Elaboració
d'un mapa sònic
Objectius
-
Esbrinar la qualitat ambiental, pel que fa al nivell de so, d'una zona
urbana.
Introducció
La contaminació ambiental no és un fet que vingui donat
exclusivament per la pol·lució de l'aire i de les aigües.
Hi ha altres factors ambientals que també són molt important
pels ésser vius i que no corresponen a paràmetres que afectin
a canvis en materials. Entre aquestes es poden destacar la contaminació
tèrmica, la contaminació lumínica i la contaminació
acústica. Totes són conseqüència de les activitats
humanes i poden incidir negativament en els ecosistemes i la nostra pròpia
qualitat de vida.
Per avaluar la contaminació acústica cal un sistema
per mesurar el so. El nivell de so es mesura en decibels (dB) i l'aparell
que s'utilitza és el sonòmetre. Com podreu comprovar el sonòmetre
del nostre equip comença a mesurar a partir dels 40 dB que corresponen
al soroll d'una conversa. A la taula següent teniu la relació
entre el nivell de so mesurat, les conseqüències fisiològiques
i la font que ho produeix.
Nivell de so (dB)
|
Percepció i conseqüències
|
Font de so característica
|
Llindar d'audibilitat è
0 dB = 20 µPa = 20 x 10-6 Nm-2
|
30
|
Remor
esmorteït |
Xiuxiueig |
40
|
Soroll
habitual de fons en ambients tranquils |
Conversa
en veu baixa |
50
|
Soroll
lleuger |
Conversa
normal |
70 60
|
Soroll
molest. |
Carrer animat,
oficina sorollosa |
80 90
|
Soroll
molest. Inici del nivell de risc per exposició habitual. |
Menjador
escolar, arrencada vehicles, trepant portàtil. |
100 - 90
|
Soroll
perillós. Pèrdua parcial de l'audició després
d'una breu exposició. La conversa esdevé impossible. Una
persona exposada habitualment a nivells de so de 90 dB pot experimentar
una pèrdua permanent d'audició del 25%. |
Discoteca,
martell hidràulic, petit taller mecànic |
Llindar del dolor è
120 dB = 20 Pa = 20 Nm-2
|
130 - 120
|
Llindar
del dolor. Una exposició breu a nivells de 140 o 150 dB pot arribar
a trencar els timpans. A partir de 100 dB, l'orella es pot lesionar seriosament. |
Avió
enlairant-se. Reactor en pista. |
Material i Equipament
Equipament
-
interfície del SADEX
-
consola
-
sonda i mòdul de nivell de so (sonòmetre)
-
motxilla del SADEX
|
Altres materials
-
paper i material de dibuix
-
plànol de la zona
-
llibreta de notes
|
Procediment
Delimitació de la zona i dels punts de
mostreig
Es tracta d'analitzar la qualitat ambiental en funció del
so en una zona i a una hora determinada. Per començar heu de disposar
d'un plànol de la zona o dibuixar un croquis aproximat. Sobre una
còpia del plànol, assenyaleu i numereu de 10 a 20 punts dispersos
però situats en llocs significatius. Com ara a prop de semàfors,
carrers sorollosos, tallers, obres, etc. Aquests seran els punts de mostreig.
Valoració subjectiva
Valoreu a priori la qualitat ambiental del so en la zona que serà
objecte de l'estudi i traieu una primera conclusió subjectiva: Es
pot qualificar la zona de sorollosa? Quins són els punts més
sorollosos? Quins són els principals focus de soroll en la zona?
Verificació de l'equip
Instal·leu el mòdul del sonòmetre a la via A
de la interfície, connecteu la sonda i encaixeu la consola i, finalment,
introduïu l'equip en la motxilla. Comproveu el funcionament de l'equip:
Ø [ON]
Ø [Ú
Inici]
Ø [F
1
Configuració (comproveu el rellotge i la memòria lliure)]
Ø [ESC]
Ø [F2 Monitoratge
(apareix la lectura dels mòduls)] Ø
[ESC] Ja podeu apagar l'equip.
Enregistrament de les dades
Sortiu al carrer i a cada punt de mostreig realitzeu
una captació automàtica durant aproximadament un o dos minuts
i anoteu a la llibreta el nom de l'arxiu i el punt de mostreig.
