Estudio de emisión de ruido en el compresor del laboratorio de la carrera de ingeniería mecatrónica de la UTE

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE

PROCESOS

ESTUDIO DE EMISIÓN DE RUIDO EN EL COMPRESOR DEL

LABORATORIO DE LA CARRERA DE INGENIERÍA

MECATRÓNICA DE LA UTE

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERO INDUSTRIAL Y DE PROCESOS

DANNES ANDRÉS CARVAJAL GUERRA

DIRECTOR: ING. GONZALO ALBUJA, MSc

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

BIBLIOTECA UNIVERSITARIA

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 2100405543

APELLIDO Y NOMBRES: CARVAJAL GUERRA DANNES ANDRÉS

DIRECCIÓN: SAN ENRIQUE DE VELASCO

EMAIL: [email protected]

TELÉFONO FIJO: 023408346

TELÉFONO MOVIL: 0988210405

DATOS DE LA OBRA

TITULO: ESTUDIO DE EMISIÓN DE RUIDO EN EL COMPRESOR DEL LABORATORIO DE LA

CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA DE LA UTE

AUTOR O AUTORES: CARVAJAL GUERRA DANNES ANDRÉS

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:

05 de enero del 2017

DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:

GONZALO ALBUJA

PROGRAMA PREGRADO X POSGRADO

TITULO POR EL QUE OPTA: INGENIERO INDUSTRIAL Y DE PROCESOS

RESUMEN: Mínimo 250 palabras

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DEDICATORIA

Es un gran orgullo para mí dedicar este trabajo de titulación a mis padres, Silvia Guerra y Kléver Carvajal por brindarme su apoyo incondicional durante estos años, por sus consejos, su paciencia, su amor, y por guiarme siempre por el camino correcto; también quiero dedicar este logro a todos mis familiares quienes siempre supieron encontrar las palabras correctas para motivarme y enseñarme que el camino no iba a ser fácil pero con esfuerzo y trabajo finalmente llegaría a la meta, quiero de igual manera dedicar esto a la memoria de mi querida abuelita Teresa Coronel, a mi tío Vicente Carvajal y a mi primo Lenin Guerra quienes me cuidan desde el cielo, finalmente a mis amigos por creer en mí.

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AGRADECIMIENTOS

A Dios por darme la vida y a los mejores padres, asimismo por haber concluido una etapa más de mi vida debo expresar mi más profundo agradecimiento a todas las personas que me brindaron su apoyo, a la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL por haberme acogido durante todos estos años, al Ing. Gonzalo Albuja Director del presente trabajo de titulación por sus conocimientos aportados, a los ingenieros Carlos Rosales y Carlos Reyes por todo el apoyo brindado en el desarrollo de mi trabajo de titulación, a mis padres, hermano y sobrinos por haberme respaldado todo el tiempo, y a todos aquellos que me apoyaron durante esta etapa que culmina.

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ÍNDICES DE CONTENIDO

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RESUMEN ... v

ABSTRACT ... vi

1. INTRODUCCIÓN ... 1

2. METODOLOGÍA ... 8

IDENTIFICACIÓN DE LOS PUNTOS A MEDIR SEGÚN LA METODOLOGÍA DE MEDICIÓN DE RUIDO DE MÁQUINA ... 8

MEDICIÓN DE LOS NIVELES DE RUIDO PRODUCIDOS POR EL COMPRESOR EN EL LABORATORIO ... 8

EVALUACIÓN DE LOS VALORES OBTENIDOS ... 9

DESARROLLO DE UN MAPA DE RUIDO EN EL AMBIENTE ALREDEDOR DEL COMPRESOR ... 9

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 11

DETERMINACIÓN DE PUNTOS A MEDIR ... 11

OBTENCIÓN DE DATOS DE LAS MEDICIONES REALIZADAS ... 12

EVALUACIÓN DE LOS VALORES DE LAS MEDICIONES COMPARADAS CON LA NORMA NTP 503 ... 28

MAPA DE RUIDO ... 30

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 33

BIBLIOGRAFÍA ... 35

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ÍNDICES DE TABLAS

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Tabla 1. Datos de la medición del punto 0 ... 12

Tabla 20. Resumen de la muestra obtenida de acuerdo a la norma en el laboratorio de Mecatrónica ... 28

Tabla 21. Datos del compresor... 32

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ÍNDICES DE FIGURAS

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Figura 1. Identificación de puntos ... 40

Figura 2. Resultados finales Punto inicial en emisor de ruido ... 19

Figura 3. Resultados finales Punto 1. ... 19

Figura 21. NPSeq de la Norma vs LAeq y LCPeak del equipo. ... 30

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ÍNDICES DE ANEXOS

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ANEXO 1. NTE INEN-ISO 11202 ... 38

ANEXO 2. NTP 503: CONFORT ACÚSTICO: EL RUIDO EN OFICINAS ... 39

ANEXO 3. CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN DEL SONÓMETRO ... 40

