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ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-11T11:56:11Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel López Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

a) Cambios en la velocidad

Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

b) Cambios en el número de pesados

Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

c) Alternativas en la distribución de las edificaciones

Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

d) Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios

Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

e) Construcción de barreras anti-ruido

Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

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Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

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Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

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Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-11T11:54:38Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía Jorge Javier Rodríguez Anzules Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

a) Cambios en la velocidad

Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

b) Cambios en el número de pesados

Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

c) Alternativas en la distribución de las edificaciones

Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

d) Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios

Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

e) Construcción de barreras anti-ruido

Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
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Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-11T11:54:16Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía - Jorge Javier Rodríguez Anzules - Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

a) Cambios en la velocidad

Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

b) Cambios en el número de pesados

Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

c) Alternativas en la distribución de las edificaciones

Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

d) Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios

Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

e) Construcción de barreras anti-ruido

Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-11T11:53:28Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía
Jorge Javier Rodríguez Anzules
Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

a) Cambios en la velocidad

Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

b) Cambios en el número de pesados

Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

c) Alternativas en la distribución de las edificaciones

Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

d) Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios

Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

e) Construcción de barreras anti-ruido

Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-11T11:53:06Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía; Jorge Javier Rodríguez Anzules; Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

a) Cambios en la velocidad

Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

b) Cambios en el número de pesados

Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

c) Alternativas en la distribución de las edificaciones

Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

d) Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios

Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

e) Construcción de barreras anti-ruido

Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-09T09:35:05Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

a) Cambios en la velocidad

Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

b) Cambios en el número de pesados

Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

c) Alternativas en la distribución de las edificaciones

Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

d) Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios

Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

e) Construcción de barreras anti-ruido

Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-09T09:33:38Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora

• Número de vehículos pesados por hora

• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)

• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)

• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)

• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)

• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-09T09:32:47Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.

• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.

• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T16:10:06Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T16:08:09Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

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[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T16:07:38Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

[[Image:Tsr17.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

[[Image:Tsr18.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr19.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.

[[Image:Tsr20.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr21.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra.

[[Image:Tsr22.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

[[Image:Tsr23.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida.

[[Image:Tsr24.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado.

[[Image:Tsr25.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:58:05Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr16b.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr16cç.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
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[[Image:Tsr24.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr25.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:53:52Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16a.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

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ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:47:57Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:45:58Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:44:58Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr16.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:41:45Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios.

[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:38:16Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr2.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]][[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.
[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.
[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios. Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:37:35Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr2.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr10.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.
[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.
[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios. Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

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ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:34:04Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr2.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
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[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
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[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
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[[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios. Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:33:20Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr2.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

[[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr6.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr7.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr8.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr9.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
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[[Image:Tsr11.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr12.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr13.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr14.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

[[Image:Tsr3.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

[[Image:Tsr4.jpeg|500px|thumb|left|Mapa de ruido]] [[Image:Tsr5.jpeg|500px|thumb|right|Mapa de ruido]]

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios. Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

Se pueden adjuntar archivos usando el enlace ''Subir archivo'' que aparece a la izquierda.

[[Categoría:Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil]]
[[Categoría:SIGAIC_16/17]]

ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1

2016-12-08T15:27:24Z

Danielfojo:

{{ TrabajoSIG | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 | Daniel Lopez Urquía, Jorge Javier Rodríguez Anzules, Daniel Fojo Berlana | [[:Categoría:SIGAIC_16/17|Curso 16/17]] }}

El objetivo de este trabajo es el análisis de la afección del ruido en el entorno de parques comerciales junto a autopistas. Nos hemos centrado en el caso de un parque comercial en Gran Canaria que cumple con las características buscadas.
Para poder llevar a cabo el estudio del ruido, hemos recurrido a un complemento de QGIS llamado OpeNoise. Con él, hemos elaborado los mapas de ruido de la zona, para la situación actual y para una serie de hipótesis, que incluyen medidas preventivas y correctoras. Así se contemplan cambios en la velocidad, en la disposición de los edificios, la instalación de pantallas acústicas de distintas dimensiones y materiales, el efecto de nuevas edificaciones previstas, cambios en el tráfico…
A partir de estos mapas hemos obtenido el efecto que producen las diferentes medidas tomadas como protección frente al ruido y hasta qué punto son efectivas.
[[Image:Tsr1.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Introducción ==

Debido a que una de las operaciones inmobiliarias más habituales en los últimos años ha sido la de construir parques comerciales (agrupaciones de centros comerciales) en el entorno de carreteras, debido al precio del suelo, la buena accesibilidad, la propia promoción que hace que miles de vehículos vean las tiendas desde la carretera… Nos pareció interesante ver como la carretera, más allá de ser útil en todos estos aspectos, puede ser un inconveniente desde el punto de vista del ruido, y como estas operaciones urbanísticas pueden afectar al entorno del complejo comercial, e incluso qué medidas podrían exigírsele al promotor para reducir los efectos que causa desde el punto de vista del ruido en sus alrededores. Reducir las afecciones del ruido en las proximidades de la carretera, es una labor que deben hacer conjuntamente administración y promotor, pudiendo actuar antes o después de la construcción mediante distintas medidas, tal y como se describe más adelante. En este estudio, se analizan distintas alternativas, como modificaciones en el tráfico en este tramo, construir pantallas acústicas de distintos tipos y dimensiones, actuaciones urbanísticas relacionadas con la distribución y posición de edificios…

Así, en nuestro caso, hemos tomado como ejemplo el Parque Comercial La Estrella, en el municipio de Telde, Gran Canaria, y en él nos centraremos para analizar todos los aspectos que se acaban de comentar.

[[Image:Tsr2.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]
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[[Image:Tsr15.jpeg|500px|thumb|centro|Mapa de ruido]]

== Metodología ==

Los mapas de Ruido que se muestran en el trabajo han sido elaborados mediante opeNoise, un complemento de QGIS desarrollado por Arpa Piamonte.

Este complemento parte de una serie de hipótesis que permiten simplificar un proceso que es, de por sí, muy complejo:

• El modelo se desarrolla en 2D, no se considerará la variación de cota a lo largo de la zona introducida. Supone que los edificios digitalizados tienen menos de 4 metros de altura, ya que es en ese punto en el cual se calculan los niveles de ruido.
• No se consideran “refracciones” ni “reflexiones” del ruido en los edificios, considerando una capacidad absorbente del 100% por parte de estos.
• El terreno se considera plano.

De cara al cálculo del ruido en los puntos estudiados, OpeNoise emplea la fórmula NMPB-Routes 96, un método computacional francés para el ruido del tráfico de carreteras, y que considera datos particulares de las carreteras, como son tipo de tráfico, la superficie o la pendiente.
La información específica que se requiere es:

• Número de vehículos ligeros por hora
• Número de vehículos pesados por hora
• Velocidad de los vehículos ligeros (km/h)
• Velocidad de los vehículos pesados (km/h)
• Tipo de flujo de tráfico (cadena de texto: “continuo”, “pulsado acelerado”, “pulsado decelerado” 0 “pulsado no diferenciado”)
• Tipo de superficie de pavimento (cadena de texto: “suave”, “poroso”, “de piedra”, “de cemento” o “corrugado”)
• Pendiente de la carretera (cadena de texto: “llana”, “descendente” o “ascendente”)

Para estimar los niveles de ruido en la zona estudiada, se creó una capa de puntos distribuidos uniformemente a lo largo de la misma, para evaluar el ruido que llega a cada uno de ellos. Esta capa debía ser lo suficientemente densa como para poder hacer, a partir de ella, una estimación del nivel de ruido en toda la superficie. A continuación, se digitalizaron los edificios en la zona (más tarde, se sumarían a estos los edificios proyectados, aún no construidos), creando una capa de “obstáculos” para la retransmisión del ruido. Al mismo tiempo, también se digitalizó (a modo de polilínea) la carretera que transcurre entre ellos, dividida en tramos de 30 metros, y a la que se le asignaron una serie de atributos: número de vehículos ligeros por hora, número de vehículos pesados por hora, velocidad de los ligeros y velocidad de los pesados. Estas capas se introdujeron en el complemento “opeNoise”, en el que se indicaron además otras características de la carretera como el tipo de pavimento (“pulido”), la pendiente de la carretera (“llana”) y el tipo de tráfico (“continuo”). De este modo, en la capa de puntos introducida, se crea un nuevo atributo para cada uno de ellos, que es el valor del sonido, en decibelios que llega a cada uno, y a su vez, clasifica por colores a cada uno de ellos, según una escala que progresa de cinco en cinco decibelios. Para obtener una imagen más clara de esta distribución, se interpoló esta capa de puntos para obtener una capa ráster (con cierta transparencia) que nos permitiera ver la imagen georreferenciada de la zona y el nivel de ruido de cualquier parte de la misma.

Para elaborar los mapas que se suceden a continuación, se llevaron a cabo las siguientes modificaciones.

Cambios en la velocidad
Se variaron los atributos de la capa correspondiente a la carretera.

Cambios en el número de pesados
Igual que en el caso anterior, se redujo el número de pesados de la carretera a 0, para indicar que la circulación de los mismos ha quedado prohibida.

Alternativas en la distribución de las edificaciones
Se crearon cuatro nuevas capas iguales a la de los edificios iniciales, y en ellas se fue variando la posición de cada uno de ellos editando las capas.

Nueva estimación tras la construcción de futuros edificios
Como en el caso anterior, se creó una nueva capa, igual a la inicial, a la que además se añadieron tres edificaciones adicionales, tal y como está proyectado que se expanda el parque comercial en la actualidad (por supuesto, al ser solo una planificación y carecer de los proyectos definitivos, la forma de los edificios se ha realizado intuitivamente, a la espera de que se definan definitivamente).

