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PROYECTO DE ORDEN POR LA QUE SE MODIFICA EL ANEXOS II DEL REAL DECRETO 15132005 DE 16 DE DICIEMBRE POR EL QUE SE DESARROLLA LA LEY 372003 DE 17 DE NOVIEMBRE DEL RUIDO EN LO REFERENTE A EVALUACIOacuteN Y GESTIOacuteN DEL RUIDO AMBIENTAL
Ver 02 24102017
PROYECTO DE ORDEN POR LA QUE SE MODIFICA EL ANEXO II DEL REAL DECRETO 15132005 DE 16 DE DICIEMBRE POR EL QUE SE DESARROLLA LA LEY 372003 DE 17 DE NOVIEMBRE DEL RUIDO EN LO REFERENTE A EVALUACIOacuteN Y GESTIOacuteN DEL RUIDO AMBIENTAL
La Directiva 200249CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de junio de 2002 sobre evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental tiene como objetivo establecer un enfoque comuacuten destinado a evitar prevenir o reducir con caraacutecter prioritario los efectos nocivos incluyendo las molestias de la exposicioacuten al ruido ambiental
Para ello se determinaraacute la exposicioacuten al ruido ambiental a traveacutes de la cartografiacutea del ruido con meacutetodos de evaluacioacuten comunes se garantizaraacute la disponibilidad puacuteblica de la informacioacuten relativa al ruido ambiental y a sus efectos y se adoptaraacuten planes de accioacuten basados en los resultados de la cartografiacutea del ruido con vistas a prevenir y reducir el ruido ambiental
Para evaluar la exposicioacuten al ruido ambiental la norma establece en su anexo II los meacutetodos de evaluacioacuten para los indicadores de ruido contemplados en el artiacuteculo 6 A su vez en su artiacuteculo 12 se contempla que la Comisioacuten procederaacute a la adaptacioacuten al progreso teacutecnico y cientiacutefico entre otros del citado anexo II
Esta directiva se transpuso al ordenamiento juriacutedico espantildeol mediante la Ley 372003 de 17 de noviembre del Ruido y los Reales Decretos 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del Ruido en lo referente a la evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental y 13672007 de 19 de octubre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del Ruido en lo referente a zonificacioacuten acuacutestica objetivos de calidad y emisiones acuacutesticas
El Real Decreto15132005 de 16 de diciembre tiene por objeto la evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental con la finalidad de prevenir reducir o evitar los efectos nocivos incluyendo las molestias derivadas de la exposicioacuten al ruido ambiental seguacuten el aacutembito de aplicacioacuten de la directiva comunitaria que se incorpora Desarrolla las previsiones legales relativas a los iacutendices de ruido que deben considerarse en la preparacioacuten y revisioacuten de los mapas estrateacutegicos de ruido y que se detallan en el anexo I asiacute como los meacutetodos de evaluacioacuten para la determinacioacuten de tales iacutendices seguacuten se desarrolla en el anexos II
En mayo de 2015 se publicoacute en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea la Directiva 2015996 de la Comisioacuten de 19 de mayo de 2015 por la que se establecen meacutetodos comunes de evaluacioacuten del ruido en virtud de la Directiva 200249CE del Parlamento Europeo y del Consejo Mediante esta nueva Directiva se sustituye el anexo II de la Directiva 200249CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de junio de 2002
Con el objetivo de dar cumplimiento a sus obligaciones se aprueba la presente Orden Ministerial mediante la cual se transpone la Directiva (UE) 2015996 de la Comisioacuten al ordenamiento juriacutedico espantildeol y se sustituye el anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre para su adaptacioacuten al progreso teacutecnico
Con la modificacioacuten del anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre se sustituyen los meacutetodos de caacutelculo de los iacutendices de ruido Lden y Ln utilizados actualmente para la evaluacioacuten del ruido industrial del ruido de aeronaves del ruido de trenes y del ruido del traacutefico rodado por una metodologiacutea comuacuten de caacutelculo desarrollada por la Comisioacuten Europea a traveacutes del proyecto laquoMeacutetodos comunes de evaluacioacuten del ruido en Europa (CNOSSOS-EU)raquo La utilizacioacuten de esta metodologiacutea seraacute vinculante para los Estados miembro a partir del 31 de diciembre de 2018
Esta orden ministerial tiene su fundamento constitucional en el artiacuteculo 149123ordf de la Constitucioacuten
que atribuye al Estado la competencia exclusiva en materia de legislacioacuten baacutesica sobre proteccioacuten del medio ambiente y se dicta al amparo de la disposicioacuten final segunda apartado 2 del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental faculta los Ministerios de Sanidad y Consumo y de Medio Ambiente hoy de Agricultura y Pesca Alimentacioacuten y Medio Ambiente para introducir conjunta o
separadamente seguacuten las materias de que se trate y en el aacutembito de sus competencias cuantas modificaciones fueran precisas para mantenerlo adaptado a las innovaciones que se produzcan en la normativa comunitaria
Con caraacutecter previo a la redaccioacuten de esta norma se ha sustanciado la consulta puacuteblica previa regulada en el artiacuteculo 133 de la Ley 392015 de 1 de octubre del Procedimiento Administrativo Comuacuten de las Administraciones Puacuteblicas en relacioacuten con el artiacuteculo 26 de la Ley 501997 de 27 de noviembre del Gobierno En su elaboracioacuten han sido consultadas las comunidades autoacutenomas y las entidades representativas de los sectores afectados asimismo ha sido sometida al traacutemite de informacioacuten puacuteblica y ha sido remitida a la Comisioacuten de coordinacioacuten en materia de residuos y se ha sometido al Consejo Asesor de Medio Ambiente en aplicacioacuten de las previsiones de la Ley 272006 de 18 de julio por la que se regulan los derechos de acceso a la informacioacuten de participacioacuten puacuteblica y de acceso a la justicia en materia de medio ambiente (incorpora las Directivas 20034CE y 200335CE)
En su virtud de acuerdo conoiacutedo el Consejo de Estado dispongo
Artiacuteculo uacutenico Modificacioacuten del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental
Se sustituye el anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido por el incluido en el anexo de esta orden
Disposicioacuten final uacutenica Entrada en vigor
Esta orden entraraacute en vigor el diacutea 31 de diciembre de 2018
Madrid a de de 2018
La Ministra de Agricultura y Pesca Alimentacioacuten y Medio Ambiente
ANEXO
ldquoANEXO II
MEacuteTODOS DE EVALUACIOacuteN PARA LOS INDICADORES DE RUIDO
(a los que se hace referencia en el artiacuteculo 6 del Real Decreto 15132005)
1 INTRODUCCIOacuteN
Los valores de Lden y Ln se determinaraacuten mediante un caacutelculo en el punto de evaluacioacuten seguacuten el
meacutetodo estipulado en el capiacutetulo 2 y los datos descritos en el capiacutetulo 3 Las mediciones podraacuten realizarse
conforme a lo estipulado en el capiacutetulo 4
2 MEacuteTODOS COMUNES PARA LA EVALUACIOacuteN DEL RUIDO
21 Disposiciones generales mdash Ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario y ruido industrial
211 Indicadores gama de frecuencias y definiciones de banda
Los caacutelculos de ruido se definiraacuten en la gama de frecuencias comprendidas entre 63 Hz y 8 kHz Los resultados
de la banda de frecuencias se facilitaraacuten en el intervalo de frecuencias correspondiente
Los caacutelculos se realizan por bandas de octava para el ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e
industrial salvo para la potencia sonora de la fuente de ruido ferroviario que usa bandas de tercio de octava
En el caso del ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e industrial conforme a estos resultados de banda
de octava el nivel sonoro medio a largo plazo con ponderacioacuten A para el diacutea la tarde y la noche tal y como se
establece en el anexo I y en el artiacuteculo 5 de la Directiva 200249CE se calcula mediante la suma de todas las
frecuencias
(211)
Donde
Ai indica la correccioacuten con ponderacioacuten A seguacuten la norma CEI 61672-1
i = iacutendice de la banda de frecuencias
y T es el periacuteodo de tiempo correspondiente al diacutea la tarde o la noche
Paraacutemetros del ruido
Lp
Nivel instantaacuteneo de presioacuten sonora
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LAeqLT
Nivel sonoro continuo equivalente global ( t o t a l ) a largo plazo LAeq
debido a todas las fuentes y las fuente de imagen en el punto R
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LW
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo de una fuente puntual (en movimiento o constante)
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWidir
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo direccional para la banda de frecuencias i
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWprime
Nivel medio de potencia sonora laquoin situraquo por metro de fuente lineal
[dBm]
(re 10ndash 12 W)
Otros paraacutemetros fiacutesicos
p
Raiz cuadraacutetica media (rms) de la presioacuten sonora instantaacutenea
[Pa]
p0
Presioacuten sonora de referencia = 2 middot 10ndash 5 Pa
[Pa]
W0
Potencia sonora de referencia = 10ndash 12 W
[vatio]
212 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente se determinaraacuten al menos con una
precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando
invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s por defecto
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
por defecto ni estimados Los valores de entrada por defecto y los estimados se aceptan si la recopilacioacuten de
datos reales supone costes muy altos
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
22 Ruido del traacutefico viario
221 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
La fuente de ruido del traacutefico viario se determinaraacute mediante la combinacioacuten de la emisioacuten de ruido de cada
uno de los vehiacuteculos que forman el flujo del traacutefico Estos vehiacuteculos se agrupan en cinco categoriacuteas
independientes en funcioacuten de las caracteriacutesticas que posean en cuanto a la emisioacuten de ruido
Categoriacutea 1 Vehiacuteculos ligeros
Categoriacutea 2 Vehiacuteculos pesados medianos
Categoriacutea 3 Vehiacuteculos pesados
Categoriacutea 4 Vehiacuteculos de dos ruedas
Categoriacutea 5 Categoriacutea abierta
En el caso de los vehiacuteculos de dos ruedas se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las
motocicletas de mayor potencia ya que los modos de conduccioacuten son diversos y ademaacutes suelen variar
significativamente en nuacutemero
Se usaraacuten las primeras cuatro categoriacuteas y la quinta seraacute opcional Se preveacute el establecimiento de otra categoriacutea
para los nuevos vehiacuteculos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracteriacutesticas suficientemente
diferentes en teacuterminos de emisiones de ruido Esta categoriacutea podriacutea englobar por ejemplo los vehiacuteculos
eleacutectricos o hiacutebridos o cualquier vehiacuteculo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las
categoriacuteas 1 a 4
Los detalles de las diferentes clases de vehiacuteculos se facilitan en el cuadro [22a]
Cuadro [22a]
Clases de vehiacuteculos
Categoriacutea
Nombre
Descripcioacuten
Categoriacutea de vehiacuteculo en CE Homologacioacuten de
tipo del vehiacuteculo completo1 )
1
Vehiacuteculos ligeros
Turismos camionetas le 35 toneladas todoterrenos 2 vehiacuteculos polivalentes 3 incluidos remolques y caravanas
M1 y N1
2 Vehiacuteculos pesados medianos
Vehiacuteculos medianos camionetas gt 35 toneladas autobuses autocaravanas entre otros con dos ejes y dos neumaacuteticos en el eje trasero
M2 M3 y N2 N3
3 Vehiacuteculos pesados Vehiacuteculos pesados turismos autobuses con tres o maacutes ejes
M2 y N2 con remolque M3 y N3
4 Vehiacuteculos de dos ruedas
4a Ciclomotores de dos tres y cuatro ruedas L1 L2 L6
4b Motocicletas con y sin sidecar triciclos y cuatriciclos
L3 L4 L5 L7
5 Categoriacutea abierta Su definicioacuten se atendraacute a las futuras necesidades NA
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuente s s onor as equ iv alen te s
En este meacutetodo cada vehiacuteculo (categoriacuteas 1 2 3 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto
que se irradia de manera uniforme en el semiespacio por encima del suelo La primera reflexioacuten sobre el
pavimento se trata de manera impliacutecita Como se ilustra en la figura [22a] esta fuente puntual se ubica a 005
m por encima del pavimento
Figura [22a]
Ubicacioacuten de la fuente puntual equivalente en vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) y vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4)
1 Directiva 200746CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 5 de septiembre de 2007 (DO L 263 de 9102007 p 1) por la que se crea un marco para la
homologacioacuten de los vehiacuteculos de motor y de los remolques sistemas componentes y unidades teacutecnicas independientes destinados a dichos vehiacuteculos 2 Todoterrenos 3 Vehiacuteculos polivalentes
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
PROYECTO DE ORDEN POR LA QUE SE MODIFICA EL ANEXO II DEL REAL DECRETO 15132005 DE 16 DE DICIEMBRE POR EL QUE SE DESARROLLA LA LEY 372003 DE 17 DE NOVIEMBRE DEL RUIDO EN LO REFERENTE A EVALUACIOacuteN Y GESTIOacuteN DEL RUIDO AMBIENTAL
La Directiva 200249CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de junio de 2002 sobre evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental tiene como objetivo establecer un enfoque comuacuten destinado a evitar prevenir o reducir con caraacutecter prioritario los efectos nocivos incluyendo las molestias de la exposicioacuten al ruido ambiental
Para ello se determinaraacute la exposicioacuten al ruido ambiental a traveacutes de la cartografiacutea del ruido con meacutetodos de evaluacioacuten comunes se garantizaraacute la disponibilidad puacuteblica de la informacioacuten relativa al ruido ambiental y a sus efectos y se adoptaraacuten planes de accioacuten basados en los resultados de la cartografiacutea del ruido con vistas a prevenir y reducir el ruido ambiental
Para evaluar la exposicioacuten al ruido ambiental la norma establece en su anexo II los meacutetodos de evaluacioacuten para los indicadores de ruido contemplados en el artiacuteculo 6 A su vez en su artiacuteculo 12 se contempla que la Comisioacuten procederaacute a la adaptacioacuten al progreso teacutecnico y cientiacutefico entre otros del citado anexo II
Esta directiva se transpuso al ordenamiento juriacutedico espantildeol mediante la Ley 372003 de 17 de noviembre del Ruido y los Reales Decretos 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del Ruido en lo referente a la evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental y 13672007 de 19 de octubre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del Ruido en lo referente a zonificacioacuten acuacutestica objetivos de calidad y emisiones acuacutesticas
El Real Decreto15132005 de 16 de diciembre tiene por objeto la evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental con la finalidad de prevenir reducir o evitar los efectos nocivos incluyendo las molestias derivadas de la exposicioacuten al ruido ambiental seguacuten el aacutembito de aplicacioacuten de la directiva comunitaria que se incorpora Desarrolla las previsiones legales relativas a los iacutendices de ruido que deben considerarse en la preparacioacuten y revisioacuten de los mapas estrateacutegicos de ruido y que se detallan en el anexo I asiacute como los meacutetodos de evaluacioacuten para la determinacioacuten de tales iacutendices seguacuten se desarrolla en el anexos II
En mayo de 2015 se publicoacute en el Diario Oficial de la Unioacuten Europea la Directiva 2015996 de la Comisioacuten de 19 de mayo de 2015 por la que se establecen meacutetodos comunes de evaluacioacuten del ruido en virtud de la Directiva 200249CE del Parlamento Europeo y del Consejo Mediante esta nueva Directiva se sustituye el anexo II de la Directiva 200249CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de junio de 2002
Con el objetivo de dar cumplimiento a sus obligaciones se aprueba la presente Orden Ministerial mediante la cual se transpone la Directiva (UE) 2015996 de la Comisioacuten al ordenamiento juriacutedico espantildeol y se sustituye el anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre para su adaptacioacuten al progreso teacutecnico
Con la modificacioacuten del anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre se sustituyen los meacutetodos de caacutelculo de los iacutendices de ruido Lden y Ln utilizados actualmente para la evaluacioacuten del ruido industrial del ruido de aeronaves del ruido de trenes y del ruido del traacutefico rodado por una metodologiacutea comuacuten de caacutelculo desarrollada por la Comisioacuten Europea a traveacutes del proyecto laquoMeacutetodos comunes de evaluacioacuten del ruido en Europa (CNOSSOS-EU)raquo La utilizacioacuten de esta metodologiacutea seraacute vinculante para los Estados miembro a partir del 31 de diciembre de 2018
Esta orden ministerial tiene su fundamento constitucional en el artiacuteculo 149123ordf de la Constitucioacuten
que atribuye al Estado la competencia exclusiva en materia de legislacioacuten baacutesica sobre proteccioacuten del medio ambiente y se dicta al amparo de la disposicioacuten final segunda apartado 2 del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental faculta los Ministerios de Sanidad y Consumo y de Medio Ambiente hoy de Agricultura y Pesca Alimentacioacuten y Medio Ambiente para introducir conjunta o
separadamente seguacuten las materias de que se trate y en el aacutembito de sus competencias cuantas modificaciones fueran precisas para mantenerlo adaptado a las innovaciones que se produzcan en la normativa comunitaria
Con caraacutecter previo a la redaccioacuten de esta norma se ha sustanciado la consulta puacuteblica previa regulada en el artiacuteculo 133 de la Ley 392015 de 1 de octubre del Procedimiento Administrativo Comuacuten de las Administraciones Puacuteblicas en relacioacuten con el artiacuteculo 26 de la Ley 501997 de 27 de noviembre del Gobierno En su elaboracioacuten han sido consultadas las comunidades autoacutenomas y las entidades representativas de los sectores afectados asimismo ha sido sometida al traacutemite de informacioacuten puacuteblica y ha sido remitida a la Comisioacuten de coordinacioacuten en materia de residuos y se ha sometido al Consejo Asesor de Medio Ambiente en aplicacioacuten de las previsiones de la Ley 272006 de 18 de julio por la que se regulan los derechos de acceso a la informacioacuten de participacioacuten puacuteblica y de acceso a la justicia en materia de medio ambiente (incorpora las Directivas 20034CE y 200335CE)
En su virtud de acuerdo conoiacutedo el Consejo de Estado dispongo
Artiacuteculo uacutenico Modificacioacuten del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental
Se sustituye el anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido por el incluido en el anexo de esta orden
Disposicioacuten final uacutenica Entrada en vigor
Esta orden entraraacute en vigor el diacutea 31 de diciembre de 2018
Madrid a de de 2018
La Ministra de Agricultura y Pesca Alimentacioacuten y Medio Ambiente
ANEXO
ldquoANEXO II
MEacuteTODOS DE EVALUACIOacuteN PARA LOS INDICADORES DE RUIDO
(a los que se hace referencia en el artiacuteculo 6 del Real Decreto 15132005)
1 INTRODUCCIOacuteN
Los valores de Lden y Ln se determinaraacuten mediante un caacutelculo en el punto de evaluacioacuten seguacuten el
meacutetodo estipulado en el capiacutetulo 2 y los datos descritos en el capiacutetulo 3 Las mediciones podraacuten realizarse
conforme a lo estipulado en el capiacutetulo 4
2 MEacuteTODOS COMUNES PARA LA EVALUACIOacuteN DEL RUIDO
21 Disposiciones generales mdash Ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario y ruido industrial
211 Indicadores gama de frecuencias y definiciones de banda
Los caacutelculos de ruido se definiraacuten en la gama de frecuencias comprendidas entre 63 Hz y 8 kHz Los resultados
de la banda de frecuencias se facilitaraacuten en el intervalo de frecuencias correspondiente
Los caacutelculos se realizan por bandas de octava para el ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e
industrial salvo para la potencia sonora de la fuente de ruido ferroviario que usa bandas de tercio de octava
En el caso del ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e industrial conforme a estos resultados de banda
de octava el nivel sonoro medio a largo plazo con ponderacioacuten A para el diacutea la tarde y la noche tal y como se
establece en el anexo I y en el artiacuteculo 5 de la Directiva 200249CE se calcula mediante la suma de todas las
frecuencias
(211)
Donde
Ai indica la correccioacuten con ponderacioacuten A seguacuten la norma CEI 61672-1
i = iacutendice de la banda de frecuencias
y T es el periacuteodo de tiempo correspondiente al diacutea la tarde o la noche
Paraacutemetros del ruido
Lp
Nivel instantaacuteneo de presioacuten sonora
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LAeqLT
Nivel sonoro continuo equivalente global ( t o t a l ) a largo plazo LAeq
debido a todas las fuentes y las fuente de imagen en el punto R
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LW
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo de una fuente puntual (en movimiento o constante)
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWidir
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo direccional para la banda de frecuencias i
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWprime
Nivel medio de potencia sonora laquoin situraquo por metro de fuente lineal
[dBm]
(re 10ndash 12 W)
Otros paraacutemetros fiacutesicos
p
Raiz cuadraacutetica media (rms) de la presioacuten sonora instantaacutenea
[Pa]
p0
Presioacuten sonora de referencia = 2 middot 10ndash 5 Pa
[Pa]
W0
Potencia sonora de referencia = 10ndash 12 W
[vatio]
212 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente se determinaraacuten al menos con una
precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando
invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s por defecto
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
por defecto ni estimados Los valores de entrada por defecto y los estimados se aceptan si la recopilacioacuten de
datos reales supone costes muy altos
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
22 Ruido del traacutefico viario
221 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
La fuente de ruido del traacutefico viario se determinaraacute mediante la combinacioacuten de la emisioacuten de ruido de cada
uno de los vehiacuteculos que forman el flujo del traacutefico Estos vehiacuteculos se agrupan en cinco categoriacuteas
independientes en funcioacuten de las caracteriacutesticas que posean en cuanto a la emisioacuten de ruido
Categoriacutea 1 Vehiacuteculos ligeros
Categoriacutea 2 Vehiacuteculos pesados medianos
Categoriacutea 3 Vehiacuteculos pesados
Categoriacutea 4 Vehiacuteculos de dos ruedas
Categoriacutea 5 Categoriacutea abierta
En el caso de los vehiacuteculos de dos ruedas se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las
motocicletas de mayor potencia ya que los modos de conduccioacuten son diversos y ademaacutes suelen variar
significativamente en nuacutemero
Se usaraacuten las primeras cuatro categoriacuteas y la quinta seraacute opcional Se preveacute el establecimiento de otra categoriacutea
para los nuevos vehiacuteculos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracteriacutesticas suficientemente
diferentes en teacuterminos de emisiones de ruido Esta categoriacutea podriacutea englobar por ejemplo los vehiacuteculos
eleacutectricos o hiacutebridos o cualquier vehiacuteculo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las
categoriacuteas 1 a 4
Los detalles de las diferentes clases de vehiacuteculos se facilitan en el cuadro [22a]
Cuadro [22a]
Clases de vehiacuteculos
Categoriacutea
Nombre
Descripcioacuten
Categoriacutea de vehiacuteculo en CE Homologacioacuten de
tipo del vehiacuteculo completo1 )
1
Vehiacuteculos ligeros
Turismos camionetas le 35 toneladas todoterrenos 2 vehiacuteculos polivalentes 3 incluidos remolques y caravanas
M1 y N1
2 Vehiacuteculos pesados medianos
Vehiacuteculos medianos camionetas gt 35 toneladas autobuses autocaravanas entre otros con dos ejes y dos neumaacuteticos en el eje trasero
M2 M3 y N2 N3
3 Vehiacuteculos pesados Vehiacuteculos pesados turismos autobuses con tres o maacutes ejes
M2 y N2 con remolque M3 y N3
4 Vehiacuteculos de dos ruedas
4a Ciclomotores de dos tres y cuatro ruedas L1 L2 L6
4b Motocicletas con y sin sidecar triciclos y cuatriciclos
L3 L4 L5 L7
5 Categoriacutea abierta Su definicioacuten se atendraacute a las futuras necesidades NA
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuente s s onor as equ iv alen te s
En este meacutetodo cada vehiacuteculo (categoriacuteas 1 2 3 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto
que se irradia de manera uniforme en el semiespacio por encima del suelo La primera reflexioacuten sobre el
pavimento se trata de manera impliacutecita Como se ilustra en la figura [22a] esta fuente puntual se ubica a 005
m por encima del pavimento
Figura [22a]
Ubicacioacuten de la fuente puntual equivalente en vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) y vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4)
1 Directiva 200746CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 5 de septiembre de 2007 (DO L 263 de 9102007 p 1) por la que se crea un marco para la
homologacioacuten de los vehiacuteculos de motor y de los remolques sistemas componentes y unidades teacutecnicas independientes destinados a dichos vehiacuteculos 2 Todoterrenos 3 Vehiacuteculos polivalentes
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
separadamente seguacuten las materias de que se trate y en el aacutembito de sus competencias cuantas modificaciones fueran precisas para mantenerlo adaptado a las innovaciones que se produzcan en la normativa comunitaria
Con caraacutecter previo a la redaccioacuten de esta norma se ha sustanciado la consulta puacuteblica previa regulada en el artiacuteculo 133 de la Ley 392015 de 1 de octubre del Procedimiento Administrativo Comuacuten de las Administraciones Puacuteblicas en relacioacuten con el artiacuteculo 26 de la Ley 501997 de 27 de noviembre del Gobierno En su elaboracioacuten han sido consultadas las comunidades autoacutenomas y las entidades representativas de los sectores afectados asimismo ha sido sometida al traacutemite de informacioacuten puacuteblica y ha sido remitida a la Comisioacuten de coordinacioacuten en materia de residuos y se ha sometido al Consejo Asesor de Medio Ambiente en aplicacioacuten de las previsiones de la Ley 272006 de 18 de julio por la que se regulan los derechos de acceso a la informacioacuten de participacioacuten puacuteblica y de acceso a la justicia en materia de medio ambiente (incorpora las Directivas 20034CE y 200335CE)
En su virtud de acuerdo conoiacutedo el Consejo de Estado dispongo