ANEXO 4. PLANO DE LA UBICACIÓN DEL COMRESOR ... 41

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RESUMEN

Este estudio se basó en la medición de los niveles de ruido emitidos por el compresor del laboratorio de la Carrera de Ingeniería Mecatrónica de la UTE, en función de la norma INEN-ISO 11202. Se identificaron 19 puntos dentro del laboratorio de forma radial donde la referencia fue el equipo a medir. Con los datos obtenidos con el uso de un sonómetro certificado se pudo evidenciar en la evaluación que existe un nivel de ruido que sobrepasa los límites permisibles según la norma técnica NTP 503; se obtuvo un nivel de emisión de ruido promedio de 84,83 dB; mientras que en los puntos 14 y 15 se hallaron los máximos de 87,5 dB. El nivel permitido dentro del laboratorio según la norma es de 45dB en el horario de 06:00 a 20:00 y 35dB desde las 20:00 a 06:00. Finalmente se realizó un mapa de ruido en el ambiente alrededor del compresor en el que se refleja que en toda el área los niveles de ruido son altos provocando posibles efectos en la salud de docentes y estudiantes como: dolor de cabeza, estrés, trastornos sobre el sueño, desconcentración entre otras, en las horas que reciben clases en el laboratorio. Es necesario el uso obligatorio de equipos de protección personal: tapones y/o orejeras, además de concientizar para reducir posibles enfermedades.

Palabras Clave.-

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ABSTRACT

This study was performed on the measurement of noise levels emitted by the compressor of the laboratory of the Mechatronics Engineering Career of the UTE, according to the INEN-ISO 11202 standard. There were 19 points identified within the laboratory in a radial way where the reference was the equipment to be measured. With the data obtained with the use of a certified sound level meter it was possible to show in the evaluation that there is a noise level that exceeds the allowable limits according to the technical standard NTP 503, an average noise emission level of 84.83 dB was obtained, while at points 14 and 15 the maxima of 87.5 dB were found. The level allowed in the laboratory according to the norm is 45dB in the hours of 06:00 to 20:00 and 35dB from 20:00 to 06:00. Finally, a noise map was made in the environment around the compressor, which reflects that noise levels are high throughout the area, causing possible effects on the health of professors and students in the hours that they received, such as: headache, stress, sleep disorders, concentration difficulties among others, in the hours that they receive classes in the laboratory. It is necessary to use personal protective equipment: caps and/or earmuffs, in addition to raising awareness to reduce possible diseases.

Keywords.-

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1. INTRODUCCIÓN

Este estudio se realiza debido a que no se conoce los niveles de ruido generados por el compresor del laboratorio de la Carrera de Ingeniería Mecatrónica de la UTE con la finalidad de obtener mediciones en las condiciones actuales de ruido emitido por el equipo. Esto servirá para tomar como referencia en futuros trabajos de investigación para determinar la reducción de los Niveles de Presión Sonora cuando se realice la insonorización del compresor en el laboratorio.

El estudio que se realizó aporta de manera directa con la línea base de la investigación de la Universidad en el área de Seguridad e Higiene del Trabajo, así con los objetivos del plan nacional del Buen Vivir que establece ofrecer a los trabajadores un ambiente efectivo y espacios interculturales. El objetivo general del presente trabajo de titulación fue “Estudiar el ruido generado en el compresor del laboratorio de la Carrera de Ingeniería Mecatrónica de la UTE”.

Para esto se propuso los siguientes objetivos específicos: se identificaron los puntos a medir según la metodología de medición de ruido de máquina, en el compresor del laboratorio de la Carrera de Ingeniería Mecatrónica de la UTE, a continuación se midieron los niveles de ruido producidos por el compresor en el laboratorio antes mencionado, luego se evaluaron los valores obtenidos con la norma NTP 503 y finalmente se realizó el mapa de ruido en el ambiente alrededor del compresor.

En el estudio de “Efectos auditivos y neuropsicológicos por exposición al ruido ambiental en escolares, en una localidad de Bogotá”, los niveles de ruido generados dentro de laboratorios en horas de clase alcanzan valores máximos de 82,7 dB (A) y un mínimo de 70,4 dB (A), estos valores son muy altos debido a que estas instituciones educativas son pre-escolares donde los estudiantes que reciben clases dentro de los laboratorios tienen de 10 a 17 años de edad (Quiroz et al., 2013).

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2 Últimamente se han efectuado varios estudios para establecer la medida del nivel de ruido real que se forma dentro de aulas y/o laboratorios en instituciones educativas; por ejemplo, en Suecia se realizó un estudio que duró tres días en tres laboratorios de la escuela Uppsala. Allí se obtuvo como resultado que la media del nivel de ruido llegó a 80 dB; niveles que ni en fábricas de ese país se permiten laborar sin el uso de protectores auditivos. Por ello se estableció que en las instituciones los estudiantes, docentes y personal que labore en estas deberían estar expuestos niveles entre 65 y 75 dB con el fin de evitar daños a su capacidad auditiva (Vela, 2014).