Construcción de barreras anti-ruido
Se han estimado como obstáculos de distinta permeabilidad, de forma proporcional a la máxima reducción en el nivel de ruido que son capaces de asumir según distintas fuentes, de modo que como aproximación, y basándonos en distintas publicaciones, se ha considerado que las barreras a base de módulos (de hormigón, acero o mixtos) son prácticamente irrebasables, y que la eficacia respecto a estos son del 75% para las soluciones tipo muro/valla, del 50% para bermas de tierra, y del 25% para pantallas a base de vegetación. Estas pantallas acústicas están situadas paralelas a la carretera y a una distancia de cinco metros, y de una longitud de 450 o 900 metros, y constituyen un nuevo obstáculo que se suma a los ya existentes (las edificaciones actuales).

== Resultados ==

A continuación, se exponen los distintos mapas elaborados, que comienzan siguiendo el orden del planteamiento anterior por la situación actual del complejo comercial. De esta forma, se muestra en primer lugar la zona de estudio a partir de una fotografía aérea del entorno estudiado. Sobre ella, se muestran a continuación los edificios digitalizados, y a continuación, el tramo de la carretera GC-1 que influye desde el punto de vista del ruido. Así pues, a partir de estas dos capas, y habiendo asignado a la carretera los atributos correspondientes (1500 vehículos ligeros por hora y con velocidad de 100 km/h, 200 vehículos pesados por hora y con velocidad 80 km/H), se emplea OpeNoise para obtener el mapa siguiente. En él, se muestran todos los puntos de la capa de puntos regulares comentada anteriormente, clasificados por colores según el ruido que llega hasta ellos. Este procedimiento se logra por medio de puntos de la carretera desde los que se considera que se emite el ruido (cada 30 metros aproximadamente, que es igual a la separación media entre vehículos), y unas líneas que unen cada punto analizado con cada punto “emisor” del ruido. La distancia de cada una de esas rectas, y la suma ponderada de todas las que tienen valor no nulo, permiten dar un valor numérico al ruido en decibelios, al haber aplicado el programa la fórmula de NMPB-Routes 96 (la recomendada por la Unión Europea). Con él, se obtuvo (como se ha descrito anteriormente) una interpolación de los resultados sobre la imagen georreferenciada de la zona, que es, al fin y al cabo, el mismo resultado, pero generalizado al conjunto de los puntos.

Pues bien, la conclusión que se obtiene del primer mapa de ruido, es que hay una zona preocupantemente amplia cuyo nivel de ruido se sitúa por encima de los 70 db (de color rojo en la imagen) y que el lado Este de la carretera tiene más problemas de ruido que el lado Oeste (gran parte de su superficie se encuentra por encima de los 60 db), mientras que como es obvio, es el espacio inmediatamente contiguo a la carretera el que está sometido a un mayor nivel de ruido. Todos estos problemas son una constante a lo largo de los planteamientos que se hacen en este estudio, si bien, lo que se busca es modificarlos, y reducir los problemas de modo que sean lo menores posibles.

Por otro lado, al tratarse de edificios totalmente cerrados y aislados, mientras que las zonas más expuestas, las que rodean a los edificios, son simplemente aparcamientos en las que los ciudadanos a penas se detienen, puede parecer que no es necesario tomar medidas contra altos niveles de sonido. Pero en este estudio, se plantean soluciones porque parece oportuno, en vista de la situación actual, reducir la contaminación acústica, tener en cuenta la proximidad a zonas residenciales de las zonas Suroeste y Noreste, e incluso la posibilidad de que los centros comerciales hubieran tenido zonas comerciales abiertas (siempre más atractivas para el ciudadano y arquitectura) en caso de que el promotor hubiera tomado medidas desde el punto de vista de construcción de los edificios o toma de medidas en los márgenes de la carretera.

El siguiente mapa muestra cómo habría quedado la situación en caso de que la administración hubiera planeado una reducción de la velocidad en el tramo de 20 km hora (lo que supondría, aproximadamente 80 km/h para ligeros y 60 km/H para pesados). Como cabe esperar, en estas circunstancias, el ruido debido al rozamiento (relacionado con la velocidad) es mayor que el del motor, y por ello, al reducir la velocidad disminuye el ruido. Así se nota una leve mejora, que se aprecia sobre todo en las zonas cercanas a la carretera y más alejadas de los edificios. Por otro lado, y para evidenciar esto, se muestra que hubiera ocurrido, si se hubiera permitido un incremento de la velocidad en la misma medida respecto a la situación inicial. En este caso, el ruido aumenta de forma clara (la zona de más de 65 db crece sustancialmente, como también lo hace la de más de 70). Hay que buscar la forma de reducir al mínimo posible (hasta hacerla casi inexistente), la zona de más de 65 db.

Como curiosidad, se introduce la posibilidad (remota e imposible de aplicar, pero interesante desde el punto de vista de este estudio) de haber prohibido la circulación de pesados en el tramo, ya sea porque se habilita una ruta alternativa para estos vehículos o por otros motivos. En ese caso, se apreciaría una reducción de los niveles de ruido incluso mejor a la experimentada al reducir la velocidad en 20 km/h.

A continuación, se trata el tema urbanístico de la distribución de los edificios, algo que podría haberse propuesto tanto desde la administración competente como desde el propio promotor del proyecto. En este apartado, se demuestra que, como cabe esperar, las mejores situaciones en el entorno se dan cuando los edificios a ambos lados están totalmente juntos, o se disponen con forma de “v” con su vértice apuntando hacia la carretera, en ambos casos (más en el segundo) se generan zonas muy buenas sobre todo en la zona trasera de los edificios. Las peores situaciones son los casos contrarios: edificios más separados (como el caso actual) o con forma de “v” con su vértice apuntando al lado contrario a la carretera, de modo que la zona ruidosa en el entorno de los edificios es parecida, pero justo donde ellos están es muy elevada. También se contempla la posibilidad de juntar todos los edificios a un lado de la carretera (supongamos que el ayuntamiento propone aumentar la edificabilidad en uno de los lados a cambio de crear una zona libre, de ocio y esparcimiento en el otro lado). Esto daría una situación curiosa, en el lado de los edificios la distribución del ruido es sorprendentemente buena (probablemente una de las mejores que se crean en este estudio) pero la del lado del espacio libre sería pésima (pues no hay nada que actúe como barrera frente al ruido, y dejaría la zona libre como un lugar de ruido insoportable), por lo tanto, este planeamiento no tendría sentido alguno.

Dentro del ámbito urbanístico, en este trabajo también se trata el tema de la ampliación del parque comercial. En esta zona, está prevista la construcción de otros tres edificios con fines comerciales, e incluso más adelante otras actuaciones de carácter terciario. Así, se ha contemplado la posibilidad de la construcción de otros tres edificios en las parcelas destinadas a usos comerciales (la forma de los mismos se ha aproximado, ya que todavía no están redactados los proyectos definitivos). El introducir nuevos edificios mejora la situación en la zona tras ellos, ya que evidentemente, actúan como nuevos obstáculos frente al ruido. De todas formas, el más notable es el situado inmediatamente al Este de la carretera, debido a sus dimensiones y proximidad a la vía. En cambio, los otros dos, no parecen tener un efecto muy significativo más allá de modificar el ruido en sus inmediaciones.

Así pues, parece oportuno plantearse ahora, la instalación de barreras acústicas. Esto se debe a que las modificaciones más normales (la velocidad, distribuciones sensatas de edificios…) no cambian la situación tanto como nos gustaría, y, por otro lado, a que una vez construidos los edificios, es inconcebible proceder a su reordenación, puesto que esto supondría un coste de decenas de millones de euros, para un tramo de apenas un kilómetro. Con estas barreras se pretende, fundamentalmente, eliminar las zonas de más de 65 db de las zonas suroeste y noreste, donde existen urbanizaciones de viviendas, y por ello, las pantallas se situarán justo en esos tramos de la carretera y en el lado oportuno para cada uno de los casos, ya que el resto de las zonas, por el momento, son terrenos en desuso. Para intentar reducir costes, se proponen dos alternativas, una de menor longitud y otra de mayor en caso de que la primera fracase, y además, cuatro tipos distintos de barreras ya que cada una de ellas tiene una eficacia diferente como barrera “anti-ruido”.

De esta forma, se empieza por la alternativa mejor vista por los ciudadanos (aunque no la más barata debido a los cuidados que requiere), las pantallas “vegetales”, que consisten en introducir vegetación en el lateral de la carretera, con la suficiente densidad y espesor como para reducir el ruido en ese lado de la vía. Se tantea la solución de 450 metros, y se aprecia una ligera diferencia respecto a la situación actual (variaciones concentradas en la zona suroeste), que, desde luego, son insuficientes. La situación mejora otro tanto al duplicar la distancia (900m), y ahora se aprecia en las dos zonas que nos interesan, pero sigue quedando lejos de nuestra intención de eliminar las zonas coloreadas de rojo y granate (que superan los 65 y 70 db respectivamente).