Artiacuteculo uacutenico Modificacioacuten del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido ambiental
Se sustituye el anexo II del Real Decreto 15132005 de 16 de diciembre por el que se desarrolla la Ley 372003 de 17 de noviembre del ruido en lo referente a evaluacioacuten y gestioacuten del ruido por el incluido en el anexo de esta orden
Disposicioacuten final uacutenica Entrada en vigor
Esta orden entraraacute en vigor el diacutea 31 de diciembre de 2018
Madrid a de de 2018
La Ministra de Agricultura y Pesca Alimentacioacuten y Medio Ambiente
ANEXO
ldquoANEXO II
MEacuteTODOS DE EVALUACIOacuteN PARA LOS INDICADORES DE RUIDO
(a los que se hace referencia en el artiacuteculo 6 del Real Decreto 15132005)
1 INTRODUCCIOacuteN
Los valores de Lden y Ln se determinaraacuten mediante un caacutelculo en el punto de evaluacioacuten seguacuten el
meacutetodo estipulado en el capiacutetulo 2 y los datos descritos en el capiacutetulo 3 Las mediciones podraacuten realizarse
conforme a lo estipulado en el capiacutetulo 4
2 MEacuteTODOS COMUNES PARA LA EVALUACIOacuteN DEL RUIDO
21 Disposiciones generales mdash Ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario y ruido industrial
211 Indicadores gama de frecuencias y definiciones de banda
Los caacutelculos de ruido se definiraacuten en la gama de frecuencias comprendidas entre 63 Hz y 8 kHz Los resultados
de la banda de frecuencias se facilitaraacuten en el intervalo de frecuencias correspondiente
Los caacutelculos se realizan por bandas de octava para el ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e
industrial salvo para la potencia sonora de la fuente de ruido ferroviario que usa bandas de tercio de octava
En el caso del ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e industrial conforme a estos resultados de banda
de octava el nivel sonoro medio a largo plazo con ponderacioacuten A para el diacutea la tarde y la noche tal y como se
establece en el anexo I y en el artiacuteculo 5 de la Directiva 200249CE se calcula mediante la suma de todas las
frecuencias
(211)
Donde
Ai indica la correccioacuten con ponderacioacuten A seguacuten la norma CEI 61672-1
i = iacutendice de la banda de frecuencias
y T es el periacuteodo de tiempo correspondiente al diacutea la tarde o la noche
Paraacutemetros del ruido
Lp
Nivel instantaacuteneo de presioacuten sonora
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LAeqLT
Nivel sonoro continuo equivalente global ( t o t a l ) a largo plazo LAeq
debido a todas las fuentes y las fuente de imagen en el punto R
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LW
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo de una fuente puntual (en movimiento o constante)
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWidir
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo direccional para la banda de frecuencias i
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWprime
Nivel medio de potencia sonora laquoin situraquo por metro de fuente lineal
[dBm]
(re 10ndash 12 W)
Otros paraacutemetros fiacutesicos
p
Raiz cuadraacutetica media (rms) de la presioacuten sonora instantaacutenea
[Pa]
p0
Presioacuten sonora de referencia = 2 middot 10ndash 5 Pa
[Pa]
W0
Potencia sonora de referencia = 10ndash 12 W
[vatio]
212 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente se determinaraacuten al menos con una
precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando
invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s por defecto
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
por defecto ni estimados Los valores de entrada por defecto y los estimados se aceptan si la recopilacioacuten de
datos reales supone costes muy altos
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
22 Ruido del traacutefico viario
221 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
La fuente de ruido del traacutefico viario se determinaraacute mediante la combinacioacuten de la emisioacuten de ruido de cada
uno de los vehiacuteculos que forman el flujo del traacutefico Estos vehiacuteculos se agrupan en cinco categoriacuteas
independientes en funcioacuten de las caracteriacutesticas que posean en cuanto a la emisioacuten de ruido
Categoriacutea 1 Vehiacuteculos ligeros
Categoriacutea 2 Vehiacuteculos pesados medianos
Categoriacutea 3 Vehiacuteculos pesados
Categoriacutea 4 Vehiacuteculos de dos ruedas
Categoriacutea 5 Categoriacutea abierta
En el caso de los vehiacuteculos de dos ruedas se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las
motocicletas de mayor potencia ya que los modos de conduccioacuten son diversos y ademaacutes suelen variar
significativamente en nuacutemero
Se usaraacuten las primeras cuatro categoriacuteas y la quinta seraacute opcional Se preveacute el establecimiento de otra categoriacutea
para los nuevos vehiacuteculos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracteriacutesticas suficientemente
diferentes en teacuterminos de emisiones de ruido Esta categoriacutea podriacutea englobar por ejemplo los vehiacuteculos
eleacutectricos o hiacutebridos o cualquier vehiacuteculo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las
categoriacuteas 1 a 4
Los detalles de las diferentes clases de vehiacuteculos se facilitan en el cuadro [22a]
Cuadro [22a]
Clases de vehiacuteculos
Categoriacutea
Nombre
Descripcioacuten
Categoriacutea de vehiacuteculo en CE Homologacioacuten de
tipo del vehiacuteculo completo1 )
1
Vehiacuteculos ligeros
Turismos camionetas le 35 toneladas todoterrenos 2 vehiacuteculos polivalentes 3 incluidos remolques y caravanas
M1 y N1
2 Vehiacuteculos pesados medianos
Vehiacuteculos medianos camionetas gt 35 toneladas autobuses autocaravanas entre otros con dos ejes y dos neumaacuteticos en el eje trasero
M2 M3 y N2 N3
3 Vehiacuteculos pesados Vehiacuteculos pesados turismos autobuses con tres o maacutes ejes
M2 y N2 con remolque M3 y N3
4 Vehiacuteculos de dos ruedas
4a Ciclomotores de dos tres y cuatro ruedas L1 L2 L6
4b Motocicletas con y sin sidecar triciclos y cuatriciclos
L3 L4 L5 L7
5 Categoriacutea abierta Su definicioacuten se atendraacute a las futuras necesidades NA
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuente s s onor as equ iv alen te s
En este meacutetodo cada vehiacuteculo (categoriacuteas 1 2 3 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto
que se irradia de manera uniforme en el semiespacio por encima del suelo La primera reflexioacuten sobre el
pavimento se trata de manera impliacutecita Como se ilustra en la figura [22a] esta fuente puntual se ubica a 005
m por encima del pavimento
Figura [22a]
Ubicacioacuten de la fuente puntual equivalente en vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) y vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4)
1 Directiva 200746CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 5 de septiembre de 2007 (DO L 263 de 9102007 p 1) por la que se crea un marco para la
homologacioacuten de los vehiacuteculos de motor y de los remolques sistemas componentes y unidades teacutecnicas independientes destinados a dichos vehiacuteculos 2 Todoterrenos 3 Vehiacuteculos polivalentes
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
ANEXO
ldquoANEXO II
MEacuteTODOS DE EVALUACIOacuteN PARA LOS INDICADORES DE RUIDO
(a los que se hace referencia en el artiacuteculo 6 del Real Decreto 15132005)
1 INTRODUCCIOacuteN
Los valores de Lden y Ln se determinaraacuten mediante un caacutelculo en el punto de evaluacioacuten seguacuten el
meacutetodo estipulado en el capiacutetulo 2 y los datos descritos en el capiacutetulo 3 Las mediciones podraacuten realizarse
conforme a lo estipulado en el capiacutetulo 4
2 MEacuteTODOS COMUNES PARA LA EVALUACIOacuteN DEL RUIDO
21 Disposiciones generales mdash Ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario y ruido industrial
211 Indicadores gama de frecuencias y definiciones de banda
Los caacutelculos de ruido se definiraacuten en la gama de frecuencias comprendidas entre 63 Hz y 8 kHz Los resultados
de la banda de frecuencias se facilitaraacuten en el intervalo de frecuencias correspondiente
Los caacutelculos se realizan por bandas de octava para el ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e
industrial salvo para la potencia sonora de la fuente de ruido ferroviario que usa bandas de tercio de octava
En el caso del ruido del traacutefico viario del traacutefico ferroviario e industrial conforme a estos resultados de banda
de octava el nivel sonoro medio a largo plazo con ponderacioacuten A para el diacutea la tarde y la noche tal y como se
establece en el anexo I y en el artiacuteculo 5 de la Directiva 200249CE se calcula mediante la suma de todas las
frecuencias
(211)
Donde
Ai indica la correccioacuten con ponderacioacuten A seguacuten la norma CEI 61672-1
i = iacutendice de la banda de frecuencias
y T es el periacuteodo de tiempo correspondiente al diacutea la tarde o la noche
Paraacutemetros del ruido
Lp
Nivel instantaacuteneo de presioacuten sonora
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LAeqLT
Nivel sonoro continuo equivalente global ( t o t a l ) a largo plazo LAeq
debido a todas las fuentes y las fuente de imagen en el punto R
[dB]
(re 2 middot 10ndash 5 Pa)
LW
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo de una fuente puntual (en movimiento o constante)
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWidir
Nivel de potencia sonora laquoin situraquo direccional para la banda de frecuencias i
[dB]
(re 10ndash 12 W)
LWprime
Nivel medio de potencia sonora laquoin situraquo por metro de fuente lineal
[dBm]
(re 10ndash 12 W)
Otros paraacutemetros fiacutesicos
p
Raiz cuadraacutetica media (rms) de la presioacuten sonora instantaacutenea
[Pa]
p0
Presioacuten sonora de referencia = 2 middot 10ndash 5 Pa
[Pa]
W0
Potencia sonora de referencia = 10ndash 12 W
[vatio]
212 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente se determinaraacuten al menos con una
precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando
invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s por defecto
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
por defecto ni estimados Los valores de entrada por defecto y los estimados se aceptan si la recopilacioacuten de
datos reales supone costes muy altos
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
22 Ruido del traacutefico viario
221 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
La fuente de ruido del traacutefico viario se determinaraacute mediante la combinacioacuten de la emisioacuten de ruido de cada
uno de los vehiacuteculos que forman el flujo del traacutefico Estos vehiacuteculos se agrupan en cinco categoriacuteas
independientes en funcioacuten de las caracteriacutesticas que posean en cuanto a la emisioacuten de ruido
Categoriacutea 1 Vehiacuteculos ligeros
Categoriacutea 2 Vehiacuteculos pesados medianos
Categoriacutea 3 Vehiacuteculos pesados
Categoriacutea 4 Vehiacuteculos de dos ruedas
Categoriacutea 5 Categoriacutea abierta
En el caso de los vehiacuteculos de dos ruedas se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las
motocicletas de mayor potencia ya que los modos de conduccioacuten son diversos y ademaacutes suelen variar
significativamente en nuacutemero
Se usaraacuten las primeras cuatro categoriacuteas y la quinta seraacute opcional Se preveacute el establecimiento de otra categoriacutea
para los nuevos vehiacuteculos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracteriacutesticas suficientemente
diferentes en teacuterminos de emisiones de ruido Esta categoriacutea podriacutea englobar por ejemplo los vehiacuteculos
eleacutectricos o hiacutebridos o cualquier vehiacuteculo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las
categoriacuteas 1 a 4
Los detalles de las diferentes clases de vehiacuteculos se facilitan en el cuadro [22a]
Cuadro [22a]
Clases de vehiacuteculos
Categoriacutea
Nombre
Descripcioacuten
Categoriacutea de vehiacuteculo en CE Homologacioacuten de
tipo del vehiacuteculo completo1 )
1
Vehiacuteculos ligeros
Turismos camionetas le 35 toneladas todoterrenos 2 vehiacuteculos polivalentes 3 incluidos remolques y caravanas
M1 y N1
2 Vehiacuteculos pesados medianos
Vehiacuteculos medianos camionetas gt 35 toneladas autobuses autocaravanas entre otros con dos ejes y dos neumaacuteticos en el eje trasero
M2 M3 y N2 N3
3 Vehiacuteculos pesados Vehiacuteculos pesados turismos autobuses con tres o maacutes ejes
M2 y N2 con remolque M3 y N3
4 Vehiacuteculos de dos ruedas
4a Ciclomotores de dos tres y cuatro ruedas L1 L2 L6
4b Motocicletas con y sin sidecar triciclos y cuatriciclos
L3 L4 L5 L7
5 Categoriacutea abierta Su definicioacuten se atendraacute a las futuras necesidades NA
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuente s s onor as equ iv alen te s
En este meacutetodo cada vehiacuteculo (categoriacuteas 1 2 3 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto
que se irradia de manera uniforme en el semiespacio por encima del suelo La primera reflexioacuten sobre el
pavimento se trata de manera impliacutecita Como se ilustra en la figura [22a] esta fuente puntual se ubica a 005
m por encima del pavimento
Figura [22a]
Ubicacioacuten de la fuente puntual equivalente en vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) y vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4)
1 Directiva 200746CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 5 de septiembre de 2007 (DO L 263 de 9102007 p 1) por la que se crea un marco para la
homologacioacuten de los vehiacuteculos de motor y de los remolques sistemas componentes y unidades teacutecnicas independientes destinados a dichos vehiacuteculos 2 Todoterrenos 3 Vehiacuteculos polivalentes
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
LWprime
Nivel medio de potencia sonora laquoin situraquo por metro de fuente lineal
[dBm]
(re 10ndash 12 W)
Otros paraacutemetros fiacutesicos
p
Raiz cuadraacutetica media (rms) de la presioacuten sonora instantaacutenea
[Pa]
p0
Presioacuten sonora de referencia = 2 middot 10ndash 5 Pa
[Pa]
W0
Potencia sonora de referencia = 10ndash 12 W
[vatio]
212 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente se determinaraacuten al menos con una
precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando
invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s por defecto
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
por defecto ni estimados Los valores de entrada por defecto y los estimados se aceptan si la recopilacioacuten de
datos reales supone costes muy altos
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
22 Ruido del traacutefico viario
221 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
La fuente de ruido del traacutefico viario se determinaraacute mediante la combinacioacuten de la emisioacuten de ruido de cada
uno de los vehiacuteculos que forman el flujo del traacutefico Estos vehiacuteculos se agrupan en cinco categoriacuteas
independientes en funcioacuten de las caracteriacutesticas que posean en cuanto a la emisioacuten de ruido
Categoriacutea 1 Vehiacuteculos ligeros
Categoriacutea 2 Vehiacuteculos pesados medianos
Categoriacutea 3 Vehiacuteculos pesados
Categoriacutea 4 Vehiacuteculos de dos ruedas
Categoriacutea 5 Categoriacutea abierta
En el caso de los vehiacuteculos de dos ruedas se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las
motocicletas de mayor potencia ya que los modos de conduccioacuten son diversos y ademaacutes suelen variar
significativamente en nuacutemero
Se usaraacuten las primeras cuatro categoriacuteas y la quinta seraacute opcional Se preveacute el establecimiento de otra categoriacutea
para los nuevos vehiacuteculos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracteriacutesticas suficientemente
diferentes en teacuterminos de emisiones de ruido Esta categoriacutea podriacutea englobar por ejemplo los vehiacuteculos
eleacutectricos o hiacutebridos o cualquier vehiacuteculo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las
categoriacuteas 1 a 4
Los detalles de las diferentes clases de vehiacuteculos se facilitan en el cuadro [22a]
Cuadro [22a]
Clases de vehiacuteculos
Categoriacutea
Nombre
Descripcioacuten
Categoriacutea de vehiacuteculo en CE Homologacioacuten de
tipo del vehiacuteculo completo1 )
1
Vehiacuteculos ligeros
Turismos camionetas le 35 toneladas todoterrenos 2 vehiacuteculos polivalentes 3 incluidos remolques y caravanas
M1 y N1
2 Vehiacuteculos pesados medianos
Vehiacuteculos medianos camionetas gt 35 toneladas autobuses autocaravanas entre otros con dos ejes y dos neumaacuteticos en el eje trasero
M2 M3 y N2 N3
3 Vehiacuteculos pesados Vehiacuteculos pesados turismos autobuses con tres o maacutes ejes
M2 y N2 con remolque M3 y N3
4 Vehiacuteculos de dos ruedas
4a Ciclomotores de dos tres y cuatro ruedas L1 L2 L6
4b Motocicletas con y sin sidecar triciclos y cuatriciclos
L3 L4 L5 L7
5 Categoriacutea abierta Su definicioacuten se atendraacute a las futuras necesidades NA
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuente s s onor as equ iv alen te s
En este meacutetodo cada vehiacuteculo (categoriacuteas 1 2 3 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto
que se irradia de manera uniforme en el semiespacio por encima del suelo La primera reflexioacuten sobre el
pavimento se trata de manera impliacutecita Como se ilustra en la figura [22a] esta fuente puntual se ubica a 005
m por encima del pavimento
Figura [22a]
Ubicacioacuten de la fuente puntual equivalente en vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) y vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4)
1 Directiva 200746CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 5 de septiembre de 2007 (DO L 263 de 9102007 p 1) por la que se crea un marco para la
homologacioacuten de los vehiacuteculos de motor y de los remolques sistemas componentes y unidades teacutecnicas independientes destinados a dichos vehiacuteculos 2 Todoterrenos 3 Vehiacuteculos polivalentes
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
Categoriacutea 4 Vehiacuteculos de dos ruedas
Categoriacutea 5 Categoriacutea abierta
En el caso de los vehiacuteculos de dos ruedas se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las
motocicletas de mayor potencia ya que los modos de conduccioacuten son diversos y ademaacutes suelen variar
significativamente en nuacutemero
Se usaraacuten las primeras cuatro categoriacuteas y la quinta seraacute opcional Se preveacute el establecimiento de otra categoriacutea
para los nuevos vehiacuteculos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracteriacutesticas suficientemente
diferentes en teacuterminos de emisiones de ruido Esta categoriacutea podriacutea englobar por ejemplo los vehiacuteculos
eleacutectricos o hiacutebridos o cualquier vehiacuteculo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las
categoriacuteas 1 a 4
Los detalles de las diferentes clases de vehiacuteculos se facilitan en el cuadro [22a]
Cuadro [22a]
Clases de vehiacuteculos
Categoriacutea
Nombre
Descripcioacuten
Categoriacutea de vehiacuteculo en CE Homologacioacuten de
tipo del vehiacuteculo completo1 )
1
Vehiacuteculos ligeros
Turismos camionetas le 35 toneladas todoterrenos 2 vehiacuteculos polivalentes 3 incluidos remolques y caravanas
M1 y N1
2 Vehiacuteculos pesados medianos
Vehiacuteculos medianos camionetas gt 35 toneladas autobuses autocaravanas entre otros con dos ejes y dos neumaacuteticos en el eje trasero
M2 M3 y N2 N3
3 Vehiacuteculos pesados Vehiacuteculos pesados turismos autobuses con tres o maacutes ejes
M2 y N2 con remolque M3 y N3
4 Vehiacuteculos de dos ruedas
4a Ciclomotores de dos tres y cuatro ruedas L1 L2 L6
4b Motocicletas con y sin sidecar triciclos y cuatriciclos
L3 L4 L5 L7
5 Categoriacutea abierta Su definicioacuten se atendraacute a las futuras necesidades NA
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuente s s onor as equ iv alen te s
En este meacutetodo cada vehiacuteculo (categoriacuteas 1 2 3 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto
que se irradia de manera uniforme en el semiespacio por encima del suelo La primera reflexioacuten sobre el
pavimento se trata de manera impliacutecita Como se ilustra en la figura [22a] esta fuente puntual se ubica a 005
m por encima del pavimento
Figura [22a]
Ubicacioacuten de la fuente puntual equivalente en vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) y vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4)
1 Directiva 200746CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 5 de septiembre de 2007 (DO L 263 de 9102007 p 1) por la que se crea un marco para la
homologacioacuten de los vehiacuteculos de motor y de los remolques sistemas componentes y unidades teacutecnicas independientes destinados a dichos vehiacuteculos 2 Todoterrenos 3 Vehiacuteculos polivalentes
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
El f lujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal Al modelizar una carretera con varios carriles lo
ideal es representar cada carril con una fuente lineal ubicada en el centro de cada carril No obstante
tambieacuten se puede dibujar una fuente lineal en el medio de una carretera de doble sentido o una fuente lineal
por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles
N iv el d e p o tenc ia son ora ( Emis ioacute n)
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La potencia sonora de la fuente se define en el laquocampo semilibreraquo por lo que la potencia sonora comprende el
efecto de la reflexioacuten sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos
perturbadores en su entorno maacutes proacuteximo salvo en el caso de la reflexioacuten sobre el pavimento que no se
produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de un flujo de traacutefico se representa mediante una fuente lineal caracterizada por su potencia
sonora direccional por metro y por frecuencia Esto se corresponde con la suma de la emisioacuten sonora de
cada uno de los vehiacuteculos del f lujo de traacutefico teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los vehiacuteculos
circulan por el tramo de carretera considerado La implementacioacuten de cada vehiacuteculo del flujo requiere la
aplicacioacuten de un modelo de traacutefico
Si se supone un traacutefico continuo de vehiacuteculos Qm de la categoriacutea m por hora con una velocidad media de vm
(en kmh) la potencia sonora direccional por metro en la banda de frecuencias i de la fuente lineal
LWeqlineim se define mediante
(221)
donde
LWim es el nivel de potencia sonora direccional de un uacutenico vehiacuteculo
LWprimem se expresa en dB (re 10ndash12 Wm) Los niveles de potencia sonora se calculan para cada banda de
octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz
Los datos de intensidad de traacutefico Qm se expresaraacuten como un promedio anual horario por periacuteodo de tiempo
(diacutea tarde y noche) por clase de vehiacuteculo y por fuente lineal Para todas las categoriacuteas se utilizaraacuten los datos
de entrada de intensidad de traacutefico derivados del aforo de traacutefico o de los modelos de traacutefico
La velocidad vm es una velocidad representativa por categoriacutea de vehiacuteculo en la mayoriacutea de los casos
e s la velocidad maacutexima permitida maacutes baja para el tramo de carretera y la velocidad maacutexima permitida
para la categoriacutea de vehiacuteculos Si no se encuentran disponibles los datos de mediciones locales se utilizaraacute la
velocidad maacutexima permitida para la categoriacutea de vehiacuteculos
Ve h iacute c u l o indiv idua l
En la consideracioacuten de la circulacioacuten vehiacuteculos se supone que todos los vehiacuteculos de la categoriacutea m
circulan a la misma velocidad es decir vm la velocidad media del f lujo de vehiacuteculos de la categoriacutea
Un vehiacuteculo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matemaacuteticas que representan las
principales fuentes de ruido
1 Ruido de rodadura por la interaccioacuten producida por el contacto neumaacutetico-calzada
2 Ruido de propulsioacuten producido por la fuerza de transmisioacuten (motor escape etc) del vehiacuteculo El ruido
aerodinaacutemico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura
En el caso de los vehiacuteculos ligeros medianos y pesados (categoriacuteas 1 2 y 3) la potencia sonora total se
corresponde con la suma energeacutetica del ruido de rodadura y del ruido de propulsioacuten Por tanto el nivel de
potencia sonora total de las liacuteneas de fuentes m = 1 2 o 3 se define mediante
(222)
donde LWRim es el nivel de potencia sonora para el ruido de rodadura y LWPim el nivel de potencia sonora
para el ruido de propulsioacuten Esto es vaacutelido para todas las gamas de velocidades Para velocidades
inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20
kmh
Para los vehiacuteculos de dos ruedas (categoriacutea 4) para la fuente solo se considera el ruido de propulsioacuten
LWim = 4
(vm = 4
) = LWPim = 4
(vm = 4
) (223)
Esto es vaacutelido para todos los rangos de velocidades Para velocidades inferiores a 20 kmh se utilizaraacute el
mismo nivel de potencia sonora definido por la foacutermula para vm = 20 kmh
222 Condiciones de referencia
Los coeficientes y las ecuaciones de caracterizacioacuten de la fuente son vaacutelidos para las siguientes condiciones de
referencia
mdash una velocidad constante del vehiacuteculo
mdash una carretera sin pendiente
mdash una temperatura del aire τref = 20 degC
mdash un pavimento de referencia virtual formado por aglomerado asfaacuteltico denso 011 y pavimento mezclado
SMA 011 con una antiguumledad de entre 2 y 7 antildeos y en un estado de mantenimiento representativo
mdash un pavimento seco
mdash neumaacuteticos sin clavos
223 Ruido de rodadura
Ecuacioacuten gen er a l
El nivel de potencia sonora del ruido de rodadura en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de la clase
m = 1 2 o 3 se define como
(224)
Los coeficientes ARim y BRim se d a n en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para
una velocidad de referencia vref = 70 kmh ΔLWRim se corresponde con la suma de los coeficientes de
correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido de rodadura para condiciones especiacuteficas del firme o del
vehiacuteculo diferentes de las condiciones de referencia
ΔLWRim
= ΔLWRroadim
+ ΔLstuddedtyresim
+ ΔLWRaccim
+ ΔLWtemp
(225)
ΔL
WRroadim representa el efecto que tiene en el ruido de rodadura un pavimento con propiedades sonoras
distintas a las del pavimento (superficie de rodadura de referencia virtual como se define en el capiacutetulo 222 Incluye tanto el efecto en la propagacioacuten y como en la generacioacuten
ΔL
studded tyresim es un coeficiente de correccioacuten que t i ene en cuen ta el ruido de rodadura m a y o r de los
vehiacuteculos ligeros equipados con neumaacuteticos con clavos
ΔL
WRaccim t i e n e e n c u e n t a el efecto que tiene en el ruido de rodadura en una interseccioacuten con
semaacuteforos o una glorieta Integra el efecto que la variacioacuten de velocidad tiene en la emisioacuten sonora
ΔL
Wtemp es un teacutermino de correccioacuten para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia
τref
= 20 degC
Cor reccioacuten para los neumaacutet i co s con cl avos