Gracias a estos estudios se han determinado algunas mediciones que se generan dentro de instituciones educativas, principalmente en aulas y/o laboratorios de clases; por ejemplo: en una práctica en grupo dentro de un laboratorio, el nivel de ruido es de 45 y 50 dB sin el uso de algún equipo que produzca ruido pero si existe algún elemento que lo aumente los niveles de ruido subirán considerablemente. Sólo en un salón de clases con niños sacando piezas de lego de una caja generan un nivel de ruido aproximado de 103 dB; el timbre de un pasillo produce alrededor de 115 dB este valor medido a dos metros de distancia; el talleres donde se use madera con estudiantes trabajando y conversando se genera un ruido de entre 78 y 90 dB sin el uso de herramientas eléctricas (Vela, 2014).

Para Susana Andrade, en su estudio realizado de la contaminación acústica y su influencia en niñas de la escuela República de Venezuela, menciona que para los decentes el ruido si interfiere con el aprendizaje de sus alumnos de manera negativa, debido a que es uno de los principales problemas de desconcentración de las estudiantes, igualmente tienen problemas para aprender a leer y a captar lo que les están explicando. Por desgracia algunos docentes no están de acuerdo que el ruido afecte tanto a las estudiantes en el aprendizaje (Andrade, 2013).

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expansión. Por último menciona que existen problemas que agravan los niveles de ruido en las instituciones educativas como: el ruido que precede de fuentes externas (calles, obras públicas, tráfico, etc), el exceso de ruido producido por los alumnos y el ruido de fondo (Peña, 2015).

Ramiro Maruri, en su análisis y evaluación del ruido en las cabinas de control geológico de Petrokem Logging Services, expone que es sustancial valorar correctamente los distintos tipos de ruido usando el método de medición adecuado, el equipo de medición correcto y los procedimientos que evaluarán el ruido al que el personal se ve expuesto (Maruri, 2014).

En Ecuador: Rubén Tarira, en el 2006, efectuaron un trabajo, con el fin de examinar las condiciones de trabajo y hacer recomendaciones para disminuir el riesgo por daños auditivos al personal causados por la exposición prolongada a altos niveles de ruido. Primero se determinó todas las dimensiones de toda la construcción y la ubicación de toda la maquinaria existente en la planta, después se identificó los tiempos empleados en cada una de las operaciones en las máquinas. A continuación se realizaron las mediciones con un sonómetro tipo 1. En este trabajo se muestrearon cerca de 200 puntos, obteniendo tiempos de exposición y el nivel de dosis de ruidos. Los resultados obtenidos fueron comparados con lo determinado en el Decreto Ejecutivo 2393 de Ecuador, encontrando algunos puntos que no cumplían con los estándares permisibles. Finalmente para reducir los niveles de ruido se analizaron las fuentes y el medio de transmisión para determinar la mejor manera de control (Tarira, 2006).

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4 interior materiales que sean aislantes de ruido como los que usan en salas de música, como espuma acústica; cambiar el diseño de las ventanas de las aulas ya que son muy antiguas impidiendo la salida del ruido; el diseño de nuevos salones de clases en lugares más aislados, entre otras recomendaciones (Toro & Patiño, 2007).

Numerosos estudios documentan que el exceso de ruido en instituciones educativas tienen graves consecuencias para alumnos y profesores, a los estudiantes se les dificulta en cuanto a procesos de atención y aprendizaje mientras que a los docentes les causa agotamiento, estrés y posibles patologías a la voz, debido a que el exceso de ruido provoca que deban aumentar el tono de su voz para que puedan ser escuchados por sus alumnos.

Para la Organización Internacional del Trabajo, existen diferentes tipos de sonidos, algunos han sido considerados agradables y otros desagradables, dentro de los sonidos desagradables se encuentra el ruido que por su definición causa disonancia en el oído humano y puede perjudicar a la salud de los trabajadores así como perturbar su concentración (OIT, 2016).

El sonido generado por equipos o maquinarias se puede transformar en varias formas de ruido como: ruido intermitente, ruido impulsivo, ruido continuo, ruido ambiental; este último que sin duda crea una desagradable sensación de molestia, además de tener efectos negativos sobre la salud, por lo que la toma de conciencia de la población contra el ruido ambiental se ha traducido en la creación de leyes y normas encargadas de controlar y limitar el ruido en exposiciones altas. Si la exposición al ruido es prolongada afecta significativamente al entorno y a la sociedad, los efectos negativos rebasan el ámbito de las personas y se convierten también en un plano social que dificulta la convivencia, genera baja productividad, aumenta el índice de accidentabilidad, entre otros (Parrondo, Velarde, Ballesteros, Gonzáles, & Santolario, 2006).

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Respecto al ruido. La máquina está diseñada y fabricada para que los riesgos que sean de la causa de emisión de ruido aéreo se reduzca lo más bajo que sea posible, tomando en cuenta el progreso técnico y la disponibilidad de medios que ayuden a reducir el ruido, principalmente en la fuente. El control o eliminación del ruido en el punto de origen es la solución más viable, se pueden aplicar tres tipos de acciones para reducir el ruido en la fuente emitido por esta: la proyección y ejecución educada de las instalaciones; la sustitución o modificación del equipo, de su instalación o de sus procesos; y, el mantenimiento (Menéndez, 2009).