Si se pasa de este último caso, a una barrera en forma de berma de tierra de 450 metros de longitud, se experimenta un pequeño retroceso, pues vuelve a aumentar ligeramente el ruido en general. Sin embargo, la mejora es muy notable cuando se prolonga otros 450 metros en la zona Norte y Sur, pero, aun así, se sigue exponiendo a habitantes a niveles de ruido no recomendables.
Entonces se da paso a las barreras a base de muros y vallas, una solución poco habitual, pero a la que se hace referencia en algunos manuales que estudian la lucha contra el ruido, y que se sitúan en el siguiente nivel. Son soluciones ya más caras que las vegetales y las de movimientos de tierra, ya que implican un proceso constructivo más elaborado, que aumenta la dificultad del trabajo y costes de la obra. Al pasar nuevamente a una solución de menor longitud (aunque su eficacia sea menor), se vuelve a experimentar un retroceso en cuanto a la contaminación acústica, es decir, vuelve a empeorar la situación, subiendo el ruido en las zonas en las que nos interesa disminuirlo. Sin embargo, cuando su longitud aumenta hasta los 900 metros, se puede apreciar que prácticamente se ha logrado nuestro objetivo, las zonas por encima de los 65 decibelios se han reducido en buena parte respecto a la situación real, y no solo eso, sino que en el resto de la zona estudiada (por detrás y alrededor de los edificios) se ha ido experimentando una mejoría paulatina que ahora (con estas modificaciones) que ahora ya empieza a ser muy destacable, puesto que las zonas por debajo de 55, e incluso 50 decibelios, se han extendido considerablemente hasta ocupar buenas partes del territorio ahora.

En vista de que la situación mejora bastante, pero de que todavía puede reducirse el ruido con medidas más eficaces, se recurre a la opción más cara, pero más efectiva también, la de las pantallas a base de hormigón, acero o mixtas. Como ha venido ocurriendo en los casos anteriores, al pasar de un material al siguiente, pero reduciendo su longitud la situación empeora en términos generales, si bien analizando la barrera de módulos y de 450 metros, en término global, es mucho mejor que la situación de partida. De todas formas, para mejorar el ruido como se pretendía, se recurre entonces a una barrera de 900 metros y de estas características. Entonces, por fin se alcanza el objetivo buscado. Las zonas de colores “rojo” y “granate” han desaparecido totalmente de las zonas suroeste y noreste, donde existen viviendas en las proximidades. Pero no solo eso, la solución es, definitivamente la mejor de todas las contempladas en el proyecto, y probablemente la mejor a la que se puede llegar, puesto que no existen ahora alternativas mejores. Todo el entorno del parque comercial ha mejorado notablemente, con niveles sonoros adecuados para que las personas puedan realizar todo tipo de actividades en su entorno, e incluso como para plantear que las zonas comerciales incorporen servicios al aire libre (actividades deportivas, servicios de restauración y cafetería, parques infantiles…). Las zonas por debajo de los 40 db ya empiezan a ser destacables, e incluso aparecen, por primera vez, zonas muy puntuales en los que el ruido está por debajo de los 35 db. Se trata de una solución más costosa y compleja en cuanto a su construcción, pero sin duda, una alternativa a plantearse debido a las buenas repercusiones que puede tener para habitantes del entorno y clientes de estas zonas comerciales, ya que, en vez de actuar de espaldas al exterior como en la actualidad, permitirían integrar mejor estas edificaciones en el entorno urbano en el que se hallan.

== Conclusiones ==

De esta forma, se demuestra que la mejor solución dentro de las estudiadas, es la de construir pantallas a base de módulos de hormigón, acero o mixtos, que son lo suficientemente eficaces como para reducir el ruido en las zonas deseadas por debajo de los 60 db. Ahora bien, es cierto que deben considerarse muchos aspectos a la hora de evaluar si es necesario intervenir realizando una construcción de estas características o no, y si se hace, también es discutible que tipo de barrera conviene poner, porque, aunque lo ideal sería que el ruido se redujese al mínimo, también es cierto que una inversión así es cara y requiere un trabajo, que debe hacerse si realmente es necesario.

En este caso, es cierto que hay viviendas en el entorno, así que parece que sí es necesario introducir una pantalla, pero quizás con una solución tipo muro baste, porque la zona precisa de las viviendas no estaba expuesta a más de 60 db, aunque sí puntos cercanos a ella. Para el resto de las zonas que se han evaluado, habría que ver si se pretende cambiar el uso que se le está dando a la zona o no. Si en algún caso es cierto que en la expansión del parque comercial, alguna actividad se realiza al aire libre, pues puede resultar conveniente reducir los niveles de ruido. Sin embargo, si el modelo de centro comercial es el de un gran aparcamiento y toda la actividad dentro de los edificios (que están adecuadamente insonorizados) no parece que tenga sentido invertir en reducir el ruido, ya que prácticamente nadie va a apreciarlo.

== Anejos ==
- http://www.uax.es/publicacion/estudio-de-la-tipologia-de-las-pantallas-acusticas-normativa-y-estado.pdf

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Visualización de un campo escalar y vectorial en un fluido (Grupo G7)

2014-12-14T09:35:46Z

Danielfojo: /* Ecuación de Navier-Stokes */

{{ TrabajoED | Visualización de un campo escalar y vectorial en un fluido. Grupo G7 | [[:Categoría:Teoría de Campos|Teoría de Campos]]|[[:Categoría:TC14/15|2014-15]] | Álvaro Baeza Cabrero, Daniel Fojo Berlana, Pablo Carrasco del Olmo, Jorge Juan Fernández Díaz }}

==Introducción==

En este artículo se va a realizar el estudio del flujo de un fluido incompresible a través de un canal.
===Concepto de fluido incompresible===

Un '''fluido incompresible''' es un tipo de medio continuo cuyas moléculas tienen poca cohesión entre sí y cuya densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el fluido, condición necesaria para considerar un fluido '''incompresible'''. Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).
Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen (ausencia de memoria de forma).Esto se debe a su separación molecular en la que los fluidos no poseen una forma definida por tanto no se puede calcular su volumen o densidad a simple vista, para esto se introduce el fluido en un recipiente en el cual toma su forma y así podemos calcular su volumen y densidad, esto facilita su estudio.
[[Archivo:Fluidos.png|300px|miniaturadeimagen|derecha|Fluido]] [[Archivo:FluidoEnRecipiente.png|300px|miniaturadeimagen|centro|Fluido en recipiente]]
<center> Algunas de las propiedades que más se suelen tener en cuenta en un fluido que más se suelen tomar en cuenta serían: </center>
# '''Presión'''
# '''Temperatura'''
# Densidad
# Compresibilidad
# Viscosidad
Ahora pasamos al estudio del fluido de este canal, en algunas de estas propiedades y de otras propiedades.
== Campo de velocidades y presiones==

Supongamos que el canal por el que se mueve el fluido tiene paredes rectas de dimensiones [0,4]x[0,1]. Vamos a representar el canal con el fluido dentro de él, mediante Matlab, cuyo código sería:
[[Archivo:mallado.png|600px|miniaturadeimagen|derecha|Representación del canal y del fluido]]
{{matlab|codigo=
% Se crea un vector llamado x con valores entre 0 y 4 y con una equidistancia de 0.1

x=0:0.1:4;

% Creamos un vector y con valores entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Realizamos el mallado de los vectores x e y

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Se Dibuja el mallado

mesh(xx,yy,xx*0)

% Los ejes los fijamos en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Representamos el campo en el plano OXY

view(2)
}}
<center> Este fluido en particular, tiene los siguientes campos: </center>
:<math> p(x,y)=p_{1}+(p_{2}-p_{1})(x-1) </math>
<center> Sería un campo escalar, es el '''campo de presiones''' del fluido que estamos estudiando. </center>
:<math> \vec u (x,y)= \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i </math>
<center> Es un campo vectorial, representa el '''campo de velocidades''' de este fluido. </center>
Siendo <math> p_{1}</math> la presión en los puntos cuya abcisa es <math>x=1</math>, <math> p_{2}</math> la presión en los puntos <math> x=2</math>, y <math> \mu</math> el coeficiente de viscosidad del fluido.
Podemos ver que la velocidad en las paredes del canal es nula, en <math>y=0</math> e <math>y=1</math> ya que:
<math> \vec u (x,0)= \frac{0(1-0)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i = \vec 0 </math>:
<math> \vec u (x,1)= \frac{1(1-1)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i = \vec 0 </math>

===Ecuación de Navier-Stokes===

A continuación se comprueba que el fluido sigue un régimen estacionario, para ello se tiene que verificar la ecuación de Navier-Stokes:
:<math>
\vec u \cdot \nabla \vec u + \nabla p = \mu Δ \vec u
</math>
<center> Empezamos calculando <math> \nabla \vec u </math> que se haría del siguiente modo: </center>
:<math>
\nabla \vec u = \frac{ \partial u_{i}}{ \partial x^{j} } \vec g^{j} = 0\vec i + \frac{ \partial u_{1}}{ \partial y }\vec j = \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec j </math>
:<math>
\vec u \cdot \nabla \vec u = \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)} \vec j \cdot \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)} \vec i = 0
</math>
<center> Esto se debe a que el gradiente del campo es ortogonal al propio campo, por lo que su producto escalar sería 0. </center>
<center> Ahora vamos a calcular <math> \nabla p </math>: </center>
:<math>
\nabla p = \frac{ \partial p}{ \partial x^{j} } \vec g^{j} = \frac{ \partial p }{ \partial x } \vec i + \frac{ \partial p }{ \partial y} \vec j = (p_{2}-p_{1}) \vec i
</math>
<center> Ahora pasamos al segundo miembro de la ecuación, calculando <math> Δ \vec u </math> </center>
:<math>
Δ \vec u = \nabla \cdot \nabla \vec u = \frac{ \partial^2 u_{i}}{ \partial^2 x^{j} } \vec g^{i} = \frac{ \partial^2 u_{1}}{ \partial y^2 } \vec i + 0 \vec j = \frac{(p_{1}-p_{2})}{(\mu)} \vec i
</math>
<center> Como vemos se verifica la ecuación de Navier-Stokes, por lo que el fluido sigue un régimen estacionario, como queríamos demostrar. </center>

