PROGRAMA DE PREVENCION DE PROBLEMAS POR CONTAMINACION DE RUIDO EN LA ESCUELA SECUNDARIA TECNICA N° 36 "MANUEL MORENO TORRES"

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECANICA Y

ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

PROGRAMA DE PREVENCIÓN DE PROBLEMAS POR

CONTAMINACIÓN DE RUIDO EN LA ESCUELA SECUNDARIA

TÉCNICA N° 36 “MANUEL MORENO TORRES”

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

P R E S E N T A N:

PACHECO SANTAMARIA GABRIELA CELENE

SAN MARTIN LOEZA JESUS

SANCHEZ JIMENEZ ROCIO

ASESORES:

ING. JORGE BECERRA GARCIA ING. JOSE JAVIER MUEDANO MENESES

AGRADECIMIENTOS

El tiempo no es un impedimento y 54 meses de mi vida dedicados en una sola

formación en licenciatura concluidos con un texto que nos llevan más allá de un titulo

son para mí una meta individual y personal.

Ante esta fecha declaro ser una persona profesionista gracias a las personas que

intervinieron en mi camino desde mi formación básica hasta los últimos años de

escolaridad, siendo los más estresantes y apasionantes de mi vida.

Gracias a mi papá el Sr. Simón Pacheco Pérez que me esperaba cada noche junto

a mi mamá la Sra. Esperanza Santamaría Ramírez hasta que llegara, me cobijaban,

alimentaban, velaban ante mi salud, con mi enfermedad, estrés y cansancio, risas y

llanto… y nunca me dieron un “pero” para mi propósito, los amo.

Gracias a mis amigos y compañeros de carrera porque ante todo fuimos un

equipo junto a los profesores para concluir algo, y junto a esto tuvimos un extra las

risas, las fotografías, las clases a las que no entramos y a las que sí asistíamos, los

exámenes, las prácticas, los momentos que no volverán pero se quedan en mi memoria.

Y no por último es menos importante una persona que por derechos de autor no

escribiré su nombre ya que me podría demandar pero sabe que siempre está en mi

corazón y vivió cada lágrima de tolerancia y frustración, siguió mi camino no

importándole nada, gracias Io.

™ A Mis Padres Lilia y  Jesús: 

Gracias por su apoyo, por estar incondicionalmente conmigo a lo largo de mi vida pero

sobre todo por estar cuando más los he necesitado, los amo.

™ A Mi Hermano Gerardo: 

Gracias por ayudarme a lo largo de todo este proceso, por tu apoyo y por ser una gran

inspiración para mi, eres una pieza muy importante en mi vida, sin ti nada de esto sería

posible, te quiero hermano.

™ A Mi abuelo Erasto: 

Gracias por ser como un padre para mí, por tus palabras de aliento cuando estuve a

punto de darme por vencido, gracias por quedarte a mi lado más tiempo, aun no estaba

listo y la verdad creo que nunca lo estaré para tu partida, pero tú me has enseñado a ser

fuerte, eres único, especial y tu eres el pilar de toda nuestra familia. Te amo.

™ A Mi Familia: 

Gracias por brindarme su apoyo en todo momento, por haberme inculcado los valores

con los que ahora concluyo este ciclo, los quiero. Muchas gracias.

A mis padres

que han puesto en mi su amor y confianza;

que me han enseñado que en la vida hay que luchar por lo que se quiere

y no parar hasta lograrlo.

A mis hermanos

que con su ejemplo y cariño me han ayudado

a convertirme en la persona que ahora soy.

A mis tíos y amigos

que con su apoyo incondicional y su simple presencia

me han dejado ver que hay personas que me quieren y con las cuales puedo contar.

Y al profesor Miguel Rivera Navarrete

por no dejar que el pesimismo me venciera,

por confiar en mi, pero sobre todo

por inculcar en mi el amor por el conocimiento.

A todos aquellos que han dejado huella en mí.

Muchas gracias

INDICE GENERAL

Página

OBJETIVO

JUSTIFICACION

CAPITULO I. GENERALIDADES ACUSTICAS

1.1 Sonido ………. 12

1.2 Reflexión, refracción y difracción ……… 13

1.3 Ruido ……… 14

1.4 Tipos de ruido ……….. 14

1.4.1 Ruido rosa ………. 14

1.4.2 Ruido intermitente ……… 15

1.5 Elementos que componen un problema de ruido ………... 15

CAPITULO II. EL SER HUMANO FRENTE AL RUIDO 2.1 El oído ………. 16

2.1.2 Oído externo ……….. 17

2.1.2 Oído medio ……… 17

2.1.3 Oído interno ……….. 17

2.2 Efectos auditivos del ruido ……….. 18

2.2.1 Trauma acústico agudo ………. 18

2.2.2 Alteraciones debidas al ruido ambiente ……… 20

2.2.3 Presbiacusia ……….. 20

2.3 Efectos no auditivos del ruido ……… 20

2.3.1 Efectos fisiológicos ………... 20

2.3.2 Efectos psicológicos ……….. 21

CAPITULO III. EVALUACION DEL ENTORNO 3.1 Ubicación y plano de la Escuela Secundaria Técnica no 36 …………... 22

3.2 Factores externos e internos causantes del ruido ……… 26

3.2.1 Ruido procedente de los aviones ………... 26

3.3 Mediciones de las fuentes de ruido ………. 28

3.3.1 Criterios y escalas para determinar la molestia del ruido en comunidades ………... 28

3.3.2 Prueba de medición de puntos aleatorios ………. 30

CAPITULO IV. AUDIOMETRIAS Y EVALUACION DE PROBLEMAS AUDITIVAS 4.1 Audiometrías ………... 32

4.2 Tipo de audiometría utilizada ……….. 32

4.3 Cuantificación de la pérdida auditiva ……….. 36

4.4 Resultados de las encuestas y audiometrías ……… 36

CAPITULO V. TIEMPOS DE REVERBERACION E INTELIGIBILIDAD DE LA PALABRA 5.1 Curvas NC ………... 38

5.2 Tiempo de reverberación ………. 40

5.3 Inteligibilidad del habla ………...………… 42

CAPITULO VI. SOLUCION AL PROBLEMA

6.1 Programa de Prevención ……….. 46

6.2 Estudio económico ……….. 51

CONCLUSIONES ……… 53

BIBLIOGRAFIA ………... 54

INDICE DE TABLAS

Página Tabla 1. Determinación de la frecuencia con la que un avión sobrevuela la

escuela 28

Tabla 2. Mediciones efectuadas para ubicar el salón problema 29

Tabla 3. Comparación de mediciones: fuera vs dentro del salón (sin

alumnos) 31

Tabla 4. Escala de pérdida auditiva Tabla 5. Resultado Encuesta pregunta 1 Tabla 6. Resultado Encuesta pregunta 2 Tabla 7. Resultado Encuesta pregunta 3

35 36 36 36

Tabla 8. Curvas NC recomendadas y niveles de ruido de equivalentes 38

Tabla 9. Mediciones en bandas de octavas 40

Tabla 10. Niveles de dB a reducir en el recinto 40

Tabla 11. Coeficientes de absorción de los materiales propuestos 41

Tabla 12. Resultado de tiempo de reverberación en bandas de octava 41

Tabla 13. Listado de logatomos utilizados 44

Tabla 14. Resultados de la prueba de inteligibilidad 45

Tabla 15. Materiales existentes en el salón Tabla 16. Materiales propuestos

Tabla 17. Respuesta del tiempo de reverberación de los materiales propuestos

47 49 50

Tabla 18. Costos de los cursos 51

Tabla 19. Costos por material y cantidad 51

INDICE DE FIGURAS

OBJETIVO

Página

Figura 1. Propagación de una perturbación en un tubo 12

Figura 2. Reflexión de una onda sonora 13

Figura 3. Ruido rosa 14

Figura 4. Ruido intermitente producido por aviones o relojes despertadores 15

Figura 5. Partes que conforman el oído 16

Figura 6. Oído interno 18

Figura 7.  Audiograma típico de una audición normal 19

Figura 8.  Audiograma de una persona con pérdida auditiva debida a la edad 19

Figura 9. Vista satelital que muestra la distancia entre el Aeropuerto de la

Ciudad de México y la Escuela Secundaria Técnica No 36 22

Figura 10. Vista satelital del Aeropuerto de la Ciudad de México 23

Figura 11. Croquis donde se muestran las rutas del sobrevuelo de los aviones 23

Figura 12.  Croquis de la Escuela Secundaria Técnica No 36 24

Figura 13.  Plano de la Escuela Secundaria Técnica No 36 25

Figura 14. Variación del nivel de ruido en el suelo al sobrevolar una zona 26

Figura 15. Niveles de presión acústica a 300 m del avión 27

Figura 16. Diagrama del taller de contabilidad 30

Figura 17. Hoja de registro de datos audiométricos 34

Figura 18. Gráfica en respuesta a pregunta 1 Figura 19. Gráfica en respuesta a pregunta 2 Figura 20. Gráfica en respuesta a pregunta 3

