB
> 80 dB
5. Índices de confortabilidad acústica
Tiempos de tolerancia en función de la presión sonora (fuente: Maggiolo, 2003).
SPL Tiempo de tolerancia
85 dB => 8 horas
88 dB => 4 horas
91 dB => 2 horas
94 dB => 1 hora
97 dB => 30 minutos
100 dB => 15 minutos
103 dB => 7.5 minutos
106 dB => 3.75 minutos
5. Índices de confortabilidad acústica
Ruidos generados por diversas fuentes sonoras: valores aproximados (fuente:
Sonotex, 2005)
FUENTES SONORAS NIVELES
Turbinas a reacción 120 dB
Discotecas 110 dB
Grupos generadores 105 dB
Martillos neumáticos 100 dB
Ruido industrial 95 dB
Ruido de tráfico 90 dB
Gente reunida en vos alta 85 dB
Restaurantes con mucho
público
80 dB
Nivel de ruidos en oficinas
generales
70 dB
Niveles de confort acústico según las actividades: valores
aconsejables. (fuente: Sonotex, 2005)
FUENTES SONORAS NIVELES
Operario en una fabrica 85 dB
Gente reunida conversando 65/70 dB
Tareas en oficinas generales 55/60 dB
Actividad en una sala de estar 50 dB
Actividad dormir 45 dB
Actividad de lectura (en
concentración)
40 dB
Percepción subjetiva de diferentes niveles de presión sonora (fuente: Cortés, 2002).
NIVELES DE PRESIÓN SONORA
DECIBELIOSPERCEPCIÓN
SUBJETIVARUIDO AMBIENTAL
0 (Umbral de
audición)
20
SILENCIOSO Estudios de televisión
40
80
POCO
RUIDOSO
Área residencial (por la noche)
Conversación a 1 m de distancia
80
100 (Umbral
tóxico)
MUY RUIDOSO
(Molesto)
Calle con tráfico intenso
Interior de un avión DC-6
120 (Umbral
del dolor)
140
INTOLERABLEClaxon de automóvil a 1 m
Despegue de avión militar a 1 m
5. Índices de confortabilidad acústica
6. Efectos del inconfort acústico
Efectos fisiológicos
Efectos negativos que causan determinado sonidos o
exposiciones prolongadas y las vibraciones a la fisiología
corporal, especialmente al:
• Sistema de audición: causando pérdidas temporales o
permanentes de la audición (según tiempo y frecuencia de
exposición) y problemas comunicacionales y sociales importantes.
• Otros sistemas (cardiovascular, el nervioso, el articular, entre
otros): causando hipertensión arterial, cardiopatías, arritmias
cardíacas, problemas de riego cerebral, alteraciones en la
orientación y equilibrio, alteraciones en la digestión y generación
de úlceras gástricas, mayor tensión muscular, entre otros.
6. Efectos del inconfort acústico
Efectos psicológicos
Son complejos porque su manifestación es sutil e indirecta.
Entre los que se encuentran:
• Trastornos ocasionados al sueño (insomnio o desvelos, pesadillas).
• Falta de concentración (distracción) y memoria.
• Estrés o ansiedad.
• Aislamiento comunicacional.
• Cambio de temperamento o carácter: aumento de la violencia, el
miedo, la represión, la desilusión, la indiferencia, la participación o
colaboración.
• Pérdida de cordura (salud mental).
• Disminución del rendimiento o productividad.
• Incremento en las sensaciones generales de molestia, incomodidad
e insatisfacción.
6. Efectos del inconfort acústico
Efectos sociales
Son consecuencias de los efectos fisiológicos y psicológicos. El
individuo puede variar los patrones de:
• ejecución de las actividades cotidiana,
• operación de los controles para evitar el ingreso de sonido no
deseado (Ej. la operación de abrir y cerrar ventanas).
La satisfacción residencial y comunitaria y algunos indicadores
ambientales y de salud son los parámetros que mejor explican
los efectos del “ruido” sobre la calidad de vida y la satisfacción
residencial percibida.