===Verificación de la condición de incompresibilidad del fluido===

Para que un fluido sea incompresible se tiene que verificar que <math> \nabla \cdot \vec u = 0</math>, es decir la divergencia del campo de velocidades tiene que ser nula, pasamos a comprobarlo:
:<math>
\nabla \cdot \vec u = \frac{ \partial u_{i}}{ \partial x^{i} } = \frac{ \partial}{\partial x}(\frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{2\mu}) = 0
</math>
<center> La condición se cumple y en consecuencia de ello, el fluido es incompresible. </center>

=== Representación de campos de velocidades y presiones ===

Para representar el campo de velocidades y presiones vamos a suponer que <math> p_{1}=2</math>, <math> p_{2}=1</math> y <math> \mu=1</math>,siendo el campo de presiones y velocidades:
:<math>
p(x,y)=3-x
</math>
:<math>
\vec u(x,y)=\frac{1}{2}(y-y^2)
</math>
<center> Para representar los campos hemos utilizado matlab cuyos códigos son respectivamente: </center>
[[Archivo: CampoDePresiones.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Campo de presiones]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4, y equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1, y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Mallado de la superficie

[xx,yy]=meshgrid(x,y);
figure (1)

% Campo de presiones particularizado

p=3-xx

% Representación del campo escalar de presiones

surf(xx,yy,p)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización del campo en el plano OXY

view(2)
}}
[[Archivo: CampoDeVelocidades.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Campo de velocidades]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 1, y equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1, y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y

[xx,yy]=meshgrid(x,y);
figure (2)

% Campo de velocidades en x

ux=(1/2).*(yy-(yy.^2));

% Campo de velocidades en y

uy=0.*xx;

% Dibujamos el campo vectorial de velocidades

quiver(xx,yy,ux,uy)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización del campo en el plano OXY

view(2)
}}

En el '''campo de presiones''' podemos ver que en las zonas más cálidas (colores como rojo, naranja, amarillo y verde), la presión es más alta y en las zonas más frías (colores como verde,celeste y azul), la presión es más baja, esto significa que la presión baja a medida que el fluido va avanzando en el canal.

En el '''campo de velocidades''', apreciamos que todos los vectores apuntan a la misma dirección, paralelo al eje x. También que la velocidad es mayor en el centro del canal que en las paredes porque los vectores tienen mayor módulo ahí, esto ocurre porque no hay barreras en el centro que pueda provocar una disminución en la velocidad.

=== Velocidad máxima del fluido ===

La velocidad será máxima en el punto cuya derivada de su módulo sea cero y cuya derivada segunda en el punto de máxima tenga un valor inferior a cero. Es decir:
:<math>
\vec u (x,y) = \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i
</math>
:<math>
| \vec u (x,y) | = \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}
</math>
:<math>
\frac{d| \vec u (x,y) |}{dy} = \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}
</math>
:<math>
\frac{d| \vec u (x,y) |}{dy} = 0 \implies \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)} = 0 \implies y = \frac{1}{2}
</math>
:<math>
\frac{d^2| \vec u (x,y) |}{dy^2} = \frac{-2(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}
</math>
<center> En general será máximo o mínimo en función de los valores de <math> p_{1} </math>, <math> p_{2} </math> y <math> \mu </math>. En el caso de que <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math> y <math> \mu = 1 </math>: </center>
:<math>
\frac{d^2| \vec u (x,y) |}{dy^2} = \frac{-2 \cdot(2-1)}{(2\cdot 1)} = -2
</math>
Sería menor de cero, por lo tanto, en ese caso, la velocidad sería máxima en todos los puntos cuya ordenada sea <math> y = \frac{1}{2} </math>. Este método se puede utilizar debido a que el campo depende de una sola variable, si no fuera así habría que calcular la matriz hessiana, que es el gradiente de un gradiente:
<math>
H = \nabla (\nabla \vec u) = \begin{bmatrix} \frac{\partial^2 \vec u}{\partial x^2} & \frac{\partial^2 \vec u}{\partial x \partial y} \\\frac{\partial^2 \vec u}{\partial x \partial y} & \frac{\partial^2 \vec u}{\partial y^2} \end{bmatrix}
</math>

== Líneas de corriente ==

<center> Las líneas de corriente siguen una dirección ortogonal al campo de velocidades, se hallaría del siguiente modo: </center>
:<math>
\vec{v}=\vec{k}\times \vec{u} =\frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu}\vec{j}
</math>
Ese campo que hemos hallado por ser ortogonal al anterior eso significa que <math> \vec{v} = \nabla \psi </math> en el que <math> \psi </math> es la función de corriente. Vamos a proceder a calcular esta función:
:<math>
\vec v = \frac{ \partial \psi}{\partial x} \vec i + \frac{ \partial \psi}{\partial y} \vec j
</math>
:<math>
\frac{ \partial \psi}{\partial x} = v_{1} = 0
</math>
:<math>
\frac{ \partial \psi}{\partial y} = v_{2} = \frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu} \implies \psi = \int\frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu}dy = \frac{(p_1-p_2)}{2\mu}(\frac{y^2}{2}-\frac{y^3}{3})+ f(x)
</math>
:<math> \frac{ \partial \psi}{\partial x} = 0 + f’(x) = 0 \implies f’(x) = 0 \implies f(x) = K </math>
<center> Siendo K una constante. Entonces las líneas de corriente siguen la siguiente función:</center>
:<math> \psi = \frac{(p_1-p_2)}{2\mu}(\frac{y^2}{2}-\frac{y^3}{3}) + K </math>

Para dibujar las líneas de corriente vamos a suponer que <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math>, <math> \mu = 1 </math> y <math> K = 0 </math>, siendo su función potencial <math>\psi =\frac{1}{2}(\frac{y^2}{2}-\frac{y^3}{3})</math>. Para representarlo hemos utilizado matlab con el siguiente código:
[[Archivo: LineasDeCorriente.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Líneas de corriente del campo de velocidades]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores comprendidos entre 0 y 4 y de equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores comprendidos entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% función del potencial escalar

lineas_de_corriente= (1/2).* ((yy.^2/2)-(yy.^3/3) );

% Se dibuja las líneas de corriente en el plano OXY

contour(xx,yy,lineas_de_corrientes)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización de las líneas de corriente en el plano OXY

view(2)
}}
Ahora vamos a demostrar que las líneas de corriente del campo de velocidades <math> \vec u </math> es lo mismo que calcular la función potencial del campo <math> \vec v </math>:
<center> Llamemos ε a la función de corriente de <math> \vec u </math> </center>

:<math>
\vec{v} = \vec{k}\times \vec{u}= v_1\vec{i} + v_2\vec{j} = -u_2\vec{i} +u_1\vec{j}
</math>
<center> Siendo <math> u_1 = \frac{ \partial ε}{\partial y} </math>, <math> u_2 = -\frac{ \partial ε}{\partial x} </math>,<math> v_1 = \frac{ \partial \psi}{\partial x} </math> y <math> v_2 = \frac{ \partial \psi}{\partial y} </math>. </center>
<center> Como <math> v_1 = - u_2 </math> y <math> v_2 = u_1 </math>, entonces: </center>
:<math> \frac{ \partial \psi}{\partial x} = -(-\frac{ \partial ε}{\partial x}) </math>
:<math> \frac{ \partial \psi}{\partial y} = \frac{ \partial ε}{\partial y}\implies \psi = ε + K </math>
<center> Esto demuestra que es lo mismo las líneas de corriente de <math> \vec u </math> que la función potencial de <math> \vec v </math>. </center>

=== Campo irrotacional ===

Como se demostró antes <math> \nabla \cdot \vec u = \frac{\partial u_1}{\partial x} + \frac{\partial u_2}{\partial y} = 0</math>, vamos a ver si esto implica que el campo <math> \vec v </math> sea irrotacional:
<math>\nabla\times\vec{v}= det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ v_1 & v_2 & v_3 \end{pmatrix}= det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ -u_2 & u_1 & 0 \end{pmatrix}=-\frac{\partial}{\partial z}(u_1)\vec{i} + \frac{\partial}{\partial z}(-u_2)\vec{j} + (\frac{\partial}{\partial x}(u_1) -\frac{\partial}{\partial y}(-u_2))\vec{k} = 0\vec {i} + 0\vec{j} + (\frac{\partial}{\partial x}(u_1) -\frac{\partial}{\partial y}(-u_2))\vec{k} = 0\vec {i} + 0\vec{j} + (\nabla \cdot \vec u)\vec{k} = \vec 0 </math>
Como queríamos demostrar el campo <math> \vec v </math> es irrotacional por ser su rotación igual a cero.