36 36 36

Figura 21. Alumnos a los que se les realizó la audiometría 37

Figura 22. Curvas NC 38

Figura 23. Gráfica de las mediciones promedio en una banda de octava 39

Figura 24. Gráfica de comparación entre la curva NC35 y las mediciones

realizadas en el salón 40

Figura 25. Gráfica en respuesta al tiempo de reverberación para materiales

existentes 41

Figura 26. Posicionamiento de los alumnos durante la prueba de

inteligibilidad 43

Figura 27. Aislamiento acústico que ofrecen los distintos materiales para las

frecuencias audibles 46 

Figura 28. Pared de particiones dobles 48 

Figura 29. Ventana doble y ventilas 49

Figura 30. Gráfica. Respuesta del tiempo de reverberación de los materiales

Diseñar un programa integral de prevención de problemas de ruido en la Escuela Secundaria Técnica N°36 “Manuel Moreno Torres” para crear estrategias de prevención de problemas auditivos.

JUSTIFICACION

Las frecuentes quejas por parte de los alumnos y el personal docente de la Escuela Secundaria Técnica N° 36 “Manuel Moreno Torres” debido a la contaminación por ruido que producen los aviones que aterrizan en el aeropuerto de la Ciudad de México “Benito Juarez” y a la relevancia que tiene ésta problemática en un lugar como una escuela, se proponen estrategias que pretenden brindar un programa de prevención para minimizar los impactos negativos como son: pérdida auditiva, bajo rendimiento y estrés en alumnos, personal docente y administrativo que se encuentra estudiando o laborando en dicho lugar.

CAPITULO I:

GENERALIDADES ACÚSTICAS

Al igual que al tirar una piedra a un estanque de agua se forman ondas en la superficie, en el aire una fuente sonora se propaga en ondas sonoras o vibraciones de presión en el aire. El oído percibe estas vibraciones en forma de sonido.

En ausencia de sonido, la presión atmosférica está en equilibrio, lo que significa que es constante en espacio y tiempo. Al aparecer las perturbaciones descritas anteriormente, se producen variaciones de presión a lo largo del tiempo y propagándose por el espacio a cierta velocidad, de forma que pasado un tiempo las variaciones llegan a una distancia máxima de donde se produjo inicialmente la perturbación.

Siguiendo con la idea inicial del estanque de agua, si la perturbación producida eleva un punto cualquiera de la superficie, en ese punto el agua caerá y en su caída elevará las zonas vecinas, éstas a su vez repetirán el mismo proceso formando un círculo de radio creciente. En el aire, el comportamiento de las perturbaciones es similar.

Si en un punto cualquiera se produce una perturbación que implique un aumento momentáneo en la presión, el desequilibrio entre las presiones en dicho punto y el aire que lo circunda, hace que el aire tienda a dispersarse, perturbando a su vez al aire que se encuentra a su alrededor. Así es como la perturbación se va propagando. En la figura 1 se muestra éste comportamiento dentro de un tubo largo, en el cual uno de los extremos hay un pistón que provoca la perturbación.

Figura 1. Propagación de una perturbación en un tubo. (a) El aire en reposo (moléculas repartidas uniformemente). (b) Ante una perturbación el aire se concentra cerca del pistón (aumenta la presión). (c), (d), (e) La perturbación se propaga alejándose de la fuente.

1.2 Reflexión, refracción y difracción

La reflexión es el fenómeno físico en el que una onda rebota al medio del cual proviene cuando se encuentra con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear. El tamaño del obstáculo y la longitud de onda determinan si una onda rodea el obstáculo o se refleja en la dirección de la que provenía.

(a)

(b)

(c)

(d)

Si el obstáculo es pequeño en relación con la longitud de onda, el sonido lo rodeara (difracción), en cambio, si sucede lo contrario, el sonido se refleja (reflexión).

Si la onda se refleja, el

ángulo de la onda reflejada es

igual al ángulo de la onda

incidente, de modo que si una

onda sonora incide perpendicularmente sobre la superficie reflejante, vuelve sobre sí misma. La reflexión no actúa igual sobre las altas frecuencias que sobre las bajas. La longitud de onda de las bajas frecuencias es muy grande, por lo que son capaces de rodear la mayoría de obstáculos; en cambio las altas frecuencias no rodean los obstáculos por lo que se producen sombras detrás de ellos y rebotes en su parte delantera.

En lo que se refiere a la refracción, es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Éste fenómeno sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en el medio de referencia y su velocidad en el medio en que nos interesa trabajar.

A diferencia de lo que ocurre en el fenómeno de la reflexión, en la refracción, el ángulo de refracción ya no es igual al de incidencia.

La refracción también puede producirse dentro de un mismo medio, cuando las características de este no son homogéneas, por ejemplo, cuando de un punto a otro de un medio aumenta o disminuye la temperatura. Dentro del fenómeno de reflexión ocurren otros como lo son las ondas estacionarias, el eco y la reverberación.

Una onda estacionaria se produce por la suma de una onda y su onda reflejada sobre un mismo eje. Dependiendo cómo coincidan las fases de la onda incidente y de la reflejada, se producirán modificaciones en el sonido (aumenta la amplitud o disminuye), por lo que el sonido resultante puede resultar desagradable. En determinadas circunstancias, la onda estacionaria puede hacer que la sala entre en resonancia.

El eco ocurre cuando la señal acústica original se ha extinguido, pero aún no es devuelto el sonido en forma de onda reflejada. El eco se explica porque la onda reflejada nos llega en un tiempo superior al de la persistencia acústica.

Por último, la reverberación se produce cuando las ondas reflejadas llegan al oyente antes de la extinción de la onda directa, es decir, en un tiempo menor que el de persistencia acústica del oído.

1.3 Ruido

Le llamamos ruido a una mezcla compleja de sonidos con frecuencias fundamentales diferentes. En un sentido amplio, puede considerarse ruido cualquier sonido que interfiere en alguna actividad humana.

La Resolución del Consejo de las Comunidades Europeas de 17 de mayo de 1977

relativa a la prosecución y la ejecución de una política y de un programa de acción de las Comunidades Europeas en materia de medio ambiente, define el ruido como un “el conjunto de sonidos que adquieren para el hombre un carácter afectivo desagradable y más o menos inadmisible a causa, sobre todo, de las molestias, la fatiga, la perturbación y, en su caso, el dolor que produce".

1.4 Tipos de ruido 1.4.1 Ruido rosa

En el ruido rosa (figura 3), la energía es proporcional a 1/f, es decir que hay mayor contenido de bajas frecuencias al igual que con el ruido blanco, el nombre “ruido rosa” se inspira en la luz rosa, que contiene todos los colores, pero el rojo con mayor intensidad. Este tipo de ruido se utiliza como señal de prueba para ensayos acústicos, ya que contiene igual energía en todas las bandas de octava.