En situaciones en que un nuacutemero importante de vehiacuteculos ligeros del f lujo de traacutefico usan neumaacuteticos con
clavos durante varios meses al antildeo se tendraacute en cuenta el efecto inducido en el ruido de rodadura Para
cada vehiacuteculo de la categoriacutea m = 1 equipado con neumaacuteticos con clavos calcula un incremento del ruido de
rodadura en funcioacuten de la velocidad mediante las expresiones siguientes
(226)
donde los coeficientes ai y bi se proporcionan para cada banda de octava
El aumento de la emisioacuten de ruido de rodadura se obtendriacutea teniendo en cuenta uacutenicamente l a p a r t e
p r o p o r c i o n a l de vehiacuteculos ligeros con neumaacuteticos con clavos durante un periacuteodo limitado Ts (en meses) a
lo largo del antildeo Si Qstudratio es la ratio de la intensidad horaria de vehiacuteculos ligeros equipados con
neumaacuteticos con clavos que circulan en un periacuteodo Ts (en meses) entonces la proporcioacuten media anual de
vehiacuteculos equipados con neumaacuteticos con clavos ps se expresa mediante
(227)
La correccioacuten resultante que se aplicaraacute a la emisioacuten de potencia sonora de rodadura debido al uso de
neumaacuteticos con clavos para vehiacuteculos de la categoriacutea m = 1 en la banda de frecuencias i seraacute
(228)
Para los vehiacuteculos de todas las demaacutes categoriacuteas no se aplicaraacute ninguna correccioacuten
ΔLstuddedtyresim ne 1
= 0 (229)
E fecto de l a temperatura de l a i r e en l a correccioacuten de l ruido de rodadura
La temperatura del aire afecta a la emisioacuten de ruido de rodadura de hecho el nivel de potencia sonora de
rodadura disminuye cuando aumenta la temperatura del aire Este efecto se introduce en la correccioacuten del
por t ipo de pavimento Las correcciones del pavimento suelen evaluarse para una temperatura del aire de
τref = 20 degC Si la temperatura del aire media anual en degC es diferente la emisioacuten del ruido de rodadura se
corregiraacute con la foacutermula
ΔL
Wtempm(τ) = K
m times (τ
ref ndash τ) (2210)
El teacutermino de correccioacuten es positivo (es decir que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 degC y
negativo (es decir que el ruido disminuye) para temperaturas maacutes altas El coeficiente K depende de las
caracteriacutesticas del pavimento y de los neumaacuteticos y en general refleja cierta dependencia de la frecuencia Se
aplicaraacute un coeficiente geneacuterico Km = 1 = 008 dBdegC para vehiacuteculos ligeros (categoriacutea 1) y K
m = 2 = K
m = 3 =
004 dBdegC para vehiacuteculos pesados (categoriacuteas 2 y 3) para todos los pavimentos El coeficiente de correccioacuten se
aplicaraacute por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz
224 Ruido de propulsioacuten
Ecuacioacuten gen er a l
La emisioacuten de ruido de propulsioacuten comprende todas las contribuciones del motor el tubo de escape las
marchas caja de cambios engranajes la entrada de aire etc El nivel de potencia sonora del ruido de propulsioacuten
en la banda de frecuencias i para un vehiacuteculo de clase m se define como
(2211)
Los coeficientes APim
y BPim se dan en bandas de octava para cada categoriacutea de vehiacuteculo y para una velocidad de
referencia vref = 70 kmh
ΔLWPim
se corresponde con la suma de los coeficientes de correccioacuten que se han de aplicar a la emisioacuten de ruido
de propulsioacuten para condiciones de conduccioacuten especiacuteficas o condiciones regionales diferentes de las
condiciones de referencia
ΔL
WPim = ΔL
WProadim + ΔL
WPgradim + ΔL
WPaccim (2212)
ΔL
WProadim t i e n e e n c u e n t a el efecto del pavimento en el ruido de propulsioacuten d e b i d o a la absorcioacuten
El caacutelculo se realizaraacute conforme a lo especificado en el capiacutetulo 226
ΔL
WPaccim y ΔL
WPgradim t i e n e e n c u e n t a el efecto de las pendientes de la carretera y de la aceleracioacuten y la
desaceleracioacuten de los vehiacuteculos en las intersecciones Se calcularaacuten seguacuten lo previsto en los capiacutetulos 224
y 225 respectivamente
E f ecto de l as pendientes de la car re t era
La pendiente de la carretera tiene dos efectos en la emisioacuten de ruido del vehiacuteculo en primer lugar afecta a
la velocidad del vehiacuteculo y por consiguiente a la emisioacuten de ruido de rodadura y de propulsioacuten del
vehiacuteculo en segundo lugar afecta a la carga y la velocidad del motor por la eleccioacuten de la marcha y por tanto
a la emisioacuten de ruido de propulsioacuten del vehiacuteculo En esta seccioacuten solo se aborda el efecto en el ruido de
propulsioacuten suponiendo una velocidad constante
El efecto que la pendiente de la carretera tiene en el ruido de propulsioacuten se tiene en cuenta mediante un
teacutermino de correccioacuten ΔLWPgradm
que es una funcioacuten de la pendiente s (en ) la velocidad del vehiacuteculo vm (en
kmh) y la clase de vehiacuteculo m En el caso de una circulacioacuten en dos sentidos es necesario dividir el flujo
en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada El teacutermino de
correccioacuten se atribuye a todas las bandas de octava por igual
La correccioacuten ΔLWPgradm incluye de forma impliacutecita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad
225 Efecto de la aceleracioacuten y desaceleracioacuten de los vehiacuteculos
Antes y despueacutes de las intersecciones reguladas por semaacuteforos y las glorietas se aplicaraacute una correccioacuten para el
efecto de la aceleracioacuten y la desaceleracioacuten tal y como se describe a continuacioacuten
Los teacuterminos de correccioacuten para el ruido de rodadura ΔLWRaccmk
y para el ruido de propulsioacuten ΔLWPaccmk
son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la interseccioacuten maacutes cercana de la
fuente lineal correspondiente con otra fuente lineal Estos teacuterminos se atribuyen a todas las bandas de octava
por igual
Los coeficientes CRmk
y CPmk
dependen del tipo de interseccioacuten k (k = 1 para una interseccioacuten regulada por
semaacuteforos k = 2 para una glorieta) y se proporcionan para cada categoriacutea de vehiacuteculos La correccioacuten
comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una interseccioacuten o a una glorieta o al alejarse de
ella
Tenga en cuenta que a una distancia |x| ge 100 m ΔLWRaccmk = ΔL
WPaccmk = 0
para para
para
para
para
para
para
para
para
para
226 Efecto del tipo de pavimento (superficie de rodadura)
Pr incipios gen er a l es
Si se trata de pavimentos con propiedades sonoras distintas a las del pavimento de referencia se aplicaraacute un
teacutermino de correccioacuten por bandas de frecuencia para el ruido de rodadura y el ruido de propulsioacuten
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de rodadura se calcula mediante la expresioacuten
Donde
αim es la correccioacuten en dB a la velocidad de referencia vref para la categoriacutea m (1 2 o 3) y para la banda de
frecuencia i
βm es el efecto de la velocidad en la reduccioacuten de ruido de rodadura para la categoriacutea m (1 2 o 3) y es ideacutentico
para todas las bandas de frecuencias
El teacutermino de correccioacuten del pavimento para la emisioacuten de ruido de propulsioacuten se obtiene mediante la expresioacuten
Las superficies absorbentes reducen el ruido de propulsioacuten mientras que las superficies no absorbentes no lo
aumentan
E f ecto de la ant iguumledad del pavimento en el ruido de rodadura
Las caracteriacutesticas sonoras de las superficies de rodadura variacutean con la antiguumledad y el nivel de mantenimiento
con una tendencia a que el ruido sea mayor con el paso del tiempo En este meacutetodo los paraacutemetros de la
superficie de rodadura s e h a n e s t a b l e c i d o para que sean representativos del c o mp o r t a mi e n t o
acuacutestico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida uacutetil representativa y
suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado
23 Ruido ferroviario
231 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los veh iacutecu lo s
Def in ic ioacuten de vehiacutecu lo y t r en
A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo del ruido un vehiacuteculo se define como cualquier subunidad ferroviaria
independiente de un tren (normalmente una locomotora un automotor coche de viajeros o un vagoacuten de carga)
que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren Se pueden dar
algunas circunstancias especiacuteficas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se
puede desacoplar por ejemplo compartir un bogie entre ellas A los efectos de este meacutetodo de caacutelculo todas
estas subunidades se agrupan en un uacutenico vehiacuteculo
Asimismo para este meacutetodo de caacutelculo un tren consta de una serie de vehiacuteculos acoplados
En el cuadro [23a] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de vehiacuteculos incluidos en la base de
datos de las fuentes En eacutel se presentan los descriptores correspondientes que se usaraacuten para clasificar todos los
vehiacuteculos Estos descriptores se corresponden con las propiedades del vehiacuteculo que afectan a la potencia
sonora direccional por metro de liacutenea fuente equivalente modelizada
El nuacutemero de vehiacuteculos de cada tipo se determinaraacute en cada tramo de viacutea para cada periacuteodo considerado en
el caacutelculo del ruido Se expresaraacute como un nuacutemero promedio de vehiacuteculos por hora que se obtiene al dividir el
nuacutemero total de vehiacuteculos que circulan durante un periacuteodo de tiempo determinado entre la duracioacuten en horas de
dicho periacuteodo (por ejemplo 24 vehiacuteculos en 4 horas dan como resultado 6 vehiacuteculos por hora) Se consideran
usaraacuten todos los tipos de vehiacuteculos que circulan por cada tramo de viacutea
Cuadro [23a]
Clasificacioacuten y descriptores para los vehiacuteculos ferroviarios
Diacutegito 1 2 3 4
Descriptor
Tipo de vehiacuteculo Nuacutemero de ejes por
vehiacuteculo
Tipo de freno
Elementos reductores
de Ruido en las ruedas
Explicacioacuten
del descriptor
Una letra que describe
el tipo
El nuacutemero real de ejes
Una letra que describe
el tipo de freno
Una letra que describe el tipo de medida de la
reduccioacuten de ruido
Posibles desshy criptores
h
vehiacuteculo de alta veloshy cidad (gt 200 kmh)
1
c
bloque de fundicioacuten
n
ninguna medida
m
coches de pasajeros autopropulsados
2
k
zapatas de metal sinterizado (composite)
d
amortiguadores
p
coches de pasajeros remolcados
3
n
frenado sin zapatas como disco tambor magneacutetico
s
pantallas
c
coche autopropulsado y no autopropulsado de tranviacutea o metro ligero
4
o
otros
d
locomotora dieacutesel
etc
e
locomotora eleacutectrica
a
cualquier vehiacuteculo geneacuterico para el transporte de mershy canciacuteas
o
otros (como vehiacutecushy los de conservacioacuten)
Clas if icac ioacuten de las viacuteas y es t ruc tura p o r t a n t e
Las viacuteas existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades sonoras y las
caracterizan Los tipos de viacuteas utilizados en este meacutetodo se indican en el cuadro [23b] siguiente Algunos de
los elementos influyen significativamente en las propiedades sonoras mientras que otros solo tienen efectos
secundarios En general los elementos maacutes importantes que influyen en la emisioacuten de ruido ferroviario son la
rugosidad del carril la rigidez de la placa de asiento del carril la base de la viacutea las juntas de los carriles y el
radio de curvatura de la viacutea De forma alternativa se pueden definir las propiedades generales de la viacutea y en
este caso la rugosidad del carril y la tasa de deterioro de la viacutea seguacuten la norma ISO 3095 son dos paraacutemetros
esenciales desde el punto de vista acuacutestico ademaacutes del radio de curvatura de la viacutea
El tramo de viacutea se define como una parte de una uacutenica viacutea en una liacutenea ferroviaria o en una estacioacuten en la que
no cambian los componentes baacutesicos ni las propiedades fiacutesicas de la viacutea
En el cuadro [23b] se define un lenguaje comuacuten para describir los tipos de viacuteas incluidos en la base de datos de
las fuentes
Cuadro [23b]
Diacutegito 1 2 3 4 5 6
Descriptor
Base de la viacutea
Rugosidad del carril
Tipo de placa de asiento
Medidas
adicionales
Juntas de los
carriles
Curvatura
Explicacioacuten
del descriptor
Tipo de base
de la viacutea
Indicadores de la rugosidad
Representa una indicacioacuten de la
rigidez acuacutestica
Una letra que describe el dispositivo
acuacutestico
Presencia de
juntas y sepashy raciones
Indica el radio de curvatura
en m
Coacutedigos pershy mitidos
B
Balasto
E
Buena conshy servacioacuten y buen funcioshy namiento
S Suave
(150-250 MNm)
N
Ninguna
N
Ninguna
N
Viacutea recta
S
Viacutea en p laca
M
Conservacioacuten normal
M
Media
(250 a 800 MNm)
D
Amortiguashy dor del carril
S
Cambio o junta uacutenicos
L
Baja
(1 000- 500 m)
L
Puente con viacutea
con balasto
N
Mala conservacioacuten
H
Riacutegido
(800-1 000 MNm)
B
Pantalla de
baja altura
D
Dos juntas o cambios por 100 m
M Media
(Menos de 500 m y maacutes de 300 m)
N
Puente sin balasto
B
Sin mantenishy miento y en mal estado
A
Placa de abshy sorcioacuten acuacutestica en la viacutea en placa
M
Maacutes de dos juntas o camshy bios por 100 m
H Alta
(Menos de 300 m)
T
Viacutea embebida
E
Carril embebido
O
Otro
O
Otro
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen tes sonoras equ iv alen tes
Figura [23a]
Situacioacuten de fuentes sonoras equivalentes
Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la viacutea Todas
las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles
Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes fiacutesicas (iacutendice p) Estas fuentes fiacutesicas se dividen en dos
categoriacuteas distintas en funcioacuten del mecanismo de generacioacuten y son 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la
vibracioacuten de la base del carril y la viacutea y la vibracioacuten de las ruedas sino tambieacuten si procede el ruido de la
superestructura de los vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas) 2) el ruido de traccioacuten 3) el ruido
aerodinaacutemico 4) el ruido de impacto (en cruces cambios y juntas) 5) el ruido generado por los chirridos y 6)
el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos
1) El ruido de rodadura se origina debido a la rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril a traveacutes de
tres viacuteas de transmisioacuten a las superficies radiantes (carril ruedas y superestructura) La fuente se ubica
a h = 05 m (superficies radiantes A) para representar la contribucioacuten de la viacutea incluidos los efectos de la
superficie de las viacuteas en particular en las viacuteas en placa (seguacuten la zona de propagacioacuten) para representar
la contribucioacuten de la rueda y la contribucioacuten de la superestructura del vehiacuteculo en relacioacuten con el ruido
(en el caso de los trenes de mercanciacuteas)
2) Las alturas de las fuentes equivalentes para la consideracioacuten del ruido de traccioacuten variacutean entre 05 m (fuente
A) y 40 m (fuente B) en funcioacuten de la posicioacuten fiacutesica del componente de que se trate Las fuentes como
las transmisiones y los motores eleacutectricos normalmente estaraacuten a una altura del eje de 05 m (fuente A)
Las rejillas de ventilacioacuten y las salidas de aire pueden estar a varias alturas el sistema de escape del motor
en los vehiacuteculos diesel suelen estar a una altura de 40 m (fuente B) Otras fuentes de traccioacuten como los
ventiladores o los bloques motor diesel pueden estar a una altura de 05 m (fuente A) o de 40 m
(fuente B) Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas d e l modelo la energiacutea
sonora se distribuiraacute de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes maacutes proacuteximas
Por este motivo se preveacuten dos alturas de fuentes mediante el meacutetodo a 05 m (fuente A) 40 m (fuente B)
y la potencia sonora equivalente asociada se distribuye entre las dos en funcioacuten de la configuracioacuten
especiacutefica de las fuentes en el tipo de unidad
3) Los efectos del ruido aerodinaacutemico se asocian con la fuente a 05 m (lo que representa las cubiertas y
las pantallas fuente A) y la fuente a 40 m (modelizacioacuten por aparatos de techo y pantoacutegrafos fuente B) La
opcioacuten de considerar una fuente a 40 m para los efectos del pantoacutegrafo constituye un modelo mu y
sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera
acuacutestica
4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 05 m (fuente A)
6) El ruido de impacto en puentes y viaductos se asocia con la fuente a 05 m (fuente A)
232 Nivel de potencia sonora Emisioacuten
Ecuaciones g en era l es
Ve h iacute c u l o indiv idua l
El modelo de ruido del traacutefico ferroviario de forma anaacuteloga al ruido del traacutefico viario obtiene el nivel de la
potencia sonora de una combinacioacuten especiacutefica de tipo de vehiacuteculo y tipo de viacutea que satisface una serie de
requisitos descritos en la clasificacioacuten de vehiacuteculos y viacuteas partiendo de un conjunto de niveles de potencia
sonora para cada vehiacuteculo (LW0)
In tens idad de traacute f i co
La emisioacuten de ruido originado por la circulacioacuten de trenes en cada viacutea deberaacute representarse mediante un
conjunto de dos fuentes lineales caracterizadas por su n i v e l d e potencia sonora direccional por metro y
por banda de frecuencias Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los
vehiacuteculos que circulan y en el caso especiacutefico de los vehiacuteculos parados se tiene en cuenta el tiempo que los
vehiacuteculos pasan en el tramo ferroviario considerado
El nivel de potencia sonora direccional por metro y por banda de frecuencias debido a todos los vehiacuteculos que
circulan por cada tramo de viacutea de un determinado tipo de viacutea (j) se define de la siguiente forma
mdash para cada banda de frecuencias (i)
mdash para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 05 m h = 1 y a 40 m h = 2)
Y es la suma de la energiacutea de todas las contribuciones de todos los vehiacuteculos que circulan por el tramo de viacutea
especiacutefico j Estas contribuciones corresponden a
mdash de todos los tipos de vehiacuteculos (t)
mdash a diferentes velocidades (s)
mdash en condiciones de circulacioacuten particulares (velocidad constante) (c)
mdash para cada tipo de fuente fiacutesica (rodadura impacto chirridos traccioacuten aerodinaacutemica y fuentes con otros
efectos como por ejemplo el ruido de los puentes) (p)
Para calcular e l n i v e l d e potencia sonora direccional por metro (dato de entrada en la parte de
propagacioacuten) debido al traacutefico mixto en el tramo de viacutea j se usa la expresioacuten siguiente
donde
Tref = periacuteodo de tiempo de referencia para el que se considera el traacutefico promedio
x = nuacutemero total de combinaciones existentes de i t s c p para cada tramo de la viacutea j
t = iacutendice para los tipos de vehiacuteculo en el tramo de viacutea j
s = iacutendice para la velocidad del tren hay tantos iacutendices como nuacutemero de velocidades medias de circulacioacuten
diferentes en el tramo de viacutea j
c = iacutendice para las condiciones de circulacioacuten 1 (para velocidad constante) 2 (ralentiacute)
p = iacutendice para los tipos de fuentes fiacutesicas 1 (para ruido de rodadura y de impacto) 2 (chirrido en las
curvas) 3 (ruido de traccioacuten) 4 (ruido aerodinaacutemico) 5 (otros efectos)
LWprimeeqlinex
= nivel de potencia sonora direccional x por metro para una fuente lineal de una combinacioacuten de t
s r p en cada tramo de viacutea j
Si se supone una intensidad de circulacioacuten constante de vehiacuteculos Q por hora con una velocidad media
de v como promedio en cada momento habraacute un nuacutemero equivalente de vehiacuteculos Qv por unidad de
longitud del tramo de la viacutea ferroviaria La emisioacuten de ruido debido a la circulacioacuten de trenes en teacuterminos de
nivel de potencia sonora direccional por metro LWprimeeqline (expresada en dBm
(re 10ndash 12 W)) se obtiene mediante la expresioacuten
donde
mdash Q es el nuacutemero de vehiacuteculos por hora en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t con una velocidad
media del tren s y unas condiciones de circulacioacuten c
mdash v es la velocidad en el tramo de viacutea j para el tipo de vehiacuteculo t y con una velocidad media del tren s
mdash LW0dir es el nivel de potencia sonora direccional del ruido especiacutefico (rodadura impacto chirrido frenado
traccioacuten aerodinaacutemico y otros efectos) de un uacutenico vehiacuteculo en las direcciones ψ φ definidas con respecto a
la direccioacuten en que se mueve el vehiacuteculo (veacutease la figura [23b])
En el caso de una fuente estacionaria como durante el ralentiacute se supone que el vehiacuteculo permaneceraacute durante
un tiempo total Tidle en una ubicacioacuten dentro de un tramo de viacutea con una longitud L Por tanto siendo Tref el
periacuteodo de tiempo de referencia para la evaluacioacuten del ruido (por ejemplo 12 horas 4 horas u 8 horas) la
el nivel de potencia sonora direccional por unidad de longitud en el tramo de viacutea se define mediante
En general el nivel de potencia sonora direccional se obtiene de cada fuente especiacutefica como
LW0diri(ψφ) = L
W0i + ΔL
Wdirverti + ΔL
Wdirhori (235)
donde
mdash ΔLWdirverti
es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [23b])
mdash ΔLWdirverti es la funcioacuten de la correccioacuten por directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [23b])
Y donde LW0diri(ψφ) despueacutes de hallarse en bandas d e 1 3 de octava deberaacute expresarse en bandas de
octava sumando eneacutergicamente las potencias de cada banda d e 1 3 de octava que integran la banda de octava
correspondiente
Figura [23b]
Definicioacuten geomeacutetrica
A efectos de caacutelculo la potencia de la fuente se expresa de manera especiacutefica en teacuterminos de nivel de
potencia sonora direccional por una longitud de 1 m de la viacutea LWprimetotdiri
para tener en cuenta la directividad
de las fuentes en su direccioacuten vertical y horizontal mediante las correcciones adicionales
Se consideran varios LW0diri
(ψφ) para cada combinacioacuten de vehiacuteculo-viacutea-velocidad-condiciones de
circulacioacuten
mdash para cada banda de frecuencias de octava de 13 (i)
mdash para cada tramo de viacutea (j)
mdash para cada altura de la fuente (h) (para fuentes a 05 m h = 1 a 40 m h = 2)
mdash directividad (d) de la fuente
Ruido de rodadura
La contribucioacuten del vehiacuteculo y la contribucioacuten de la viacutea al ruido de rodadura se dividen en cuatro elementos
baacutesicos la rugosidad de la rueda la rugosidad del carril la funcioacuten de transferencia del vehiacuteculo a las ruedas
y a la superestructura y la funcioacuten de transferencia de la viacutea La rugosidad de las ruedas y de los carriles
representan la causa de la excitacioacuten de la vibracioacuten del punto de contacto entre el carril y la rueda y
las funciones de transferencia son dos funciones empiacutericas o modelizadas que representan todo el
fenoacutemeno complejo de la vibracioacuten mecaacutenica y de la generacioacuten de ruido en las superficies de las ruedas el
0
carril la traviesa y la subestructura de la viacutea Esta separacioacuten refleja la evidencia fiacutesica de que la rugosidad del
carril puede excitar la vibracioacuten del m i s mo pero tambieacuten excitaraacute la vibracioacuten de la rueda y viceversa El
no incluir alguno de estos cuatro paraacutemetros impediriacutea la disociacioacuten de la clasificacioacuten de las viacuteas y los trenes
Rug os id ad de l a rueda y de l a v iacute a
El ruido de rodadura originado por la rugosidad del carril y la rueda corresponde al rango de longitud de onda
comprendido entre 5 y 500 mm
D e f i n i c i oacute n
El nivel de rugosidad Lr se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadraacutetico
medio r2 de la rugosidad de la superficie de rodadura de un carril o una rueda en la direccioacuten del
movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del carril o al
diaacutemetro total de la rueda dividida entre el cuadrado del valor de referencia r02
donde
r0 = 1 μm
r = rms de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio
El nivel de rugosidad Lr suele obtenerse como una longitud de onda λ y deberaacute convertirse en una
frecuencia f = vλ donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada en Hz λ es
la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en kmh El espectro de rugosidad como una funcioacuten de
frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades En casos generales tras la
conversioacuten al espectro de frecuencias en funcioacuten de la velocidad es necesario obtener nuevos valores del
espectro de bandas de octava de 13 promediando entre dos bandas de 13 de octava correspondientes en el
dominio de la longitud de onda Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total
correspondiente a la velocidad apropiada del tren deberaacute calcularse el promedio energeacutetico y proporcional
de las dos bandas de 13 de octava correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda
El nivel de rugosidad del carril para la banda de longitud de onda i se define como L rTRi
Por analogiacutea el nivel de rugosidad de la rueda para la banda de longitud de onda i se define como LrVEHi
El nivel de rugosidad efectiva total para la banda de longitud de onda i (LRtoti
) se define como la suma
energeacutetica de los niveles de rugosidad del carril y de la rueda maacutes el filtro de contacto A3(λ) para tener en
cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el carril y la rueda y se mide en dB
donde se expresa como una funcioacuten de la banda del nuacutemero de onda i correspondiente a la longitud de
onda λ
El filtro de contacto depende del tipo de carril y de rueda y de la carga
En el meacutetodo se utilizaraacuten la rugosidad efectiva total del tramo de viacutea j para cada tipo de vehiacuteculo t a su
velocidad v correspondiente
Funcioacuten de t ransferencia de veh iacutecu lo v iacute a y superes t ruc tura
Las funciones de transferencia independientes de la velocidad LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
se definen para
cada tramo de viacutea j y para cada tipo de vehiacuteculo t Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la
potencia sonora de la viacutea las ruedas y la superestructura respectivamente
La contribucioacuten de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanciacuteas por tanto solo para el
tipo de vehiacuteculos laquooraquo
En el caso del ruido de rodadura las contribuciones de la viacutea y del vehiacuteculo se describen totalmente mediante
las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total Cuando un tren estaacute en ralentiacute el
ruido de rodadura quedaraacute excluido
Para la obtencioacuten del nivel de potencia sonora por vehiacuteculo el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y
como d a to d e entrada tiene el nivel de rugosidad efectiva total LRTOTi
que es una funcioacuten de la velocidad