== Rotacional del campo de velocidades ==

Vamos a calcular el rotacional del campo <math> \vec u </math>, después se calcula su módulo y debido a que depende de una sola variable el campo se puede hallar el punto de máxima rotacional derivando el módulo del rotacional e igualándola a cero:
<math>\nabla\times\vec{u}= det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ u_1 & u_2 & u_3 \end{pmatrix}=det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ \frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu}& 0 & 0 \end{pmatrix}=-\frac{\partial}{\partial y}(\frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu})\vec{k} =\frac{ -(1-2y)(p_1-p_2)}{2\mu}\vec{k} </math>
<math>|\nabla\times\vec{u}| = \frac{(1-2y)(p_1-p_2)}{2\mu}</math>
<math>\frac{d|\nabla\times\vec{u}|}{dy} = \frac{-2(p_1-p_2)}{2\mu} = \frac{-(p_1-p_2)}{\mu} \implies\frac{-(p_1-p_2)}{\mu}= 0 </math>

Esta igualdad implica que no existen máximos ni mínimos relativos.
Vamos a ver en las paredes si son máximos o mínimos absolutos, por ser extremos de un intervalo cerrado y acotado:
:<math> y = 0 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{(1-2\cdot{0})(p_1-p_2)}{2\mu}| = |\frac{p_1-p_2}{2\mu}| </math>
:<math> y = 1 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{(1-2\cdot{0})(p_1-p_2)}{2\mu}| = |\frac{-(p_1-p_2)}{2\mu}| </math>
<center> En el caso particular <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math> y <math> \mu = 1 </math>: </center>
:<math> y = 0 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{2-1}{2\cdot{1}}| = |\frac{1}{2}|= \frac{1}{2} </math>
:<math> y = 1 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{-(2-1)}{2\cdot{1}}| = |-\frac{1}{2}|= \frac{1}{2} </math>
Por lo tanto, los puntos de mayor rotacional se encuentran en las paredes del canal, esto se debe a que la velocidad es mayor en la zona central del canal que en las paredes, por lo que se ve razonable estos resultados.
A continuación vamos a proceder a representar el módulo del rotacional del campo <math> \vec u </math>, que sería la función <math>|\nabla\times\vec{u}| = \frac{1-2y}{2} </math>. Utilizamos matlab para ello con el siguiente código:
[[Archivo: ModuloDelRotacional.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Representación gráfica del módulo del rotacional del campo de velocidades]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 y equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Módulo del rotacional del campo de velocidades

modulo_rotacional=abs (1/2.*(1-2.*yy))

% Dibujo de la superficie

surf(xx,yy,modulo_rotacional)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización del módulo del rotacional en el plano OXY

view (2)
}}

== Campo de temperaturas ==

=== Representación del campo de temperaturas ===

Ahora vamos a hablar del '''campo de temperaturas''', un campo escalar que te indica la temperatura en cada punto del fluido. En este canal el campo de temperaturas '''T(x,y)''' sigue la siguiente función:
<math> T(x,y) = e^{-(x-1)^{2}+y^{2}} </math>
Vamos a pasar a representar el campo de temperaturas mediante matlab con el siguiente código:
[[Archivo: CampoDeTemperaturas.png|miniaturadeimagen|500px|derecha|Campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 de equidistancia 0.1

x= 0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y equidistancia 0.1

y= 0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Campo de temperaturas

T =exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2))

% Dibujo del campo escalar

surf(xx,yy,T)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización del campo de temperaturas en el plano OXY
view(2)
}}

Como podemos ver en el gráfico que la temperatura máxima se encuentra alrededor de <math> x = 1 </math> en la pared superior y si vamos avanzando hacia la izquierda del canal, la temperatura del fluido va disminuyendo.

También vamos a representar las curvas de nivel del campo de temperaturas, que se utiliza el siguiente código de matlab:
[[Archivo: CurvasDeNivel.png|miniaturadeimagen|500px|derecha|Curvas de nivel del campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 con una equidistancia de 0.1

x= 0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y= 0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Campo de temperaturas

T=exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Dibujo de las curvas de nivel

contour (xx,yy,T)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización de las curvas de nivel y del gradiente de temperaturas en el plano OXY
view(2)
}}

De igual modo podemos ver por el color de las curvas que alrededor de <math> x = 1 </math> y en la pared superior la temperatura es más alta por tener un color más cálido ahí (rojo).

=== Representación del gradiente de temperaturas ===

Ahora vamos a hallar el gradiente del campo de temperaturas. Por ser un campo escalar, se calcularía del siguiente modo:
<math> \nabla {T(x,y)} = \frac{\partial{T}}{\partial x}\vec{i} + \frac{\partial{T}}{\partial y}\vec{j} = -2(x-1)\cdot{e^{-(x-1)^{2}+y^{2}}}\vec{i} + 2y\cdot{e^{-(x-1)^{2}+y^{2}}}\vec{j} </math>

Vamos a representarlo en un gráfico con el siguiente código de matlab:
[[Archivo: GradienteCampoDeTemperaturas.png|miniaturadeimagen|500px|derecha|Gradiente del campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 de equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Primer componente del gradiente

Ti=-2.*(xx-1).*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Segunda componente del gradiente
Tj= 2.*yy.*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));
% Dibujo del gradiente del campo de temperaturas
quiver(xx,yy,fi,fj)
% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización del gradiente en el plano OXY
view(2)
}}
A continuación vamos a representar las curvas de nivel del campo de temperaturas y el gradiente del campo en un mismo gráfico y comprobaremos si son ortogonales. Para ello utilizamos matlab introduciendo el siguiente código:
[[Archivo: Ortogonalidad.png|miniaturadeimagen|800px|derecha|Curvas de nivel y el gradiente del campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 con una equidistancia de 0.1

x= 0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y= 0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Campo de temperaturas

T=exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Dibujo de las curvas de nivel

contour (xx,yy,T)

% Para representar las curvas de nivel y el gradiente de temperatura al mismo tiempo

hold on

% Primer componente del gradiente

Ti= -2.*(xx-1).*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Segunda componente del campo gradiente

Tj= 2.*yy.*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Dibujo del gradiente del campo de temperaturas
quiver (xx,yy,Ti,Tj)
% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización de las curvas de nivel y del gradiente de temperaturas en el plano OXY
view(2)
}}
Podemos ver que efectivamente el gradiente es ortogonal al campo de temperaturas, ya que cada uno de los vectores que se componen el gradiente siguen una dirección perpendicular a la que siguen las curvas de nivel del campo de temperaturas.

== Integrales numéricas ==

=== Presión media ===

Vamos a calcular la presión media de los puntos del fluido en el canal. Para ello vamos a calcular la integral de la presión en todo el fluido y dividirlo por el área del canal en el que se encuentra. Empecemos por la integral de la presión que será una integral de superficie siendo los parámetros x e y y sus intervalos respectivamente son [0,4] y [0,1], por lo que la integral que habrá que calcular será la siguiente:
<math> \int_S p(x,y) \; dS = \int_0^4(\int_0^1 p_{1}+(p_{2}-p_{1})(x-1) \; dy) \;dx = \int_0^4 p_{1}+(p_{2}-p_{1})(x-1) \; dx </math>
<center> Supongamos que <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math>, entonces: </center>
:<math> \int_0^4 (3-x) \; dx </math>
<center> Esta integral la vamos a aproximar por la regla del trapecio en el que: </center>
:<math> \int_0^4 p(x) \; dx \sim h\frac12 p(x_0)+h\sum_{i=1}^{N-1}p(x_i)+h\frac12 p(x_N) </math>
Siendo <math> h = \frac{4-0}{N} </math> y siendo N el número de trapecios que vas a dividir la región a integrar, cuantos más sean, la aproximación va a ser mejor. Para hacer este cálculo hemos utilizado matlab con el siguiente código:
{{matlab|codigo=
N = 200;% Número de puntos
a=0; b=4;% Extremos del intervalo
h = (b-a)/N;% La longitud de cada trapecio
A = 0;
f = @(x) (3-x);% Función a integrar
for k = 1:N
x0 = a + (k-1)*h;% Valor inicial de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
x1 = a + k*h;% Valor final de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
A = A + h/2*(f(x0) + f(x1));% Regla del trapecio
end
disp(A)% Resultado }}
<center> Utilizando este método, la integral nos da el siguiente resultado: </center>
:<math> \int_0^4 (3-x) \; dx = 4 </math>
<center> Ahora hay que dividirlo entre el área del canal que se calcularía del siguiente modo: </center>
:<math> \int_S \; dS = Área </math>
<center> Pero como el área es un rectángulo de dimensiones [0,4]x[0,1], el área sería igual a: </center>
:<math> Área = 4\cdot{1} = 4 </math>
<center> Por lo que la presión media será igual a: </center>
:<math> P_{media} = \frac{\int_S p(x,y) \; dS}{\int_S \; dS} = \frac{4}{4} = 1 </math>
<center> Por lo que la presión media nos daría un resultado de 1. </center>

=== Caudal del canal ===

<center> El caudal se calcularía con una integral de línea del siguiente modo: </center>
:<math> Caudal = \int_γ \vec {u(t)}\cdot \vec N \; ds </math>
<center> Siendo '''t''' un parámetro y <math> \vec N </math> su vector normal. En este caso, <math> y = t </math> con un intervalo entre 0 y 1.</center>

<center> El vector normal se calcula a partir del vector tangente del siguiente modo: </center>
:<math> \vec t = \frac{d\vec r}{dt} = A\vec i + B\vec j </math>
<center> Siendo <math> \vec r </math> el vector posición: </center>
:<math> \vec N = -B\vec i + A\vec j </math>
El vector posición sería con un valor de x cualquiera por ejemplo supongamos que fuera <math> x = 2 </math>, entonces el vector posición sería:
<math> \vec r = 2\vec i + t\vec j \implies \vec N = -\vec i </math>
<center> Así que la integral a calcular será la siguiente en el caso <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math> y <math> \mu = 1 </math>: </center>
:<math> \int_0^1 (\frac{-t(1-t)}{2}) \; dt </math>
Dará un valor negativo, por lo que hemos dado el sentido de la normal opuesta a la que tiene, para cambiar el sentido sólo cambiamos el signo.
Para el cálculo de esta integral vamos a utilizar el método del trapecio, con el siguiente código matlab:
{{matlab|codigo=
N = 200;% Número de puntos
a=0; b=1;% Extremos del intervalo
h=(b-a)/N;% La longitud de cada trapecio
A = 0;
f = @(t) ((t*(1-t))/2)% Función a integrar
for k = 1:N
t0 = a + (k-1)*h;% Valor inicial de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
t1 = a + k*h;% Valor final de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
A = A + h/2*(f(t0) + f(t1));% Regla del trapecio
end
disp(A)% Resultado
}}
Con este código el caudal nos daría una aproximación de <math>0.083331\frac{M^2}{S}</math>, las unidades en la que está expresado el caudal se debe a que se aplica sobre una sección.