1.4.2 Ruido Intermitente

Cuando la maquinaria opera en ciclos, o cuando pasan vehículos aislados o aviones, el nivel de ruido aumenta y disminuye rápidamente. Para cada ciclo de una fuente de ruido de

maquinaria, el nivel de ruido puede medirse simplemente como un ruido continuo. Pero también debe anotarse la duración del ciclo. El paso aislado de un vehículo o aeronave se llama suceso. Para medir el ruido de un suceso, se mide el Nivel de Exposición Sonora, que combina en un único descriptor tanto el nivel como la duración. El nivel de presión sonora máximo también puede utilizarse. Puede medirse un número similar de sucesos para establecer una media fiable.

Figura 4. Ruido intermitente producido por aviones o relojes despertadores

1.5 Elementos que componen un problema de ruido

Cualquier problema de ruido puede describirse como un sistema con tres elementos: un origen, un medio de transmisión y un receptor.

El origen, o fuente de ruido, es la parte del sistema en que se genera la vibración. Puede ser un motor desequilibrado, una descarga de aire comprimido, un flujo turbulento de un fluido en una canalización, etc. En una máquina pueden existir varias fuentes de ruido que actúen simultáneamente o sucesivamente y que su acción sea continua o a impulsos.

La energía vibratoria generada en el origen se propaga a través del medio de transmisión que pueden ser estructuras sólidas, o el aire. Las características del ruido dependen en gran manera del comportamiento de estos elementos en la transmisión, atenuación y radiación de ruido.

CAPITULO II: EL SER HUMANO FRENTE AL RUIDO

El aparato auditivo sirve para comunicarnos, oír música, localizar fuentes sonoras y también para oír ruidos molestos.

Formando parte del aparato auditivo está el oído que consiste en un complejo órgano capaz de distinguir una gran resolución tanto de frecuencias como intensidades sonoras, mediante un complejo proceso de recepción y análisis del sonido.

No obstante, y hablando sólo del ruido, hay que resaltar que, aparte de sus características físicas, existe una importante componente subjetiva que hace que un mismo sonido pueda ser considerado agradable o molesto, o incluso indiferente. Algunos factores que influyen en esta subjetividad del ruido son la hora del día, el grado de atención o concentración, de las personas receptoras, quien produce el ruido es continuo o intermitente.

2.1 El oído

Como se ve en la figura 5 el oído está formado por tres partes.

Las partes externas y media del oído captan ondas sonoras que están presentes en el aire y las conducen al líquido contenido en el oído interno que actúa como un transductor, transformando las señales de vibración mecánica en impulsos nerviosos que transmiten al cerebro la información acústica.

A continuación se describen por separado las tres partes del oído.

2.1.1 Oído externo

El oído externo se compone de pabellón auditivo u oreja, del conducto auditivo externo y del tímpano, que es la membrana que separa el oído medio del externo.

El pabellón auditivo es un órgano de estructura cartilaginosa, que tiene por misión concentrar la energía sonora, canalizándola hacia el interior del conducto auditivo externo. La forma que tiene el pabellón auditivo no es cualquiera, para comprobar su eficacia basta con tapar sus protuberancias con cera y observar como disminuye la percepción auditiva. Por otra parte la función de la ojera es la de trabajar como una pantalla anti viento, similar a las que se emplean con los micrófonos.

La misión de transmitir las ondas sonoras al tímpano la realiza el conducto auditivo externo. Este conducto es un diámetro muy pequeño en comparación con la longitud de onda del sonido que se percibe, y tiene por objeto aumentar la velocidad de la vibración y, por lo tanto, la presión que recibe el tímpano. Este movimiento molecular aéreo que producen las ondas sonoras se convierte en el tímpano en un movimiento mecánico, que transmite el sonido al oído medio. Por otra parte, se había comprobado experimentalmente que para frecuencias cercanas a 3 kHz, el nivel de presión sonora en el tímpano era de 10 dB superior que a la entrada y esto es debido a la resonancia del conducto auditivo externo.

2.1.2 Oído medio

Comienza a partir de la cara posterior del tímpano y está formado por la caja del tímpano, la trompa de Eustaquio y las células mastoideas.

La caja del tímpano encierra la cadena de huesecillos formada por el martillo, el yunque y el estribo, conectados de una forma articulada, que posibilita la transmisión del sonido al oído interno, impidiendo que los ruidos de excesiva intensidad lleguen a la cóclea y puedan dañarla.

La caja de tímpano contiene aire en su interior, dado que esta comunicada con las vías aéreas superiores a través de la trompa de Eustaquio. Su estado normal es cerrada pero cuando tragamos o masticamos la fuerza, y conservando la frecuencia, preparando el cambio del medio aéreo al medio líquido que existe en el oído interno. Como resumen, el oído medio se comporta como un adaptador de impedancias mecánicas.

2.1.3 Oído interno

La conexión del oído medio con el oído interno se realiza a través de dos oberturas, la ventana oval y la ventana redonda. El vestíbulo aloja un líquido llamado perilinfa, y se comunica con dos tipos de cavidades, los canales semicirculares y la cóclea. La cóclea es un conducto enrollado sobre sí mismo en forma de caracol, (también recibe ese nombre) y el canal coclear, la rampa vestibular y timpánica están separadas del canal coclear por las membranas de Reissner y basilar respectivamente, conteniendo ambas perilinfa. La membrana basilar se prolonga a lo largo de la cóclea excepto un pequeño trozo al final llamado helicotrema.

Las células auditivas son unas células ciliares que se encuentran en el órgano de Corti sobre la membrana basilar. Cuando el estribo responde a un estímulo acústico, desplaza la ventana oval y la consiguiente perturbación del fluido se propaga a través de la rampa vestibular y el movimiento de la membrana basilar excita las células ciliares del órgano de Corti, activando las terminaciones nerviosas de su base, convirtiendo la señal acústica en un flujo nervioso, que entrara al córtex mediante el sistema nervioso.

La discriminación de la frecuencia recibida es función de la distancia a lo largo de la membrana basilar, de manera que la alta frecuencia se recoge cerca de la ventana oval y la baja cerca del helicotrema.

2.2 Efectos auditivos del ruido

Hasta ahora se ha descrito someramente la constitución del mecanismo auditivo, el oído. A continuación se tratarán los efectos de la exposición al ruido en la audición.

Las circunstancias en las que el oído resulta perjudicado son trauma acústico agudo,

trauma acústico prolongado o sordera profesional y alteraciones reversibles, debidas sobre todo al audio ambiental.

2.2.1 Trauma acústico agudo

Es el que se produce por ondas sonoras de elevada presión, asociadas en general a explosiones, a las que se suma el desplazamiento de grandes masas de aire que forman la onda de choque. Una consecuencia normal es el desgarro del tímpano, lo que produce un dolor muy intenso y una sensación de inestabilidad, pudiendo dañar los sistemas de transmisión y los de recepción. Cuando afecta al sistema de transmisión es posible una cierta recuperación, pero cuando afecta a los sistemas de percepción, el daño es irreparable.

En las siguientes figuras se muestran los niveles de audición normal (figura 7) y de la pérdida de la audición debida a la edad (figura 8).

Figura 7. Audiograma típico de una audición normal.

Figura 8. Audiograma de una persona con pérdida auditiva debida a la edad. Suave

Confortable

2.2.2 Alteraciones debidas al ruido ambiente

Aunque el ruido ambiente no produce sordera, si crea un embotamiento auditivo, y una sensación de agotamiento que no se corresponde con la actividad realizada. A esto, se añade el problema de los ruidos nocturnos que impiden el descanso y la recuperación del oído durante el sueño, sobre todo en aquellas personas que se dedican a trabajos intelectuales o creativos.

Un nivel de ruido ambiental que nos molesta está situado entre los 15 y 30 dB, y niveles más altos sólo resulta soportable después de una adaptación.

2.2.3 Presbiacusia

Se trata de un tipo de sordera que conviene no confundir con la sordera profesional ya que cuando han evolucionado se parecen notablemente.

La presbiacusia es la sordera que aparece con los años por envejecimiento del oído. Comienza a partir de los 20 a 30 años, avanza lentamente, y no suele ser molesta hasta los 50 años o más. Se caracteriza por la disminución o pérdida de la audición para las frecuencias agudas, y dificultad para entender el lenguaje, sobre todo en ambiente ruidoso.