Ø [ON]
Ø [ Ú
Inici]
Ø [F4 Definir
captació]
Ø [F3 Selecció
dels mòduls]
Ø [F1-mòdul
A - Si] Ø
[¿]
Ø [F2 Tipus
de captació]
Ø [F2 Automàtica]
Ø [ESC]
Ø [¤
Validació (inici captació)] [Captant dades]
Per aturar la captació i gravar l'enregistrament
premeu:
Ø [ESC]
Ø [F2 ß
Salvar i sortir] (ESC retornaria a Captant dades)
Recuperació de les dades de la interfície
Per recuperar les dades de cada captació
des del PC aneu a:
-
Captació
-
Arxius interfície
-
Recuperar, recupera les dades de la captació
seleccionada
|
Conclusions
Anàlisi de les dades i les gràfiques
Tingueu el plànol davant vostre i les anotacions
realitzades durant les captacions a mà. Obriu un per a un els arxius
de les captacions:
amb les dades de la finestra i les observacions
vostres ompliu una taula com la següent:
|
Punt de captació
|
Valors singulars
|
Característiques del so: constant,
intermitent, puntual i altres observacions
|
mínim
|
mig
|
màxim
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
.../...
|
|
|
|
|
Qüestionari
-
On es troben situats els focus de soroll en aquesta zona? Anoteu els
valors del nivell equivalent (Leq) sobre el mapa en els punts de mesura.
Podeu assignar un codi de colors a l'escala de nivells i acolorir el mapa.
-
Destaquen màxims ben diferenciats sobre un nivell permanent relativament
baix, o bé es tracta d'un nivell de so pràcticament constant?
-
Quin és el màxim nivell de so enregistrat en la zona estudiada?
Supera els nivells admissibles?
-
Caldria prendre alguna mesura correctiva? És possible alguna
mesura preventiva? Quines?
-
Un cop discutida subjectivament el nivell de so del barri de l'institut
quina ha estat la conclusió més general? Ha coincidit l'apreciació
subjectiva amb les obtingudes amb aparells de mesura?
-
Quins avantatges tenen els aparells de mesura sobre la valoració
subjectiva a l'hora de valorar la qualitat ambiental?
Proposta de recerca
Anàlisi quantitatiu dels nivells de so
Llegiu el text següent extret de la web www.mediambient.bcn.es/cat/soroll/home.htm
de l'Ajuntament de Barcelona:
"La molèstia que causa el soroll és
fruit del nivell de pressió sonora i també de la durada;
però el més fonamental són els nivells alts de pressió
que es destaquen del soroll de fons. El canvi d'activitat entre el dia
i la nit, per exemple, fa canviar de nivell de fons de tal manera que un
so que de dia queda emmascarat, de nit pot esdevenir molest. El temps d'exposició
a un soroll és un factor més del grau de molèstia
que causa. Un so poc intens però constant pot arribar a ser molt
molest; el cas típic de l'aixeta que degota en el silenci nocturn
il·lustra, a més, el fet de l'augment de la incidència
d'un so feble quan disminueix el nivell de fons.
La molèstia causada pel soroll no és
només fruit del nivell mitjà del so (Leq), sinó també
de les diferències entre els valors més alts (L10) i els
valors més baixos (L90) registrats en un període determinat."
Paràmetres més utilitzats per mesurar
el soroll d'acord amb el temps
Leq
(Nivell equivalent) |
Estableix una mitjana dels
valors de pressió sonora durant un interval determinat de temps. |
L10 |
Indica el nivell sonor sobrepassat
durant un 10% del temps mesurat, és a dir, els valors més
alts. |
L90 |
Indica el nivell sonor sobrepassat
durant un 90% del temps mesurat, és a dir, els valors més
baixos o nivell de fons. |
Per calcular exactament els valors anteriors en els
enregistraments d'intensitat sonora podeu fer el següent:
Per al nivell equivalent Leq (=valor
mitjà del nivell de so):
(obtindreu automàticament el màxim,
el mínim i el valor mitjà, aquest últim és
el que necessitem perquè coincideix amb el Leq)
|
Per calcular L10 i L90 caldrà
utilitzar les eines d'un full de càlcul, com ara l'EXCEL:
Per començar heu d'exportar
la taula de dades
-
Captació
-
Exportar/imprimir dades
-
Exportar (deixeu ; com a separador)
-
Anomeneu i deseu l'arxiu
(l'arxiu anirà amb l'extensió *.asc
al subdirectori \asc del Sadex)
|
Per calcular L10 i L90 obriu
l'arxiu amb les dades des de l'aplicació EXCEL
-
Arxiu
-
Obrir
-
Poseu a Tipus d'arxiu: Tots els arxius (*.*)
aneu al subdirectori \asc del Sadex
veureu l'arxiu que heu desat amb l'extensió *.asc, el seleccioneu
i l'obriu
-
Obrir
-
S'obre la finestra de l'assistent per importar text (pas 1 de 3)
Tipus de dades delimitades
Començar a importar a la fila 1
Origen de l'arxiu Windows (ANSI)
Separadors punt i coma (;)
Format de les dades: General
A continuació apareix el full de càlcul amb tres
columnes, corresponents a:
nombre de la mostra, temps i intensitat de so
-
Situeu el cursor a qualsevol casella de la columna d'intensitat de so
(columna C)
per intensitat de so
ascendent
la llista té encapçalament
-
Els enregistraments queden ordenats, de menor a major, per la intensitat
del so
Desplaceu-vos al final de la columna per esbrinar el nombre d'enregistraments
(donat que provenen d'una captació automàtica seran
entre 256 i 512)
Calculeu quin nombre correspon al 10 %
-
Aneu a una columna buida i escriviu en una casella qualsevol L10 i a
la de sota L90
-
Situeu-vos a la casella del costat d'on heu escrit L90
-
Escriviu a la barra de formules l'expressió per calcular L90
-
=SUMA(C2:Cnombre del 10% de dades + 1)/nombre del 10 % de
dades
-
Situeu-vos a la casella del costat d'on heu escrit L10
-
Escriviu a la barra de formules l'expressió per
calcular L10
-
=SUMA(Cnombre última fila:Cnombre
última fila - 10% de dades)/nombre del 10 % de dades
-
Anomeneu i deseu el full de càlcul
|
Els valors Leq, L10 i L90 obtinguts permeten valorar
quantitativament els nivells de molèstia de cada captació
a partir de la diferència entre L10 i L90 (L10 - L90).