==== Porcentaje de caudal ====

Para concluir con el estudio de este fluido se va a calcular el porcentaje que pasa por el centro del canal. El caudal que pasa por el centro se calculará con la misma integral que se aplicó en el caudal total, pero su intervalo será entre 0.25 y 0.75, teniendo el valor medio de y, en el centro del intevalo. El código de matlab utilizado sería el siguiente:
{{matlab|codigo=
N=200;% Número de puntos
a=0.25; b=0.75;% Extremos del intervalo
h=(b-a)/N;% La longitud de cada trapecio
A = 0;
f = @(t) ((t*(1-t))/2);% Función a integrar
for k = 1:N
t0 = a + (k-1)*h;% Valor inicial de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
t1 = a + k*h;% Valor final de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
A = A + h/2*(f(t0) + f(t1));% Regla del trapecio
end
disp(A)% Resultado
}}
El caudal nos daría una aproximación de <math> 0.057291\frac{M^2}{S} </math> Ahora vamos a calcular el porcentaje de caudal que pasa por el centro:
<math> Caudal(Porcentaje) = \frac{Caudal_{centro}}{Caudal_{total}}\cdot 100 = \frac{0.057291}{0.083331}\cdot 100 ≈ 68.75 </math>
Viendo el resultado que nos da vemos que más de la mitad del caudal total pasa por el centro, creemos que se debe a que la velocidad es mayor en el centro que en las paredes.
[[Categoría:Teoría de Campos]]
[[Categoría:TC14/15]]

Visualización de un campo escalar y vectorial en un fluido (Grupo G7)

2014-12-14T09:31:12Z

Danielfojo: /* Ecuación de Navier-Stokes */

{{ TrabajoED | Visualización de un campo escalar y vectorial en un fluido. Grupo G7 | [[:Categoría:Teoría de Campos|Teoría de Campos]]|[[:Categoría:TC14/15|2014-15]] | Álvaro Baeza Cabrero, Daniel Fojo Berlana, Pablo Carrasco del Olmo, Jorge Juan Fernández Díaz }}

==Introducción==

En este artículo se va a realizar el estudio del flujo de un fluido incompresible a través de un canal.
===Concepto de fluido incompresible===

Un '''fluido incompresible''' es un tipo de medio continuo cuyas moléculas tienen poca cohesión entre sí y cuya densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el fluido, condición necesaria para considerar un fluido '''incompresible'''. Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).
Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen (ausencia de memoria de forma).Esto se debe a su separación molecular en la que los fluidos no poseen una forma definida por tanto no se puede calcular su volumen o densidad a simple vista, para esto se introduce el fluido en un recipiente en el cual toma su forma y así podemos calcular su volumen y densidad, esto facilita su estudio.
[[Archivo:Fluidos.png|300px|miniaturadeimagen|derecha|Fluido]] [[Archivo:FluidoEnRecipiente.png|300px|miniaturadeimagen|centro|Fluido en recipiente]]
<center> Algunas de las propiedades que más se suelen tener en cuenta en un fluido que más se suelen tomar en cuenta serían: </center>
# '''Presión'''
# '''Temperatura'''
# Densidad
# Compresibilidad
# Viscosidad
Ahora pasamos al estudio del fluido de este canal, en algunas de estas propiedades y de otras propiedades.
== Campo de velocidades y presiones==

Supongamos que el canal por el que se mueve el fluido tiene paredes rectas de dimensiones [0,4]x[0,1]. Vamos a representar el canal con el fluido dentro de él, mediante Matlab, cuyo código sería:
[[Archivo:mallado.png|600px|miniaturadeimagen|derecha|Representación del canal y del fluido]]
{{matlab|codigo=
% Se crea un vector llamado x con valores entre 0 y 4 y con una equidistancia de 0.1

x=0:0.1:4;

% Creamos un vector y con valores entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Realizamos el mallado de los vectores x e y

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Se Dibuja el mallado

mesh(xx,yy,xx*0)

% Los ejes los fijamos en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Representamos el campo en el plano OXY

view(2)
}}
<center> Este fluido en particular, tiene los siguientes campos: </center>
:<math> p(x,y)=p_{1}+(p_{2}-p_{1})(x-1) </math>
<center> Sería un campo escalar, es el '''campo de presiones''' del fluido que estamos estudiando. </center>
:<math> \vec u (x,y)= \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i </math>
<center> Es un campo vectorial, representa el '''campo de velocidades''' de este fluido. </center>
Siendo <math> p_{1}</math> la presión en los puntos cuya abcisa es <math>x=1</math>, <math> p_{2}</math> la presión en los puntos <math> x=2</math>, y <math> \mu</math> el coeficiente de viscosidad del fluido.
Podemos ver que la velocidad en las paredes del canal es nula, en <math>y=0</math> e <math>y=1</math> ya que:
<math> \vec u (x,0)= \frac{0(1-0)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i = \vec 0 </math>:
<math> \vec u (x,1)= \frac{1(1-1)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i = \vec 0 </math>

===Ecuación de Navier-Stokes===

A continuación se comprueba que el fluido sigue un régimen estacionario, para ello se tiene que verificar la ecuación de Navier-Stokes:
:<math>
\vec u \cdot \nabla \vec u + \nabla p = \mu Δ \vec u
</math>
<center> Empezamos calculando <math> \nabla \vec u </math> que se haría del siguiente modo: </center>
:<math>
\nabla \vec u = \frac{ \partial u_{i}}{ \partial x^{j} } \vec g^{j} = 0\vec i + \frac{ \partial u_{1}}{ \partial y }\vec j = \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec j </math>
:<math>
\vec u \cdot \nabla \vec u = \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)} \vec j \cdot \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)} \vec i = 0
</math>
<center> Esto se debe a que el gradiente del campo es ortogonal al propio campo, por lo que su producto escalar sería 0. </center>
<center> Ahora vamos a calcular <math> \nabla p </math>: </center>
:<math>
\nabla p = \frac{ \partial p}{ \partial x^{j} } \vec g^{j} = \frac{ \partial p }{ \partial x } \vec i + \frac{ \partial p }{ \partial y} \vec j = (p_{2}-p_{1}) \vec i
</math>
<center> Ahora pasamos al segundo miembro de la ecuación, calculando <math> Δ \vec u </math> </center>
:<math>
Δ \vec u = \nabla \cdot \nabla \vec u = \frac{ \partial^2 u_{i}}{ \partial x^{j}^2 } \vec g^{i} = \frac{ \partial^2 u_{1}}{ \partial y^2 } \vec i + 0 \vec j = \frac{(p_{1}-p_{2})}{(\mu)} \vec i
</math>
<center> Como vemos se verifica la ecuación de Navier-Stokes, por lo que el fluido sigue un régimen estacionario, como queríamos demostrar. </center>

===Verificación de la condición de incompresibilidad del fluido===

Para que un fluido sea incompresible se tiene que verificar que <math> \nabla \cdot \vec u = 0</math>, es decir la divergencia del campo de velocidades tiene que ser nula, pasamos a comprobarlo:
:<math>
\nabla \cdot \vec u = \frac{ \partial u_{i}}{ \partial x^{i} } = \frac{ \partial}{\partial x}(\frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{2\mu}) = 0
</math>
<center> La condición se cumple y en consecuencia de ello, el fluido es incompresible. </center>

=== Representación de campos de velocidades y presiones ===

Para representar el campo de velocidades y presiones vamos a suponer que <math> p_{1}=2</math>, <math> p_{2}=1</math> y <math> \mu=1</math>,siendo el campo de presiones y velocidades:
:<math>
p(x,y)=3-x
</math>
:<math>
\vec u(x,y)=\frac{1}{2}(y-y^2)
</math>
<center> Para representar los campos hemos utilizado matlab cuyos códigos son respectivamente: </center>
[[Archivo: CampoDePresiones.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Campo de presiones]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4, y equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1, y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Mallado de la superficie

[xx,yy]=meshgrid(x,y);
figure (1)

% Campo de presiones particularizado

p=3-xx

% Representación del campo escalar de presiones

surf(xx,yy,p)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización del campo en el plano OXY

view(2)
}}
[[Archivo: CampoDeVelocidades.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Campo de velocidades]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 1, y equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1, y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y

[xx,yy]=meshgrid(x,y);
figure (2)

% Campo de velocidades en x

ux=(1/2).*(yy-(yy.^2));

% Campo de velocidades en y

uy=0.*xx;

% Dibujamos el campo vectorial de velocidades

quiver(xx,yy,ux,uy)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización del campo en el plano OXY

view(2)
}}

En el '''campo de presiones''' podemos ver que en las zonas más cálidas (colores como rojo, naranja, amarillo y verde), la presión es más alta y en las zonas más frías (colores como verde,celeste y azul), la presión es más baja, esto significa que la presión baja a medida que el fluido va avanzando en el canal.

En el '''campo de velocidades''', apreciamos que todos los vectores apuntan a la misma dirección, paralelo al eje x. También que la velocidad es mayor en el centro del canal que en las paredes porque los vectores tienen mayor módulo ahí, esto ocurre porque no hay barreras en el centro que pueda provocar una disminución en la velocidad.