Se debe tener en cuenta que existe una diferencia entre el ruido ambiental y el ruido ocupacional ya que este último realiza el estudio y mediciones en el puesto de trabajo de cada empleado.

Los factores que se encuentran en un sonido se describen como: el nivel de presión sonara y frecuencia en el ruido, los cambios de características con el tiempo del ruido, la presencia de componentes tonales o impulsivas y, los posibles impactos que pueden producir en las personas. Los primeros puntos son medibles cómodamente con la tecnología estándar, mientras que los últimos requieren de una adecuada tecnología y más que nada de conocimientos técnicos ideales (Domingo, 2010).

Para Ayo (2013), cuando se desea implementar medidas para la reducción del ruido, es aconsejable empezar por la fuente generadora, esto quiere decir, por la máquina.

La normativa sobre el ruido en el equipo comprende dos requisitos esenciales: reducción del ruido del artefacto, especialmente en su origen, e información sobre el ruido emitido por estos mecanismos. Con esto se propone reducir el ruido emitido por máquinas que se sujeten a límites sonoros hasta conseguir los mejores niveles de estos dispositivos que hay en el mercado, para que los fabricantes que no logren los requisitos puedan adecuar sus máquinas con los valores que están establecidos. A esta información se la conoce como declaración del ruido y muestra los niveles de presión acústica en el lugar de trabajo además del nivel acústico de la máquina (Ayo, 2013).

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6 fuente exterior, el aumento depende del tipo de compresor que se use (Jiménez, 2003).

El ruido de los compresores siempre se miden en campos abiertos, pero cuando un compresor se encuentra al interior de una instalación el nivel del ruido se verá afectado por varias causas, que no están cuando se realizan las mediciones en capo abierto (Barber, 2008).

El equipo principal para la medida del ruido es el sonómetro, un instrumento básico que es usado para medir el sonido. Es un equipo que reconoce al sonido similar al oído humano dando medidas objetivas y reproducibles de los niveles tomados. Los tipos de sonómetros que existen son dependiendo de su precisión: sonómetro de inspección, que es de baja precisión considerándose de tipo 3; sonómetro de uso general, que es de precisión media siendo tipo 2; sonómetro de gran precisión, este posee una realzada precisión y; sonómetro patrón, siendo el más preciso de todos considera de tipo 0 (Veritas, 2008).

El equipo de medición en su lectura da un valor eficaz, siendo una medida acústica del ruido. Este suministra el nivel de presión acústica que es promediado en el paso del tiempo mientras dura la medición, a esto se lo denomina constantes con el tiempo. Estas constantes son: Slow (lento); Fast (rápido); Impulse (impulso); peak (pico) (Terán, 2013).

Los puntos en donde se realicen las mediciones serán en el perímetro de la planta y con la distancia del límite que se indique en la normativa que se usará, en el caso de no existir esta referencia se situarán a 3,5m del límite de la fuente y con una altura de 1,2 a 1,5 por encima del suelo. El número de puntos de medida se considerará de la superficie ocupada por la planta y de la principal fuente de emisión de ruido (Veritas, 2008).

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Para el control del ruido es necesaria la reducción de la emisión sonora, básicamente con el mantenimiento preventivo de las máquinas o equipos de trabajo que son fuentes de ruido, realizar insonorizaciones como cerramientos para las máquinas, recubrir las superficies, fijar las máquinas con atenuación a las vibraciones, entre otras (Organización Iberoamérica de Seguridad, 2014).

Los lubricantes en máquinas ayudan a prevenir la contaminación del medio ambiente de trabajo por la emisión de ruidos ya que el funcionamiento será más suave de todos los elementos lubricados logrando amortiguar los ruidos (González, Rodríguez, & Sancho, 2007).

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2. METODOLOGÍA

IDENTIFICACIÓN DE LOS PUNTOS A MEDIR SEGÚN LA METODOLOGÍA DE MEDICIÓN DE RUIDO DE MÁQUINA

El estudio de emisión de ruido en el área donde se encuentra el compresor, se realizó aplicando la norma INEN-ISO 11202, de Acústica. Ruido emitido por maquinaria y equipos. Determinación de los niveles de presión acústica en el Puesto de trabajo y en otras posiciones especificadas aplicando correcciones ambientales aproximadas (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

Empleando esta norma internacional se especificó un método para determinar los niveles de presión sonora emitidos por las máquinas y equipos, establecidos en un puesto de trabajo y en posiciones específicas próximas (NTE INEN-ISO 11202, 2014), como se puede observar en el ANEXO 1.

