Objectius

• Esbrinar la qualitat ambiental, pel que fa al nivell de so, d'una zona urbana.

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.

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.

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

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:
 

aneu al menú útils valors singulars 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
.../...

• 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?

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."

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): menú útils valors singulars  (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) Següent (pas 2 de 3) Separadors punt i coma (;) Següent (pas 2 de 3) Format de les dades: General Terminar 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) Dades  Ordenar per intensitat de so ascendent la llista té encapçalament Acceptar 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).

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.

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 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

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.

(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.
 

Els decibels segueixen una escala logarítmica, no decimal, que està construïda de manera que la suma de dues fonts sonores iguals, afegeix 3 dB.

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