Niveles percentiles y vibraciones: tipos, medición y valores de referencia

Resumen

El documento explica los niveles percentiles de ruido (L10, L50 y L90) y cómo los sonómetros los calculan a partir de medidas consecutivas. Después describe las vibraciones: sus tipos, la resonancia, las magnitudes que se usan para medirlas (desplazamiento, velocidad y aceleración) y los valores K de referencia para valorar sus efectos sobre las personas.

Puntos clave

Lx es el nivel sonoro superado durante un porcentaje x del tiempo de medida.
L10 es el nivel superado el 10% del tiempo, L50 es la mediana y L90 es el nivel superado el 90% del tiempo (ruido de fondo).
Los sonómetros acumulan al menos 400 medidas consecutivas para calcular los valores percentiles.
Las vibraciones pueden ser periódicas, aleatorias, estacionarias o transitorias.
La resonancia produce vibración perceptible y los materiales tienden a vibrar a ciertas frecuencias de resonancia, generalmente bajas.
Las vibraciones se describen en desplazamiento (m), velocidad (m/s) y aceleración (m/s²), y su nivel se expresa en dB.
Los valores K van de 0 (umbral de percepción) a 100 (límite máximo de tolerancia humana).

Ponte a prueba

Niveles Percentiles de Ruido y Vibraciones: Medición y Valores de Referencia

Otra forma de medir niveles fluctuantes es mediante el uso de niveles percentiles L_x, que representan el nivel sonoro sobrepasado durante un porcentaje x del tiempo de medida.

L₁₀: Nivel superado un 10% del tiempo (Cresta).
L₅₀: Es la mediana de los valores.
L₉₀: Nivel superado un 90% del tiempo (Ruido de fondo).

Para calcular los valores L_x, los sonómetros acumulan en su memoria un mínimo de 400 medidas consecutivas a partir de las cuales calculan los valores percentiles anteriores.

Vibraciones

Tipo de movimiento en el cual una partícula u objeto oscila alrededor de una posición fija de referencia.

Tipos de Vibración

Vibración periódica: Es aquella en la que el movimiento se reproduce de forma exacta, tras un cierto periodo de tiempo. Ej: motores.
Vibraciones aleatorias: Aquellas que no consiguen una pauta repetitiva. Ej: vibraciones de estructuras de edificio por viento.
Vibración estacionaria: Vibración que permanece constante.
Vibración transitoria: Esporádica, desapareciendo habitualmente en breve período de tiempo. Ej.: vehículos pesados.

Cualquier medio u objeto en el que exista movimiento oscilatorio vibra. En circunstancias como en un espacio cerrado, las ondas absorbidas o reflejadas ocasionan un estado de resonancia que significa que el desplazamiento de las partículas se produce en fase, es decir, de manera conjunta. La resonancia se manifiesta en forma de vibración perceptible. Ej. Cristal cuando pasa un camión. La vibración será audible si su frecuencia se encuentra en el rango de audición humana.

Los materiales presentan tendencia a vibrar por resonancia a ciertas frecuencias llamadas frecuencias de resonancia. Las ondas de baja frecuencia son las que suelen provocar estados resonantes.

Las vibraciones pueden ser descritas y medidas en: desplazamiento (mm o µm), velocidad (m/s o mm/s) y aceleración (m/s²).

Velocidad: V = 2πfD (se mide en Hz)
Desplazamiento: D = V / 2πf
Aceleración: A = 2πfV

Nivel de vibración (N) se mide en dB.

Valores de Referencia

Desplazamiento = 10^-11 m
Velocidad = 10^-9 m/s
Aceleración = 10^-6 m/s²

N (dB) = 20log (D/D₀)
N (dB) = 20log (A/A₀)
N (dB) = 20log (V/V₀)

Valores K

Valores K de referencia para la valoración del efecto de las vibraciones sobre las personas. Uso frecuente en las ordenanzas municipales y otras normativas legales. Comprendidos entre 0 y 100.

K = 0: Umbral de percepción humana de la vibración.
K = 1: Valor tolerable en el ambiente de trabajo.
K = 10: Valor tolerable durante un breve período de tiempo.
K = 100: Límite máximo de tolerancia del ser humano.

Los valores K pueden representarse en forma de gráficos.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa L90 en un estudio de ruido?

L90 es el nivel sonoro superado durante el 90% del tiempo de medida. Se conoce como ruido de fondo, ya que representa el nivel que casi siempre está presente.

¿Qué es la resonancia en las vibraciones?

Es un estado en el que las ondas absorbidas o reflejadas en un espacio cerrado hacen que las partículas se desplacen en fase. Se manifiesta como vibración perceptible, por ejemplo en un cristal cuando pasa un camión.

¿Qué son los valores K de vibración?

Son valores de referencia, comprendidos entre 0 y 100, que permiten valorar el efecto de las vibraciones sobre las personas. Se usan frecuentemente en ordenanzas municipales y otras normativas legales.