El estudio de ruido emitido por el equipo, inició con la inspección del área donde se tomó las mediciones, que fue en el laboratorio de Mecatrónica; para lo cual se realizó un plano con la distribución del área, en el cual se especificaron los puntos apropiados para realizar las mediciones de ruido generado por el aparato (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

MEDICIÓN DE LOS NIVELES DE RUIDO PRODUCIDOS POR EL COMPRESOR EN EL LABORATORIO

Se efectuó la toma de mediciones de ruido en el equipo, tomando como referencia lo detallado por la norma INEN-ISO 11202, que está establecido de la siguiente manera:

De acuerdo a la metodología se consideró las distribuciones en forma radial de manera equidistante a lo largo del área de estudio.

El siguiente paso consistió en tomar una medición al ingreso del laboratorio, tomando como referencia la posición parado, para un operario que está de pie e inmóvil; la posición del micrófono se colocó por encima del punto de referencia a una altura de 1,55 m del piso ± 0,075 m de tolerancia (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

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En seguida se realizó cuatro puntos equidistantes en cada radio, ubicando el micrófono a tres metros de distancia del emisor de ruido, tomando en cuenta la metodología del párrafo anterior (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

Finalmente se completó el área aplicando el método radial.

El ensayo se realizó con el equipo en funcionamiento, el tipo de ruido que se midió fue estable ya que mientras se realizaron las mediciones el compresor se mantuvo prendido durante las dos horas, los resultados mostrados en el sonómetro en el transcurso de medir cada punto no variaron por encima de los 5 dB.

Dentro de los niveles de potencia, se determinaron: el nivel de presión sonora de emisión (Lp) y el nivel de presión sonora de emisión promedio en el tiempo (Lp, T) (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

El nivel de presión sonora será en función de los datos obtenido de la medición con un equipo tipo I (NTE INEN-ISO 11202, 2014), de acuerdo a la ecuación [1]

Lp=10log𝑝

2

𝑃𝑜2 dB [1] Donde:

Lp: Nivel de presión sonora de emisión p0 : Valor de referencia 20μPa

p : Presión sonora de emisión

EVALUACIÓN DE LOS VALORES OBTENIDOS

Con los datos obtenidos de las mediciones se realizó la comparación para saber si los niveles de ruido sobrepasan los establecidos, la norma que se utilizó para la comparación es la NTP 503: Confort Acústico: el ruido en oficinas del INSHT. Según esta normativa en nivel de confort acústico para aulas de clase y/o laboratorios es de 40dB, en salas de lectura es 35dB y en zonas comunales 50dB dentro de instituciones educativas (Hernández, 1998), como se puede observar en el ANEXO 2.

Las mediciones se realizaron con el sonómetro tipo 1, como se ve en el ANEXO 3.

DESARROLLO DE UN MAPA DE RUIDO EN EL AMBIENTE ALREDEDOR DEL COMPRESOR

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mediciones. Para definir los niveles de ruido se utilizara colores en el mapa. El mapa completo se puede observar en el ANEXO 4.

Toda esta información será registrada en base a los siguientes parámetros establecidos por la norma INEN-ISO 11202; las cuales son: fuente sometida a ensayo, instrumentación utilizada, datos del ruido e informes de ensayo (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

La información de la fuente sometida a ensayo, corresponden a datos de la máquina (compresor), como son: tipo, datos técnicos, dimensiones, fabricante, número de serie y año de fabricación (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

Dentro de la instrumentación se detallará principalmente el nombre, tipo, número de serie y el fabricante del equipo utilizado para las mediciones. Del aparato manipulado se obtendrán los datos como: niveles de presión sonora, integración de ruido durante la jornada total, ruido equivalente, ruido de pico, nivel de pico, diferencia de ruido ente nivel tipo C y tipo A y el nivel de frecuencia máxima (NTE INEN-ISO 11202, 2014).

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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

DETERMINACIÓN DE PUNTOS A MEDIR

Se identificaron 19 puntos distribuidos de forma radial, con la distancia establecida de acuerdo a la metodología, como se muestra en la Figura 1.

Para Maruri (2014), expone que es importante valorar correctamente los distintos tipos de ruido usando el método de medición adecuado, el equipo de medición correcto y los procedimientos que evaluarán el ruido al que el personal se ve expuesto, como se puede observar en esta figura la metodología para la identificación de puntos en este trabajo de titulación fue aplicando la norma INEN-ISO 11202.

Toro y Patiño (2007), redactaron una metodología similar a la de este estudio para recolectar los datos de las mediciones en las aulas de clase: primero los datos se tomaron en un día de actividades académicas normales, luego se obtuvo un listado de todas las aulas donde realizó el

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12 estudio, en este caso el único lugar donde se efectuaron las mediciones fue en el laboratorio de Mecatrónica de la UTE, se realizó la reserva con anterioridad del equipo de medición (sonómetro), posterior efectuó las mediciones cuando se estuvieron dando clases, se obtuvieron en total 19 puntos que fueron medidos.

OBTENCIÓN DE DATOS DE LAS MEDICIONES REALIZADAS

Una vez realizado el monitoreo de ruido se obtuvieron los datos que se expresan en las siguientes tablas.