Dado que en fase avanzada se parece a la sordera profesional, es conveniente disponer de audiometrías de las fases iniciales, en las que la sordera presenta una atenuación en la zona de 4 kHz que no se da en la presbiacusia.

2.3 Efectos no auditivos del ruido

Hasta ahora se han descrito los efectos auditivos del ruido, que todos se concentran en la pérdida de la audición. Sin embrago, el ruido también produce una larga serie de efectos asociados, y que son de naturaleza no auditiva, siendo en general de tipos cardiovascular, hormonal, psíquica y otros cuya investigación está en desarrollo.

A continuación se detallaran algunos de los efectos no auditivos del ruido producidos con frecuencias dentro del margen audible. Por ello, dividiremos los efectos en dos clases, efectos fisiológicos y efectos psíquicos.

2.3.1 Efectos fisiológicos El ruido afecta fundamentalmente a:

• Sistema nervioso central.

• Sistema nervioso vegetativo.

• Funciones vitales, sistema cardiovascular, endocrino, respiratorio, digestivo, etc.

Es preciso tener en cuenta que todos los efectos varían de unas personas a otras, pudiendo incluso no aparecer.

enfermos epilépticos), aumento de la tensión vascular cerebral disminución de la capacidad motriz e intelectual, con el consiguiente aumento de errores en trabajos que requieran precisión.

El ruido también afecta el sistema cardiovascular, produciendo alteraciones del ritmo cardiaco. Así, por ejemplo, algunos estudios muestran que trabajadores de las industrias de acero y fundición presentan una gran incidencia de alteraciones del ritmo cardiaco. También se producen modificaciones del electrocardiograma y de riesgo coronario. Todos estos efectos relacionados con el corazón, parecen ser transitorios, desapareciendo con mayor o menor rapidez cuando cesa la exposición al ruido.

El aumento de la tensión arterial también está vinculado al ruido, habiéndose comprobado que los trabajadores que utilizan protectores auditivos no padecen modificación de la misma.

Otros efectos son el aumento del ritmo respiratorio, alteraciones en el aparato digestivo que se caracterizan por mayor acidez e incidencia de ulceras duodenales.

Los efectos sobre la visión se traducen en un estrechamiento del campo visual y modificación de los colores percibidos, alteraciones en la visión nocturna y dilatación en las pupilas.

Así mismo, se aconseja que las mujeres embarazadas no estén sometidas a ruidos superiores a 80 entre 85 dB(A) por el efecto nocivo que pueda tener para el feto.

2.3.2 Efectos psicológicos

Se centran básicamente en tres aspectos, el estado de ánimo, la molestia y la efectividad.

• Estado de ánimo

La influencia que tiene el ruido en el estado de ánimo se traduce en fatiga mental, aumento de la ansiedad, de la irritación y de la distracción en las personas.

Como consecuencia de estos efectos aparecen algunos cambios psicológicos que provocan inseguridad, inquietud, malestar, agresividad y otras alteraciones de la personalidad.

• Molestia

No es el efecto más grave, ni el más peligroso, pero si el más evidente. Tiene el inconveniente de que su evaluación es muy subjetiva y variable, dependiendo de cada persona.

• Efectividad

CAPITULO III: EVALUACIÓN DEL ENTORNO

3.1 Ubicación y plano de la Escuela Secundaria Técnica N° 36

La escuela en la que se está realizando éste proyecto, la Escuela Secundaria Técnica No 36 “Manuel Moreno Torres”, se encuentra ubicada entre el retorno 8 y 10 de la avenida Fray Servando Teresa de Mier en la colonia Jardín Balbuena, situada en la Delegación Venustiano Carranza del Distrito Federal.

A continuación se muestran las vistas satelitales del Aeropuerto de la Ciudad de México:

Figura 9. Vista satelital que muestra la distancia entre el Aeropuerto de la Ciudad de México y la Escuela Secundaria Técnica No 36.

Figura 10. Vista satelital del Aeropuerto de la Ciudad de México.

3.2 Factores externos e internos causantes del ruido 3.2.1 Ruido procedente de los aviones

Por ser los aviones una fuente de ruido de potencia acústica muy elevada (100 kW acústicos) y las condiciones del propagación el ruido que producen particularmente favorables (rayos sonoros libres de obstáculos), la molestia que ocasionan es con frecuencia muy importante.

Las fases más molestas son las de despegue y aterrizaje. La primera, dado que la potencia acústica emitida es máxima al encontrarse los aviones tan cerca del suelo, y en la segunda, a pesar de que la potencia es más débil, se encuentran muy cerca del suelo debido a que la pendiente de descenso es de aproximadamente 5°. En cambio, los aviones en vuelo subsónico a gran altura ocasionan pocas molestias, dado que, por la gran distancia a que se hallan; el ruido que producen queda muy atenuado.

En general, los aviones que evolucionan sobre la pista molestan poco, puesto que el ruido que provocan queda muy amortiguado por la presencia del suelo. Sin embargo el ruido es muy frecuente o muy prolongado.

Para un observador situado en las proximidades de la prolongación de una pista de aterrizaje, el nivel de presión acústica producida por el paso de una aeronave aumenta progresivamente, pasa por un valor L máximo y a continuación disminuye, como se puede ver en la figura 14.

En el transcurso de este paso, la forma del espectro del ruido varía a consecuencia de las características de direccionalidad de la fuente de sonido y del efecto Doppler. Además, es frecuente que el nivel de presión acústica para cada banda de frecuencias de análisis no se alcance simultáneamente en todas las bandas. A pesar de ello, por simplicidad se considera que el ruido producido por el paso de un avión se caracteriza por:

a) El intervalo de tiempo τ durante el cual el ruido emerge del ruido de fondo o sobrepasa

un valor escogido como referencia.

b) El valor máximo L alcanzado por el nivel de presión acústica del ruido. Si en el

transcurso de la medida de presión acústica no sufre ninguna ponderación, el nivel queda expresado en dB lineales. En el caso contrario, se expresan en dBA o en PNdB, según la ponderación utilizada.

c) El espectro de ruido obtenido por yuxtaposición de los niveles máximos observados en cada banda de análisis.

Para los aviones de transporte, τ es del orden de 1 minuto en el despegue y de 0.5 minutos para el aterrizaje.

En la figura 15, que se muestra más adelante, se pueden observar dos fases en el periodo de despegue: la de empuje máximo y la de empuje reducido.

Estas dos fases son consecuencia de que, con el fin de ocasionar la menor molestia posible a los ocupantes de las viviendas cercanas a los aeropuertos, en el transcurso del despegue se reduce la potencia exigida a los motores en cuanto las exigencias de seguridad lo permiten. Esta reducción lleva consigo una disminución del nivel de presión acústica que es del orden de 8 a10 dB en todas las frecuencias. En general, la reducción del régimen se lleva a cabo cuando el avión alcanza los 300m de altura y la operación es controlada desde tierra.

Figura 15. Niveles de presión acústica a 300m del avión. (Ver Bibliografía [4])

Tabla 1. Determinación de la frecuencia con la que un avión sobrevuela la escuela

Día/Hora 14:00 a _15:00 15:00 a _16:00 16:00 a _17:00 17:00 a _18:00 18:00 a _19:00 19:00 a _20:00 20:00 a _21:00

Martes Total de aviones: 25 Total de aviones: 22 Total de aviones: 18 Total de aviones: 16 Total de aviones: 13 Total de aviones: 15 Total de aviones: 20 Recurrencia 1 avión cada 2 minutos aprox. 1 avión cada 5 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox. 1 avión cada 5 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox.

Jueves Total de aviones: 20 Total de aviones: 13 Total de aviones: 18 Total de aviones: 17 Total de aviones: 12 Total de aviones: 18 Total de aviones: 18 Recurrencia 1 avión cada 5 minutos aprox. 1 avión cada 6 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox. 1 avión cada 5 minutos aprox. 1 avión cada 3 minutos aprox. 1 avión cada 4 minutos aprox.