=== Velocidad máxima del fluido ===

La velocidad será máxima en el punto cuya derivada de su módulo sea cero y cuya derivada segunda en el punto de máxima tenga un valor inferior a cero. Es decir:
:<math>
\vec u (x,y) = \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}\vec i
</math>
:<math>
| \vec u (x,y) | = \frac{y(1-y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}
</math>
:<math>
\frac{d| \vec u (x,y) |}{dy} = \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}
</math>
:<math>
\frac{d| \vec u (x,y) |}{dy} = 0 \implies \frac{(1-2y)(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)} = 0 \implies y = \frac{1}{2}
</math>
:<math>
\frac{d^2| \vec u (x,y) |}{dy^2} = \frac{-2(p_{1}-p_{2})}{(2\mu)}
</math>
<center> En general será máximo o mínimo en función de los valores de <math> p_{1} </math>, <math> p_{2} </math> y <math> \mu </math>. En el caso de que <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math> y <math> \mu = 1 </math>: </center>
:<math>
\frac{d^2| \vec u (x,y) |}{dy^2} = \frac{-2 \cdot(2-1)}{(2\cdot 1)} = -2
</math>
Sería menor de cero, por lo tanto, en ese caso, la velocidad sería máxima en todos los puntos cuya ordenada sea <math> y = \frac{1}{2} </math>. Este método se puede utilizar debido a que el campo depende de una sola variable, si no fuera así habría que calcular la matriz hessiana, que es el gradiente de un gradiente:
<math>
H = \nabla (\nabla \vec u) = \begin{bmatrix} \frac{\partial^2 \vec u}{\partial x^2} & \frac{\partial^2 \vec u}{\partial x \partial y} \\\frac{\partial^2 \vec u}{\partial x \partial y} & \frac{\partial^2 \vec u}{\partial y^2} \end{bmatrix}
</math>

== Líneas de corriente ==

<center> Las líneas de corriente siguen una dirección ortogonal al campo de velocidades, se hallaría del siguiente modo: </center>
:<math>
\vec{v}=\vec{k}\times \vec{u} =\frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu}\vec{j}
</math>
Ese campo que hemos hallado por ser ortogonal al anterior eso significa que <math> \vec{v} = \nabla \psi </math> en el que <math> \psi </math> es la función de corriente. Vamos a proceder a calcular esta función:
:<math>
\vec v = \frac{ \partial \psi}{\partial x} \vec i + \frac{ \partial \psi}{\partial y} \vec j
</math>
:<math>
\frac{ \partial \psi}{\partial x} = v_{1} = 0
</math>
:<math>
\frac{ \partial \psi}{\partial y} = v_{2} = \frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu} \implies \psi = \int\frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu}dy = \frac{(p_1-p_2)}{2\mu}(\frac{y^2}{2}-\frac{y^3}{3})+ f(x)
</math>
:<math> \frac{ \partial \psi}{\partial x} = 0 + f’(x) = 0 \implies f’(x) = 0 \implies f(x) = K </math>
<center> Siendo K una constante. Entonces las líneas de corriente siguen la siguiente función:</center>
:<math> \psi = \frac{(p_1-p_2)}{2\mu}(\frac{y^2}{2}-\frac{y^3}{3}) + K </math>

Para dibujar las líneas de corriente vamos a suponer que <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math>, <math> \mu = 1 </math> y <math> K = 0 </math>, siendo su función potencial <math>\psi =\frac{1}{2}(\frac{y^2}{2}-\frac{y^3}{3})</math>. Para representarlo hemos utilizado matlab con el siguiente código:
[[Archivo: LineasDeCorriente.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Líneas de corriente del campo de velocidades]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores comprendidos entre 0 y 4 y de equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores comprendidos entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% función del potencial escalar

lineas_de_corriente= (1/2).* ((yy.^2/2)-(yy.^3/3) );

% Se dibuja las líneas de corriente en el plano OXY

contour(xx,yy,lineas_de_corrientes)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización de las líneas de corriente en el plano OXY

view(2)
}}
Ahora vamos a demostrar que las líneas de corriente del campo de velocidades <math> \vec u </math> es lo mismo que calcular la función potencial del campo <math> \vec v </math>:
<center> Llamemos ε a la función de corriente de <math> \vec u </math> </center>

:<math>
\vec{v} = \vec{k}\times \vec{u}= v_1\vec{i} + v_2\vec{j} = -u_2\vec{i} +u_1\vec{j}
</math>
<center> Siendo <math> u_1 = \frac{ \partial ε}{\partial y} </math>, <math> u_2 = -\frac{ \partial ε}{\partial x} </math>,<math> v_1 = \frac{ \partial \psi}{\partial x} </math> y <math> v_2 = \frac{ \partial \psi}{\partial y} </math>. </center>
<center> Como <math> v_1 = - u_2 </math> y <math> v_2 = u_1 </math>, entonces: </center>
:<math> \frac{ \partial \psi}{\partial x} = -(-\frac{ \partial ε}{\partial x}) </math>
:<math> \frac{ \partial \psi}{\partial y} = \frac{ \partial ε}{\partial y}\implies \psi = ε + K </math>
<center> Esto demuestra que es lo mismo las líneas de corriente de <math> \vec u </math> que la función potencial de <math> \vec v </math>. </center>

=== Campo irrotacional ===

Como se demostró antes <math> \nabla \cdot \vec u = \frac{\partial u_1}{\partial x} + \frac{\partial u_2}{\partial y} = 0</math>, vamos a ver si esto implica que el campo <math> \vec v </math> sea irrotacional:
<math>\nabla\times\vec{v}= det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ v_1 & v_2 & v_3 \end{pmatrix}= det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ -u_2 & u_1 & 0 \end{pmatrix}=-\frac{\partial}{\partial z}(u_1)\vec{i} + \frac{\partial}{\partial z}(-u_2)\vec{j} + (\frac{\partial}{\partial x}(u_1) -\frac{\partial}{\partial y}(-u_2))\vec{k} = 0\vec {i} + 0\vec{j} + (\frac{\partial}{\partial x}(u_1) -\frac{\partial}{\partial y}(-u_2))\vec{k} = 0\vec {i} + 0\vec{j} + (\nabla \cdot \vec u)\vec{k} = \vec 0 </math>
Como queríamos demostrar el campo <math> \vec v </math> es irrotacional por ser su rotación igual a cero.

== Rotacional del campo de velocidades ==

Vamos a calcular el rotacional del campo <math> \vec u </math>, después se calcula su módulo y debido a que depende de una sola variable el campo se puede hallar el punto de máxima rotacional derivando el módulo del rotacional e igualándola a cero:
<math>\nabla\times\vec{u}= det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ u_1 & u_2 & u_3 \end{pmatrix}=det\begin{pmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{ \partial}{\partial x} & \frac{\partial }{\partial y} & \frac{\partial }{\partial z}\\ \frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu}& 0 & 0 \end{pmatrix}=-\frac{\partial}{\partial y}(\frac{y(1-y)(p_1-p_2)}{2\mu})\vec{k} =\frac{ -(1-2y)(p_1-p_2)}{2\mu}\vec{k} </math>
<math>|\nabla\times\vec{u}| = \frac{(1-2y)(p_1-p_2)}{2\mu}</math>
<math>\frac{d|\nabla\times\vec{u}|}{dy} = \frac{-2(p_1-p_2)}{2\mu} = \frac{-(p_1-p_2)}{\mu} \implies\frac{-(p_1-p_2)}{\mu}= 0 </math>

Esta igualdad implica que no existen máximos ni mínimos relativos.
Vamos a ver en las paredes si son máximos o mínimos absolutos, por ser extremos de un intervalo cerrado y acotado:
:<math> y = 0 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{(1-2\cdot{0})(p_1-p_2)}{2\mu}| = |\frac{p_1-p_2}{2\mu}| </math>
:<math> y = 1 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{(1-2\cdot{0})(p_1-p_2)}{2\mu}| = |\frac{-(p_1-p_2)}{2\mu}| </math>
<center> En el caso particular <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math> y <math> \mu = 1 </math>: </center>
:<math> y = 0 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{2-1}{2\cdot{1}}| = |\frac{1}{2}|= \frac{1}{2} </math>
:<math> y = 1 \implies |\nabla\times\vec{u}| = |\frac{-(2-1)}{2\cdot{1}}| = |-\frac{1}{2}|= \frac{1}{2} </math>
Por lo tanto, los puntos de mayor rotacional se encuentran en las paredes del canal, esto se debe a que la velocidad es mayor en la zona central del canal que en las paredes, por lo que se ve razonable estos resultados.
A continuación vamos a proceder a representar el módulo del rotacional del campo <math> \vec u </math>, que sería la función <math>|\nabla\times\vec{u}| = \frac{1-2y}{2} </math>. Utilizamos matlab para ello con el siguiente código:
[[Archivo: ModuloDelRotacional.png|miniaturadeimagen|600px|derecha|Representación gráfica del módulo del rotacional del campo de velocidades]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 y equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Módulo del rotacional del campo de velocidades

modulo_rotacional=abs (1/2.*(1-2.*yy))

% Dibujo de la superficie

surf(xx,yy,modulo_rotacional)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]

axis([0,4,-1,2])

% Visualización del módulo del rotacional en el plano OXY

view (2)
}}

== Campo de temperaturas ==

=== Representación del campo de temperaturas ===

Ahora vamos a hablar del '''campo de temperaturas''', un campo escalar que te indica la temperatura en cada punto del fluido. En este canal el campo de temperaturas '''T(x,y)''' sigue la siguiente función:
<math> T(x,y) = e^{-(x-1)^{2}+y^{2}} </math>
Vamos a pasar a representar el campo de temperaturas mediante matlab con el siguiente código:
[[Archivo: CampoDeTemperaturas.png|miniaturadeimagen|500px|derecha|Campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 de equidistancia 0.1

x= 0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y equidistancia 0.1

y= 0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Campo de temperaturas

T =exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2))

% Dibujo del campo escalar

surf(xx,yy,T)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización del campo de temperaturas en el plano OXY
view(2)
}}

Como podemos ver en el gráfico que la temperatura máxima se encuentra alrededor de <math> x = 1 </math> en la pared superior y si vamos avanzando hacia la izquierda del canal, la temperatura del fluido va disminuyendo.