El punto inicial, se situó directamente sobre el compresor tomando como referencia para el inicio de las muestras, de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

En este punto se obtuvieron datos que están representados en la tabla 1. Tabla 1. Datos de la medición del punto 0

Valores Básicos LAeq 85.6 dB LCPeak 107.0 dB

El punto 1 se situó a un metro de distancia frente al equipo, de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

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que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 3 se situó a tres metros de distancia del lado derecho desde el punto anteriormente medido, de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 4 se situó a 2.65 metros de distancia del lado derecho desde el punto medido previamente, junto a la pared; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

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14 medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 6 se situó a tres metros de distancia diagonal al lado derecho del compresor, tomando como referencia la medición anterior; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

Valores Básicos LAeq 83,5 dB LCPeak 108,7 dB

El punto 7 se situó a tres metros de distancia diagonal al lado derecho del compresor, tomando como referencia la medición anterior; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

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de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 9 se situó a tres metros de distancia, tomando como referencia la medición anterior que fue a un metro frente al compresor; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 10 se situó a 2,40 metros de distancia frente al equipo, tomando como referencia la medición anterior, junto a la pared; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

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16 tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 12 se situó a tres metros de distancia diagonal al lado izquierdo del compresor, tomando como referencia la medición anterior; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 13 se situó a 2,50 metros de distancia diagonal al lado izquierdo del compresor desde el punto medido previamente, en la esquina del laboratorio; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

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que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 15 se situó a dos metros de distancia al lado izquierdo del equipo, tomando como referencia la anterior medición, pegado a la pared; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 16 se situó a 2,76 metros de distancia desde la pared del lado izquierdo del equipo, este punto se lo tomó junto a la pared para completar el radio equidistante de referencia para la toma de los puntos (3, 6, 9, 12); de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

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18 El punto 17 se situó a tres metros de distancia desde la pared del lado derecho del equipo, este punto se lo tomó junto a la pared para completar el radio equidistante de referencia para la toma del punto 7; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

El punto 18 se situó a 3,95 metros de distancia desde la pared que está al lado de la puerta del laboratorio frente al compresor, este punto se lo tomó junto a la pared para completar el radio equidistante de referencia para la toma del punto 7; de acuerdo a la metodología indicada para toma de muestras se colocó el micrófono a 1,60 metros de altura; con un tiempo de medición de 5 minutos, se escogió el tiempo de acuerdo al criterio de medición corta de tal manera que la emisión de ruido generado por el compresor se capte de mejor manera (NTE INEN-ISO, 2014).

(39)

Figura 2. Resultados finales Punto inicial en emisor de ruido.

Como se logra observar en la distribución de la Figura 3, en el Punto 1, el nivel de ruido equivalente supera los niveles permisibles de la normativa NTP 503, mientras que el nivel de pico generado por el equipo es muy alto dentro del laboratorio.

Figura 3. Resultados finales Punto 1.

Como se logra observar en la distribución de la Figura 4, en el Punto 2, el nivel de ruido equivalente supera los niveles permisibles de la normativa

85,6

107,0

40

LAEQ LCPEAK NPSEQ NORMA

M

e

d

id

a d

BA

NO CUMPLE CON LA NORMA

84,9

106,2

40

M

edi

d

a d

BA

(40)

20 NTP 503, mientras que el nivel de pico generado por el equipo es muy alto dentro del laboratorio.

86,3

105,5

40

M

edi

d

a d

BA

83,6

103,2

40

M

edi

d

a d

BA

(41)

83,8

104,2

40

M

edi

d

a d

BA

86,4

102,1

40

M

edi

d

a d

BA

(42)

22 Como se logra observar en la distribución de la Figura 8, en el Punto 6, el nivel de ruido equivalente supera los niveles permisibles de la normativa NTP 503, mientras que el nivel de pico generado por el equipo es muy alto dentro del laboratorio.

83,5

108,7

40

M

edi

d

a d

BA

83,1

101,6

40

M

edi

d

a d

BA

(43)

81,8

98,0

40

M

edi

d

a d

BA

86,2

104,0

40

M

edi

d

a d

BA

(44)

84,4

106,0

40

M

edi

d

a d

BA

85,8

103,7

40

M

edi

d

a d

BA

(45)

85,6

102,0

40

M

edi

d

a d

BA

83,9

103,4

40

M

edi

d

a d

BA

(46)

87,5

105,1

40

M

edi

d

a d

BA

87,5

109,5

40

M

edi

d

a d

BA

(47)

84,7

104,7

40

M

edi

d

a d

BA

83,5

104,5

40

M e d id a d BA

(48)

El ruido de pico se presenta cuando se vuelve a cargar el compresor y se observa que todos superan los 100dB. En relación al ruido máximo en ponderación A se observa que en todos los puntos se duplican de acuerdo al valor establecido por la nota técnica de prevención 503 (NTP 503, INSHT).