3.3 Mediciones de las fuentes de ruido

3.3.1 Criterios y escalas para determinar la molestia del ruido en comunidades

Cuando surgió el interés en evaluar la molestia del ruido en la sociedad se comenzó por estudiar la relación entre las medidas físicas de ruido y la respuesta estadística de un grupo de personas para ruidos continuos fácilmente medibles.

Al principio, las normas solo establecían unos límites de ruido que no se debían superar durante la noche, pero actualmente se evalúan parámetros que describen, adecuadamente, la molestia causada por las variaciones de ruidos intermitentes o fluctuantes, su duración y el momento del día en que se producen.

Todas las normativas existentes en la actualidad tienen en cuenta estos aspectos, sin embargo varían según el país en que nos encontremos.

La mayoría de los métodos constan de dos elementos:

a) Un nivel de ruido medido, convenientemente corregido según las características del

ruido.

b) Un criterio de niveles corregidos, para tener en cuenta los factores externos y sociales, con los que comparar.

correcciones constituyen unas tolerancias respecto a los niveles de ruido permitidos en las normas.

3.3.2 Prueba de medición de puntos aleatorios

1.-Se analizó el salón afectado y varias zonas específicas para comparar las mediciones dentro de la secundaria. La siguiente tabla indica la variación de ruido según las condiciones del lugar y sus características.

Tabla 2. Mediciones efectuadas para ubicar el salón problema (Ver Anexo)

Al hacer las pruebas de campo en el plantel, se pudo observar que el sobrevuelo de los aviones varía dependiendo del tamaño de cada uno y a la aerolínea a la que pertenecen, se observó que los aviones más grandes vuelan exactamente en medio de la escuela provocando un ruido de casi 90 dB(A), tomando en cuenta que el sobrevuelo de este tipo de aviones es muy frecuente, por lo que, estar dentro del salón problema es demasiado molesto. Los aviones pequeños y medianos pasan a lado del plantel y el ruido que éstos provocan es aproximadamente de 70dB(A) a 75 dB(A).

Se determina el salón problema dado los resultados obtenidos tras hacer mediciones de los niveles de ruido en varios puntos del plantel y se observa que en el taller de contabilidad se presentan niveles que ya son considerados como dañinos (Mayor a 80 dB), tomando en cuenta que el tiempo de recurrencia con la que pasan los aviones es de 2 a 3 minutos aproximadamente, es decir que en el tiempo aproximado de 1 hora pasan de 20 a 25 aviones.

Zonas de medición

∑ Nivel equivalente

Punto 1 71,88488 dB

Punto 2 72,50203 dB

Punto 3.A 76,01638 dB

Punto 3.B 73,54222 dB

Punto 3.C 74,35241 dB

Punto 4 85,97365 dB

El taller de contabilidad (salón problema) está ubicado cerca del límite posterior de la escuela. Situado en el segundo piso de un edificio que consta de 3 salones: en la planta baja se encuentra un salón que debido a sus dimensiones es utilizado como sala de juntas, mientras que el primer piso está conformado por dos salones; el primero, que es nuestro salón problema, y el segundo que es un salón acondicionado especialmente para alumnos con problemas auditivos.

Dentro de las tres rutas que hemos establecido como las que provocan un mayor nivel de ruido, existen dos que afectan directamente la inteligibilidad de la palabra dentro del salón problema. Una de éstas rutas produce un ruido similar a un silbido muy agudo que lastima los oídos y con el cual hemos tenido mediciones de aproximadamente 90dB(A) fuera del salón mientras que dentro del mismo y con ventanas y puerta cerradas se tienen 82dB(A), con lo cual se sobrepasa el nivel de ruido que se debe tener dentro de un aula, es decir de 35dB(A) a 40dB(A).

Si a éstos niveles le sumamos el ruido que hace el alumnado, se tienen niveles considerables que no sólo no permiten que se escuche lo que los profesores exponen, sino que con el tiempo de exposición prolongado producen dolor de cabeza y oídos.

Tabla 3. Comparación de mediciones: fuera del salón y dentro.

14:00 A 16:00 HRS

FUERA DEL SALON dB(A)

DENTRO DEL SALON dB(A)

Observaciones: sin ningún ruido externo o interno el salón llega a medir 45 dB(A)

76.9

74.0 Puertas y ventanas

abiertas

Avión pequeño

82.9

79.0 Puertas y ventanas

abiertas

Avión pequeño

76.2

74.3 Puertas y ventanas

abiertas

Avión pequeño

70.9

66

Puertas y ventanas abiertas

Avión pequeño

86.9 _{Puerta cerrada} 80.2 Avión mediano

83.5 _{Puerta cerrada} 76.0 Avión grande

87.9 _{Puerta cerrada} 82.0 Avión grande

89.9

80

Salón completamente cerrado

Avión grande

72.8 _{Ventanas cerradas} 70 Avión mediano

76.5 _{Ventanas cerradas} 73.2 Avión mediano

78.2 _{Ventanas cerradas} 71.0 Avión mediano

76.5 _{Ventanas abiertas} 74.2 Avión mediano

80.0 _{Ventanas abiertas} 76.0 Avión mediano

87.6 82.0

Ventanas abiertas Avión grande 76.0 70.0

Ventanas abiertas Avión pequeño 70.9 64.0

Ventanas abiertas Avión mediano

88.3

83.0 Ventanas y puerta

abiertas

CAPITULO IV: AUDIOMETRÍAS Y EVALUACIÓN DE PROBLEMAS

AUDITIVOS

4.1

Audiometrías

La audiometría es una prueba funcional que sirve para determinar el estado actual de audición para una o varias personas. Puede ser efectuada a un grupo de personas determinado, tratándose entonces de una audiometría colectiva.

La audiometría no es en sí misma una técnica de prevención, ya que no evita los daños ocasionados por la exposición al ruido, pero permite detectarlos en un estado precoz de su desarrollo, y por tanto su realización periódica suministra informaciones muy útiles para el establecimiento de Planes de Control de Audición, y el seguimiento de la eficacia de las medidas adoptadas.

Para efectuar una audiometría se emiten unos sonidos, que actuando sobre el oído producen una sensación sonora en la persona explorada a la que de ahora en adelante se le llamará sujeto de prueba. Como aparato emisor y receptor de la respuesta se utiliza el audiómetro.

En la audiometría individual los sonidos que emitimos desde el audiómetro pueden llegar a la persona explorada a través de unos auriculares, que transmiten el sonido por vía área, o bien a través de un vibrador, aplicado en el hueso temporal, con lo que la transmisión del sonido es por vía ósea.

El sonido que llega a través de los auriculares hace vibrar la membrana timpánica, la transmisión sigue a través de la cadena de huesecillos (situada en la caja del tímpano) hasta llegar a la ventana oval, y a continuación por los líquidos endolinfáticos hasta el órgano de Corti, donde están las terminaciones de las neuronas sensoriales que la conducirán a los centros cefálicos de la audición.

El sonido que llega a través del vibrador estimula directamente a los líquidos laberínticos y al órgano de Corti, por lo que llega directamente al órgano de percepción, sin pasar a través del tímpano, los huesecillos y la ventana oval.

La comparación de los resultados obtenidos en ambas pruebas, con vibrador y auriculares, permite localizar la parte del oído que está afectada.

4.2

Tipo de audiometría utilizada

El tipo de audiometría usada para nuestro estudio es la audiometría tonal o de tonos puros, que es un tipo de audiometría subjetiva y que consiste en la estimulación auditiva por medio de la vía aérea y de la vía ósea.

Para la realización de una audiometría tonal pura es muy importante colocar bien los auriculares, que no hagan presión, pero que tampoco tengan mucha holgura, así como la correcta colocación del vibrador óseo en la zona mastoidea.

Comenzaremos por preguntar al sujeto de prueba cual es el oído menos sordo que es por el que se comenzará la prueba y la primera frecuencia en medir será la de 1000 Hz, continuando con 2000, 4000 y 8000 Hz; dejaremos para el final las frecuencias graves, desde 500 a 250 Hz. Siempre es mejor empezar desde mínima intensidad (0 dB) e ir aumentando de 5 en 5 dB hasta observar la respuesta del sujeto de prueba; verificaremos la respuesta disminuyendo la intensidad 10 dB y volviendo aumentar de 5 en 5. La vía ósea es difícil de interpretar por la transmisión ósea transcraneana, al comportarse todo el cráneo como una sola pieza de transmisión de la vibración, por lo que resulta frecuentemente indispensable ensordecer el oído opuesto, técnica que en audiometría se denomina enmascaramiento.