Mapas de “ruidos”
Método para graficar niveles sonoros en diferentes
espacios urbanos y también graficar percepciones
sonoras previa evaluación de confortabilidad
acústica
Equipos de medición de presión sonora: sonómetros
Barreras Acústicas
Barreras Acústicas
Confortabilidad Lumínica
1. Definición
Es la sensación de bienestar que deriva de una
combinación adecuada de la calidad y cantidad de
iluminación que se da simultáneamente en un espacio
y que permite la realización de las tareas visuales
sin fatiga, ni molestias (González, et al, 2006)
• Condición mental que expresa satisfacción con el
ambiente lumínico, donde el individuo no lo percibe ni
brillante, ni oscuro para la actividad que desempeña.
Se asocia a las características físiológicas y
perceptuales del individuo (personales).
También se puede definir como:
Ambiente lumínico
Cantidad y calidad de luz natural de un espacio exterior
Importante evaluar y medir:
depende de varios aspectos.
a. Iluminancia natural exterior (niveles).
b. Luminancia
c. Reflectancia
Depende del ambiente
construido - urbano
a. Iluminancia natural exterior
Nivel de iluminación de un espacio o cantidad de luz o flujoluminoso (lm) que incide sobre un cuerpo. Se mide en lux(lm/m2).
Flujo luminoso: cantidad de energía radiante visible (luz) en la unidad de tiempo de su flujo. Se mide en lumen (lm)
• Tipo de cielo
• Iluminancia en plano horizontal
• Iluminancia en plano vertical
Depende de:
a. Iluminancia natural exterior
Tipo de cielo
• la nubosidad (observación o vigilancia continua del cielo)
Se puede estimar a partir de:
• Reconocimiento y estimación
de la cantidad de nubes
presentes en la bóveda celeste. A
menor nubosidad mayor
cantidad de luz y viceversa.
• Tipologías de cielo: despejado (cobertura < 1/8), disperso (entre 1 y 4/8), nublado (entre 5 y 7/8) y cubierto (> 7/8)
En n° de octavos de bóveda celeste cubierta.
1/8
a. Iluminancia natural exterior
Tipo de cielo
• la insolación (medición)
Se puede estimar a partir de:
• Registro de las horas de sol
obtenidas a través de un
heliógrafo. A mayor cantidad de
horas de sol mayor cantidad de
luz.
a. Iluminancia natural exterior
Tipo de cielo
• la radiación solarSe puede estimar a partir de:
• Medición de la radiación
global (radiación que llega a
la tierra que se mide sobre
una superficie horizontal en
un ángulo de 180 grados)
•o relación de la radiación
difusa y global.
Piranómetro midiendo la
Radiación difusa
a. Iluminancia natural exterior
Iluminancia plano horizontal
mide la iluminación recibida sobre una superficie horizontal exterior sin obstrucciones.
Equipo: luxómetro (rango entre 0 a 150.000 lux). Colocación: sobre una superficie horizontal libre de obstrucciones.Altura: 1,60 m sobre el piso (disminuir sombras de personas, permitir la inspección y limpieza de la superficie superior del sensor.
a. Iluminancia natural exterior
Iluminancia plano vertical
Mide contribución de las superficies exteriores: luz reflejada por el terreno que rodea al edificio en estudio o la proveniente de
otras superficies exteriores.
• Varía según la condición del cielo• Se requieren dos sensores: uno, en fachada protegido de reflexiones provenientes de las superficies exteriores y otro, vertical protegido de la iluminación proveniente del cielo. En ambos se protege con superficie negro mate (proteger superficies y cielo)
b. Luminancia (l)
Intensidad de luz emitida por una superficie en una dirección determinada.
• Es la que percibe el ojo humano y no la iluminancia (procedente de una fuente). Es la luz reflejada por el objeto o superficie que la recibe.
• Se mide con el Luminancímetro: ofrece los índices de luminancia, en candela/m2, representando la cantidad de luz reflejada por lasfachadas.
c. Reflectancia de las superficies
Cantidad de energía que es reflejada por un objeto luego de que esta incide sobre él. El resto de la energía incidente puede ser transmitida o absorbida por el objeto.