EVALUACIÓN DE LOS VALORES DE LAS MEDICIONES COMPARADAS CON LA NORMA NTP 503

De acuerdo a las mediciones tomadas se presenta el resumen en la siguiente tabla obtenida en el laboratorio de Mecatrónica de la UTE:

Tabla 20. Resumen de la muestra obtenida de acuerdo a la norma en el laboratorio de Mecatrónica

Punto Fecha LAeq Valor Norma Desviación LCPeak 0 2016/10/11 85.6 dB 40 dB 45.6 dB 107,0dB 1 2016/10/11 84.9 dB 40 dB 44.9 dB 106.2 dB 2 2016/10/11 86.3 dB 40 dB 46.3 dB 105.5 dB 3 2016/10/11 83.6 dB 40 dB 43.6 dB 103.2 dB 4 2016/10/11 83.8 dB 40 dB 43.8 dB 104.2 dB 5 2016/10/11 86.4 dB 40 dB 46.4 dB 102.1 dB 6 2016/10/11 83,5 dB 40 dB 43.5 dB 108,7 dB

83,6

104,8

40

M

edi

d

a d

BA

(49)

Punto Fecha LAeq Valor Norma Desviación LCPeak 7 2016/10/11 83,1 dB 40 dB 43.1 dB 101,6 dB 8 2016/10/11 81,8 dB 40 dB 41.8 dB 98,0 dB 9 2016/10/11 86,2 dB 40 dB 46.2 dB 104,0 dB 10 2016/10/11 84,4 dB 40 dB 44.4 dB 106,0 dB 11 2016/10/11 85,8 dB 40 dB 45. 8 dB 103,7 dB 12 2016/10/11 85,6 dB 40 dB 45.6 dB 102,0 dB 13 2016/10/11 83,9 dB 40 dB 43.9 dB 103,4 dB 14 2016/10/11 87,5 dB 40 dB 47.5 dB 105,1 dB 15 2016/10/11 87,5 dB 40 dB 47,5 dB 109,5 dB 16 2016/10/11 84,7 dB 40 dB 44,7 dB 104,7 dB 17 2016/10/11 83,5 dB 40 dB 43,5 dB 104,5 dB 18 2016/10/11 83,6 dB 40 dB 83,6 dB 104,8 dB

En el estudio Realizado por Quiroz en los resultados se puede observar que los niveles de ruido que fueron medidos en los laboratorios sobrepasan los límites establecidos por la norma NTP 503, al igual que los resultados obtenidos en este trabajo de titulación se puede verificar claramente que los niveles de ruido generados por el compresor sobrepasan los niveles establecidos por la norma antes mencionada, por tal motivo se tienen que tomar medidas de control con el propósito de disminuir el ruido en la fuente ya que es una institución de educación superior y el nivel de ruido aceptable no debe sobrepasar los 40dB, se deberá tratar en lo posible de evitar estos ruidos molestosos.

Para Vela (2014), los estudios antes realizados han determinado algunas mediciones dentro de instituciones educativas, en aulas y/o laboratorios de clases; como en prácticas de grupos dentro de un laboratorio, el nivel de ruido es de 45 y 50 dB sin el uso de algún equipo que produzca ruido pero si existe algún elemento que lo aumente los niveles de ruido subirán considerablemente. Se puede determinar que los niveles de ruido sólo en un salón de clases con niños sacando piezas de lego de una caja generan un nivel de ruido aproximado de 103 dB; niveles extremadamente altos a comparación de la norma NTP 503 que se usa en el presente estudio.

(50)

30 Figura 21. NPSeq de la Norma vs LAeq y LCPeak del equipo.

El Doctor Miguel D’Urzo, menciona que en clases escolares normales la voz de un docente dentro de una aula de clases o un laboratorio es de 20 – 30 dB sobre el nivel de ruido de fondo. Si este nivel de ruido de fondo sobrepasa a los 33 dB, los niveles de voz del docente aumenta a 50 – 60 dB, la norma NTP 503 usada en este estudio establece que el nivel de ruido en aulas y/o laboratorios de clases no debe sobrepasar los 40dB.

Tarira (2006), en su estudio comparó sus resultados con el Decreto Ejecutivo ecuatoriano 2393, donde encontró algunos puntos que no cumplían con los valores establecidos de tal decreto, en el presente estudio de igual se encontró que en todos los puntos que se midieron sobrepasaron los niveles de ruido pero que están establecidos por la normativa NTP 503 que fue la recomendada por uno de los evaluadores de este trabajo.

MAPA DE RUIDO

Según los resultados que se obtuvieron, el mapa de ruido del laboratorio de Mecatrónica se representa de la siguiente manera en la Figura 22.

0 20 40 60 80 100 120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

(51)

Figura 22. Mapa de ruido del laboratorio de Mecatrónica.