del vehiacuteculo v las funciones de transferencia de la viacutea el vehiacuteculo y la superestructura LHTRi
LHVEHi
y LHVEHSUPi
y el nuacutemero total de ejes Na
donde Na es el nuacutemero de ejes por vehiacuteculo para el tipo de vehiacuteculo t
Figura [23c]
Esquema de uso de las diferentes definiciones de rugosidad y funcioacuten de transferencia
Se utilizaraacute una velocidad miacutenima de 50 kmh (30 kmh para los tranviacuteas y el metro) para determinar la
rugosidad efectiva total y por consiguiente e l n i ve l d e potencia sonora de los vehiacuteculos (esta velocidad
no afecta al caacutelculo de las circulaciones de vehiacuteculos) para compensar el error potencial introducido por
la simplificacioacuten de la definicioacuten del ruido de rodadura el ruido de los frenos y el ruido de impacto
generado en las intersecciones y los cambios
Ruido de impacto ( cruces cambios y jun ta s )
El ruido de impacto puede producirse en los cruces los cambios y las juntas o las agujas Puede variar en
magnitud y puede ser dominante en relacioacuten con el ruido de rodadura El ruido de impacto deberaacute considerarse
para las viacuteas con juntas No se consideraraacute el ruido de impacto generado por cambios cruces y juntas en los
tramos de viacutea con una velocidad inferior a 50 kmh (30 kmh para tranviacuteas y metros) ya que la velocidad
miacutenima de 50 kmh (30 kmh solo para tranviacuteas y metros) se usa para incluir maacutes efectos de acuerdo con la
descripcioacuten contemplada en el capiacutetulo del ruido de rodadura La modelizacioacuten del ruido de impacto tampoco
debe considerarse en condiciones de circulacioacuten c = 2 (ralentiacute)
El ruido de impacto se incluye en el teacutermino del ruido de rodadura al antildeadir (energeacuteticamente) un nivel de
rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de viacutea j cuando
sea per t inen te En este caso se usaraacute una nueva funcioacuten LRTOT+IMPACTi
en lugar de LRTOTi
por lo que quedaraacute
como sigue
LRIMPACTi
es una funcioacuten de la frecuencia considerada en bandas de 13 octava Para obtener este espectro de
frecuencias el meacutetodo incluye un espectro en funcioacuten de la longitud de onda λ y deberaacute convertirse en
f r e c u e n c i a s usando la relacioacuten λ = vf donde es la frecuencia central de la banda de 13 de octava en Hz y v
es la velocidad s del vehiacuteculo tipo t en kmh
El ruido de impacto dependeraacute de la gravedad y el nuacutemero de impactos por unidad de longitud por lo que en el
caso de que se den varios impactos el nivel de rugosidad del impacto que habraacute de utilizarse en la ecuacioacuten
anterior se calcularaacute como sigue
donde
LRIMPACTndashSINGLEi
es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un uacutenico impacto y nl es el
nuacutemero de uniones por unidad de longitud
El nivel de rugosidad del impacto de referencia se facilita para un nuacutemero de uniones por unidad de
longitud de nl
= 001 m ndash1
que es una unioacuten por cada 100 m de viacutea Las situaciones con un nuacutemero
diferente s de uniones se consideraraacuten mediante el factor de correccioacuten nl Cabe sentildealar que al modelizar la
segmentacioacuten de la viacutea deberaacute tenerse en cuenta el nuacutemero de uniones del carril es decir que puede resultar
necesario considerar segmentos de liacutenea fuente separados para un tramo de viacutea con maacutes uniones La LW0
de la
viacutea la rueda y el bogie y la contribucioacuten de la superestructura se incrementan en LRIMPACTi
para50 m antes y
despueacutes de la unioacuten del carril Si se trata de una serie de uniones el incremento se extiende a un
intervalo comprendido entre ndash 50 m antes de la primera unioacuten y +50 m despueacutes de la uacuteltima unioacuten
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ
Como valor por defecto se utilizaraacute nl = 001
Ch i r r idos (Squeal)
El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y por tanto estaacute
localizado Como puede ser significativo se necesita una descripcioacuten apropiada del mismo El chirrido en
curvas suele depender de la curvatura de las condiciones de friccioacuten de la velocidad del tren y de la dinaacutemica y
la geometriacutea de las ruedas y la viacutea El nivel de emisiones que se debe usar se determina para las curvas con un
radio inferior o igual a 500 m y para curvas maacutes cerradas y desviacuteos con un radio inferior a 300 m La
emisioacuten de ruido debe ser especiacutefica de cada tipo de material de rodadura ya que determinados tipos de
ruedas y bogies pueden ser mucho menos propensos a los chirridos que otros
La aplicabilidad de estos espectros de potencia sonora por norma general se verificaraacute in situ en particular en
el caso de los tranviacuteas
Adoptando un enfoque sencillo se consideraraacute el ruido de los chirridos antildeadiendo 8 dB para R lt 300 m y 5 dB
para 300 m lt R lt 500 m al espectro de potencia sonora del ruido de rodadura para todas las frecuencias
La contribucioacuten del chirrido se aplicaraacute a los tramos de viacuteas ferroviarias en los que el radio se encuentre dentro
de los rangos mencionados anteriormente al menos durante 50 m de longitud de la viacutea
Ruido de traccioacuten
Aunque el ruido de traccioacuten suele ser especiacutefico de cada condicioacuten de funcionamiento caracteriacutestica de
velocidad constante desaceleracioacuten aceleracioacuten y ralentiacute las uacutenicas dos condiciones modelizadas son la
velocidad constante (que es vaacutelida tambieacuten cuando el tren estaacute desacelerando o cuando estaacute acelerando) y el
ralentiacute La potencia de la fuente considerada solo se corresponde con las condiciones de carga maacutexima y esto
implica que LW0consti
= LW0idlingi
Ademaacutes LW0idlingi
se corresponde con la contribucioacuten de todas las fuentes
fiacutesicas de un vehiacuteculo determinado atribuible a una altura especiacutefica como se describe en la seccioacuten 231
LW0idlingi
se expresa como una fuente sonora estaacutetica en la posicioacuten de ralentiacute para la duracioacuten del estado de
ralentiacute que se modeliza como una fuente puntual fija seguacuten se describe en el siguiente capiacutetulo dedicado
al ruido industrial Solo se consideraraacute si los trenes estaacuten en ralentiacute durante maacutes de 05 horas
Estos valores pueden obtenerse o bien mediante mediciones de todas las fuentes en cada estado de
funcionamiento o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado para determinar la
dependencia que tienen de los paraacutemetros y su fuerza relativa Esto puede calcularse mediante la medicioacuten
de un vehiacuteculo estacionario variando las velocidades de rotacioacuten del equipo de traccioacuten de conformidad con
la norma ISO 30952005 Si resulta pertinente se tendraacuten que caracterizar varias fuentes sonoras de traccioacuten
y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren
mdash El ruido del motor como los motores diesel (incluidas las entradas de aire el sistema de escape y el bloque
motor) la transmisioacuten los generadores eleacutectricos que dependen en gran medida de las revoluciones por
minuto (rpm) y las fuentes eleacutectricas como los convertidores que pueden depender significativamente de
la carga
mdash El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeracioacuten en funcioacuten de las rpm del ventilador en
algunos casos los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la transmisioacuten
mdash Fuentes intermitentes como los compresores las vaacutelvulas y otras con una duracioacuten caracteriacutestica de
funcionamiento y la correccioacuten correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisioacuten de ruido
Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento
el ruido de la traccioacuten se especificaraacute seguacuten corresponda La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones
realizadas en condiciones controladas En general las locomotoras tenderaacuten a mostrar maacutes variacioacuten en la carga
en funcioacuten del nuacutemero de vehiacuteculos remolcados y por consiguiente la potencia resultante puede variar
significativamente mientras que las composiciones de trenes como las unidades motorizadas eleacutectricas
las unidades motorizadas dieacutesel y los trenes de alta velocidad tienen una carga mejor definida
No hay una atribucioacuten a priori de la potencia sonora de la fuente a determinadas alturas de la fuente y esta
eleccioacuten dependeraacute del ruido especiacutefico y el vehiacuteculo evaluados Se modelizaraacute como una fuente A (h = 1) y una
fuente B (h = 2)
Ruido aer odinaacutemico
El ruido aerodinaacutemico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 kmh por lo que se debe
verificar si es realmente necesario a efectos de aplicacioacuten Si se conocen las funciones de transferencia y
rugosidad del ruido de rodadura pueden extrapolarse a velocidades maacutes altas y se puede realizar una
comparacioacuten con los datos existentes para la alta velocidad para comprobar si el ruido aerodinaacutemico genera
niveles maacutes altos Si las velocidades del tren en una red fe r ro v ia r i a son superiores a 200 kmh pero estaacuten
limitadas a 250 kmh en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodinaacutemico en funcioacuten
dependiendo del disentildeo del vehiacuteculo
La contribucioacuten del ruido aerodinaacutemico se facilita como una funcioacuten de velocidad
donde
v0 en una velocidad en la que el ruido aerodinaacutemico es dominante y es fijo se calcula a 300 kmh
LW01i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo el primer bogie
LW02i
es un nivel de potencia sonora de referencia determinada por dos o maacutes puntos de medida para
fuentes a alturas de fuentes conocidas por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
α1i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo el primer bogie
α2i
es un coeficiente determinado por dos o maacutes puntos de medida para fuentes a alturas de fuentes conocidas
por ejemplo las alturas de contacto del pantoacutegrafo
D irec t iv idad de l a fuente
La d i rec t iv idad ho rizonta l ΔLWdirhori
en dB por defecto en el plano horizontal y por defecto se puede
asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura impacto (juntas de carril etc) chirridos frenos
ventiladores y aerodinaacutemico que se calcula para cada banda de frecuencias i mediante
ΔLWdirhori
= 10 times lg(001 + 099 middot sin2φ) (2315)
La d irec t iv idad v e r t ical ΔLWdirveri
en dB se calcula en el plano vertical para la fuente A (h = 1) como una
funcioacuten de la frecuencia central fci de cada banda de frecuencias i-th y para ndash π2 lt ψ lt π2
Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodinaacutemico
ΔLWdirveri
= 10 times lg(cos2ψ) para ψ lt 0 (2317)
ΔLWdirveri = 0 en todos los demaacutes casos
La directividad ΔLdirveri
no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para los demaacutes ya que se supone la
omnidireccionalidad para las fuentes situadas en esta posicioacuten
233 Otros efectos
Correccioacuten por l a r ad iacioacute n es t ruc tur a l (puen tes y v iaductos )
En caso de que el tramo de viacutea se encuentre en un puente es necesario tener en cuenta el ruido adicional
generado por la vibracioacuten del puente como resultado de la excitacioacuten ocasionada por la presencia del tren
Habida cuenta de que no es faacutecil modelizar la emisioacuten de ruido del puente como una fuente adicional a causa
de las formas tan complejas de los puentes se considera un aumento del ruido de rodadura para representar el
ruido del puente El aumento se modelizaraacute exclusivamente incorporando un aumento fijo de la potencia sonora
para cada banda de tercio de octava Para tener en cuenta esta correccioacuten se modifica energeacuteticamente el
nivel de potencia sonora del ruido de rodadura y se usaraacute el nuevo LW0rollingndashandndashbridgei
en lugar de LW0rolling-onlyi
LW0rollingndashandndashbridgei
= LW0rollingndashonlyi
+ Cbridge dB (2318)
donde Cbridge es una constante que depende del tipo de puente y L
W0rollingndashonlyi es la el nivel de potencia sonora
de rodadura en el puente de que se trate que depende solo de las propiedades del vehiacuteculo y de la viacutea
Correccioacuten para o tras fuen tes sonor as f errov iari as
Pueden existir otras fuentes como los depoacutesitos las zonas de carga y descarga las estaciones las campanas la
megafoniacutea de la estacioacuten etc y q u e se asocian con el ruido ferroviario Estas fuentes se trataraacuten como
fuentes sonoras industriales (fuentes sonoras fijas) y se modelizaraacuten si procede seguacuten lo expuesto en el
siguiente capiacutetulo dedicado al ruido industrial
24 Ruido industrial
241 Descripcioacuten de la fuente
C las i f icac ioacuten de los t ipos de fuente (punto l iacute nea y aacuterea)
Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables Puede tratarse de plantas industriales grandes asiacute
como de fuentes concentradas pequentildeas como herramientas pequentildeas o maacutequinas operativas utilizadas en
faacutebricas Por tanto es necesario usar una teacutecnica de modelizacioacuten apropiada para la fuente especiacutefica objeto de
evaluacioacuten En funcioacuten de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por
una zona todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial se pueden modelizar como fuentes
puntuales fuentes lineales u otras fuentes del tipo aacuterea En la praacutectica los caacutelculos del efecto acuacutestico siempre
se basan en las fuentes sonoras puntuales pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para
representar una fuente compleja real que se extiende principalmente por una liacutenea o un aacuterea
Nuacutemero y s i tuacioacuten de fuen te s s onor as eq u iv a len te s
Las fuentes sonoras reales se modelizan mediante fuentes sonoras equivalentes representadas por una o varias
fuentes puntuales de forma que la potencia sonora total de la fuente real se corresponda con la suma de las
potencias sonoras individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales
Las normas generales que deben aplicarse en la definicioacuten del nuacutemero de fuentes puntuales que se usaraacuten son
mdash Las fuentes lineales o de tipo aacuterea en las que la dimensioacuten mayor es inferior a 12 de la distancia entre la
fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas
mdash Las fuentes en las que la dimensioacuten maacutes grande es mayor que 12 de la distancia entre la fuente y el receptor
deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una liacutenea o como una serie de fuentes puntuales
incoherentes en un aacuterea de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condicioacuten de distancia
estable La distribucioacuten por un aacuterea puede incluir la distribucioacuten vertical de las fuentes puntuales
mdash Si se trata de fuentes en las que las dimensiones maacutes grandes en teacuterminos de altura superen los 2 m o si
estaacuten cerca del suelo cabe prestar especial atencioacuten a la altura de la fuente Duplicar el nuacutemero de fuentes
redistribuyeacutendolas uacutenicamente en la componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor
para esta fuente
mdash Para todas las fuentes duplicar el nuacutemero de fuentes sobre el aacuterea de la fuente (en todas las dimensiones) no
puede ofrecer un resultado significativamente mejor
No se puede fijar de ante mano la posicioacuten de las fuentes sonoras equivalentes debido al gran nuacutemero de
configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener Por lo general se aplicaraacuten buenas praacutecticas
N iv el d e po tenci a sonora Emis ioacuten
Cons ide r ac iones g e n e r a l es
La informacioacuten siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada necesarios para los
caacutelculos de la propagacioacuten sonora con los meacutetodos que se utilizaraacuten para la cartografiacutea de ruido
mdash Espectro del nivel de potencia sonora emitida en bandas de octava
mdash Horas de funcionamiento (diacutea tarde noche o como promedio anual)
mdash Ubicacioacuten (coordenadas x y) y elevacioacuten (z) de la fuente de ruido
mdash Tipo de fuente (punto liacutenea y aacuterea)
mdash Dimensiones y orientacioacuten
mdash Condiciones de funcionamiento de la fuente
mdash Directividad de la fuente
Es necesario definir la el nivel de potencia sonora de la fuente puntual lineal o de aacuterea como
mdash Para una fuente puntual el nivel de potencia sonora LW y la directividad como una funcioacuten de tres
coordenadas ortogonales (x y z)
mdash Se pueden definir dos tipos de fuentes lineales
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan cintas transportadoras oleoductos etc el nivel de
potencia sonora por longitud en metros LWprime y directividad como una funcioacuten de dos coordenadas
ortogonales en el eje de la liacutenea de la fuente
mdash P a r a f u e n t e s l i n e a l e s que representan a los vehiacuteculos en movimiento cada uno de ellos asociado
al nivel de potencia sonora LW y directividad como una funcioacuten de las dos coordenadas ortogonales en el
eje de la fuente lineal y nivel de potencia sonora por metro LWprime considerando la velocidad y el nuacutemero de
vehiacuteculos que circulan por esta liacutenea durante el diacutea la tarde y la noche La correccioacuten para las horas de
funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para definir el nivel de potencia
sonora corregido que se usaraacute para los caacutelculos en cada periodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
Donde
V Velocidad del vehiacuteculo [kmh]
N Nuacutemero de circulaciones de vehiacuteculos por cada periacuteodo [ndash]
l Longitud total de la fuente [m]
mdash Para una fuente del tipo aacuterea el nivel de la potencia sonora por metro cuadrado LWm2
y sin
directividad (puede ser horizontal o vertical)
Las horas de funcionamiento son una informacioacuten fundamental para el caacutelculo de los niveles de ruido Las
horas de funcionamiento se deben facilitar para el diacutea la tarde y la noche y si la propagacioacuten usa diferentes
clases meteoroloacutegicas definidas durante el diacutea la noche y la tarde entonces deberaacute facilitarse una distribucioacuten
maacutes definida de las horas de funcionamiento en subperiacuteodos que coincidan con la distribucioacuten de las clases
meteoroloacutegicas Esta informacioacuten se basaraacute en un promedio anual
La correccioacuten de las horas de funcionamiento que se antildeadiraacute al nivel de potencia sonora de la fuente para
definir el nivel de la potencia sonora corregida que se deberaacute utilizar para los caacutelculos en relacioacuten con cada
periacuteodo de tiempo CW en dB se calcula como sigue
donde
T es el tiempo que la fuente estaacute activa por cada periacuteodo con caraacutecter anual medido en horas
Tref es el periacuteodo de tiempo de referencia en horas (por ejemplo para el diacutea es 12 horas para la tarde 4
horas y para la noche 8 horas)
Para las fuentes maacutes dominantes la correccioacuten de las horas de funcionamiento promedio anual se calcularaacute al
menos en una tolerancia de 05 dB a fin de conseguir una precisioacuten aceptable (es equivalente a una
incertidumbre inferior al 10 en la definicioacuten del periacuteodo durante el cual la fuente permanece activa)
D irec t iv idad de l a fuente
La directividad de la fuente estaacute estrechamente relacionada con la posicioacuten de la fuente sonora equivalente
proacutexima a las superficies cercanas Habida cuenta de que el meacutetodo de propagacioacuten tiene en cuenta la superficie
cercana y la absorcioacuten sonora es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicacioacuten de las superficies
cercanas En general se estableceraacute una distincioacuten entre estos dos casos
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno) Esto
estaacute en consonancia con las definiciones establecidas para la propagacioacuten siempre que se suponga que
no hay ninguna superficie cercana a menos de 001 m de la fuente y si se incluyen las superficies a
001 m o maacutes en el caacutelculo de la propagacioacuten
mdash S e c o n s i d e r a u n n i v e l d e potencia sonora y una directividad obtenidos a partir de una situacioacuten
real de una determinada fuente cuando esta se situacutea en una ubicacioacuten especiacutefica y por tanto la el nivel de
potencia sonora de la fuente y la directividad es s o n laquoequivalentes a los de la fuente real raquo ya que incluye la
modelizacioacuten del efecto de las superficies cercanas Se define en el laquocampo semilibreraquo en funcioacuten de las
definiciones establecidas para la propagacioacuten En este caso las superficies cercanas modelizadas deberaacuten
excluirse del caacutelculo de la propagacioacuten
La directividad se expresaraacute en el caacutelculo como un factor ΔLWdirxyz
(x y z) que se antildeadiraacute al nivel de potencia
sonora para obtener la el nivel de potencia sonora direccional correcto de la fuente sonora de referencia
observada desde la direccioacuten correspondiente El factor puede calcularse como una funcioacuten del vector
de direccioacuten definido mediante (xyz) con
Esta directividad tambieacuten puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas como los sistemas de
coordenadas angulares
25 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
251 Alcance y aplicabilidad del meacutetodo
En el presente documento se especifica un meacutetodo para calcular la atenuacioacuten del ruido durante su propagacioacuten
en exteriores Conociendo las caracteriacutesticas de la fuente este meacutetodo predice el nivel de presioacuten sonora
continuo equivalente en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosfeacutericas
mdash condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten descendente (gradiente vertical positivo de la velocidad sonora
efectiva) desde la fuente al receptor
mdash condiciones atmosfeacutericas homogeacuteneas (gradiente vertical nulo de velocidad sonora efectiva) con respecto al
aacuterea completa de propagacioacuten
El meacutetodo de caacutelculo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las
infraestructuras de transporte terrestre Por tanto se aplica en particular a las infraestructuras viarias y
ferroviarias El transporte aeacutereo se incluye en el aacutembito de aplicacioacuten del meacutetodo de propagacioacuten solo en el caso
del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje
Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos seguacuten se describe en la norma
ISO 1996-22007 no recaen dentro del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo
El meacutetodo de caacutelculo no facilita resultados para condiciones de propagacioacuten por refraccioacuten ascendente
(gradiente vertical negativa de velocidad sonora efectiva) por lo que para estas condiciones se utilizan las
condiciones homogeacuteneas al calcular Lden
Para calcular la atenuacioacuten debida a la absorcioacuten atmosfeacuterica en el caso de infraestructuras de transportes las
condiciones de temperatura y humedad se aplica la norma ISO 9613-11996
El meacutetodo ofrece resultados por banda de octava desde 63 Hz hasta 8 000 Hz Los caacutelculos se realizan para
cada una de las frecuencias centrales
Las cubiertas parciales y los obstaacuteculos inclinados con maacutes de 15deg de inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical
estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de este meacutetodo de caacutelculo
Una pantalla individual se calcula como uacute n i c o caacutelculo de difraccioacuten individual dos o maacutes pantallas en el
mismo camino de propagacioacuten se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la
aplicacioacuten del procedimiento descrito maacutes adelante
252 Definiciones utilizadas
Todas las distancias alturas dimensiones y alturas utilizadas en este documento se expresan en metros (m)
La notacioacuten MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N medida con una liacutenea
recta que une estos puntos
La notacioacuten M N representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N en condiciones
favorables
Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direccioacuten perpendicular al plano horizontal Las alturas de
los puntos por encima del terreno local se representan con la h mientras que las alturas absolutas de los puntos
y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H
Para tener en cuenta la orografiacutea real del terreno a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten se introduce la
nocioacuten de laquoaltura equivalenteraquo que se representa con la letra z Esto sustituye las alturas reales en las
ecuaciones del efecto de suelo
Los niveles de presioacuten sonora representados por la letra mayuacutescula L se expresan en decibelios (dB) por banda
de frecuencias cuando se omite el iacutendice A A los niveles de presioacuten sonora en decibelios dB(A) se les asigna el
iacutendice A
La suma de los niveles de presioacuten sonora de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el
signo en virtud de la siguiente definicioacuten
(251)
253 Consideraciones geomeacutetricas
Segmentacioacute n de la fuen te
Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o en el caso del traacutefico ferroviario o
del traacutefico viario mediante fuentes lineales incoherentes El meacutetodo de propagacioacuten supone que las fuentes
lineales o las fuentes del tipo aacuterea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de
fuentes puntuales equivalentes Pueden obtenerse mediante un procesamiento previo de los datos de la
fuente o bien pueden generarse informaacuteticamente mediante un buscador de trayectorias de propagacioacuten de
un software de caacutelculo Los meacutetodos de o b t e n c i oacute n estaacuten fuera del aacutembito de aplicacioacuten de la metodologiacutea
actual
Trayector ias de propag ac ioacuten
El meacutetodo funciona en un modelo geomeacutetrico compuesto por un conjunto de superficies de obstaacuteculos y de
suelo conectadas Una trayectoria de propagacioacuten vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales
con respecto al plano horizontal Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales
no ortogonales en el plano incidente se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo
reflejado de la trayectoria de propagacioacuten En estos casos cuando se usan maacutes planos verticales para describir
la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor se nivelan los planos verticales como una pantalla
china desplegable
Al turas s igni f ica t ivas por encima de l suelo
Las alturas equivalentes se obtienen en el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor S e sustituye el
plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno
Figura 25a
Alturas equivalentes en relacioacuten con el suelo
1 Orografiacutea real
2 Plano medio
La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relacioacuten con el plano medio del suelo Por tanto
pueden definirse la altura de la fuente equivalente zs y la altura del receptor equivalente zr La distancia entre
la fuente y el receptor en proyeccioacuten sobre el plano medio del suelo se representa con dp
