Los lineamientos para el establecimiento de una red de monitoreo inteligente del ruido ambiental en la ciudad de Cartagena de Indias comprenden el establecimiento de planes y programas para su establecimiento. Su objetivo contribuye a la determinación de los niveles de ruido ambiental en la ciudad de la manera más aproximada posible, que sirvan de base para posteriormente formular planes de evaluación de su impacto ambiental y mitigación en la ciudad.
Un sistema de monitoreo de ruido inteligente cuenta con una serie de dispositivos capaces de detectar, medir y asociar el ruido generado por las diversas fuentes de ruido ambiental localizadas en su rango de medición de manera automática, así como de las variables ambientales y de tránsito relacionadas con el nivel de ruido. Como resultado de la operación de este sistema se obtendrá información completa, fiable y permanente del nivel de ruido en los puntos de medición.
El proceso para el establecimiento del sistema está contemplado en dos etapas. La primera etapa corresponde al diagnóstico de la contaminación por ruido existente, la cual incluye la zonificación acústica, identificación de fuentes móviles y fijas y la determinación de los objetivos de calidad acústica, con base en los niveles de ruido y los estándares máximos establecidos en la Resolución 627 de 206. La segunda etapa corresponde al establecimiento del sistema, lo que incluye la planificación, definición de técnicas de medición, manejo de información y mantenimiento y calibración de los aparatos o equipos.
DIAGNÓSTICO DE LA CONTAMINACIÓN POR RUIDO EXISTENTE
Esta etapa hace referencia a la determinación de las condiciones del ruido ambiental existentes en el distrito y tiene como objetivo final contribuir al establecimiento del sistema en la medida que se pueden determinar los puntos críticos en los cuales debe ser medido el ruido ambiental.
Zonificación de Áreas Acústicas Acorde al POT
La zonificación de áreas acústicas o zonificación acústica es el proceso mediante el cual se delimitan aquellas áreas o sectores (Según la Resolución 627 de 2006) que presentan el mismo objetivo de calidad acústica, es decir, que tienen el mismo nivel de sensibilidad al ruido (Diputación Foral de Bizkaia, 2014). El proceso de zonificación acústica deriva en la definición de la sensibilidad al ruido por parte de las diferentes zonas del territorio, reflejada mediante la asignación de unos objetivos de calidad acústica. El objetivo de calidad acústica está representado por el estándar máximo permisible de emisión de ruido, y corresponde al conjunto de requisitos que, en relación con la contaminación acústica, deben cumplirse en un momento y en un espacio determinado.
Flujo de procesos para el establecimiento del sistema inteligente de monitoreo de ruido ambiental.
La zonificación de áreas acústicas se realiza con base en cartografía existente, que represente los usos del suelo, fundamentada en los planes de ordenamiento territorial, como lo es el Decreto 0977 de 2001, y el análisis de posibles polos de desarrollo del territorio, de tal manera que sean delimitados de acuerdo a los sectores establecidos en la normativa colombiana, y de esta forma poder ser asignados los objetivos de calidad acústica. Como guía para la realización de la zonificación acústica, se muestra el mapa de la zonificación acústica de los barrios Centro y Getsemaní, el cual fue desarrollado con base en los usos del suelo formulados por el POT 2001, de tal forma que cada uso del suelo es representado por su respectivo sector, por ejemplo, al interior del Centro abunda el uso comercial e institucional, el cual corresponde al Sector C y en la zona perimetral abundan los parques en zonas urbanas, diferentes a los parques mecánicos al aire libre, correspondiente al Sector C. Sin embargo, dicha zonificación debe ser realizada teniendo en cuenta los subsectores definidos en la Resolución 627 de 2006.
Para la determinación de los sectores se debe tener en cuenta el uso predominante del suelo según lo formulado en el POT 2001 u otros relacionados, además, cuando en una zona coexistan diversos usos es necesario determinar aquel que sea predominante con base en el porcentaje de la superficie ocupada, y en caso de que se ubiquen en la misma superficie de suelo, será tenida en cuenta el porcentaje de superficie construida. Así mismo, los límites de cada sector deben ser fácilmente identificables sobre el terreno y no ser excesivamente pequeños o fraccionados (CPOTU, 2010).
Como guía para la realización de la zonificación acústica, se muestra el mapa de la zonificación acústica de los barrios Centro y Getsemaní, el cual fue desarrollado con base en los usos del suelo formulados por el POT 2001, de tal forma que cada uso del suelo es representado por su respectivo sector, por ejemplo, al interior del Centro abunda el uso comercial e institucional, el cual corresponde al Sector C y en la zona perimetral abundan los parques en zonas urbanas, diferentes a los parques mecánicos al aire libre, correspondiente al Sector C. Sin embargo, dicha zonificación debe ser realizada teniendo en cuenta los subsectores presentes en el distrito.