Se puede verificar que en el laboratorio de Mecatrónica de la UTE, los niveles de ruido que se generan por el compresor sobrepasan los niveles permisibles establecidos por la norma NTP 503 del INSHT, donde se determina que no se pueden sobrepasar más de 40dB en aulas de clases. Andrade (2013), en su estudio menciona que para los decentes el ruido si interfiere con el aprendizaje de sus alumnos de manera negativa, estando de acuerdo con este trabajo de titulación ya que debido al exceso de ruido que es provocado por el compresor los docentes no pueden impartir sus clases ya que tienen problemas de concentración tanto ellos como estudiantes respectivamente.

Según Peña (2015), los problemas que llegan a afectar a los estudiantes debido a los niveles de ruido alto son:

 Dolor de cabeza

 Desconcentración para estudiar

 Problemas de estrés

 Problemas de concentración en clases que reciben después

 Problemas para dormir

 Dolor de garganta debido a que se debe hablar con un tono fuerte para poder comunicarse

(52)

32 Coincidiendo todos estos problemas con los usuarios que realizan sus prácticas en el laboratorio de la Mecatrónica de la UTE; para saber con certeza las molestias que tienen los estudiantes se realizó un encuesta de tipo focal a un grupo de alumnos y a ciertos docentes que imparten clases en el laboratorio. Además el ruido no solo afecta a los estudiantes sino también, pero en un nivel más bajo a las autoridades, a los docentes, personas que laboran dentro de la institución como personal administrativo, de limpieza entre otros.

Compresor:

Los datos del compresor se muestran en la tabla 21. Tabla 21. Datos del compresor Marca TEKNO 2HP

Tipo S 3

Datos técnicos

Power 1.5 KW R.P.M 3400 Voltaje 115V/60Hz

Clasificación 15A Fabricante TEKNO SA Dimensiones 60cm x 30cm

CFM 3.9

Número de serie N/D Año de fabricación N/D

Sonómetro:

Los datos del sonómetro se muestran en la tabla 22. Tabla 22. Datos del sonómetro Marca CIRRUS

Tipo 1 CR161C Número de serie G056622

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(54)

33

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

 De acuerdo con la metodología aplicada según la norma INEN-ISO 11202 se identificaron 19 sitios en los que se tomaron las muestras; similar a la metodología propuesta por otro estudio de ruido, donde se tomaron los datos un día de actividades normales en horas clase, y con la reserva del sonómetro previamente realizada.

 Con la utilización de un sonómetro tipo 1 se tomaron las mediciones donde se obtuvieron los niveles de pico que superan los 100dB, el nivel máximo de ponderación A, de igual manera duplica los valores según la norma NTP 503. Así mismo el nivel de ruido equivalente supera los 80 dB siendo un valor crítico para un laboratorio de estudio, esto es generado debido a que las prácticas se realizan con el compresor en funcionamiento en el interior del laboratorio y con la puerta cerrada. No existen estudios de ruido realizados en laboratorios en centros educativos en el país, por lo que se desconoce si los niveles de ruido generados por equipos utilizados estén cumpliendo con las normativas de ruido.

 En todo el laboratorio de Mecatrónica se obtuvo niveles de LAeq que sobrepasaron los límites máximos permitidos por la norma NTP 503; además se encuentra cerca de 85 dB que es el que se toma como referencia para plantas industriales. En estudios antes realizados se han determinado algunas mediciones en instituciones educativas, en aulas y/o laboratorios cuando se realizan prácticas grupales el nivel de ruido es de 45 y 50 dB sin el uso de equipos que generen ruido.

 En el mapa de ruido se observó cómo se distribuyeron los valores de las mediciones, dando como resultado color rojo en todo el laboratorio debido a que el nivel de ruido del equipo supera lo establecido por la norma NTP 503 donde se establece que el ruido no tiene que sobrepasar los 40 dB. No existen estudios en instituciones educativas donde se puedan ver reflejados los niveles de ruido en un mapa.

 El ruido generado por el compresor también ocasiona malestar en los demás laboratorios y oficinas de docentes por lo que también se debe considerar como ruido ambiental; dentro del laboratorio donde se realizaron las mediciones no existen elementos que pudieron haber afectado con la toma de las mismas.

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RECOMENDACIONES

 Se recomienda realizar una reducción de ruido en la fuente, con el fin de cumplir con la normativa de confort acústico NTP 503 para brindar seguridad y conformidad en los usuarios del laboratorio.

 Se debe complementar este estudio con un nuevo proyecto en donde se busque la manera de controlar y disminuir el ruido provocado por el equipo.

 Se debe realizar un estudio para determinar la dosis de ruido a la que está expuesto la persona o docente que pase más tiempo en el laboratorio siempre que este prendido el compresor.

 Se debe proporcionar a los estudiantes y docentes equipos de protección personal como tapones de oídos con la finalidad de disminuir el malestar que genera el ruido que emite el compresor hasta controlar el ruido en la fuente, o separar el compresor del laboratorio y adaptar tuberías de aire.

 Con los resultados obtenidos se debe planificar el tiempo de exposición para los usuarios del laboratorio debido a que los niveles de ruido actuales sobrepasan la norma.

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BIBLIOGRAFÍA

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ANEXO 2. NTP 503: CONFORT ACÚSTICO: EL RUIDO

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