Si la altura equivalente de un punto resulta negativa es decir si el punto estaacute ubicado por debajo del plano
medio del suelo se mantiene una altura nula y el punto equivalente es ideacutentico a su posible imagen
Caacutelcu lo de l p lano medio
En el plano de la trayectoria de propagacioacuten la topografiacutea (incluidos el terreno los montiacuteculos los
terraplenes y otros obstaacuteculos artificiales los edificios etc) puede describirse mediante un conjunto ordenado
de puntos discretos (xk Hk) k є 1hellipn Este conjunto de puntos define una poliliacutenea o de manera
equivalente una secuencia de segmentos rectos Hk = akx + bk x є [xk xk + 1] k є 1hellipn donde
El plano medio se representa mediante la liacutenea recta Z = ax + b x є [x1 xn] que se ajusta a la poliliacutenea
mediante una aproximacioacuten miacutenima cuadraacutetica La ecuacioacuten de la liacutenea media puede calcularse de forma analiacutetica
Para ello se utiliza
Los coeficientes de la liacutenea recta se obtienen mediante
Donde los segmentos con xk + 1 = xk deben ignorarse al evaluar la ecuacioacuten 253
R e fl ex io n es por f achadas de ed i fic ios y o tros obs taacuteculos vert ica les
Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introduccioacuten de fuentes de imaacutegenes tal y
como se describe maacutes adelante
254 Modelo de propagacioacuten sonora
Para un receptor R los caacutelculos se realizan siguiendo estos pasos
1) p a r a cada trayectoria de propagacioacuten
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones favorables
mdash caacutelculo de la atenuacioacuten en condiciones homogeacuteneas
mdash caacutelculo del nivel de presioacuten sonora a largo plazo para cada trayectoria de propagacioacuten
2) acumulacioacuten de los niveles de presioacuten sonora a largo plazo para todas las trayectorias de propagacioacuten
que afectan a un receptor determinado de manera que se permita el caacutelculo del nivel de ruido total en el
punto receptor
Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (Aground) y a la difraccioacuten (Adif) se ven
afectadas por las condiciones meteoroloacutegicas
255 Proceso de caacutelculo
Para una fuente puntual S de nivel de potencia sonora direccional Lw0dir y para una banda de frecuencias
determinada el nivel de presioacuten sonora continua equivalente en el punto receptor R en condiciones
atmosfeacutericas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones
Nive l de presioacuten so nor a continua equivalente en condiciones f a vorables (L F) para una t ra ye c toria
de propagacioacuten (S R)
LF = LW0dir ndash AF (255)
El teacutermino AF representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
favorables y se desglosa como sigue
AF = Adiv + Aatm + AboundaryF (256)
donde
Adiv es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones favorables Puede
contener los siguientes teacuterminos
AgroundF que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones favorables
AdifF que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones favorables
Para una trayectoria de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash AgroundF se calcula sin difraccioacuten (AdifF = 0 dB) y AboundaryF = AgroundF
mdash o bien se calcula AdifF El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifF (AgroundF = 0 dB)
De ahiacute se obtiene AboundaryF = AdifF
Nive l de pres ioacuten sonor a continuo equivalente en condiciones ho mog eacuteneas ( L H ) para una
trayec to r i a de propagacioacuten (S R )
El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la seccioacuten anterior
LH = LW0dir ndash AH (257)
El teacutermino AH representa la atenuacioacuten total a lo largo de la trayectoria de propagacioacuten en condiciones
homogeacuteneas y se desglosa como sigue
AH = Adiv + Aatm + AboundaryH (258)
Donde
A
div es la atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica
Aatm
es la atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica
AboundaryF
es la atenuacioacuten por el liacutemite del medio de propagacioacuten en condiciones homogeacuteneas Puede contener los
siguientes teacuterminos
Α
groundH que es la atenuacioacuten por el terreno en condiciones homogeacuteneas
AdifH
que es la atenuacioacuten por la difraccioacuten en condiciones homogeacuteneas
Para una trayecto r ia de propagacioacuten y una banda de frecuencias determinados se pueden dar los dos escenarios
siguientes
mdash Α
groundH (A
difH = 0 dB) se calcula sin difraccioacuten y A
boundaryH = Α
groundH
mdash o se calcula AdifH
(ΑgroundH
= 0 dB) El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuacioacuten AdifH
De ahiacute se
obtiene AboundaryH
= AdifH
E nf o que es tadiacutest ico en zonas urbanas para un t rayect o (S R)
Dentro de las zonas urbanas tambieacuten se puede adoptar un enfoque estadiacutestico en el caacutelculo de la propagacioacuten
sonora por detraacutes de la primera liacutenea de edificios siempre que el meacutetodo utilizado esteacute debidamente
documentado con informacioacuten pertinente acerca de la calidad del meacutetodo Este meacutetodo puede sustituir el
caacutelculo de AboundaryH y AboundaryF mediante una aproximacioacuten de la atenuacioacuten total para la
trayectoria directa y todas las reflexiones El caacutelculo se basaraacute en la densidad media de edificacioacuten y en la
altura media de todos los edificios de la zona
Nive l de presioacuten son ora con t in uo eq u iva len te a largo plazo para una trayecto r i a de
p ropagac ioacuten (S R)
E l n ive l de presioacuten so nora co n t in uo equ iv alen te a laquolargo plazoraquo a lo largo una trayecto r ia de
propagacioacuten que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logariacutetmica de la energiacutea
sonora ponderada en condiciones homogeacuteneas y de la energiacutea sonora en condiciones favorables
Estos n ive l de presioacuten sonor a co n t in uo eq u iv alen te se ponderan con la ocurrencia media p de
condiciones favorables en la direccioacuten de la trayecto r ia de propagacioacuten (SR)
NB Los valores de ocurrencia p se expresan en tanto por uno Por tanto como ejemplo si el valor de
ocurrencia es 82 la ecuacioacuten (259) seriacutea p = 082
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R para t odas las
trayecto r i as de p ropagacioacuten
El nivel de presioacuten sonor a co n t inu o equ iv a len te total a largo plazo en el receptor para una banda
de frecuencias se obtiene sumando energeacuteticamente las contribuciones de todas las trayecto r ias de
propagacioacuten N incluidos todos los tipos
donde
n es el iacutendice de las trayecto r ias de propagacioacuten entre S y R
La consideracioacuten de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe maacutes adelante El porcentaje de
ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obstaacuteculo vertical se considera
ideacutentico a la ocurrencia de la trayecto r ia de propagacioacuten directa
Si Sprime es la fuente de imagen de S entonces la ocurrencia pprime de la trayecto r i a de propagacioacuten (SprimeR) se
considera igual a la ocurrencia p de la trayecto r i a de propagacioacuten (SiR)
Nive l de presioacuten sonor a con t inu o equ iv a len te a largo plazo en el punto R en decibe l io s A
(d B A )
El nivel de presioacuten so nor a con t inuo eq u iv a len te total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la
suma de los niveles en cada banda de frecuencias
donde i es el iacutendice de la banda de frecuencias AWC es la correccioacuten con ponderacioacuten A de conformidad con la
norma internacional CEI 61672-12003
Este nivel LAeqLT constituye el resultado final es decir el nivel de presioacuten sonor a con t inuo
equ iv a len te con ponderacioacuten A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de
referencia especiacutefico (por ejemplo el diacutea o la tarde o la noche o un intervalo maacutes corto durante el diacutea la tarde o
la noche)
256 Caacutelculo de la propagacioacuten del ruido para fuentes viarias ferroviarias e industriales
Divergenc ia geomeacutetr ica
La atenuacioacuten por divergencia geomeacutetrica Adiv se corresponde con una reduccioacuten del nivel de presioacuten
sonor a co n t inu o equ iv alen te debido a la distancia de propagacioacuten Si se trata de una fuente sonora puntual
en campo libre la atenuacioacuten en dB se obtiene mediante
Adiv = 20 times lg(d) + 11 (2512)
donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor
Absorcioacuten a tmosfeacuterica
La atenuacioacuten por absorcioacuten atmosfeacuterica Aatm durante la propagacioacuten por una distancia d se obtiene en dB
mediante la ecuacioacuten
Aatm = αatm middot d1 000 (2513)
donde
d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m
αatm es el coeficiente de atenuacioacuten atmosfeacuterica en dBkm a la frecuencia central nominal para cada banda
de frecuencias en virtud de la norma ISO 9613-1
Los valores del coeficiente αatm se proporcionan para una temperatura de 15 degC una humedad relativa del 70
y una presioacuten atmosfeacuterica de 101 325 Pa Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de
frecuencias Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1 Se debe usar la media meteoroloacutegica a largo
plazo en caso de que la informacioacuten meteoroloacutegica se encuentre disponible
E fecto suelo
La atenuacioacuten por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el
sonido propagado directamente desde la fuente al receptor Estaacute fiacutesicamente vinculada a la absorcioacuten sonora del
suelo sobre el cual se propaga la onda sonora No obstante tambieacuten depende significativamente de las
condiciones atmosfeacutericas durante la propagacioacuten ya que la curvatura de los rayos modifica la altura de la
trayectoria por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten
maacutes o menos importantes
En el caso de que la propagacioacuten entre la fuente y el receptor se vea afectada por alguacuten obstaacuteculo en el plano de
propagacioacuten el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor En este caso zs y
zr hacen referencia a la posicioacuten de la fuente equivalente o del receptor como se indica maacutes adelante cuando
se explica el caacutelculo de la difraccioacuten Adif
C arac terizacioacuten acuacute s t i ca de l suelo
Las propiedades de la absorcioacuten sonora del suelo estaacuten estrechamente relacionadas con su porosidad El suelo
compacto suele ser reflectante mientras que el suelo poroso es absorbente
A efectos de los requisitos de caacutelculo operativo la absorcioacuten sonora de un suelo se representa mediante un
coeficiente adimensional G entre 0 y 1 G es independiente de la frecuencia En el cuadro 25a se ofrecen los
valores de G del suelo en exteriores En general la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta
valores comprendidos entre 0 y 1
Cuadro 25a
Valores de G para diferentes tipos de suelo
Descripcioacuten Tipo (kPa middot sm2) Valor G
Muy blando (nieve o con hierba)
A
125
1
Suelo forestal blando (con brezo corto y denso o musgo denso)
B
315
1
Suelo blando no compacto (ceacutesped hierba o suelo mullido)
C
80
1
Suelo no compacto normal (suelo forestal y suelo de pastoreo)
D
200
1
Terreno compactado y grava (ceacutesped comshy pactado y zonas de parques)
E
500
07
Suelo denso compactado (carretera de grava o aparcamientos)
F
2 000
03
Superficies duras (h o r m i g oacute n y asfaltado convencional)
G
20 000
0
Superficies muy duras y densas (asfalto denso hormigoacuten y agua)
H
200 000
0
Gpath se define como la fraccioacuten de terreno absorbente presente sobre toda la trayectoria de propagacioacuten
cubierta
Cuando la fuente y el receptor estaacuten cerca de modo que dple 30 (zs + zr) la distincioacuten entre el tipo de terreno
ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante Para tener en cuenta
este comentario el factor de suelo Gpath se corrige en uacuteltima instancia como sigue
donde Gs es el factor de suelo de la fuente del tipo aacuterea Gs = 0 para plataformas de carretera4 y viacuteas en
placa Gs = 1 para viacuteas feacuterreas sobre balasto No hay una regla general p a r a el caso de las plantas y las
fuentes industriales
G puede estar vinculada a la resistividad al f lujo
Figura 25b
Determinacioacuten del coeficiente del suelo Gpath sobre una trayectoria de propagacioacuten
En los dos subapartados siguientes sobre los caacutelculos en condiciones homogeacuteneas y favorables se presentan las
notaciones geneacutericas Gw y Gm para la absorcioacuten del terreno En el cuadro 25b se ofrecen las
correspondencias entre estas notaciones y las variables Gpath y Gprimepath
Cuadro 25b
Correspondencia entre Gw y Gm y (Gpath Gprimepath)
Condiciones homogeacuteneas Condiciones favorables
Aground Δground(SO) Δground(OR) Aground Δground(SO) Δground(OR)
Gw
Gprimepath
G path
Gm
Gprimepath
G path
Gprimepath
G path
4 La absorcioacuten de los pavimentos de carreteras porosos se tiene en cuenta en el modelo de emisiones
resto de casos
f
Caacutelcu los en condiciones homogeacuteneas
La atenuacioacuten por el efecto suelo en condiciones homogeacuteneas se calcula con las siguientes ecuaciones
donde
fm es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada en Hz c es la velocidad del sonido
en el aire considerada igual a 340 ms y Cf se define como
donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuacioacuten
(2517)
Gw puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados y se resume en el cuadro 25b
(2518)
es el liacutemite inferior de AgroundH
Para una trayectoria de propagacioacuten (SiR) en condiciones homogeacuteneas sin difraccioacuten
Gw = Gprimepath
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten sobre la difraccioacuten para las definiciones de Gw y Gm
si Gpath = 0 AgroundH = ndash 3 dB
El teacutermino ndash 3(1 ndash Gm) tiene en cuenta el hecho de que cuando la fuente y el receptor estaacuten muy
alejados la pr imera re f lexioacuten en lado de la fuente ya no estaacute en la plataforma sino sobre terreno natural
Caacutelcu los en condiciones f avorables
El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuacioacuten AgroundH siempre que se realicen
las siguientes modificaciones
Si Gpath ne 0
a) En la ecuacioacuten AgroundH las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ zs + δ zT y zr + δ zr + δ zT
respectivamente donde
ao = 2 times 10ndash4 mndash1 es el inverso del radio de curvatura
b) El liacutemite inferior de AgroundF depende de la geometriacutea de la trayectoria
(2220)
Si Gpath = 0
AgroundF = AgroundFmin
Las correcciones de la altura δ zs y δ zr transmiten el efecto de la curvatura del rayo acuacutestico δ zT
representa el efecto de la turbulencia
Gm puede ser igual a Gpath o Gprimepath en funcioacuten de si el efecto suelo se calcula con o sin difraccioacuten y
seguacuten la naturaleza del terreno que se encuentra bajo la fuente (fuente real o difractada) Esto se
especifica en los siguientes subapartados
Para un trayecto (SiR) en condiciones favorables sin difraccioacuten
Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517)
Gm = Gprimepath
Con difraccioacuten veacutease la seccioacuten siguiente para las definiciones de Gw y Gm
D if racc ioacuten
Por norma general la difraccioacuten debe estudiarse en la parte superior de cada obstaacuteculo ubicado en la trayectoria
de propagacioacuten Si la trayectoria pasa a una laquoaltura suficienteraquo por encima del borde de difraccioacuten se puede
definir Adif = 0 y se puede calcular una trayectoria directa en particular mediante la evaluacioacuten de Aground
En la praacutectica para cada frecuencia central de la banda de frecuencias la diferencia de la trayectoria δ se
compara con la cantidad ndashλ20 Si un obstaacuteculo no produce difraccioacuten por ejemplo si esto se puede determinar
seguacuten el criterio de Rayleigh no es necesario calcular Adif para la banda de frecuencias considerada En otras
palabras Adif = 0 en este caso De lo contrario Adif se calcula seguacuten se describe en las demaacutes partes de esta
Resto de los casos
seccioacuten Esta norma se aplica tanto en condiciones homogeacuteneas como favorables para la difraccioacuten individual y
muacuteltiple
Si para una banda de frecuencias determinada se realiza un caacutelculo siguiendo el procedimiento descrito en esta
seccioacuten Aground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuacioacuten total El efecto suelo se tiene en
cuenta directamente en la ecuacioacuten para el caacutelculo general de la difraccioacuten
Las ecuaciones propuestas se usan para evaluar la difraccioacuten en pantallas delgadas pantallas gruesas edificios
diques de tierra (naturales o artificiales) y en los bordes de terraplenes desmontes y viaductos
Si se encuentran varios obstaacuteculos con capacidad de difraccioacuten en una trayectoria de propagacioacuten se tratan
como una difraccioacuten muacuteltiple mediante la aplicacioacuten del procedimiento descrito en la siguiente seccioacuten que
trata sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto
Los procedimientos que aquiacute se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones
homogeacuteneas como favorables La curvatura del rayo se tiene en cuenta en el caacutelculo de la diferencia de trayecto
y para calcular los efectos suelo antes y despueacutes de la difraccioacuten
Princip ios gen er a les
En la figura 25c se ilustra el meacutetodo general de caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten Este meacutetodo se basa en
dividir en dos la trayectoria de propagacioacuten la trayectoria del laquolado de la fuenteraquo ubicada entre la fuente y el
punto de difraccioacuten y la trayectoria del laquolado del receptorraquo ubicada entre el punto de difraccioacuten y el receptor
Se calcula lo siguiente
mdash un efecto suelo en el lado de la fuente Δground(SO)
mdash un efecto suelo en el lado del receptor Δground(OR)
mdash y tres difracciones
mdash entre la fuente S y el receptor R Δdif(SR)
mdash entre la imagen de la fuente Sprime y R Δdif(SprimeR)
mdash entre S y la imagen del receptor Rprime Δdif(SRprime)
Figura 25c
Geometriacutea de un caacutelculo de la atenuacioacuten por difraccioacuten
1 Lado de la fuente
2 Lado del receptor
donde
S es la fuente
R es el receptor
Sprime es la imagen de la fuente respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
Rprime es la imagen del receptor respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
O es el punto de difraccioacuten
zs es la altura equivalente de la fuente S respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zos es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado de la fuente
zr es la altura equivalente del receptor R respecto al plano medio del suelo en el lado del receptor
zor es la altura equivalente del punto de difraccioacuten O respecto al plano medio del suelo en el lado del
receptor
La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difraccioacuten y entre el punto de difraccioacuten y el receptor se
tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relacioacuten con el plano medio del suelo el primer lado
de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seguacuten el meacutetodo descrito en el
subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo
D if racc ioacuten pura
Para la difraccioacuten pura sin efectos suelo la atenuacioacuten se calcula mediante
donde
Ch = 1 (2522)
λ es la longitud de onda de la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada
δ es la diferencia de trayecto entre la trayectoria difractado y la trayectoria directo (veacutease el siguiente
subapartado sobre el caacutelculo de la diferencia de trayecto)
CPrime es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones muacuteltiples
CPrime = 1 para una uacutenica difraccioacuten
Para una difraccioacuten muacuteltiple si e es la distancia total de la trayectoria de propagacioacuten O1 a O2 + O2 a O3 +
O3 a O4 a partir del laquomeacutetodo de la banda elaacutesticaraquo (veacuteanse las figuras 25d y 25f) y si e excede 03 m (de lo
contrario CPrime = 1) este coeficiente se define como
(2523)
resto de casos
si
Los valores de Δdif deben estar limitados
mdash si Δdif lt 0 Δdif = 0 dB
mdash si Δdif gt 25 Δdif = 25 dB para una difraccioacuten sobre el borde horizontal y solo sobre el teacutermino Δdif que
figura en el caacutelculo de Adif Este liacutemite superior no debe aplicarse en los teacuterminos Δdif que intervienen en
el caacutelculo de Δground o para una difraccioacuten sobre un borde vertical (difraccioacuten lateral) en el caso de la
cartografiacutea del ruido industrial
Caacutelculo de la d i fe renc ia de traye c to
La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor Se trata de una
aproximacioacuten en relacioacuten con el principio de Fermat La aproximacioacuten continuacutea siendo aplicable aquiacute (fuentes
lineales) La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras en funcioacuten de las
situaciones de que se trate
Condiciones ho mog eacuten ea s
Figura 25d
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones homogeacuteneas O O1 y O2 son los puntos
de difraccioacuten
Nota Para cada configuracioacuten se proporciona la expresioacuten de δ Condiciones f avorables
Figura 25e
Caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables (difraccioacuten individual)
En condiciones favorables se considera que los tres rayos de sonido curvados SO OR y SR tienen un radio de
curvatura ideacutentico Γ definido mediante
Γ = max(1 0008d) (2524)
La longitud de una curva del rayo sonoro MN se representa como M N en condiciones favorables La longitud es
igual a
(2525)
En principio deben considerarse tres escenarios en el caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones
favorables δF (veacutease la figura 25e) En la praacutectica dos ecuaciones son suficientes
mdash si el rayo sonoro recto SR es enmascarado mediante el obstaacuteculo (primero y segundo caso de la
figura 25e)
(2526)
mdash si el rayo sonoro recto SR no es enmascarado mediante el obstaacuteculo (tercer caso de la figura 25e)
(2527)
donde A es la interseccioacuten del rayo sonoro recto SR y la extensioacuten del obstaacuteculo difractor Para muacuteltiples
difracciones en condiciones favorables
mdash determinar la envolvente convexa definida por los diferentes bordes potenciales de difraccioacuten
mdash eliminar los bordes de difraccioacuten que no se encuentran dentro del liacutemite de la envolvente convexa
mdash calcular δF en funcioacuten de las longitudes del rayo sonoro curvado dividiendo la trayectoria difractado en
tantos segmentos curvados como sea necesario (veacutease la figura 25f)
(2528)
Figura 25f
Ejemplo de caacutelculo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables en el caso de difracciones
muacuteltiples
En el escenario presentado en la figura 25f la diferencia de trayecto es
(2 2 29)
Caacutelcu lo de l a a tenuacioacuten A d i f
La atenuacioacuten por difraccioacuten teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del
receptor se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales
donde
mdash Δdif (SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre la fuente S y el receptor R
mdash Δground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado de la fuente ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado de la fuente donde se entiende que O = O1 en el caso de difracciones muacuteltiples tal y como se
ilustra en la figura 25f
mdash Δground(OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo en el lado del receptor ponderada mediante la difraccioacuten
en el lado del receptor (veacutease el subapartado siguiente sobre el caacutelculo del teacutermino Δground(OR))
Caacutelcu lo de l teacuter mino Δ g round( SO)
(2531)
donde
mdash Aground(SO) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difraccioacuten O Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zr = zos
mdash Gpath se calcula entre S y O
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gprimepath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) Gm = Gprimepath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SprimeR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre imagen de la fuente Sprime y R calculada seguacuten se ha
indicado en el subapartado anterior sobre la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por la difraccioacuten entre S y R calculada como en el subapartado VI44b Caacutelcu lo
de l teacuter mino Δ g round( OR)
(2532)
donde
mdash Aground (OR) es la atenuacioacuten por el efecto suelo entre el punto de difraccioacuten O y el receptor R Este
teacutermino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los caacutelculos en condiciones
homogeacuteneas y en el subapartado anterior que trata sobre el caacutelculo en condiciones favorables con las
siguientes hipoacutetesis
zs = zor
mdash Gpath se calcula entre O y R
No es necesario tener en cuenta aquiacute la correccioacuten de Gprimepath ya que la fuente considerada es el punto
de difraccioacuten Por tanto Gpath debe usarse para calcular los efectos suelo incluso para el teacutermino del liacutemite
inferior de la ecuacioacuten ndash 3(1 ndash Gpath)
mdash En condiciones homogeacuteneas Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2518)
mdash En condiciones favorables Gw = Gpath en la ecuacioacuten (2517) y Gm = Gpath en la ecuacioacuten (2520)
mdash Δdif(SRprime) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y la imagen del receptor Rprime calculada como se ha
descrito en la seccioacuten anterior relativa a la difraccioacuten pura
mdash Δdif(SR) es la atenuacioacuten por difraccioacuten entre S y R calculada como se ha descrito en el subapartado
anterior sobre la difraccioacuten pura
Escenarios de bordes vert ica les
La ecuacioacuten (2521) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales)
en el caso del ruido industrial Si se da este caso se considera Adif = Δdif(SR) y se mantiene el teacutermino
Aground Asimismo Aatm y Aground deben calcularse a partir de la longitud total de la trayectoria de
propagacioacuten Adiv se calcula tambieacuten a partir de la distancia directa d Las ecuaciones (258) y (256)
respectivamente son
Δdif se utiliza en condiciones homogeacuteneas en la ecuacioacuten (2534)
R eflex ioacuten sobr e obs taacuteculos vert ica les
Aten uac i oacuten por abs o r c i oacute n
Las reflexiones sobre obstaacuteculos verticales se tratan mediante i m a g e n d e l a s fuentes Las ref lexiones
sobre las fachadas de los edificios y las barreras acuacutesticas se tratan de esta forma
Un obstaacuteculo se considera como vertical si su inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es inferior a 15deg
En el caso de reflexiones sobre objetos cuya inclinacioacuten en relacioacuten con la vertical es mayor o igual a 15deg no
se tiene en cuenta el objeto
Los obstaacuteculos en los que al menos una dimensioacuten es inferior a 05 m deben ignorarse en el caacutelculo de la
reflexioacuten salvo para configuraciones especiales 5
Noacutetese que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aquiacute Se tienen en cuenta en los caacutelculos de la atenuacioacuten
debido a los liacutemites (suelo y difraccioacuten)
Si LWS es el nivel de potencia de la fuente S y αr el coeficiente de absorcioacuten de la superficie del obstaacuteculo