También vamos a representar las curvas de nivel del campo de temperaturas, que se utiliza el siguiente código de matlab:
[[Archivo: CurvasDeNivel.png|miniaturadeimagen|500px|derecha|Curvas de nivel del campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 con una equidistancia de 0.1

x= 0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y= 0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Campo de temperaturas

T=exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Dibujo de las curvas de nivel

contour (xx,yy,T)

% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización de las curvas de nivel y del gradiente de temperaturas en el plano OXY
view(2)
}}

De igual modo podemos ver por el color de las curvas que alrededor de <math> x = 1 </math> y en la pared superior la temperatura es más alta por tener un color más cálido ahí (rojo).

=== Representación del gradiente de temperaturas ===

Ahora vamos a hallar el gradiente del campo de temperaturas. Por ser un campo escalar, se calcularía del siguiente modo:
<math> \nabla {T(x,y)} = \frac{\partial{T}}{\partial x}\vec{i} + \frac{\partial{T}}{\partial y}\vec{j} = -2(x-1)\cdot{e^{-(x-1)^{2}+y^{2}}}\vec{i} + 2y\cdot{e^{-(x-1)^{2}+y^{2}}}\vec{j} </math>

Vamos a representarlo en un gráfico con el siguiente código de matlab:
[[Archivo: GradienteCampoDeTemperaturas.png|miniaturadeimagen|500px|derecha|Gradiente del campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 de equidistancia 0.1

x=0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y equidistancia 0.1

y=0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Primer componente del gradiente

Ti=-2.*(xx-1).*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Segunda componente del gradiente
Tj= 2.*yy.*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));
% Dibujo del gradiente del campo de temperaturas
quiver(xx,yy,fi,fj)
% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización del gradiente en el plano OXY
view(2)
}}
A continuación vamos a representar las curvas de nivel del campo de temperaturas y el gradiente del campo en un mismo gráfico y comprobaremos si son ortogonales. Para ello utilizamos matlab introduciendo el siguiente código:
[[Archivo: Ortogonalidad.png|miniaturadeimagen|800px|derecha|Curvas de nivel y el gradiente del campo de temperaturas]]
{{matlab|codigo=
% Vector x con valores entre 0 y 4 con una equidistancia de 0.1

x= 0:0.1:4;

% Vector y con valores entre 0 y 1 y de equidistancia 0.1

y= 0:0.1:1;

% Matrices de las coordenadas x e y para el mallado

[xx,yy]=meshgrid(x,y);

% Campo de temperaturas

T=exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Dibujo de las curvas de nivel

contour (xx,yy,T)

% Para representar las curvas de nivel y el gradiente de temperatura al mismo tiempo

hold on

% Primer componente del gradiente

Ti= -2.*(xx-1).*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Segunda componente del campo gradiente

Tj= 2.*yy.*exp(-(xx-1).^2 +(yy.^2));

% Dibujo del gradiente del campo de temperaturas
quiver (xx,yy,Ti,Tj)
% Fijación de los ejes en [0,4]x[-1,2]
axis([0,4,-1,2])
% Visualización de las curvas de nivel y del gradiente de temperaturas en el plano OXY
view(2)
}}
Podemos ver que efectivamente el gradiente es ortogonal al campo de temperaturas, ya que cada uno de los vectores que se componen el gradiente siguen una dirección perpendicular a la que siguen las curvas de nivel del campo de temperaturas.

== Integrales numéricas ==

=== Presión media ===

Vamos a calcular la presión media de los puntos del fluido en el canal. Para ello vamos a calcular la integral de la presión en todo el fluido y dividirlo por el área del canal en el que se encuentra. Empecemos por la integral de la presión que será una integral de superficie siendo los parámetros x e y y sus intervalos respectivamente son [0,4] y [0,1], por lo que la integral que habrá que calcular será la siguiente:
<math> \int_S p(x,y) \; dS = \int_0^4(\int_0^1 p_{1}+(p_{2}-p_{1})(x-1) \; dy) \;dx = \int_0^4 p_{1}+(p_{2}-p_{1})(x-1) \; dx </math>
<center> Supongamos que <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math>, entonces: </center>
:<math> \int_0^4 (3-x) \; dx </math>
<center> Esta integral la vamos a aproximar por la regla del trapecio en el que: </center>
:<math> \int_0^4 p(x) \; dx \sim h\frac12 p(x_0)+h\sum_{i=1}^{N-1}p(x_i)+h\frac12 p(x_N) </math>
Siendo <math> h = \frac{4-0}{N} </math> y siendo N el número de trapecios que vas a dividir la región a integrar, cuantos más sean, la aproximación va a ser mejor. Para hacer este cálculo hemos utilizado matlab con el siguiente código:
{{matlab|codigo=
N = 200;% Número de puntos
a=0; b=4;% Extremos del intervalo
h = (b-a)/N;% La longitud de cada trapecio
A = 0;
f = @(x) (3-x);% Función a integrar
for k = 1:N
x0 = a + (k-1)*h;% Valor inicial de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
x1 = a + k*h;% Valor final de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
A = A + h/2*(f(x0) + f(x1));% Regla del trapecio
end
disp(A)% Resultado }}
<center> Utilizando este método, la integral nos da el siguiente resultado: </center>
:<math> \int_0^4 (3-x) \; dx = 4 </math>
<center> Ahora hay que dividirlo entre el área del canal que se calcularía del siguiente modo: </center>
:<math> \int_S \; dS = Área </math>
<center> Pero como el área es un rectángulo de dimensiones [0,4]x[0,1], el área sería igual a: </center>
:<math> Área = 4\cdot{1} = 4 </math>
<center> Por lo que la presión media será igual a: </center>
:<math> P_{media} = \frac{\int_S p(x,y) \; dS}{\int_S \; dS} = \frac{4}{4} = 1 </math>
<center> Por lo que la presión media nos daría un resultado de 1. </center>

=== Caudal del canal ===

<center> El caudal se calcularía con una integral de línea del siguiente modo: </center>
:<math> Caudal = \int_γ \vec {u(t)}\cdot \vec N \; ds </math>
<center> Siendo '''t''' un parámetro y <math> \vec N </math> su vector normal. En este caso, <math> y = t </math> con un intervalo entre 0 y 1.</center>

<center> El vector normal se calcula a partir del vector tangente del siguiente modo: </center>
:<math> \vec t = \frac{d\vec r}{dt} = A\vec i + B\vec j </math>
<center> Siendo <math> \vec r </math> el vector posición: </center>
:<math> \vec N = -B\vec i + A\vec j </math>
El vector posición sería con un valor de x cualquiera por ejemplo supongamos que fuera <math> x = 2 </math>, entonces el vector posición sería:
<math> \vec r = 2\vec i + t\vec j \implies \vec N = -\vec i </math>
<center> Así que la integral a calcular será la siguiente en el caso <math> p_{1} = 2 </math>, <math> p_{2} = 1 </math> y <math> \mu = 1 </math>: </center>
:<math> \int_0^1 (\frac{-t(1-t)}{2}) \; dt </math>
Dará un valor negativo, por lo que hemos dado el sentido de la normal opuesta a la que tiene, para cambiar el sentido sólo cambiamos el signo.
Para el cálculo de esta integral vamos a utilizar el método del trapecio, con el siguiente código matlab:
{{matlab|codigo=
N = 200;% Número de puntos
a=0; b=1;% Extremos del intervalo
h=(b-a)/N;% La longitud de cada trapecio
A = 0;
f = @(t) ((t*(1-t))/2)% Función a integrar
for k = 1:N
t0 = a + (k-1)*h;% Valor inicial de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
t1 = a + k*h;% Valor final de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
A = A + h/2*(f(t0) + f(t1));% Regla del trapecio
end
disp(A)% Resultado
}}
Con este código el caudal nos daría una aproximación de <math>0.083331\frac{M^2}{S}</math>, las unidades en la que está expresado el caudal se debe a que se aplica sobre una sección.

==== Porcentaje de caudal ====

Para concluir con el estudio de este fluido se va a calcular el porcentaje que pasa por el centro del canal. El caudal que pasa por el centro se calculará con la misma integral que se aplicó en el caudal total, pero su intervalo será entre 0.25 y 0.75, teniendo el valor medio de y, en el centro del intevalo. El código de matlab utilizado sería el siguiente:
{{matlab|codigo=
N=200;% Número de puntos
a=0.25; b=0.75;% Extremos del intervalo
h=(b-a)/N;% La longitud de cada trapecio
A = 0;
f = @(t) ((t*(1-t))/2);% Función a integrar
for k = 1:N
t0 = a + (k-1)*h;% Valor inicial de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
t1 = a + k*h;% Valor final de la función en una cantidad de trapecios entre 1 y 200
A = A + h/2*(f(t0) + f(t1));% Regla del trapecio
end
disp(A)% Resultado
}}
El caudal nos daría una aproximación de <math> 0.057291\frac{M^2}{S} </math> Ahora vamos a calcular el porcentaje de caudal que pasa por el centro:
<math> Caudal(Porcentaje) = \frac{Caudal_{centro}}{Caudal_{total}}\cdot 100 = \frac{0.057291}{0.083331}\cdot 100 ≈ 68.75 </math>
Viendo el resultado que nos da vemos que más de la mitad del caudal total pasa por el centro, creemos que se debe a que la velocidad es mayor en el centro que en las paredes.
[[Categoría:Teoría de Campos]]
[[Categoría:TC14/15]]

Visualización de un campo escalar y vectorial en un fluido (Grupo G7)

2014-12-14T09:30:34Z

Danielfojo: /* Ecuación de Navier-Stokes */