Estándares máximos permisibles de niveles de ruido ambiental por sector en Colombia.
Fuente: Tomada de la Resolución 627 de 2006.
Identificación de Fuentes Móviles
La emisión de ruido por fuentes móviles es la más representativa entre las fuentes de ruido en los centros urbanos, la cual principalmente se localiza en las intersecciones vehiculares (Barreto Gómez & De León Barrios, 2009). Para la identificación de estas fuentes es necesario ubicar las intersecciones vehiculares previamente con base en el análisis de las variables relacionadas con el nivel de ruido generado.
Mapa de la zonificación acústica de los barrios Centro y Getsemaní de Cartagena de Indias.
Con base en lo expuesto, para la escogencia de las intersecciones viales con mayor nivel de ruido debe tenerse en cuenta que las variables de mayor impacto sobre el ruido generado por fuentes móviles son los volúmenes de tránsito, los cuales, sin embargo van ligados a la jerarquización de la vía, y la composición y velocidades del flujo vehicular. Por tanto, a mayor volumen de tránsito y cantidad de vehículos pesados (camiones y buses), así como mayor velocidad de flujo antes de la llegada a la intersección, mayor tiende a ser el nivel de ruido.
Variables de análisis en la identificación de fuentes móviles representativas.
Identificación de Fuentes Fijas
Las fuentes fijas son aquellas fuentes de emisión localizadas en un punto definido, es decir, que no varía su posición en el tiempo. Este tipo de fuentes de emisión de ruido se localizan principalmente en las zonas destinadas al uso comercial e industrial, así mismo, en puntos de elevada concentración de actividades humanas. La identificación de este tipo de fuentes debe realizarse teniendo en cuenta el uso destinado de la zona de ubicación y circundante a la fuente en estudio, ya que a partir de este se regirá su máximo nivel de emisión, por lo que se debe prestar especial atención a aquellas localizadas en los Sectores A y B definidos.
Para llevar a cabo la identificación de las fuentes fijas representativas es necesario elaborar el inventario estimado de fuentes fijas, tenido como base la recopilación de las quejas por ruido, estudios previos y mapas de ruido existentes. Posteriormente debe llevarse a cabo el reconocimiento de estas, a través de su inspección por parte del personal de trabajo, en el que se reconozca el predio (ubicación exacta, tipo de actividades desarrolladas y evidencia fotográfica) y de esta manera proceder a estimar de manera cualitativa su nivel de emisión, es decir, mediante una inspección del personal de su emisión sin necesidad de equipos y elaborar de manera detallada el inventario de fuentes fija.
Proceso para la identificación de fuentes fijas.
De acuerdo a lo contemplado en la Resolución 627 de 2006 es necesario realizar la identificación descrita con anterioridad para los horarios diurno y nocturno independientemente. Además, debido a los rasgos culturales y actividad turística del distrito las actividades humanas tienen a variar durante diversas épocas del año, por lo tanto es necesario realizar distintos análisis para los periodos de Diciembre a Enero, por la elevada actividad turística y comercial y eventos desarrollados, Febrero a Junio, la cual es de poca actividad turística, y Junio y Julio, época con actividad comercial y turística moderada, y de Agosto a Noviembre, época con leve actividad turística.
Determinación del Cumplimiento de los Objetivos de Calidad Acústica
El objetivo de calidad acústica o estándar máximo permisible de emisión de ruido corresponde a los requisitos aplicables a un espacio en un momento determinado con relación a la contaminación acústica, los cuales varían conforme a la sensibilidad del espacio al ruido (Diputación Foral de Bizkaia, 2014). Los objetivos de calidad acústica son asignados con base en la zonificación acústica, asignando a cada subsector su respectivo límite de ruido ambiental permisible. La determinación del cumplimiento de los objetivos de calidad acústica en una zona debe ser realizada alrededor de cada una de las zonas aledañas a los sitios de ubicación de las fuentes móviles y fijas definidas con anterioridad, mediante la medición del nivel de presión sonora continuo equivalente empleando filtro de ponderación A (LRAeq) con sonómetros clase 1 o clase 2 que cumplan con lo estipulado en norma IEC 61672-1:2002 (Echeverri Londoño & González Fernández, 2011) y siguiendo el protocolo descrito en el Capítulo II de la Resolución 627 de 2006, NTC3520, NTC 3521 y NTC 3522. Por lo tanto, aquellas zonas de elevado tráfico vehicular o sitios de fuentes fijas en los que sea superado el límite permisible en la mayor parte del día, serán definidos como puntos críticos. De igual forma, la información debe ser corroborada con base en estudios previos de los niveles de ruido existentes en el distrito.