En las 16 horas anteriores a la prueba, conviene no haber estado expuesto a ambientes ruidosos para evitar falsos positivos. El sujeto de estudio deberá informar al testador si no ha sido así, y de si está tomando antibióticos, así como de si está resfriado o con otitis. El testador, por lo regular un médico, examinará ambos oídos con un otoscopio con el fin de comprobar que no existe ningún bloqueo del canal auditivo. El sujeto de estudio se sienta en una cabina insonorizada y se coloca unos auriculares.

El proceso para realizar la prueba es el siguiente:

Primero se van emitiendo sonidos a través de los auriculares. A medida que el sujeto de estudio los va oyendo, levanta la mano o aprieta un botón (dependerá de la consulta). El proceso continua hasta que el sujeto de estudio deja de oír. El último sonido apreciado será el que marque el umbral auditivo, el cual representa la intensidad mínima audible del sujeto de estudio. Posteriormente, se le coloca un dispositivo vibrador detrás de la oreja para valorar los sonidos que llegan a los receptores internos.

El proceso puede durar unos cuantos minutos. En la prueba se examinará cada oído por separado. Los resultados de cada oído por separado quedarán plasmados en una tabla, en las cual se relaciona frecuencia versus intensidad. Con los resultados obtenidos, será posible valorar el umbral de audición y establecer un diagnóstico.

Existen diferentes símbolos a tomar en cuenta a la hora de realizar esta prueba. Estos símbolos están reconocidos a nivel mundial, reconociendo el oído derecho (OD) con el color rojo y el oído izquierdo (OI) con el azul y son los siguientes:

{   Vía aérea OD 

<    Vía ósea OD sin enmascaramiento  [     Vía ósea del OD (OI enmascarado) 

Δ

[\ Umbrales de disconfort 

×   Vía aérea OI 

>   Vía ósea OI sin enmascaramiento 

]    Vía ósea  del OI (OD enmascarado) 

฀

Los datos obtenidos en la audiometría se registran en una hoja similar a la mostrada a continuación:

La gráfica obtenida tras realizar una audiometría, nos va a permitir:

A) Valorar si la audición es normal o si existe una hipoacusia

B) Conociendo el umbral de audición, valorar si la hipoacusia es moderada, media o

grave

C) Hacer un diagnóstico etiológico y topográfico de la causa de la hipoacusia

D) Valoración evolutiva de la hipoacusia y orientación terapéutica

E) Estimación de la hipoacusia desde el punto de vista de salud laboral

4.3 Cuantificación de la pérdida auditiva

Para el diagnóstico de esta prueba se utiliza una escala que muestra los diferentes niveles de pérdida auditiva (HL).

La escala es la siguiente:

Tabla 4. Escala de pérdida auditiva

Tipo de pérdida auditiva Nivel de pérdida _{(dB HL)} Características

Normal < 25

Se escucha y entiende perfectamente a pesar del ruido de fondo.

Leve 26 - 40

Tendrá problemas para escuchar o entender habla suave y murmullos, o conversaciones con ruido de fondo.

Moderada 41 – 55

Tendrá problemas para escuchar o entender conversaciones normales o conversaciones normales con un poco de ruido de fondo.

Moderadamente severa 56 - 70

Tendrá problemas para escuchar o entender conversaciones cotidianas o el timbre del teléfono.

Severa 70 – 90

Sólo podrá escuchar sonidos fuertes, como conversaciones muy altas, sirenas o portazos.

Profunda > 90

Tendrá problemas para escuchar sonidos como una motocicleta o herramientas industriales.

4.4 Resultados de las encuestas y audiometrías

En este apartado es importante recalcar que a la par de las audiometrías (Ver Anexo B) se realizó una encuesta (Ver Anexo C) en la cual se hacía énfasis a la forma en la que los alumnos se desenvuelven en lo social dentro de la escuela, así como la forma en la que ellos creen que escuchan, obteniendo los siguientes resultados en las preguntas que se consideraron más importantes:

1. ¿Tienes una mala compresión de las palabras en un lugar ruidoso (en este caso, dentro del salón)?

Sí No A veces

Grupo de 1° 0 1 2

Grupo de 2° 0 1 2

Grupo de 3° 0 2 2

2. ¿Le pides al interlocutor (profesores, compañeros, etc.) que repitan lo que están

diciendo?

Sí No A veces

Grupo de 1° 0 1 2

Grupo de 2° 1 1 1

Grupo de 3° 1 0 3

3.- ¿Tiendes a confundir sonidos?

Sí No A veces

Grupo de 1° 0 1 2

Grupo de 2° 1 1 1

Grupo de 3° 0 4 0

si 

no

aveces

Tabla 12. Resultado pregunta 1.

si

no 

a veces

Sí No A veces

Figura 18. Gráfica en respuesta a pregunta 1

si 

no

aveces

Tabla 5. Resultado pregunta 2

Figura 19. Gráfica en respuesta a pregunta 2

Tabla 6. Resultado encuesta pregunta 3

Al momento de realizar la evaluación audiométrica se pudo observar que lo que los alumnos creían que era escuchar bien en realidad representaba graves problemas auditivos, teniendo en cuenta que se obtuvieron los siguientes resultados:

Sin pérdidas = 9.09% Pérdidas > 40 dB = 54.55%

Pérdidas > 50 dB = 36.36%

Teniendo en cuenta que el 100% equivale a las 11 audiometrías realizadas a una muestra de los 3 grupos que toman clase en ese salón, incluyendo a la profesora que imparte el taller. Donde 3 alumnos son de 1°, 3 de 2°, 4 de 3°; también se tomó en cuenta a la profesora.

1°

2°

3°

Profesora

CAPITULO V:

TIEMPOS

DE REVERBERACIÓN E

INTELIGIBILIDAD DEL HABLA

5.1 Curvas NC

La evaluación objetiva del grado de molestia que un determinado ruido ambiental

provoca en un oyente se realiza por comparación de los niveles de ruido existentes en un recinto, en cada banda de octava comprendida entre 63Hz y 8kHz, con un conjunto de curvas de referencia denominadas NC (“Noise Criteria”).

Las curvas NC son, además, utilizadas de forma generalizada para establecer los niveles de ruido máximos recomendables para diferentes tipos de recintos en función de su aplicación (oficina, salas de conferencias, teatros, salas de conciertos, etc.).

Se dice que un recinto cumple una determinada especificación NC cuando los niveles de ruido de fondo, medidos en cada una de dichas bandas de octava, están por debajo de la curva NC correspondiente.

Según se puede observar, las curvas NC siguen de forma aproximada la evolución de la sensibilidad del oído en función de la frecuencia. Ello significa que, para una determinada curva NC, los niveles SPL máximos permitidos a bajas frecuencias (sonidos graves) son siempre más elevados que los correspondientes a frecuencias altas (sonidos agudos), ya que el oído es menos sensible a medida que la frecuencia considerada es menor.

Para verificar el cumplimiento de una determinada especificación NC, es necesario analizar el ruido de fondo presente en el recinto por bandas de octava. Ahora bien, el nivel de ruido de fondo en un recinto se puede representar alternativamente, por el nivel global de presión sonora LA o Leq (medidos en dB(A)). En consecuencia, la medida del nivel global LA o Leq constituye una forma indirecta y aproximada de determinar la curva NC de una sala cuando no se dispone de un sonómetro con filtros para el análisis frecuencial.

En la tabla 8 se muestran las curvas NC recomendadas para diferentes tipos de recintos, junto con su equivalencia en dB(A).