como se define en la norma EN 1793-12013 entonces el nivel de potencia de la i m a g e n d e l a fuente Sprime
es igual a
LWSprime = LWS + 10 middot lg(1 ndash αr) = LWS + Arefl (2535)
donde 0 le αr lt 1
Las atenuaciones en la de propagacioacuten descritas anteriormente se aplican a este trayecto (i m a g e n d e l a
fuente - receptor) como se aplican a un trayecto directo
5 Una red de obstaacuteculos pequentildeos en un plano y a intervalos regulares constituye un ejemplo de una configuracioacuten
especial
Figura 25g
Reflexioacuten especular sobre un obstaacuteculo tratado mediante el meacutetodo de de la imagen de la fuente
(S fuente Sprime imagen de la fuente R receptor)
Aten uac i oacuten por l a r e t rod i f r acc ioacute n
En la buacutesqueda geomeacutetrica de trayectos acuacutesticos durante la reflexioacuten en un obstaacuteculo vertical (un muro o un
edificio) la posicioacuten del impacto del rayo en relacioacuten con el borde superior de este obstaacuteculo determina la
proporcioacuten maacutes o menos importante de la energiacutea reflejada efectivamente Esta peacuterdida de energiacutea sonora
cuando el rayo experimenta una reflexioacuten se denomina atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten
En caso de que se den posibles reflexiones muacuteltiples entre dos muros verticales al menos debe tenerse en
cuenta la primera reflexioacuten
Si se trata de una trinchera (veacutease por ejemplo la figura 25h) la atenuacioacuten por retrodifraccioacuten debe
aplicarse a cada reflexioacuten en los muros de contencioacuten
Figura 25h
Rayo sonoro reflejado en el orden de 4 en una pista de una viacutea en trinchera seccioacuten transversal real
(arriba) y seccioacuten transversal desplegada (abajo)
En esta representacioacuten el rayo sonoro alcanza el receptor laquopasando posteriormente a traveacutes deraquo los muros de
contencioacuten de la zanja que por tanto se puede comparar con las aperturas
Al calcular la propagacioacuten a traveacutes de una apertura el campo acuacutestico en el receptor es la suma del campo
directo y el campo difractado por los bordes de la apertura Este campo difractado garantiza la continuidad de la
transicioacuten entre el aacuterea libre y el aacuterea sombreada Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura el campo
directo se atenuacutea El caacutelculo es ideacutentico al de la atenuacioacuten mediante una barrera en el aacuterea libre
La diferencia de trayecto δprime asociada con cada retrodifraccioacuten es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S
y R con respecto a cada borde superior O en una seccioacuten transversal desplegada (veacutease la figura 25i)
δprime = ndash (SO + OR ndash SR) (2536)
Figura 25i
La diferencia de trayecto para la segunda reflexioacuten
El signo laquomenosraquo de la ecuacioacuten (2536) significa que el receptor se tiene en cuenta aquiacute en el aacuterea libre
La atenuacioacuten a traveacutes de la retrodifraccioacuten Δretrodif se obtiene mediante la ecuacioacuten (2537) que es similar a
la ecuacioacuten (2521) con notaciones reformuladas
Esta atenuacioacuten se aplica al rayo directo cada vez que laquopasa a traveacutesraquo (se ref leja) de un muro o edificio El nivel
de potencia de la imagen de la fuente Sprime es
LWprime = LW + 10 times lg(1 ndash αr) ndash Δretrodif (2538)
En configuraciones de propagacioacuten complejas pueden existir difracciones entre reflexiones o bien entre el
receptor y las reflexiones En este caso la retrodifraccioacuten de los muros se calcula al considerar la trayectoria
entre la fuente y el primer punto de difraccioacuten Rprime (considerado por tanto como el receptor en la ecuacioacuten
(2536)) Este principio se ilustra en la figura 25j
Figura 25j
La diferencia de trayecto con presencia de una difraccioacuten seccioacuten transversal real (arriba) y seccioacuten
transversal desplegada (abajo)
En caso de reflexiones muacuteltiples se antildeaden las reflexiones por cada reflexioacuten individual
Resto de los casos
26 Disposiciones generales mdash Ruido de aeronaves
261 Definiciones y siacutembolos
Aquiacute se describen algunos teacuterminos importantes atribuyeacutendoles significados generales en este documento La lista
no es completa de hecho solo se incluyen expresiones y acroacutenimos utilizados con frecuencia Otros se
describen la primera vez que aparecen
Los siacutembolos matemaacuteticos (que aparecen despueacutes de los teacuterminos) son los siacutembolos principales que se utilizan en
las ecuaciones en el texto principal Otros siacutembolos utilizados localmente en el texto y en los apeacutendices se
definen cuando se usan
Al lector se le recuerda perioacutedicamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento
Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas mdash los teacutecnicos acuacutesticos suelen definirlo como
laquosonido interferenteraquomdash en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido
mdashenergiacutea aeacuterea transmitida por el movimiento de las ondas sonoras mdash El siacutembolo -gt denota referencias
cruzadas a otros teacuterminos incluidos en la lista
Def in ic iones
AIP Publicacioacuten de informacioacuten aeronaacuteutica
Configuracioacuten de la aeronave Posicioacuten de los slats los flaps y los trenes de aterrizaje
Movimientos de aeronaves Un aterrizaje un despegue u otra accioacuten de la aeronave que
afecta a la exposicioacuten al ruido en torno a un aeroacutedromo
Datos de ruido y rendimiento
(performance) de las aeronaves
Datos que describen las caracteriacutesticas acuacutesticas y de
rendimiento (performance) de los diferentes tipos de aviones
necesarios para el proceso de modelizacioacuten Incluyen las -gt
curvas NPD e informacioacuten que permite calcular la potencia o
el empuje del reactor como una funcioacuten de la -gt
configuracioacuten del vuelo Los datos suele facilitarlos el
fabricante de la aeronave aunque cuando no es posible a
veces se obtienen de otras fuentes Si no hay datos
disponibles es habitual representar la aeronave de que se trate
adaptando los datos para una aeronave convenientemente
similar mdasha esto se hace referencia con el teacutermino
sustitucioacutenmdash
Altitud Altura por encima del nivel medio del mar Base de datos
ANP La base de datos del ruido y el rendimiento de las
aeronaves se incluye en el apeacutendice I
Nivel sonoro con ponderacioacuten A LA Escala baacutesica de nivel de sonidoruido utilizada para medir
el ruido ambiental incluido el que generan las aeronaves y en
el que se basan la mayoriacutea de las meacutetricas de las curvas de
nivel de ruido (isoacutefonas)
Trayectoria principal en tierra Una liacutenea representativa o ruta nominal que define el centro
de una banda de dispersioacuten de trayectorias
Nivel del evento sonoro de la liacutenea
base
El nivel del evento sonoro que figura en una base de datos
NPD
Liberacioacuten del freno Punto de partida de rodaje
Empuje neto corregido En un reglaje de la potencia determinado (por ejemplo EPR o
N1) el empuje neto disminuye al disminuir la densidad del
aire por lo que aumenta al aumentar la altitud del aeroplano
el empuje neto corregido es el valor al nivel del mar
Nivel de sonidoruido acumulado Una medida en decibelios del ruido recibido durante un
periacuteodo de tiempo especiacutefico en un punto cercano a un
aeropuerto con traacutefico aeacutereo en condiciones de
funcionamiento y trayectorias de vuelo normales Se calcula
mediante la acumulacioacuten de los niveles de sonidoruido del
evento que se producen en dicho punto
Suma o promedio de decibelios A veces se denomina suma o media energeacutetica o logariacutetmica
(en oposicioacuten a los valores aritmeacuteticos) Se utiliza para sumar
o calcular el promedio de cantidades expresadas en niveles
por ejemplo la suma de decibelios
Fraccioacuten de energiacutea F Relacioacuten entre la energiacutea acuacutestica recibida del segmento y la
energiacutea recibida de la trayectoria de vuelo infinita
Reglaje de potencia del motor Valor del -gt paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido
utilizado para determinar la emisioacuten de ruido que figura en la
base de datos NPD
Nivel sonoro continuo equivalente
Leq
Una medida del sonido a largo plazo Es el nivel sonoro de un
sonido continuo estable que durante un periacuteodo de tiempo
especiacutefico contiene la misma energiacutea total que el sonido
variable real
Nivel de sonidoruido del evento Una medida en decibelios de la energiacutea acuacutestica recibida por
el paso de un avioacuten -gt nivel de exposicioacuten al ruido
Configuracioacuten del vuelo = -gt Configuracioacuten de la aeronave + -gt Paraacutemetros del vuelo
Paraacutemetros del vuelo Reglaje de la potencia de la aeronave velocidad aacutengulo de
alabeo y peso
Trayectoria del vuelo La trayectoria de un avioacuten en el aire definida en tres
dimensiones normalmente con referencia a un origen en el
punto de la carrera de despegue o en el umbral de aterrizaje
Segmento de la trayectoria del vuelo Parte de la trayectoria del vuelo de una aeronave representada
a efectos de modelizacioacuten acuacutestica mediante una liacutenea recta de
longitud finita
Procedimiento del vuelo La secuencia de pasos operativos que sigue la tripulacioacuten o el
sistema de gestioacuten del vuelo expresada como cambios de la
configuracioacuten del vuelo como una funcioacuten de distancia a lo
largo de la trayectoria en tierra
Perfil del vuelo Variacioacuten de la altura del avioacuten a lo largo de la trayectoria en
tierra (a veces tambieacuten incluye cambios de -gt configuracioacuten
del vuelo) que se describe como un conjunto de -gt puntos del
perfil
Plano de tierra (O tierra nominal) Superficie de tierra horizontal a traveacutes del
punto de referencia del aeroacutedromo en el que se suelen calcular
las curvas de nivel de ruido
Velocidad respecto al suelo Velocidad del aeroplano relativa a un punto fijo en el suelo
Trayectoria en tierra Proyeccioacuten vertical de la trayectoria de vuelo en el plano de
tierra
Altura Distancia vertical entre el avioacuten y el -gt plano de tierra
Nivel sonoro integrado Tambieacuten denominado -gt nivel de exposicioacuten sonora de evento
simple
ISA Atmoacutesfera tipo internacional definida por la OACI Define la
variacioacuten de la temperatura del aire la presioacuten y la densidad
con la altura sobre el nivel medio del mar Se utiliza para
normalizar los resultados de los caacutelculos de disentildeo del avioacuten y
el anaacutelisis de los datos de prueba
Atenuacioacuten lateral Exceso de atenuacioacuten del sonido con una distancia atribuible
directa o indirectamente a la presencia de la superficie del
terreno Importante a aacutengulos bajos de elevacioacuten (del
aeroplano por encima del plano de tierra)
Nivel sonoro de ruido maacuteximo El nivel sonoro maacuteximo alcanzado durante un evento
Nivel medio del mar MSL La elevacioacuten estaacutendar de la superficie terrestre a la que hace
referencia la -gt ISA
Empuje neto La fuerza propulsora ejercida por un motor en el fuselaje
Ruido El ruido se define como sonido no deseado No obstante las
meacutetricas como el nivel sonoro con ponderacioacuten A (LA) y el
nivel efectivo de ruido percibido (EPNL) efectivamente
convierten los niveles sonoros en niveles de ruido A pesar de
la consecuente falta de rigor los teacuterminos sonido y ruido a
veces se usan indistintamente en este documento como en
otras partes sobre todo en combinacioacuten con la palabra nivel
Curvas de nivel sonoro (Isoacutefonas) Una liacutenea del valor constante del nivel sonoro de ruido
acumulado de las aeronaves en torno a un aeropuerto
Impacto del ruido Los efectos adversos del ruido en los receptores las meacutetricas
del ruido son indicadores del impacto del ruido
Iacutendice de ruido Una medida del sonido a largo plazo o acumulativo que estaacute
relacionado con (es decir se considera una variable
explicativa de) sus efectos adversos en las personas Puede
tener en cuenta en cierta medida algunos factores ademaacutes de
la magnitud del sonido (en particular la hora del diacutea) Un
ejemplo es el nivel diacutea-tarde-noche LDEN
Nivel de ruido Una medida de sonido en decibelios en una escala que indica
su sonoridad o su ruidosidad En el caso del ruido ambiental
originado por las aeronaves suelen utilizarse dos escalas
Nivel sonoro con ponderacioacuten A y nivel de ruido percibido
Estas escalas aplican diferentes ponderaciones al sonido de
distintas frecuencias a fin de simular la percepcioacuten humana
Iacutendice de ruido Una expresioacuten utilizada para describir cualquier medida de la
cantidad de ruido en la posicioacuten de un receptor
independientemente de que se trate de un uacutenico evento o de
una acumulacioacuten de ruidos durante un tiempo prolongado
Hay dos medidas del ruido de un uacutenico evento que se usan
habitualmente el nivel maacuteximo alcanzado durante el evento
o bien su nivel de exposicioacuten al ruido una medida de su
energiacutea acuacutestica total determinada por la integracioacuten temporal
Datosrelaciones ruido-potencia
distancia (NPD)
Niveles sonoros de un evento tabulados en funcioacuten de la
distancia por debajo de un aeroplano en un vuelo de nivel
constante a una velocidad de referencia en una atmoacutesfera de
referencia para cada uno de los -gt configuracioacuten de la
potencia del motor Los datos tienen en cuenta los efectos de
la atenuacioacuten acuacutestica por propagacioacuten de la onda esfeacuterica
(ley de la inversa de los cuadrados de la distancia) y la
absorcioacuten atmosfeacuterica La distancia se define como
perpendicular a la trayectoria de vuelo del aeroplano y al eje
aerodinaacutemico del ala del avioacuten (es decir en vertical por
debajo del avioacuten en vuelos sin alabeo)
Paraacutemetro de potencia relacionada
con el ruido
Paraacutemetro que describe o indica el esfuerzo de propulsioacuten
generado por el motor de una aeronave con el que se puede
relacionar de manera loacutegica la emisioacuten de potencia acuacutestica
que por lo general se denomina -gt empuje neto corregido En
este texto en general se le denomina laquopotenciaraquo o laquoreglaje de
la potenciaraquo
Significancia del ruido La contribucioacuten del segmento de la trayectoria del vuelo es
laquosignificante desde el punto de vista del ruidoraquo si afecta al
nivel de ruido del evento en la medida en que resulte
apreciable Ignorar los segmentos que no revisten importancia
desde el punto de vista del ruido produce ahorros masivos en
el procesamiento por ordenador
Observador -gt Receptor
Etapas del procedimiento Prescripcioacuten de un perfil de vuelo (los pasos incluyen cambios
de velocidad o altitud)
Punto del perfil Altura del punto final del segmento de la trayectoria del vuelo
(en un plano vertical sobre la trayectoria en tierra)
Receptor Un receptor del ruido que llega desde una fuente
principalmente en un punto en la superficie del terreno de
masa o proacutexima a ella
Atmoacutesfera de referencia Una tabulacioacuten de paraacutemetros de absorcioacuten del ruido utilizada
para normalizar los datos de NPD (veacutease el apeacutendice D)
Diacutea de referencia Un conjunto de condiciones atmosfeacutericas conforme a las
cuales se normalizan los datos de ANP
Duracioacuten de referencia Un intervalo de tiempo nominal utilizado para normalizar las
medidas del nivel de exposicioacuten al ruido de un uacutenico evento
igual a 1 segundo en el caso de -gt SEL
Velocidad de referencia Velocidad del aeroplano respecto al suelo conforme a la cual
se normalizan los datos SEL de -gt NPD
SEL -gtNivel de exposicioacuten al ruido
Nivel de exposicioacuten al ruido de evento
simple
El nivel de sonido que tendriacutea un evento si toda su energiacutea
acuacutestica se comprimiera de manera uniforme en un intervalo
de tiempo estaacutendar conocido como la -gt duracioacuten de
referencia
Terreno blando Una superficie del terreno que en teacuterminos acuacutesticos es
laquoblandaraquo por lo general el suelo cubierto de hierba que rodea
a la mayoriacutea de los aeroacutedromos Las superficies del terreno
acuacutesticamente duras es decir altamente reflectantes incluyen
el hormigoacuten y el agua La metodologiacutea de obtencioacuten de las
curvas de ruido descrita aquiacute se aplica a las condiciones de
superficies blandas
Sonido Energiacutea transmitida a traveacutes del aire mediante el movimiento
ondulatorio (longitudinal) que es percibida por el oiacutedo
Atenuacioacuten acuacutestica La reduccioacuten de la intensidad del sonido con la distancia a lo
largo de la trayectoria de propagacioacuten Entre sus las causas en
el caso del ruido de aeronaves destacan la propagacioacuten
ondulatoria esfeacuterica la absorcioacuten atmosfeacuterica y la -gt
atenuacioacuten lateral
Exposicioacuten al ruido Una medida de inmisioacuten de energiacutea acuacutestica total durante un
periacuteodo de tiempo
Nivel de exposicioacuten al ruido LAE
(Acroacutenimo SEL)
Una meacutetrica normalizada en la ISO 1996-1 o en la ISO 3891
= Un nivel de exposicioacuten al ruido de un evento simple con
ponderacioacuten A con referencia a 1 segundo
Intensidad acuacutestica La intensidad de la inmisioacuten acuacutestica en un punto se relaciona
con la energiacutea acuacutestica (e indicada mediante niveles sonoros
medidos)
Nivel sonoro Una medida de energiacutea acuacutestica expresada en unidades de
decibelio El sonido recibido se mide con o sin laquoponderacioacuten
de frecuenciaraquo a los niveles medidos con una ponderacioacuten
determinada a menudo se les denomina -gt niveles de ruido
Longitud de la etapa o del viaje Distancia hasta el primer destino de la aeronave que despega
se considera como un indicador del peso de la aeronave
Punto de partida de rodaje SOR El punto de la pista desde el cual una aeronave empieza a
despegar Tambieacuten se le denomina laquoliberacioacuten del frenoraquo
Velocidad real Velocidad real de la aeronave en relacioacuten con el aire
(= velocidad respecto al suelo con aire en calma)
Nivel de sonido continuo equivalente
corregido LeqW
Una versioacuten modificada de Leq en la que se asignan diferentes
ponderaciones al ruido que se produce durante diferentes
periacuteodos del diacutea (normalmente durante el diacutea la tarde y la
noche)
Siacutembolos
d Distancia maacutes corta desde un punto de observacioacuten hasta
un segmento de la trayectoria del vuelo
dp Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria de vuelo (distancia oblicua)
dλ Distancia a escala
Fn Empuje neto real por motor
Fnδ Empuje neto corregido por motor
h Altitud de la aeronave (por encima de MSL)
L Nivel de ruido del evento (escala indefinida)
L(t) Nivel sonoro en el i n t e r v a l o d e t i e mp o t (escala
indefinida)
LA LA(t) Un nivel de presioacuten sonora ponderado A (en el
i n t e r v a l o d e t i e mp o t) medido con ponderacioacuten
temporal slow
LAE (SEL) Nivel de exposicioacuten al ruido
LAmax Valor maacuteximo de LA(t) durante un evento
LE Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple
LEinfin Nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple determinado
en la base de datos NPD
LEPN Nivel efectivo de ruido percibido
Leq Nivel sonoro continuo equivalente
Lmax Valor maacuteximo de L(t) durante un evento
Lmaxseg Nivel maacuteximo generado por un segmento
L Distancia perpendicular desde un punto de observacioacuten
hasta la trayectoria en tierra
lg Logaritmo en base 10
N Nuacutemero de segmentos o subsegmentos
NAT Nuacutemero de eventos en los que Lmax excede un umbral
especiacutefico
P Paraacutemetro de potencia en la variable de NPD L(Pd)
Pseg Paraacutemetro de potencia relativo a un segmento concreto
q Distancia desde el inicio del segmento hasta el punto de
aproximacioacuten maacutexima
R Radio de giro
S Desviacioacuten estaacutendar
s Distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
sRWY Longitud de la pista
t Tiempo
te Duracioacuten efectiva de un uacutenico evento sonoro
t0 Tiempo de referencia para el nivel de sonido integrado
V Velocidad respecto a tierra
Vseg Velocidad respecto a tierra de segmento equivalente
Vref Velocidad respecto a tierra de referencia para la que se
definen los datos de NPD
xyz Coordenadas locales
xprimeyprimezprime Coordenadas de la aeronave
XARPYARPZARP Posicioacuten del punto de referencia del aeroacutedromo en
coordenadas geograacuteficas
z Altura de la aeronave por encima del plano de tierra o del
punto de referencia del aeroacutedromo
α Paraacutemetro utilizado para calcular la correccioacuten para el
segmento finito ΔF
β Aacutengulo de elevacioacuten de la aeronave con respecto al plano de
tierra
ε Aacutengulo de alabeo de la aeronave
γ Aacutengulo de subidabajada
φ Aacutengulo de depresioacuten (paraacutemetro de directividad lateral)
λ Longitud total del segmento
ψ Aacutengulo entre la direccioacuten del movimiento de la aeronave y
la direccioacuten hacia el observador
ξ Rumbo de la aeronave medido en sentido de las agujas del
reloj desde el norte magneacutetico
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral aire-tierra
Λ(β) Atenuacioacuten lateral aire-tierra a larga distancia
Γ(ℓ) Factor de distancia de atenuacioacuten lateral
Δ Cambio de valor de una cantidad o una correccioacuten (como se
indica en el texto)
ΔF Correccioacuten de segmento finito
ΔI Correccioacuten de la instalacioacuten del motor
Δi Ponderacioacuten para el tiempo i durante el diacutea en dB
Δrev Reversa
ΔSOR Correccioacuten del punto de partida de rodaje
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten (velocidad)
Sub iacuten d ices
1 2 Subiacutendices que denotan los valores iniciales y
finales de un intervalo o segmento
E Exposicioacuten
i Iacutendice de la suma de categoriacuteastipos de aeronaves
j Iacutendice de la suma de la trayectoria en
tierrasubtrayectoria
k Iacutendice de la suma de segmentos
max Maacuteximo
ref Valor de referencia
seg Valor especiacutefico del segmento
SOR En relacioacuten con el punto de partida de rodaje
TO Despegue
262 Marco de calidad
Prec is ioacuten de los va lo res de ent rada
Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente incluida la posicioacuten de la fuente se
determinaraacuten al menos con una precisioacuten correspondiente a una incertidumbre de plusmn 2dB(A) en el nivel de
emisiones de la fuente (dejando invariables todos los demaacutes paraacutemetros)
Uso de los va lo re s predet erminados
Al aplicar el meacutetodo los datos de entrada reflejaraacuten el uso real En general no se utilizaraacuten valores de entrada
predeterminados ni estimados En particular las trayectorias de vuelo se obtendraacuten de los datos de radar
siempre que existan y que sean de la calidad suficiente Se aceptan estimaciones y valores de entrada
predeterminados por ejemplo para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo obtenidas
por radar si la recopilacioacuten de datos reales implica costes sumamente desproporcionados
Cal idad de l software usad o para los caacute l cu los
El software utilizado para realizar los caacutelculos deberaacute acreditar la conformidad con los meacutetodos aquiacute descritos
mediante una certificacioacuten de resultados derivados de los ensayos realizados
El software utilizado para el caacutelculo de los niveles de ruido en el ambiente exterior deberaacute cumplir con los
requerimientos establecidos en la norma ISO 17534 en lo referente a calidad y garantiacutea de calidad acuacutestica y a
las recomendaciones generales para los ensayos (test) e interface de control de calidad asiacute como las
recomendaciones para la aplicacioacuten del control de calidad en la ejecucioacuten de los meacutetodos descritos en esta orden
por el software de acuerdo con la norma ISO 17534-1
27 Ruido de aeronaves
271 Objetivo y aacutembito de aplicacioacuten del documento
Los mapas de isoacutefonas o curvas de nivel de ruido se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto
del ruido de aeronaves en los aeropuertos y este impacto se indica mediante los valores de un iacutendice o una
meacutetrica de ruido especificados Una isoacutefona es una liacutenea a lo largo de la cual el valor del iacutendice de ruido es
constante El valor de iacutendice tiene en cuenta todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren
durante alguacuten periacuteodo especiacutefico de tiempo que suele medirse en diacuteas o meses
El ruido en los puntos sobre el terreno originado por el vuelo de las aeronaves que entran y salen de un
aeroacutedromo cercano depende de muchos factores Entre ellos los principales son los tipos de aeronave y su
sistema motopropulsor los procedimientos de gestioacuten de la potencia los flaps y la velocidad aerodinaacutemica
utilizados en los aeroplanos las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo
y las condiciones meteoroloacutegicas y la topografiacutea locales Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen
diferentes tipos de aviones varios procedimientos de vuelo y un rango de pesos operacionales
Las curvas de nivel de ruido se generan mediante el caacutelculo matemaacutetico de los valores del iacutendice de ruido
locales En este documento se explica detalladamente coacutemo calcular en un punto de observacioacuten los niveles
de eventos de ruido de aeronaves individuales cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave especiacutefica o un
tipo de vuelo que posteriormente son promediados o bien se acumulan para obtener los valores del
iacutendice en dicho punto L o s v a l o r e s r e q u e r i d o s d e l iacute n d i c e d e r u i d o s e o b t i e n e n mediante la
repeticioacuten de los caacutelculos seguacuten resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones procurando
maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no laquoson significativos desde el punto de vista del ruidoraquo (es
decir que no contribuyen significativamente al ruido total)
Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen
sustancialmente a la exposicioacuten global de la poblacioacuten al ruido de aeronaves y a las curvas de nivel de ruido
asociadas estas pueden excluirse Estas actividades incluyen helicoacutepteros rodaje prueba de motores y uso de
fuentes de energiacutea auxiliares Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y cuando se
dan estas circunstancias se puede realizar una evaluacioacuten de las fuentes seguacuten se describe en los
apartados 2721 y 2722
272 Esquema del documento
El proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido se ilustra en la figura 27a Las isoacutefonas se
obtienen para varios propoacutesitos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo
de los datos de entrada Las curvas de nivel de ruido que representan el impacto histoacuterico del ruido
deberaacuten obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves mdashde movimientos pesos
trayectorias de vuelo medidas por radar etcmdash Las curvas u t i l i zad as pa ra la p lan i f i cac ioacute n de
s i tuac io nes dependen maacutes de las previsiones mdashde traacutefico y trayectorias de vuelo y de las
caracteriacutesticas de rendimiento y ruido de futuras aeronavesmdash
Figura 27a
Proceso de generacioacuten de las curvas de nivel de ruido
Independientemente de la fuente de los datos de vuelo cada movimiento diferente de la aeronave llegada o
