ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1
| Trabajo sobre SIG | |
|---|---|
| Título | ESTUDIO DEL RUIDO DE LA CARRETERA GC-1 |
| Autores | Daniel Lopez Urquía - Jorge Javier Rodríguez Anzules - Daniel Fojo Berlana |
| Asignatura | Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil |
| Curso | Curso 16/17 |
| Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura | |
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.
1 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.
2 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.
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).
3 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.
4 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.
5 Anejos
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