Establecimiento del Sistema de Monitoreo Inteligente
El establecimiento del sistema de monitoreo inteligente de ruido para el distrito de Cartagena de Indias debe ser llevada a cabo a través de la planificación del sistema, la definición de las técnicas de medición, manejo de la información y las consideraciones para el mantenimiento y operación con base en lo estipulado en las guías y normativa para su adecuado desempeño.
- Planificación del Sistema
La infraestructura del sistema de monitoreo inteligente de ruido debe estar conformada por una serie de Estaciones de Monitoreo de Ruido (EMR) para la recolección de datos acerca de los niveles de ruido y condiciones meteorológicas simultáneamente en cada punto de manera continua, y aquellas que se ubiquen en los puntos de aglomeración vehicular es recomendable que cuenten con un sistema para la determinación del volumen vehicular; Los datos deben ser transmitidos a través de una red móvil (GPRS o GSM) a un centro de datos, en la que por medio de un software de monitoreo de ruido sean procesados e identificada su ubicación mediante georreferenciación y con la ayuda de un Servidor WEB conectado a las EMR a través de la red móvil es enviada la información para que posteriormente pueda ser mostrada con su respectiva ubicación en una determinada interfaz de usuarios. El sistema debe ser diseñado de tal manera que sea escalable, es decir, que puedan ser agregados más EMR, y los aparatos o equipos ajustados a las actualizaciones tecnológicas presentes en el momento de establecimiento del sistema.
Infraestructura típica de un sistema de monitoreo inteligente de ruido.
Fuente: Modificado de (Cerniglia, y otros, 2015)
Cada EMR deberá estar conformada por un (1) aparato para la medición y almacenamiento de datos de ruido en todas las direcciones, como un sonómetro registrador de datos con micrófono omnidireccional, capaz de medir a lo largo del tiempo el nivel de presión sonora existente, y un (1) aparato para la medición de las condiciones meteorológicas, la cual puede ser una estación meteorológica capaz de determinar las condiciones atmosféricas establecidas en la Resolución 627 de 2006, es decir, la velocidad y dirección del viento, precipitación, temperatura, presión atmosférica y humedad. Además, se recomienda que las EMRs instaladas para el monitoreo de ruido en zonas de aglomeración vehicular cuenten con dispositivos para el conteo vehicular y que los aparatos para la medición de ruido cuenten con una pantalla anti viento.
Esquema general de una Estación de Monitoreo de Ruido (EMR).
Fuente: Modificado de (Norsonic, 2015)
Los dispositivos que conforman cada EMR deben contar con un sistema de energía eléctrica, ya sea directamente al servicio público o por un sistema de baterías, y aquellos que estén expuestos a las condiciones ambientales deben soportar las variaciones de temperatura, humedad, corrosión (Dependiendo del nivel de exposición a sales) y lluvias.
Las EMRs deben ubicarse de manera estratégica cerca a los sitios con mayor población expuesta al ruido, que se determina con base en la zonificación acústica, el cumplimiento de los objetivos de calidad acústica, la ubicación de fuentes fijas y móviles, y la densidad poblacional; De manera general, deben ser ubicadas en los puntos críticos definidos anteriormente con base en los objetivos de calidad acústica en los que exista alta presencia de población afectada, teniendo prioridad en los sectores de tranquilidad.
De acuerdo con la Resolución 627 de 2006, si el objetivo del monitoreo es la realización de un mapa de ruido, se recomienda que la distancia entre estaciones en sectores rurales no sea mayor a 5 Km, en grandes aglomeraciones de personas y/o fuentes de ruido de 250 m y para el resto de 1 Km, así como garantizar que pueda ser medido el ruido sin interrupciones u obstáculos y que se cuente con las condiciones de accesibilidad, seguridad y cobertura de red móvil. Por tanto, en caso de que la distancia entre los puntos de aglomeración vehicular y de contaminación por fuentes fijas exceda lo establecido anteriormente, se deben ubicar puntos adicionales en sitios de importancia o de elevada población expuesta a ruido, con base en el Capítulo III de dicha resolución, que estipula su ubicación sobre grillas, establecidas teniendo en cuenta la zonificación acústica.
El montaje de la Estación de Monitoreo depende de las condiciones sonoras del sitio de estudio y la exposición a hurto y vandalismo, así como del tipo de emisión a medir, ya sea el ruido ambiental o el nivel de emisión de una fuente. De acuerdo con la Resolución 627 de 2006, para la medición de ruido ambiental debe garantizarse el cumplimiento del capítulo II, por lo que es recomendable que las EMR sean ubicadas en poste, los cuales deben ser distintos a los destinados para energía eléctrica, telefonía o alumbrado público con el propósito de independizarse de estas, sin embargo, estas pueden estar junto a la red de vigilancia como los de cámaras de vigilancia (Echeverri Londoño, 2009). De manera contraria, en caso de que se pretenda medir la emisión por una fuente móvil o fija independientemente, debe seguirse el protocolo establecido en el Capítulo I de la Resolución 627.