Tabla 8. Curvas NC recomendadas y niveles de ruido de fondo equivalentes (en dB(A))

Tipos de recintos  Curvas NC  recomendadas  Fábricas para ingeniería pesada  55‐75 

Fábricas para ingeniería ligera  45‐65  Cocinas industriales  40‐50  Recintos deportivos y piscinas  35‐50  Grandes almacenes y tiendas  35‐45  Restaurantes, bares, cafeterías  35‐45  Oficinas mecanizadas  40‐50  Oficinas generales  35‐45  Despachos, juzgados, aulas y bibliotecas  30‐35  Viviendas, dormitorios  25‐35  Salas de hospitales y quirófanos  25‐35  Cines  30‐35  Teatros, salas de juntas e iglesias  25‐30  Salas de conciertos y teatros de ópera  20‐25  Estudios de grabación  15‐20 

En la tabla 9 se muestran las mediciones por banda de octava realizadas en el salón problema (Ver Anexo D):

Tabla 9. Mediciones en banda de octava

Puntos de medición

63Hz 125H_z 250H_z 500Hz 1000H_z 2000H_z 4000H_z 8000H_z

Mediciones NC en bandas de octava (dB)

Desplazamient o promedio

Sin lectura*

1 70.6 72.1

Sin lectura

* 96.6 90.3 73.7 60.4

Figura 23. Gráfica de las mediciones promedio en banda de octava del salón problema

0 20 40 60 80 100 120

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

dB

Se toma a consideración el promedio de las bandas de octava, que se localizaron en las tablas NC y a partir de las cuales se determinó la cantidad de decibeles a reducir en el recinto, como se muestra en la siguiente gráfica.

Tabla 10. Niveles de dB a reducir en el recinto

Resultado dB(A)  0  70.6 72.1 0  96.6  90.3  73.7  60.4  Curvas NC 35  60 52  45  40  36  34  33  32 

Diferencia en dB (A)  0  18.6 27.1 0  60.6  56.3  40.7  28.4 

Bandas de octava (Hz)  63 125  250  500 1000 2000 4000  8000 

Figura 24. Gráfica de comparación entre la curva NC35 y las mediciones realizadas en el salón

5.2 Tiempo de reverberación

Hace unos 100 años, un profesor de física de Harvard llamado Wallace Clement Sabine desarrollo la primera ecuación para determinar el tiempo de reverberación, lo cual se conoce como la ecuación de Sabine y se sigue usando para diseño. El tiempo de reverberación se define como el tiempo necesario para que el sonido decaiga 60 dB de su valor inicial. La sencilla ecuación de Sabine establece que:

6 ._∑

Dónde:

TR(60) = Tiempo de reverberación (segundos)

V = Volumen del cuarto ( )

S = Área de la superficie ( )

α= Coeficiente de absorción del material a la frecuencia considerada = Indica que se deben sumar los productos (S)(α) de todas las superficies

Para emplear esta fórmula se debe conocer el volumen del recinto, el área superficial de cada material y los coeficientes de absorción de esos materiales.

Los coeficientes de absorción se miden en laboratorios, y representan la fracción de la energía sonora (no del nivel sonoro en dB), que el material absorbe, como un valor entre 0 y 1.

0 20 40 60 80 100 120

125 250 500 1000 2000 4000 8000

Resultado dB

Curvas NC 35

Diferencia en respuesta 

Ecuación 1.

(dB)

‐

2.00  4.00  6.00 

125 250 500 1000 2000 4000

TR(60) de los materiales existentes

TR(60)  1Materiales  existentes

La tabla 11 proporciona los coeficientes de absorción de materiales propuesto en el salón de

clases.

Es común calcular el tiempo de reverberación con el cuarto vacío. Debido a que la gente y su ropa proporcionan absorción adicional, el cuarto vacío es el peor de los casos, pero no del todo irracional ya que la ocupación en los salones varía. Para un análisis completo, el cálculo debe realizarse en cada banda de octava, ya que el TR puede variar ampliamente a frecuencias diferentes, sin embargo, para una estimación rápida, se puede calcular el TR de un salón a sólo una banda de octava, representativa de las frecuencias de la voz, como 1000 Hz. Si este TR es aceptable, entonces es muy probable que el TR en el rango de voz también sea aceptable.

Para el caso particular se tienen los siguientes resultados:

Figura 25. Gráfica en respuesta al tiempo de reverberación para materiales existentes

Tabla 12. Resultados de tiempo de reverberación en bandas de octava

Dado que los tiempos de reverberación exceden lo que la norma ANSI S12.60-2002 establece que debe estar entre los 0.4 y 0.6 segundos, se dará una solución para disminuirlo.

Coeficiente de Absorción de Sonido por banda de octava (α) Materiales 125 250 500 _(Hz) 1000 2000 4000 Bloque de concreto

pintado 0.1 0.05 0.06 0.09 0.09 0.08 Yeso en muro o techo 0.14 0.1 0.06 0.05 0.04 0.03

Linóleo o piso de

loseta plástica 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 Vidrio 0.35 0.25 0.18 0.12 0.07 0.04 Puerta 0.15 0.1 0.06 0.08 0.1 0.05

TR(60) (seg) 2.02 2.61 3.67 4.12 4.85 5.05

Bandas de Octava(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tabla 11. Coeficientes de absorción de los materiales existentes.

(seg)

5.3 Inteligibilidad del habla

Para una correcta comprensión de un mensaje transmitido de forma oral, es indispensable la percepción adecuada de las consonantes. Los sonidos emitidos pueden ser sonoros o sordos. Los sonoros corresponden a las vocales y a algunas consonantes (n, m, b, g, entre otras). Los sordos son de tipo oclusivo o explosivo (p, t, k), en los que se libera repentinamente una sobrepresión, o fricativo (s, f, j), en los que el aire fricciona al atravesar el espacio restringido entre dos elementos articulatorios.

La palabra hablada es esencial en el proceso de comunicación y aprendizaje en las relaciones alumno-profesor, es por eso que conviene tener la certeza de que el mensaje que conlleva la comunicación se transmita de la forma más clara entre el receptor y el transmisor. Para ello no es suficiente con la emisión clara del mensaje, al verse éste modificado antes de su recepción por las características acústicas tanto del salón como del entorno en que se desarrolla el proceso. En este sentido la presencia de elevados niveles de ruido de fondo o la escasa adaptación acústica del salón pueden provocar unas deficientes condiciones de inteligibilidad que dificulten la finalidad educativa básica que se persigue en este tipo de instalaciones.

Existen varios métodos para medir o predecir la inteligibilidad del habla, desde una simple lectura del nivel de sonido en ponderación A, hasta el complejo índice de Transmisión de voz (STI). Para salones de clase, la inteligibilidad del habla puede predecirse a partir del tiempo de reverberación y la relación señal a ruido.

Se pueden efectuar pruebas de inteligibilidad del habla en salones existentes. Tales pruebas pueden efectuarse de diferente manera. Típicamente un orador lee sílabas sin sentido, palabras monosilábicas u oraciones, y la audiencia anota lo que oye, o selecciona en una lista de posibles alternativas. El porcentaje de los elementos de la prueba escuchados correctamente, es una medida de la inteligibilidad del habla. Se han desarrollado pruebas normalizadas que indican el procedimiento de la prueba, la selección de audiencia, entrenamiento de los oradores y de la audiencia, etc. También se han grabado listas normalizadas de palabras y que pueden reproducirse en lugar de tener un orador leyendo las listas. Esto elimina claves por lecturas de labios, variaciones entre oradores diferentes, voces características niveles de voz. Antes de iniciar la prueba real, la audiencia debe practicar haciendo una prueba en un ambiente tranquilo para familiarizarse con el procedimiento y obtener resultados consistentes.

Para las pruebas en el salón, el orador debe leer la lista desde la posición habitual del maestro. Para asegurar resultados conservadores, varias personas deben ubicarse juntas en el área del salón con la relación señal a ruido más baja. Esta se encuentra en la mayoría de los casos al fondo del salón, o cerca de las fuentes de ruido mecánico más fuerte. Todos los ruidos presentes normalmente durante las clases, como ruido mecánico, ruido exterior o de los pasillos, deben estar presentes para asegurar valores de inteligibilidad del habla representativos.