salida se define en teacuterminos de la geometriacutea de la trayectoria de vuelo y de la emisioacuten de ruido de la aeronave a
medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son praacutecticamente iguales en teacuterminos de ruido y
trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicacioacuten sencilla) La emisioacuten de ruido depende de las
caracteriacutesticas de la aeronave mdashprincipalmente de la potencia que generan sus motoresmdash La metodologiacutea
recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos En la secciones 273 a 276 se describen los
elementos de la metodologiacutea y se explica el principio de segmentacioacuten en el que se basa el nivel de ruido del
evento observado es una agregacioacuten de las contribuciones de todos los segmentos laquosignificativos desde el
punto de vista del ruidoraquo de la trayectoria de vuelo cada uno de los cuales se puede calcular con
independencia del resto En las secciones 273 a 276 tambieacuten se describen los requisitos de los datos de
entrada para calcular un conjunto de isoacutefonas de ruido Las especificaciones detalladas de los datos
operativos necesarios se describen en el apeacutendice A
La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados
previamente se describe en las secciones 277 a 2713 Esto implica la aplicacioacuten de anaacutelisis del rendimiento
(performance) del vuelo de la aeronave y las ecuaciones para ello se detallan en el apeacutendice B Las trayectorias
de vuelo estaacuten sujetas a una variabilidad importante mdashlas aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan
en abanico debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosfeacutericas el peso de las aeronaves y
los procedimientos de funcionamiento las limitaciones de control del traacutefico aeacutereo etc Esto se tiene en
cuenta mediante la descripcioacuten estadiacutestica de cada trayectoria de vuelo mdashcomo una trayectoria central o
laquoprincipalraquo acompantildeada de un conjunto de trayectorias dispersasmdash Esto tambieacuten se explica en las secciones
277 a 2713 con referencia a informacioacuten adicional que consta en el apeacutendice C
En las secciones 2714 a 2719 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un
uacutenico evento mdashel ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronavemdash En el
apeacutendice D se trata la realizacioacuten de nuevos caacutelculos de los datos de NPD para condiciones distintas de las de
referencia En el apeacutendice E se explica la fuente de dipolo acuacutestico utilizada en el modelo para definir la
radiacioacuten de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita
Las aplicaciones de las relaciones de modelizacioacuten descritas en los capiacutetulos 3 y 4 requieren aparte de las
trayectorias de vuelo pertinentes datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuestioacuten
El caacutelculo fundamental consiste en determinar el nivel de ruido del evento para un uacutenico movimiento de la
aeronave en un uacutenico punto de observacioacuten Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en
el conjunto de puntos establecido abarcando el alcance esperado de las curvas de nivel de ruido requeridas En
cada punto se agregan los niveles del evento o se calcula un promedio hasta alcanzar un laquonivel acumulativoraquo o
el valor del iacutendice de ruido Esta parte del proceso se describe en las secciones 2720 y 2723 a 2725
En las secciones 2726 a 2728 se resumen las opciones y los requisitos para vincular las curvas de nivel los
de ruido a los valores del iacutendice de ruido obtenidos para el conjunto de puntos Tambieacuten se ofrece orientacioacuten
acerca de la generacioacuten de curvas de nivel y del procesamiento posterior
273 Concepto de segmentacioacuten
Para una aeronave especiacutefica la base de datos contiene relaciones de ruido-potencia-distancia (NPD) Estas
definen para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosfeacutericas de referencia y en
una configuracioacuten de vuelo especiacutefica los niveles de los eventos tanto los maacuteximos como los integrados en
el tiempo directamente debajo de la aeronave 6 en funcioacuten de la distancia A efectos de modelizacioacuten del
ruido toda la potencia de propulsioacuten significativa se representa mediante un paraacutemetro de potencia
relacionado con el ruido el paraacutemetro que se suele utilizar es el empuje neto corregido Los niveles de ruido del
evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar en primer lugar las
diferencias entre las condiciones atmosfeacutericas reales (es decir modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los
niveles de exposicioacuten al ruido) la velocidad de la aeronave y en segundo lugar para los puntos del receptor que
no estaacuten directamente debajo de la aeronave las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y
lateralmente Esta uacuteltima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalacioacuten del motor) y a la
atenuacioacuten lateral No obstante los niveles de ruido del evento ajustados continuacutean refiriendose solo al ruido
total de la aeronave en vuelo uniforme
La segmentacioacuten es el proceso mediante el cual el modelo de caacutelculo de curvas de nivel de ruido recomendado
adapta la relacioacuten de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza
llega a un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme es decir una a lo largo de la cual variacutea la
configuracioacuten del vuelo de la aeronave A los efectos de calcular el nivel de ruido del evento originado por el
movimiento de una aeronave la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos
rectiliacuteneos continuos cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria
infinita para las que se conocen la relacioacuten de NPD y los ajustes laterales El nivel maacuteximo del evento es
sencillamente el maacutes alto de los valores de los segmentos individuales El nivel integrado en el tiempo de
ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un nuacutemero suficiente de segmentos es decir los que
realizan una contribucioacuten significativa al ruido total del evento
6 En realidad debajo de la aeronave en perpendicular al eje aerodinaacutemico del ala y a la direccioacuten del vuelo se considera en vertical
por debajo de la aeronave en vuelo sin viraje (es decir sin alabeo)
El meacutetodo para estimar cuaacutendo contribuye el ruido de un segmento finito al nivel del r u i d o t o t a l
d e l evento integrado es puramente empiacuterico La fraccioacuten de la energiacutea F mdashel ruido del segmento expresado
como una proporcioacuten del ruido de la trayectoria infinita totalmdash se describe mediante una expresioacuten
relativamente sencilla basada en la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la laquovistaraquo del segmento
desde el receptor Una razoacuten por la cual un meacutetodo empiacuterico sencillo resulta conveniente es que por norma
general la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar maacutes proacuteximo mdashel punto de
aproximacioacuten maacutexima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus
extremos)mdash Esto significa que los caacutelculos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez
maacutes a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisioacuten significativamente
274 Trayectorias del vuelo Pistas y perfiles
En el contexto de modelizacioacuten una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripcioacuten completa del movimiento de
la aeronave en espacio y tiempo 7 Junto con la traccioacuten propulsiva (u otro paraacutemetro de potencia relacionado
con el ruido) constituye la informacioacuten necesaria para calcular el ruido generado La trayectoria en tierra es la
proyeccioacuten vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno Se combina con el perfil de vuelo vertical para
crear una trayectoria de vuelo en 3D Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten es necesario describir la
trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos
contiguos La forma en que se realiza la segmentacioacuten depende de la necesidad de equilibrar la precisioacuten y la
eficacia mdashes necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se
minimizan los liacutemites de caacutelculo y los requisitos de datosmdash Es necesario definir cada segmento mediante
coordenadas geomeacutetricas de sus puntos finales y los paraacutemetros de la velocidad asociada y la potencia del motor
de la aeronave (de los que depende la emisioacuten de ruido) Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor
pueden determinarse de varias formas la primera de ellas implica a) la siacutentesis de una serie de pasos procedishy
mentales y b) el anaacutelisis de los datos del perfil de vuelo medido
Para la siacutentesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hipoacutetesis de) las trayectorias en tierra
y sus dispersiones laterales los procedimientos de gestioacuten de la velocidad los flaps y el empuje la elevacioacuten del
aeropuerto y la temperatura del viento y del aire Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los
paraacutemetros aerodinaacutemicos y de propulsioacuten necesarios se facilitan en el apeacutendice B Cada ecuacioacuten contiene
coeficientes (o constantes) que se basan en datos empiacutericos para cada tipo de aeronave especiacutefico Las
ecuaciones de rendimiento aerodinaacutemico del apeacutendice B permiten considerar cualquier combinacioacuten razonable
del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave incluidas las operaciones de los diferentes
pesos brutos de despegue
El anaacutelisis de los datos medidos (b) por ejemplo a partir de los registros de datos de vuelos radares u otros
equipos de seguimiento de la aeronave implica laquoingenieriacutea inversaraquo efectivamente una inversioacuten del proceso de
siacutentesis (a) En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motopropulsor en los extremos de los
segmentos del vuelo mediante la integracioacuten de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodinaacutemicas que actuacutean
sobre el fuselaje las fuerzas se calculan mediante la diferenciacioacuten de los cambios de altura y velocidad del
fuselaje Los procedimientos para procesar la informacioacuten de la trayectoria del vuelo se describen en la
seccioacuten 2712
En una uacuteltima aplicacioacuten del modelizado del ruido cada vuelo individual en teoriacutea podriacutea representarse de
manera independiente de esta forma se garantizariacutea una contabilizacioacuten precisa de la dispersioacuten espacial de las
trayectorias de vuelos un aspecto que puede resultar muy importante No obstante para mantener el tiempo de
utilizacioacuten del ordenador y de preparacioacuten de los datos dentro de unos liacutemites razonables es una praacutectica
habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un nuacutemero reducido de
laquosubtrayectoriasraquo desplazadas lateralmente (La dispersioacuten vertical normalmente se representa
satisfactoriamente mediante el caacutelculo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles
verticales)
275 Rendimiento y ruido de las aeronaves
La base de datos ANP tratada en el apeacutendice I abarca la mayoriacutea de los tipos de aeronaves existentes Si se trata
de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente pueden representarse mediante los
datos de otras aeronaves que suelen ser similares
7 El tiempo se contabiliza mediante la velocidad de la aeronave
La base de datos ANP incluye laquopasos procedimentalesraquo predeterminados para permitir la creacioacuten de perfiles de
vuelos al menos para un procedimiento comuacuten de salida de reduccioacuten de ruidos Las entradas maacutes recientes de
la base de datos abarcan dos procedimientos distintos de salida de reduccioacuten de ruidos
276 Operaciones del aeropuerto y de las aeronaves
Los datos especiacuteficos seguacuten el caso a partir de los cuales se calculan las curvas de nivel de ruido para
un escenario particular de aeropuerto comprenden lo siguiente
Datos g enera les de los aeropuer to s
mdash El punto de referencia del aeroacutedromo (solo para situar el aeroacutedromo en las coordenadas geograacuteficas
apropiadas) El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas
utilizado en el procedimiento de caacutelculo
mdash La altitud de referencia del aeroacutedromo (= altitud del punto de referencia del aeroacutedromo) Se trata de la altitud
del plano de tierra nominal con respecto al cual se determinan las curvas de nivel de ruido en
ausencia de correcciones topograacuteficas
mdash Los paraacutemetros meteoroloacutegicos medios en el punto de referencia del aeroacutedromo o proacuteximos a dicho punto
(temperatura humedad relativa velocidad media del viento y direccioacuten del viento)
Datos de la p is ta
Para cada pista
mdash Designacioacuten de la pista
mdash Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
mdash Gradiente medio direccioacuten y longitud de la pista
mdash Ubicacioacuten del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje 8
Datos de l a t r ayecto ri a en t ierra
Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de
tierra (horizontal) La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes
esteacuten disponibles o no Si lo estaacuten es necesario establecer una trayectoria principal fiable y las
subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante anaacutelisis estadiacutesticos de los datos En cambio si no
se encuentran disponibles las trayectorias principales suelen crearse a partir de informacioacuten procedimental
apropiada por ejemplo mediante la utilizacioacuten de procedimientos de salida normalizados por instrumentos
que constan en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica Esta descripcioacuten convencional incluye la siguiente
informacioacuten
mdash Designacioacuten de la pista desde la que se origina la trayectoria
mdash Descripcioacuten del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
mdash Longitud de los segmentos (para giros radios y cambios de direccioacuten)
Esta informacioacuten constituye el miacutenimo necesario para definir la trayectoria principal No obstante los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios Por tanto debe representarse la dispersioacuten lateral y se precisa la siguiente informacioacuten adicional
mdash Anchura de la banda de dispersioacuten (u otra estadiacutestica de dispersioacuten) en cada extremo del segmento
8 Los umbrales desplazados se pueden tener en cuenta mediante la definicioacuten de pistas adicionales
mdash Nuacutemero de subtrayectorias
mdash Distribucioacuten de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal
Datos de l t r aacutefico aeacutereo Los datos del traacutefico aeacutereo son
mdash el periacuteodo de tiempo cubierto por los datos y
mdash el nuacutemero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo
subdividido por 1) el p e r iacute o d o del diacutea seguacuten proceda apropiado a los descriptores de ruido especiacuteficos 2) para salidas pesos operativos o longitudes de las etapas y 3) procedimientos operativos si procede
La mayoriacutea de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir los movimientos de la aeronave) se definan como valores diarios medios durante los periacuteodos especiacuteficos del diacutea (por ejemplo el diacutea la tarde y la noche) veacuteanse las secciones 2723 a 2725 Datos t opogr aacuteficos El terreno alrededor de la mayoriacutea de los aeropuertos es relativamente llano No obstante no siempre es el caso y algunas veces puede resultar necesario tener en cuenta las variaciones de la elevacioacuten del terreno en relacioacuten a la elevacioacuten de referencia del aeropuerto El efecto de la elevacioacuten del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximacioacuten donde la aeronave opera a altitudes relativamente bajas Los datos de la elevacioacuten del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (xyz) para una malla rectangular de un paso de malla determinado No obstante es probable que los paraacutemetros de la malla de elevacioacuten difieran de los de la malla utilizada para calcular el ruido En su caso se puede utilizar una interpolacioacuten lineal para calcular las coordenadas z apropiadas a la malla de caacutelculo El anaacutelisis integral de los efectos del terreno con desniveles marcados en la propagacioacuten sonora es complejo y estaacute fuera del alcance de este meacutetodo La irregularidad moderada se puede tener en cuenta suponiendo un terreno laquopseudonivelraquo es decir simplemente aumentando o reduciendo el nivel del plano de tierra a la elevacioacuten del terreno local (en relacioacuten con el plano de tierra de referencia) en cada punto del receptor (veacutease la seccioacuten 274) Condiciones de r eferencia Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia estaacutendar que se usan ampliamente para estudios de ruido en aeropuertos (veacutease el apeacutendice D) Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos de NPD 1) Presioacuten atmosfeacuterica 101325 kPa (1 01325 mb)
2) Absorcioacuten atmosfeacuterica Paraacutemetros de atenuacioacuten enumerados en el cuadro D-1 del apeacutendice D
3) Precipitaciones Ninguna
4) Velocidad del viento Menos de 8 ms (15 nudos)
5) Velocidad respecto a tierra 160 nudos
6) Terreno local Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un
radio de varios kiloacutemetros de las trayectorias en tierra de las aeronaves
Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 12 m por encima de la superficie del terreno No obstante no es necesario prestar especial atencioacuten a esto ya que a efectos de modelizacioacuten se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor 9 Las comparaciones entre los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones medias de la superficie cercana presentan las siguientes caracteriacutesticas
mdash Temperatura del aire inferior a 30 degC
mdash Producto de la temperatura del aire (degC) y humedad relativa (porcentaje) superior a 500
mdash Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)
Se estima que estas caracteriacutesticas engloban las condiciones encontradas en la mayoriacutea de los principales aeropuertos del mundo En el apeacutendice D se ofrece un meacutetodo para convertir los datos de NPD en condiciones medias locales que estaacuten fuera de este rango pero en casos extremos se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave Cond ic ione s de re f e renc ia pa r a l o s da tos d e l mot o r y l a ae rod i naacute mic a de l a a e r on av e 1) Elevacioacuten de la pista Nivel medio del mar
2) Temperatura del aire 15 degC
3) Peso bruto en despegue Como se define en funcioacuten de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
4) Peso bruto en aterrizaje 90 del peso bruto maacuteximo en aterrizaje
5) Motores con empuje Todos A pesar de que los datos del motor y aerodinaacutemicos de ANP se basan en estas condiciones se pueden usar como tabulados estos para elevaciones de la pista dist intas de las de referencia y temperaturas promedio medias del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisioacuten de l a s c u r v a s d e l o s n i v e l e s m e d i o s d e r u i d o a c u m u l a d o s (Veacutease el apeacutendice B) La base de datos de ANP tabula los datos aerodinaacutemicos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores A pesar de que para caacutelculos del ruido total acumulado los datos aerodinaacutemicos deben ajustarse para otros pesos brutos el caacutelculo de los perfiles del vuelo en despegue y ascenso usando los procedimientos descritos en el apeacutendice B debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados
277 Descripcioacuten de la trayectoria del vuelo
El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria
de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad Como norma un movimiento
modelizado representa un subconjunto del traacutefico total del aeropuerto por ejemplo un nuacutemero de
movimientos ideacutenticos (asumidos como tales) con el mismo tipo de aeronave peso y procedimiento operativo
sobre una uacutenica trayectoria en tierra Dicha trayectoria puede ser una de varias laquosubtrayectoriasraquo dispersas
utilizadas para modelizar lo que realmente es una dispersioacuten de trayectorias siguiendo una ruta designada Las
dispersiones de la trayectoria en tierra los perfiles verticales y los paraacutemetros operativos de la aeronave se
determinan a partir de los datos del escenario de entrada junto con los datos de la aeronave extraiacutedos de la
base de datos de ANP
Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido procedente de una aeronave
que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad
constantes Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del aacuterea terminal caracterizadas por
9 A veces se piden niveles calculados a 4 m o maacutes La comparacioacuten de las medidas a 12 m y a 10 m y el caacutelculo teoacuterico de los efectos
de suelo revelan que las variaciones del nivel de exposicioacuten al ruido con ponderacioacuten A son relativamente insensibles a la altura del receptor Las variaciones suelen ser inferiores a un decibelio salvo si el aacutengulo maacuteximo de la incidencia de sonido es inferior a 10deg y si el espectro ponderado A en el receptor tiene su nivel maacuteximo dentro del rango comprendido entre 200 Hz y 500 Hz Dicha variabilidad dominada por una baja frecuencia puede producirse por ejemplo a largas distancias para motores con una relacioacuten de derivacioacuten baja y para motores de heacutelice con tonos de frecuencia baja discretos
cambios frecuentes de potencia y velocidad cada trayectoria se divide en segmentos rectiliacuteneos finitos las
contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posicioacuten del observador
278 Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuracioacuten del vuelo
La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geomeacutetricos de
la radiacioacuten y la propagacioacuten del sonido entre la aeronave y el observador Con un peso particular y en
condiciones atmosfeacutericas particulares la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de
potencia flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gestioacuten automaacutetica del vuelo) a fin de
seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de traacutensito aeacutereo (CTA) en virtud
de los procedimientos operativos estaacutendar del operador de aeronaves Estas instrucciones y acciones dividen la
trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales En el plano horizontal implican
tramos rectos especificados como una distancia hasta el proacuteximo giro y los proacuteximos giros definida por el
radio y el cambio de rumbo En el plano vertical los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia
considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de f laps y
potencia especificados A menudo a las coordenadas verticales correspondientes las denomina puntos de perfil
Para la modelizacioacuten del ruido se genera informacioacuten sobre la trayectoria del vuelo mediante la siacutentesis de un
conjunto de pasos procedimentales (es decir los que sigue el piloto) o mediante el anaacutelisis de los datos de los
radares mdashmedidas fiacutesicas de las trayectorias de vuelo reales en el airemdash Con independencia del meacutetodo que se
utilice las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas Su forma
horizontal (es decir su proyeccioacuten bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el
itinerario entrante y saliente Su forma vertical obtenida mediante los puntos de perfil y los paraacutemetros de
vuelo asociados de velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia en conjunto definen el perfil del vuelo
que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador La
trayectoria del vuelo se crea mediante la fusioacuten del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra
bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional
Cabe recordar que para un conjunto de pasos procedimentales determinado el perfil depende de la trayectoria
en tierra por ejemplo con el mismo empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su
vez que el vuelo en liacutenea recta Aunque en este documento se explica coacutemo tener en cuenta esta dependencia
hay que reconocer que ello supondriacutea por norma general una excesiva sobrecarga de caacutelculo y los usuarios
pueden preferir asumir que a efectos de modelizacioacuten del ruido el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra
pueden tratarse como entidades independientes es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ninguacuten
giro No obstante es importante determinar los cambios del aacutengulo de alabeo que los giros necesitan porque
esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisioacuten de sonido
El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometriacutea del segmento en
relacioacuten con el observador y la configuracioacuten del vuelo de la aeronave Pero estos paraacutemetros estaacuten
interrelacionados de hecho un cambio en uno causa un cambio en el otro y es necesario garantizar que en
todos los puntos de la trayectoria la configuracioacuten de la aeronave estaacute en consonancia con su movimiento a lo
largo de la trayectoria
En la siacutentesis de la trayectoria de un vuelo es decir al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de
laquopasos procedimentalesraquo que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor el aacutengulo de
los flaps y la velocidad vertical o de aceleracioacuten lo que hay que calcular es el movimiento En el anaacutelisis de la
trayectoria de un vuelo se da el caso contrario es necesario calcular la potencia del motor a partir del
movimiento observado de la aeronave seguacuten los datos del radar o en algunas ocasiones en estudios especiales
a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el uacuteltimo caso la potencia del motor
suele formar parte de los datos) En ambos casos las coordenadas y los paraacutemetros del vuelo en todos los
puntos finales del segmento deben introducirse en el caacutelculo del ruido
En el apeacutendice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que actuacutean sobre una aeronave y su
movimiento y se explica coacutemo se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las
trayectorias de los vuelos Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del apeacutendice B en que se tratan)
son el empuje en tierra al despegar (B5) el ascenso a una velocidad constante (B6) la aceleracioacuten en ascenso y la
retraccioacuten de los flaps (B8) la aceleracioacuten en ascenso despueacutes de la retraccioacuten de los flaps (B9) el descenso y la deceleracioacuten
(B10) y aproximacioacuten final de aterrizaje (B11)
Inevitablemente la modelizacioacuten praacutectica implica grados variables de simplificacioacuten mdashel requisito para ello
depende de la naturaleza de la aplicacioacuten del meacutetodo de la importancia de los resultados y de los recursos
disponiblesmdash Un supuesto simplificado general incluso en las aplicaciones maacutes elaboradas es que al calcular