- Técnicas de Medición
Las tecnológicas y métodos de medición implementados deben cumplir con los requisitos mínimos establecidos por la normativa colombiana e internacionales necesarias para el adecuado monitoreo de las condiciones existentes en el distrito. Además, debe garantizarse la correcta representatividad y cobertura espacial, y la consistencia de las mediciones en cada sitio a lo largo del tiempo (Echeverri Londoño, 2009).
Los aparatos o equipos para la medición de ruido deben ser sonómetros registradores de datos con integradores promediadores Tipo 1 o mínimo Tipo 2 que permitan el monitoreo continuo del ruido, estar dotado de un pistófono con filtro de ponderación A y un micrófono que permita captar el ruido, los cuales deben cumplir los demás requisitos establecidos en el Capítulo IV de la Resolución 627 de 2006 y la NTC 3428. Las mediciones deben realizarse de manera continua a lo largo del año, pero se recomienda que sea dividido el análisis en tres periodos a lo largo de este: Diciembre-Enero, Febrero-Junio y Junio-Julio y Agosto-Noviembre, por presentar distintas actividades a lo largo del año. Así mismo, se deben realizar los análisis para horario diurno y nocturno independientemente, es decir, entre 7:01 a.m. y 9:00 p.m. y 9:01p.m. y 7:00 a.m.; Sin embargo, pueden variar dependiendo de las necesidades de estudio, siempre que cumplan con lo establecido en la normativa colombiana.
Cada sonómetro registrador de datos debe medir el nivel de presión sonora equivalente ponderado A (LAeq,T) en dB(A) con intervalo unitario de tiempo de medida menor a 15 min en intervalos de tiempo distribuidos uniformemente en las direcciones Norte, Sur, Este, Oeste y Vertical, por lo que los equipos deben ser capaces de al menos cada 15 min registrar dicho valor de presión sonora equivalente de manera continua. Además, las mediciones de las condiciones meteorológicas descritas anteriormente deben realizarse de manera simultánea a las de presión sonora y deben ser identificas las fuentes de ruido y ajustarse a lo establecido en la norma ISO 1996.
Con base en lo especificado en la normativa colombiana, en caso de que las mediciones se realicen en bajo la influencia de vientos con velocidades mayores a 3 m/s debe realizarse una corrección a las curvas de respuesta de acuerdo a lo suministrado por el fabricante, así mismo, cuando existan lluvias, truenos o caída de granizo se debe registrar, debido a que las mediciones no deben ser tenidas en cuenta.
- Manejo de Información
La funcionalidad del sistema debe garantizar que sea medido el nivel de ruido e identificada su posición geográfica y posteriormente organizada e impresa en la interfaz de usuarios, como una central de control y monitoreo. Además, es recomendable que sea almacenada en la base de datos para su posterior visualización en una amplia línea de tiempo. Un posible diseño de la vista lógica del sistema se presenta en la siguiente ilustración, en la que se determina la posición y captura de información de los señores, y después es organizada y notificada en la interfaz de usuarios.
Diseño estándar de la Vista Lógica del sistema.
De manera alterna, si el objetivo del monitoreo es la generación de mapas de ruido en tiempo real, en la central de datos debe emplearse un software de modelación de ruido, que se encargue escalar y enlazar la información de forma que se pueda publicar los resultados en una interfaz de usuarios, tal como Internet, de manera continua. (Norsonic, 2015)
En concordancia con lo establecido en la normativa colombiana, el sistema debe imprimir como resultado final los niveles de presión sonora continuo equivalente ponderados A (LRAeq,T) y los niveles corregidos de presión sonora continuo equivalente ponderados A residuales (LRAeq,T,Residual) tanto para horario diurno como nocturno y teniendo en cuenta los estándares definidos para la medición.
- Consideraciones para el Mantenimiento y Operación
Debido a que las EMR deben realizar las mediciones de manera automática, es decir, de manera no asistida se debe tener sumo cuidado en el mantenimiento y calibración del sistema, por lo que estos en lo posible deben tener un sistema de comprobación automática de la calibración, como la calibración por inyección de carga (CIC) u otro similar que permita la calibración de manera remota, aunque frecuentemente debe ser revisado con el fin de determinar por medio de un pistófono u otro aparato similar que permita su calibración manualmente, que cumpla con la norma IEC 60942:2003.