Si la inteligibilidad del habla es menor al 90% se deben implementar tratamientos acústicos para reducir el tiempo de reverberación y/o mejorar la relación señal a ruido.

Para medir la inteligibilidad de la palabra existen diferentes métodos, el subjetivo y el objetivo. A continuación se hablará del subjetivo, ya que éste fue el método implementado para las pruebas.

5.3.1 Método subjetivo

Se basa en cuantificar la inteligibilidad mediante la valoración de la recepción por los alumnos de una lista de palabras debidamente seleccionadas y emitidas en condiciones establecidas.

Existe un procedimiento para el cálculo de la inteligibilidad. La cual se divide en dos partes diferenciadas: la primera consiste en realizar una serie de pruebas de audiencia en diferentes recintos basadas en la emisión de un conjunto preestablecido de “logatomos” son palabras sin significado formadas por: consonante-vocal-consonante. Cada individuo receptor toma nota de lo que escucha y, posteriormente, se procesa toda la información recogida y se establece una estadística de los resultados obtenidos. Si por ejemplo, el porcentaje medio de logatomos detectado correctamente en uno de los recintos es de un 85%, entonces se considera que la pérdida de información es de un 15%. Como dicha pérdida se asocia a una percepción incorrecta de las consonantes, a esta parte de la fórmula se le llama “Porcentaje de Perdida de

Articulación de Consonantes” (%ALcons Percentage Articulation Loss of Consonants por su

siglas en inglés), que es en sí un promedio de los resultados obtenidos en las pruebas. 5.4 Pruebas de inteligibilidad del habla

Una vez que los alumnos estuvieron debidamente posicionados, se inició la prueba de inteligibilidad, misma que fue realizada bajo el método subjetivo, dictándose la siguiente lista de logatomos:

Tabla 13. Listado de logatomos utilizados

1 BI 41 RRA 81 YA

2 CIE 42 DA 82 ME

3 CHA 43 AL 83 POS

4 SIN 44 DO 84 ÑA

5 FA 45 SU 85 CIA

6 BAR 46 OS 86 CO

7 VA 47 UM 87 VA

8 DI 48 NA 88 KI

9 BEN 49 PE

10 PRO 50 SEX

11 DUN 51 PAN

12 GRA 52 QUE

13 TO 53 PER

14 CRA 54 AN

15 LA 55 CIN

16 CO 56 MEN

17 PRE 57 LAS

18 DO 58 MOL

19 NO 59 MIE

20 TOR 60 AR

21 DRE 61 SO

22 MAR 62 DRI

23 MAS 63 YO

24 CHE 64 QUI

25 TU 65 JE

26 RRI 66 EN

27 GE 67 LOS

28 CE 68 AS

29 ÑO 69 RRE

30 LO 70 ES

31 TA 71 PER

32 SE 72 DU

33 GLU 73 NI

34 TRE 74 FUI

35 UM 75 DAN

36 BLE 76 LE

37 TE 77 CON

38 LES 78 IN

39 MI 79 CAN

Obteniendo los siguientes resultados:

No de

asignación Edad (años)

No de errores

% de inteligibilidad

1 14 25 71.59

2 14 29 67.04

3 14 33 62.5

4 14 31 64.77

5 15 26 70.45

6 15 18 79.54

7 15 36 59.09

8 15 26 70.45

9 14 31 64.77

10 14 10 88.63

11 14 29 67.04

12 14 30 65.90

13 15 29 67.04

14 14 17 80.68

15 15 26 70.45

16 15 34 61.36

Promedio 14.43 26.87 69.46

Obteniendo así un máximo de porcentaje de inteligibilidad del 88.63% y un mínimo de 59.09%, observando mejores resultados en los alumnos que se encuentran a menor distancia del orador y resultados que varían en función de la posición en la que se encuentran y de la recurrencia con la cual los aviones pasaban, interfiriendo así con la prueba y dándole un toque más realista a la misma, ya que bajo las mismas condiciones es como se efectúan las clases en dicho lugar. Estas pruebas arrojaron como resultado que un 30.54% de inteligibilidad se pierde en las clases.

Tabla 14. Resultados de la prueba de inteligibilidad.

CAPITULO VI:

SOLUCIÓN AL PROBLEMA

Tomando en cuenta los resultados obtenidos en las mediciones y pruebas realizadas en el desarrollo de este proyecto se llegó a la conclusión de que dado que no se puede reubicar la escuela y los costos de hacer tapones auditivos para cada alumno son muy altos, se decidió que la solución al problema es realizar un programa de prevención integral de problemas auditivos, el cual se menciona a continuación.

6.1 Programa de prevención

En base en las mediciones realizadas dentro de la Escuela Secundaria No 36 “Manuel Moreno Torres”, se ha determinado que los niveles de ruido a los que se encuentran expuestos los alumnos es muy alto e interfieren con sus actividades educativas y propenden a la dispersión y falta de concentración a la hora de clase, sobretodo porque el ruido que los aviones provocan enmascara la voz de los profesores, los cuales tienen que forzar la voz para hacerse escuchar.

Por lo anterior es que se ha planteado el diseño y puesta en marcha de un Programa de Prevención de Problemas Auditivos, que consta de dos fases: la primera consiste en el acondicionamiento acústico del salón que presenta mayores niveles de ruido y en el cual se ha observado un menor rendimiento de los alumnos; la segunda radica en evaluaciones auditivas periódicas (audiometrías) y en enseñar y motivar a los alumnos a cuidar su sistema auditivo.

A continuación se explican las fases del programa, así como su método de implementación.

Primera Fase: Acondicionamiento Acústico del Taller de Contabilidad

Para el acondicionamiento acústico se consideró la pérdida por transmisión con la frecuencia. Un esquema simplificado de la variación de la pérdida por transmisión con la frecuencia para paredes simples.

La pérdida por transmisión es la diferencia entre los niveles medios de presión sonora de la habitación fuente y la habitación receptora (expresado en decibeles dB). La habitación fuente es aquel espacio en donde se genera el ruido y la habitación receptora es el espacio contiguo en donde se recibe una porción del ruido generado. Usualmente las dos habitaciones descritas se encuentran separadas por una partición constructiva.

Se realiza trabajando con los coeficientes de aislamiento que proporciona cada uno de los materiales distribuidos en las paredes del salón; primeramente con los elementos constructivos ubicados en cada pared para obtener el nivel de ruido que esta permite entrar al salón y finalmente se obtiene el nivel de ruido total dentro del salón de clases.

Los valores resultantes son obtenidos por aislamientos de una pared homogénea, donde R es el aislamiento específico del material dado en dB. El área del acondicionamiento acústico aéreo, R, cuando la división entre un local y otro este dada por un solo material la podemos calcular con la siguiente expresión:

log

Dónde:

R = Intensidad que llega al receptor dentro del cuarto, dB m = Masa de la superficie en kg/m2

f = Frecuencia en Hz

Para obtener el aislamiento de una pared mixta se aplica la siguiente fórmula ya que tenemos elementos constructivos diferentes con aislamientos específicos muy distintos entre sí.

Rg log ∑

∑ _.

Dónde:

Rg = Aislamiento mixto Si = Área del elemento i (m2₎

Ri = Aislamiento especifico del elemento i (dB)

Tabla 15. Materiales existentes en el salón.

Pared posterior y trasera  R en bandas de octava (Hz) 

Elemento  S(m2)  R  63  125  250  500  1000  2000  4000 

Cemento (Rg)  14.30  40  25.02  30.97  37  43.02  49.04  55.06  61.08 

R‐Rg  27.97  22.02  16  9.97  3.95  ‐2.06  ‐8.08 

Pared mixta izquierda  R en bandas de octava (Hz) 

Elemento  S(m2)  R  63  125  250  500  1000  2000  4000 

Cemento  14.30  40  25.02  30.97  37  43.02  49.04  55.06  61.08  Ventana  13.99  42  17.43  19.28  20.82  22.13  23.27  24.28  25.18  Puerta sencilla  2.14  34  12.45  13.33  14  14.53  14.96  15.33  15.65 

Ecuación 2

. Aislamiento de una

pared homogénea.