Comparació de la molèstia entre
dos enregistraments
Leq A = 75 dB > Leq B = 50 dB
L10 A - L90 A = 10 dB < L10 B
- L90 B = 45 dB
molèstia A < molèstia B
Malgrat ser d'un nivell equivalent major, el soroll d'A es menys
molest que el soroll de B
El soroll ambiental a ciutat
De la mateixa manera que en altres ciutats, l'Ajuntament de Barcelona
estudia periòdicament el nivell de pressió sonora que hi
ha als carrers i altres espais públics, actualitzant així
el mapa sònic de la ciutat per tal de prendre mesures adreçades
a millorar la qualitat de vida dels ciutadans.
Cal remarcar que el percentatge d'espai públic sotmès
a un determinat nivell de pressió sonora no significa que hi hagi
el mateix percentatge de ciutadans exposats a aquest nivell de so. Un 20%
de la superfície de la ciutat no equival al 20% dels ciutadans.
Anàlisi de les dades
-
Utilitzant la funció Nivells del menú Representació,
per esbrinar els màxims i els mínims, i la funció
Valors
singulars del menú Útils, per obtenir el valor
mig, calculeu la Leq, la L10 i la L90 de les gràfiques obtingudes.
Quin és el punt més molest?
-
Resumiu totes les dades, observacions, reflexions i propostes en un
petit informe sobre la qualitat ambiental del barri (bona o dolenta), des
del punt de vista de la contaminació acústica.
-
Adopteu un codi de colors per representar l'escala de soroll amb els
valors del Leq. Acoloriu, sobre els plànols de la zona, els carrers
segons el seu grau de soroll.
Elaboració d'un mapa
sònic
Material per al professorat
Orientacions didàctiques
Temporització
-
1 hora per les instruccions i l’enregistrament (depenent del nombre
i el lloc de les captacions)
-
1 hora per a l'anàlisi de les dades, el qüestionari i les
conclusions que poden acabar-se com a treball per a casa.
-
Variable, si es treballa des d'un crèdit de síntesi o
d'un treball de recerca.
Alumnes als quals s'adreça l’experiència
Alumnes d'ESO segon cicle. Pot ser utilitzat per un crèdit
de síntesi sobre el soroll. El exercicis d'ampliació de la
propostes de recerca estan pensats només per alumnes avantatjats
per aquest motiu es troben en un full apart. Aquesta pràctica també
pot ser utilitzada en un treball de recerca de Batxillerat.
Propostes de recerca
-
Realització d'un mapa sònic del barri o de la població
on es troba l'IES o de les dependències del propi institut en determinats
moments del dia.
-
Mapa sònic d'una instal·lació industrial.
-
Mapa sònic de l'institut
Orientacions tècniques
La utilització d'un equip de captació de dades en lloc
d'un sonòmetre convencional, malgrat no estar homologat legalment,
té una sèrie d'avantatges sobre l'ús d'un sonòmetre
convencional. Es poden emmagatzemar totes les mesures, proporciona una
taula que permet processar matemàticament les dades posteriorment
i obtenir les gràfiques de la intensitat del so de cada punt de
mostreig.
Normalització de les captacions
-
Per efectuar mesuraments a l'aire lliure s'ha d'utilitzar sempre una
pantalla anti-vent que garanteixi una correcta protecció al micròfon
front al soroll induït pel el vent. En qualsevol cas, quan la velocitat
del vent superi els 3 m/s es rebutjarà la mesura.