• Relación entre el flujo luminoso reflejado e incidente.• Capacidad de una superficie de reflejar la luz. Depende de características de la superficie.• Se calcula con luminancias(l) de la superf. evaluada (Lmaterial) comparada con superf. blanca (90%) y gris (18%).
Colores Absortividad Reflectividad
os 1-os
Blanco 0.28 +/- .02 0.72
Amarillo 0.46 +/- .02 0.54
Rojo 0.65 +/- .02 0.35
Azul 0.68 +/- .02 0.32
Verde 0.78 +/- .02 0.22
Negro 0.93 +/- .02 0.07
1-
La cantidad y calidad de la iluminación (luminancia y
la reflectancia de objetos y superficies) depende de:
Características de los espacios exteriores
• Proporciones del espacio urbano.
• Presencia de edificaciones y características: tamaño,
altura, color, textura, superficies vidriadas, etc.
(reflectividad de superficies).
• Presencia de masa de árboles.
• Características de otras superficies (horizontales y
verticales): aceras, calles, caminerías, áreas verdes.
Efectos perturbadores
Reducción en la capacidad para ver detalles u objetos, causado por una desigual distribución del rango de luminancia, o por extremos contrastes.
DESLUMBRAMIENTO
• Deslumbramiento directo: se debe a las propias fuentes luminosas situadas en el campo de visión. Es deslumbramiento incapacitivo cuando es tan intenso que impide la visión del resto del campo visual.
• Deslumbramiento indirecto: se debe a la reflexión de una fuente luminosa sobre la superficie observada. Denominado deslumbramiento reflejado o reflexión por velo cuando se produce en superficies especulares o difusoras.
2. Distribución de la luz (rango de iluminancia). Relacionado con la uniformidad o desigualdad en la distribución.
Valoración del confort lumínico
1. Cantidad de luz, referida a mucha (excesiva o buena) o poca (escasa o pobre) cantidad.
3. Apariencia lumínica. Si es muy oscuro o brillante.
4. Brillantez de las superficies
6. Sensación en relación al sol. Hay o no sol
7. Confortabilidad. Si o no, gradiente.
Valoración del confort lumínico
Confortabilidad sanitaria
Definición
Es la manifestación de bienestar que deriva
de la calidad del aire. De la pureza del aire o
escaso grado de contaminación del mismo, de
la ausencia de olores desagradables por
inadecuadas disposiciones de aguas servidas o
desechos sólidos.
Confortabilidad
Formal-ergonómica
Estudia la conducta y las actividades de las personas,
con la finalidad de adecuar los productos, sistemas,
puestos de trabajo y entornos a las características,
limitaciones y necesidades de sus usuarios,
buscando optimizar su eficacia, seguridad y confort.
• Palabras griegas "ergos“ (trabajo) y "nomos“ (leyes).
“leyes del trabajo”.
• Es la actividad de carácter multidisciplinar.
Áreas importante de la ergonomía: La Antropometría
Ergonomía
La Antropometría
• Trata con las medidas del cuerpo humano que se refieren altamaño del cuerpo, formas, fuerza y capacidad de trabajo.
• Los datos antropométricos son utilizados para diseñar losespacios de trabajo, herramientas, equipo de seguridad yprotección personal, considerando las diferencias entre lascaracterísticas, capacidades y límites físicos del cuerpo humano.
• Los estudios antropométricos que se han realizado se refieren auna población específica, como lo puede ser hombres o mujeresy en diferentes rangos de edad.
Confort Ergonómico
Es la expresión de satisfacción relacionado con el nivelde adecuación de las instalaciones y espacios a lascaracterísticas, limitaciones y necesidades personales.
Confortabilidad
Estético - visual
Definición
Es la sensación de bienestar que deriva de la
calidad estética del espacio, de los elementos
significativos o de importancia, de la valoración
del espacio (patrimonial, simbólico)
Confortabilidad funcional
Definición
Es la sensación de bienestar producto de la
presencia y calidad del equipamiento y
servicios urbanos que permitan el
desempeño de una función.