-
No es tindran en compte las mesures fetes amb pluja o calamarsa.
-
Per a tots els mesuraments es tindrà molt en compte la presència
en el camp acústic d'obstacles que puguin provocar apantallaments
o modificacions de las lectures, incloent-hi al mateix operador de l'equip.
És molt recomanable l'ús de trípodes que permetin
col·locar l'equip en el lloc exigit.
-
Per als mesuraments en ambient exterior, el micròfon es situarà
a una distancia de 1,5 m del límit de parcel·la o propietat
de l'emissor acústic a avaluar, i a una altura de 1,2 m del terra.
-
Per als mesuraments en ambient interior, el micròfon es situarà
dins de l'espai comprès entre uns hipotètics plans separats
1,2 m del terra., sostre i parets i 1,5 m de les portes o finestres que
tingui el recinte. Si les dimensions no permetin complir lo anterior, s'efectuarà
el mesurament en el centre geomètric de l'habitació o recinte.
-
Per als mesuraments en ambient interior, tots els forats practicables
hauran de romandre tancats.
Valors objectiu en Leq per a diferents tipus
d'àrees de sensibilitat acústica
|
Tipus |
Àrea
de sensibilitat acústica (exterior) |
Destinacions
|
Urbanisme nou
|
Urbanisme antic
|
DIA
|
NIT
|
DIA
|
NIT
|
I
|
Àrea de silenci |
Hospitals, serveis educatius
i culturals, espais protegits |
50
|
40
|
60
|
50
|
II
|
Àrea lleument sorollosa |
Habitatges, zones verdes |
55
|
45
|
65
|
50
|
III
|
Àrea tolerablement
sorollosa |
Oficines, comerços,
hotels, zones esportives i recreatives |
65
|
55
|
70
|
60
|
IV
|
Àrea sorollosa |
Indústries, serveis
públics |
70
|
60
|
75
|
70
|
V
|
Àrea especialment
sorollosa |
Infrastructura de transport,
espectacles a l'aire lliure |
75
|
65
|
80
|
75
|
Segons normativa de
la Comunidad de Madrid
Algunes dades sobre el so
(extretes de la web www.mediambient.bcn.es/cat/soroll/home.htm
de l'Ajuntament de Barcelona)
Com que el so està associat a una ona de pressió,
es pot caracteritzar per la seva freqüència i el seu nivell
de pressió sonora.
Freqüència
Cada so té una freqüència característica,
que és alta en els sons aguts i baixa en els greus. Les freqüències
baixes són les més difícils d'atenuar i les que arriben
més lluny.
Les persones no sentim totes les freqüències.
Anomenem infrasons o ultrasons tots aquells que queden fora del rang d'audició,
és a dir, de la resposta de l'oïda.
Nivell de pressió sonora
El nivell de pressió sonora ens indica com
és de fort un soroll. Es mesura amb un aparell anomenat sonòmetre,
que ens dóna la quantitat de decibels (dB) de cada so. A més
pressió sonora, considerem que un so és més fort.
L'oïda humana respon de forma diferent a cada
freqüència, i d'aquí ve que hom hagi establert com a
mesura del soroll el dBA. L'escala A ajusta el nivell de soroll a cada
freqüència de forma similar a com ho fa l'oïda humanal.
L'escala de decibels A (dBA) és la més emprada perquè
reflecteix la corba de ponderació de sons que capta l'oïda
humana. És a dir, s'ajusta al comportament de l'oïda davant
de la freqüència del so.
Taula de valors de referència
Un més un no sumen dos
Els decibels segueixen una escala logarítmica, no decimal,
que està construïda de manera que la suma de dues fonts sonores
iguals, afegeix 3 dB.
Duplicar no és multiplicar per dos
A efectes de percepció, per duplicar la sensació sonora,
cal augmentar 10 dB el nivell de pressió sonora. Augmentar 10 dB
un so produeix la sensació de sentir el doble de soroll.
Tots els sons són objecte d'una valoració subjectiva.
El soroll que genera un bòlid de competició pot excitar
l'admiració del públic i alhora exasperar els veïns
del circuit.
Taula de dades per recollir els valors obtinguts directament del
Sadex
Zona
estudiada: |
Data: |
Característiques
de la zona:
|
Punt de captació
|
Valors singulars
|
Característiques del so: constant,
intermitent, puntual i altres observacions
|
mínim
|
mig
|
màxim
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Taula de dades per recollir els nivells Leq, L10
i L90.
Zona
estudiada: |
Data: |
Característiques
de la zona:
|
Punt de captació
|
Valors singulars
|
Característiques del punt de mostreig
i altres observacions
|
Leq
|
L10
|
L90
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|