la dispersioacuten de la trayectoria del vuelo los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias
son los mismos que los de la trayectoria principal Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (veacutease la
seccioacuten 2711) esto reduce los caacutelculos masivos que implican una penalizacioacuten sumamente pequentildea en
teacuterminos de confianza
279 Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos
Datos de radares
Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad es difiacutecil
obtenerlos a efectos de modelizacioacuten del ruido y por lo que los datos de los radares pueden considerarse como
la fuente de informacioacuten de maacutes faacutecil acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire en los aeropuertos 10 Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisioacuten de la trayectoria del
vuelo y del ruido en los aeropuertos actualmente se usan cada vez maacutes a efectos de modelizacioacuten del ruido
El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de
coordenadas de posicioacuten a intervalos iguales al periacuteodo de rotacioacuten del escaacutener de radar normalmente en torno
a 4 segundos La posicioacuten de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares mdashdistancia
y acimutmdash a partir de las sentildeales de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele
transformarlas en coordenadas cartesianas) su altura 11 se mide por medio del altiacutemetro propio del avioacuten
y se transmite al ordenador de control del traacutefico aeacutereo mediante un transpondedor de radar No obstante los
errores de posicioacuten inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resolucioacuten de datos limitados
resultan importantes (a pesar de que no tiene ninguna consecuencia para los fines previstos de control del
traacutefico aeacutereo) Por lo tanto si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave
especiacutefica es preciso suavizar los datos mediante una teacutecnica apropiada para el ajuste de curvas No obstante a
efectos de modelizacioacuten del ruido suele ser necesario realizar una descripcioacuten estadiacutestica de la dispersioacuten de
las trayectorias de los vuelos por ejemplo para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un
tipo de aeronave especiacutefica En este aacutembito los errores de mediciones asociados con las estadiacutesticas
correspondientes pueden reducirse hasta ser irrelevantes mediante procesos de determinacioacuten del promedio
Etap as de l proced imiento
En muchos casos no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funcioacuten de los datos del radar
porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios o bien porque se trata de un futuro escenario para
el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes
A falta de datos de radar o cuando su uso resulta inapropiado es necesario calcular las trayectorias de los
vuelos conforme al material guiacutea operativo por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las
publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave lo que aquiacute se
denomina como etapas del procedimiento Cuando proceda las autoridades de control del traacutefico aeacutereo y los
operadores de la aeronave proporcionaraacuten asesoramiento acerca de coacutemo interpretar dicho material
2710 Sistemas de coordenadas
S i s tema de coor denadas loca l
El sistema de coordenadas locales (xyz) es el cartesiano y tiene su origen (000) en el punto de referencia del
aeroacutedromo (XARPYARPZARP) donde ZARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano
del terreno nominal sobre el cual suelen calcularse las curvas de nivel de ruido El rumbo de la aeronave ξ en
el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magneacutetico (veacutease la figura 27b)
Todas las ubicaciones del observador la malla de caacutelculo baacutesica y los puntos se expresan en coordenadas locales 12
10 Los registradores de datos de vuelos de aeronaves ofrecen datos de operacioacuten integrales No obstante no son de faacutecil acceso y su disponibilidad resulta
costosa por tanto su uso a efectos de modelizacioacuten del ruido suele restringirse a estudios para el desarrollo de modelos y proyectos especiales 11 Por lo general esto se mide como altitud sobre MSL (es decir en relacioacuten a 1013 mB) y se corrige con respecto a la elevacioacuten del aeropuerto
mediante el sistema de supervisioacuten del aeropuerto 12 Normalmente los ejes de las coordenadas locales son paralelos al eje del mapa en el que se dibujan las isoacutefonas No obstante a veces resulta uacutetil elegir el
eje x paralelo a una pista a fin de obtener curvas simeacutetricas sin utilizar una malla de caacutelculo fina (veacuteanse las secciones 2726 a 2728)
Figura 27b
Sistema de coordenadas locales (xyz) y coordenadas fijas de la trayectoria en tierra
S i s tema de coor denadas f i j as de l a t r ayec tori a en t ierra
Esta coordenada es especiacutefica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la
trayectoria en la direccioacuten del vuelo En las trayectorias de despegue S se mide desde el inicio de la rodadura y
en el caso de las trayectorias de aterrizaje desde el umbral de aterrizaje Por tanto S resulta negativo en las
siguientes zonas
mdash detraacutes del punto de partida de rodaje en las salidas
mdash antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las llegadas
Los paraacutemetros operativos del vuelo tales como la altura la velocidad y el reglaje de la potencia se expresan
en funcioacuten de s
S i s tema de coor denadas de l av ioacuten
El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime) tiene su origen en la ubicacioacuten real del avioacuten El
sistema axial se define mediante el aacutengulo de subida γ la direccioacuten del vuelo ξ y el aacutengulo de alabeo ε (veacutease la
figura 27c)
Figura 27c
Sistema de coordenadas fijas del avioacuten (xprimeyprimezprime)
S aterrizaje S despegue
Consideracioacuten de l a topograf iacute a
En los casos en que es necesario tener en cuenta la topografiacutea (veacutease la seccioacuten 276) es necesario reemplazar la
coordenada de la altura del avioacuten z por zprime = z ndash zo (donde zo la coordenada z es la ubicacioacuten del observador
O) al calcular la distancia de propagacioacuten d La geometriacutea entre el avioacuten y el observador se ilustra en
la figura 27d Para consultar las definiciones de d y ℓ veacuteanse las secciones 2714 a 271913
Figura 27d
Elevacioacuten del terreno a la (izquierda) y en el lateral (derecho) de la trayectoria en tierra
(El plano de tierra nominal z = 0 pasa a traveacutes del punto de referencia del aeroacutedromo O es la ubicacioacuten del
observador)
(1) Si se trata de terrenos no nivelados es posible que el observador esteacute por encima del avioacuten en cuyo caso para calcular la propagacioacuten
del sonido zprime (y el aacutengulo de elevacioacuten correspondiente β veacutease el capiacutetulo 4) el resultado es igual a cero
2711 Trayectorias en tierra
Trayec tori as princ ip a les
La trayectoria principal define el centro de la banda de dispersioacuten de las trayectorias que sigue el avioacuten con una
ruta A efectos de modelizacioacuten del ruido del avioacuten se define i) mediante datos operativos prescriptivos como
las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informacioacuten aeronaacuteutica o ii) mediante
anaacutelisis estadiacutesticos de los datos de radar tal como se explica en la seccioacuten 279 cuando se encuentren
disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizacioacuten Crear la
trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla ya que estas prescriben una
secuencia de tramos rectos mdashdefinidos por la longitud y el rumbomdash o arcos circulares definidos por la
velocidad de viraje y el cambio de rumbo veacutease la figura 27e para consultar una ilustracioacuten
Figura 27e
Geometriacutea de la trayectoria en tierra en teacuterminos de virajes y segmentos rectos
13 En terrenos desnivelados puede ser posible que el observador se situacutee por encima de la aeronave En este caso para calcular la propagacioacuten sonora se
considera zrsquo (y el correspondiente aacutengulo de elvacioacuten β ndash ver Capiacutetulo 4) igual a cero
Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea maacutes compleja en primer lugar porque se
hacen virajes reales a una velocidad variable y en segundo lugar porque su liacutenea se oscurece por la dispersioacuten
de los datos Como bien se ha explicado auacuten no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una
praacutectica habitual asociar segmentos ya sean rectos o curvados con las posiciones medias calculadas a partir de
los cortes transversales de las liacuteneas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta Es posible que
los algoritmos informaacuteticos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro pero por el
momento compete al modelista decidir cuaacutel es la mejor manera de utilizar los datos disponibles Un factor
importante es que la velocidad del avioacuten y el radio de viraje indican el aacutengulo de alabeo y como se observaraacute en
la seccioacuten 2719 las asimetriacuteas de la radiacioacuten sonora en torno a la trayectoria del vuelo influyen en el ruido
en tierra asiacute como la posicioacuten de la trayectoria del vuelo
En teoriacutea la transicioacuten perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisariacutea de una aplicacioacuten
instantaacutenea del aacutengulo de alabeo ε que fiacutesicamente resulta imposible En realidad el aacutengulo de alabeo tarda un
tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad especiacutefica y el radio de viraje r
durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r A efectos de modelizacioacuten puede ignorarse la
transicioacuten del radio y suponerse que el aacutengulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor
inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el proacuteximo valor de ε al final del viraje14
Dispersioacuten de la trayectoria
Cuando sea posible las definiciones de la dispersioacuten lateral y de las subtrayectorias representativas se basaraacuten en
experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio normalmente a traveacutes del anaacutelisis de las
muestras de datos de radar El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta Las viacuteas de salida se
caracterizan por una dispersioacuten lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizacioacuten
precisa Las rutas de llegada se unen en una banda muy estrecha sobre la ruta de aproximacioacuten final y suele ser
suficiente representar todas las llegadas mediante una uacutenica trayectoria No obstante si las dispersiones en el
aterrizaje son amplias es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma
que las rutas de salida
Es una praacutectica comuacuten tratar los datos (informacioacuten) para una uacutenica ruta como una muestra de una uacutenica
poblacioacuten (estadiacutestica) es decir realizar la representacioacuten mediante una trayectoria principal y un conjunto
de subtrayectorias dispersas No obstante si la inspeccioacuten indica que los datos de las diferentes categoriacuteas de
aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo en caso de que un avioacuten grande y pequentildeo
tenga radios de viraje bastante diferentes) seriacutea conveniente realizar otra subdivisioacuten de los datos en
diferentes bandas de dispersioacuten Para cada banda las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en
funcioacuten de la distancia a partir del origen entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria
principal y un nuacutemero apropiado de subtrayectorias dispersas en funcioacuten de las estadiacutesticas de distribucioacuten
Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersioacuten de la trayectoria ante la ausencia
de datos de bandas de dispersioacuten medidos debe definirse una dispersioacuten lateral a la trayectoria principal y
perpendicular a ella mediante una funcioacuten de distribucioacuten convencional Los valores calculados de los iacutendices de
ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribucioacuten lateral la distribucioacuten normal (de
Gauss) ofrece una descripcioacuten adecuada de bandas de dispersioacuten medidas por radar
14 Compete al usuario decidir cuaacutel es la mejor manera de aplicar esta cuestioacuten ya que ello dependeraacute de la forma en que se definan los
radios de viraje Cuando el punto de partida es una secuencia de tramos circulares o rectos una opcioacuten relativamente sencilla es insertar los
segmentos de transicioacuten del aacutengulo de alabeo al inicio del viraje y al final donde el avioacuten rueda a una velocidad constante (por ejemplo
expresada en degm o degs)
Normalmente se usa una aproximacioacuten discreta de siete puntos (es decir que representa la dispersioacuten lateral
mediante seis subtrayectorias con la misma separacioacuten alrededor de la trayectoria principal) La separacioacuten de las
subtrayectorias depende de la desviacioacuten estaacutendar de la funcioacuten de dispersioacuten lateral
En el caso de las trayectorias con una distribucioacuten normal y una desviacioacuten estaacutendar S el 988 de las
trayectorias se encuentran dentro de un corredor con liacutemites ubicado a plusmn 25timesS En el cuadro 27a se indica la
separacioacuten de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una En el
apeacutendice C se ofrecen los valores para los otros nuacutemeros de subtrayectorias
Cuadro 27a
Porcentajes de movimientos para una funcioacuten de distribucioacuten normal con una desviacioacuten estaacutendar S
para siete subtrayectorias (la trayectoria principal es la subtrayectoria 1)
Nuacutemero de
subtrayectoria
Ubicacioacuten de la
subtrayectoria
Porcentaje de movimientos
en la subtrayectoria
7
ndash 214 times S
3
5
ndash 143 times S
11
3
ndash 071 times S
22
1
0
28
2
071 times S
22
4
143 times S
11
6
214 times S
3
La desviacioacuten estaacutendar S es una funcioacuten de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal Se puede
especificar mdashjunto con la descripcioacuten de la trayectoria principalmdash en la ficha de datos de la trayectoria del
vuelo que se encuentra en el apeacutendice A3 Ante la ausencia de los indicadores de la desviacioacuten normal mdashpor
ejemplo a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparablesmdash se recomiendan los
valores siguientes
Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados
S(s) = 0055 s ndash 150 for 2700 m le s le 30000 m
S(s) = 1500 for s gt 30000 m (271)
Para trayectorias que implican virajes de maacutes de 45 grados
S(s) = 0128 s ndash 420 for 3300 m le s le15000 m
S(s) = 1500 m for s gt 15000 m
para
para para
para
para
(272)
Por cuestiones praacutecticas se a s u me e l v a lo r 0 p a r a S(s) entre el punto de partida de rodaje y
s = 2700 m o s = 3300 m en funcioacuten de la cantidad de virajes Las rutas que comprenden maacutes de un viraje
deben tratarse en funcioacuten de la ecuacioacuten (272) Para los aterrizajes puede obviarse la dispersioacuten lateral dentro
de los 6 000 m de la toma de contacto
2712 Perfiles de vuelos
El perfil del vuelo es una descripcioacuten del movimiento del avioacuten en el plano vertical por encima de la trayectoria
en tierra en teacuterminos de su posicioacuten velocidad aacutengulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor Una de las
tareas maacutes importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definicioacuten de perfiles de vuelo que
satisfagan correctamente los requisitos de la aplicacioacuten de la modelizacioacuten de una manera eficiente y sin
emplear mucho tiempo ni demasiados recursos Naturalmente para conseguir una alta precisioacuten los perfiles
tienen que reflejar fielmente las operaciones del avioacuten que pretenden representar Para ello se precisa
informacioacuten fiable sobre las condiciones atmosfeacutericas los tipos de avioacuten y las versiones pesos operativos (o
de operacioacuten) y procedimientos operativos ( o de operacioacuten) mdash las variaciones de empuje y configuracioacuten de
los flaps y compensaciones entre cambios de altitud y velocidadmdash calculando el promedio de todos los
factores con respecto a los periacuteodos de tiempo pertinentes A menudo no se encuentra disponible informacioacuten
detallada pero esto no plantea necesariamente un obstaacuteculo incluso aunque siacute se encuentren disponibles
el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisioacuten y el nivel de detalle de la informacioacuten de
entrada que necesita y utiliza para obtener las curvas de nivel de ruido
La siacutentesis de los perfiles de vuelos de las laquoetapas del procedimientoraquo obtenidos de la base de datos de ANP o
que proporcionan los operadores del avioacuten se describe en la seccioacuten 2713 y en el apeacutendice B Dicho proceso
que suele ser el uacutenico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles ofrece la
geometriacutea de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados Normalmente puede
asumirse que todos los aviones (iguales) de una determinada banda de dispersioacuten independientemente
de que esteacuten asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas siguen el perfil de la trayectoria
principal
Maacutes allaacute de la base de datos de ANP que ofrece informacioacuten predeterminada sobre las etapas del procedimiento
los operadores del avioacuten constituyen la mejor fuente de informacioacuten fiable es decir los procedimientos que
utilizan y los tiacutepicos pesos volados Para los vuelos individuales la fuente laquotipo de referenciaraquo es el registrador de
los datos del vuelo del avioacuten (FDR) del que se puede obtener toda la informacioacuten pertinente Pero incluso
aunque tales datos se encuentren disponibles la tarea de preprocesamiento resulta formidable Por tanto y
teniendo en cuenta las economiacuteas de modelizacioacuten necesarias la solucioacuten praacutectica comuacuten es hacer hipoacutetesis
contrastadas acerca de pesos medios y los procedimientos operativos
Es necesario tener precaucioacuten antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la
base de datos de ANP (que se asumen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen) Se trata
de procedimientos normalizados ampliamente observados que los operadores pueden o no utilizar en casos
particulares Un factor importante es la definicioacuten del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el
ascenso) que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes En particular es una praacutectica
comuacuten reducir los niveles de empuje durante el despegue (a partir del maacuteximo disponible) a fin de ampliar la
vida uacutetil del motor En el apeacutendice B se ofrece orientacioacuten sobre la representacioacuten de la praacutectica habitual por
lo general esto generaraacute curvas de nivel de ruido maacutes realistas que la hipoacutetesis de un empuje total No obstante
si por ejemplo las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas el empuje total podriacutea
constituir una hipoacutetesis maacutes realista
Al modelizar escenarios reales se puede conseguir mayor precisioacuten con los datos de radar a fin de
complementar o reemplazar esta informacioacuten nominal Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de
los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales mdashpero solo despueacutes de
separar el traacutefico por tipo y variante de avioacuten y a veces por peso o longitud de la etapa (pero no en funcioacuten de
la dispersioacuten)mdash a fin de obtener para cada subgrupo un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la
distancia de terreno recorrida Una vez maacutes al realizar la combinacioacuten con las trayectorias en tierra
posteriormente este perfil uacutenico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual
Conociendo el peso del avioacuten la variacioacuten de la velocidad y e l e m p u j e se puede calcular a traveacutes de un
procedimiento paso a paso basado en ecuaciones de movimiento Antes de ello resulta uacutetil procesar
previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los caacutelculos
de aceleracioacuten resulten poco fiables El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los
segmentos rectiliacuteneos para representar las etapas pertinentes del vuelo de tal manera que cada segmento se
clasifique correctamente es decir como un desplazamiento en tierra firme ascenso o descenso a velocidad
constante reduccioacuten de empuje o aceleracioacuten o desaceleracioacuten con o sin cambio de la posicioacuten de los flaps El peso
del avioacuten y las condiciones atmosfeacutericas tambieacuten constituyen informacioacuten necesaria
En la seccioacuten 2711 se pone de manifiesto que se debe considerar un meacutetodo especiacutefico para tener en
cuenta la dispersioacuten lateral de las rutas nominales o trayectorias principales Las muestras de datos de radar se
caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical No obstante no es una
praacutectica habitual modelizar la dispersioacuten vertical como una variable independiente surge principalmente por
las diferencias entre el peso del avioacuten y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al
preprocesar los datos de entrada de traacutefico
2713 Construccioacuten de segmentos de trayectorias de vuelo
Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y
paraacutemetros de vuelo El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la
trayectoria en tierra A continuacioacuten se calcula el perfil del vuelo recordando que para un conjunto de etapas
del procedimiento de vuelo determinado el perfil depende de la trayectoria en tierra por ejemplo con el mismo
empuje y a la misma velocidad la velocidad de ascenso en inferior a su vez que la del vuelo en liacutenea recta
Por uacuteltimo los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional se construyen mediante la combinacioacuten del
perfil bidimensional del vuelo y la trayectoria en tierra tridimensional 15
Trayec tori a en t ierra
Una trayectoria en tierra ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa se define mediante una
serie de coordenadas (xy) en el plano de tierra (por ejemplo a partir de la informacioacuten de radar) o mediante una
secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio
definido r y cambio de rumbo Δξ)
Para la modelizacioacuten de la segmentacioacuten un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos
colocados en los subarcos Aunque no aparecen expliacutecitamente en los segmentos de la trayectoria en tierra el
alabeo del avioacuten durante los virajes influye en su definicioacuten En el apeacutendice B4 se explica coacutemo calcular los
aacutengulos de alabeo durante un viraje uniforme pero evidentemente no se aplican realmente ni se eliminan al
instante No se prescribe coacutemo gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje o bien entre un
viraje y uno inmediatamente secuencial Por norma general los detalles que competen al usuario
(veacutease la seccioacuten 2711) pueden tener un efecto insignificante en las curvas de nivel de ruido finales el
requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje y esto puede
conseguirse simplemente por ejemplo insertando segmentos de transicioacuten cortos sobre los cuales el aacutengulo
de alabeo cambia linealmente con la distancia Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda
tener un efecto dominante en las curvas de nivel de ruido finales seriacutea necesario modelizar las dinaacutemicas de
la transicioacuten de forma maacutes realista a fin de relacionar el aacutengulo de alabeo con tipos de aviones particulares y
adoptar proporciones de balanceo apropiadas En este contexto es suficiente poner de manifiesto que los subarcos
finales Δξtrans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del aacutengulo de alabeo El resto del arco
con cambio de rumbo de Δξ ndash 2 Δξtrans grados se divide en subarcos nsub seguacuten la ecuacioacuten
nsub = int(1 + (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)30) (273)
donde int(x) es una funcioacuten que devuelve la parte entera de x Entonces el cambio de rumbo Δξsub de
cada subarco se calcula como
Δξsub = (Δξ ndash 2 middot Δξtrans)nsub (274)
donde nsub necesita ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξsub le 30 grados La
segmentacioacuten de un arco (excluidos los subsegmentos de transicioacuten de terminacioacuten) se ilustra en la figura 27f16
15 Para este fin la longitud total de la trayectoria en tierra siempre debe exceder la del perfil del vuelo Esto puede conseguirse si
resulta necesario con la incorporacioacuten de segmentos rectos de longitud adecuada al uacuteltimo segmento de la trayectoria en tierra
16 Definida de esta forma sencilla la longitud total de la trayectoria segmentada es ligeramente inferior a la de la trayectoria circular
No obstante el error en las curvas de nivel de ruido consecuente es insignificante si los incrementos angulares son inferiores a 30deg
Figura 27f
Construccioacuten de los segmentos de la trayectoria del vuelo que dividen el viraje en
segmentos de longitud Δs (vista superior en el plano horizontal vista inferior en el plano vertical)
P e r f i l de l vuelo
Los paraacutemetros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del
segmento son
s1 s2 distancia a lo largo de la trayectoria en tierra
z1 z2 altura del avioacuten
V1 V2 velocidad respecto a tierra
P1 P2 paraacutemetro de potencia relacionado con el ruido (de acuerdo con las curvas de NPD)
ε1 ε2 aacutengulo de alabeo
Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (siacutentesis de la ruta del vuelo) los
segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales Los
paraacutemetros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los paraacutemetros de los puntos iniciales
para cada segmento siguiente En el caacutelculo de cualquier segmento los paraacutemetros se conocen las
condiciones necesarias d e l pu n to final se especifican en la etapa del procedimiento Las etapas estaacuten
definidas en la informacioacuten por defecto ANP o bien los define el usuario (por ejemplo a partir de los
manuales de vuelo) Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad la tarea de creacioacuten de
perfiles consiste en determinar al distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones Los
paraacutemetros no definidos se determinan mediante los caacutelculos de rendimiento del vuelo descritos en el apeacutendice
B
Si la trayectoria en tierra es recta los puntos del perfil y los paraacutemetros del vuelo asociados pueden
determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el aacutengulo de alabeo siempre es cero) No obstante es
raro que las trayectorias en tierra sean rectas suelen incorporar virajes y para conseguir los mejores resultados
tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional cuando proceda dividiendo los
segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del aacutengulo de alabeo Por
norma general la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo
provisionalmente que no se produce ninguacuten cambio en el aacutengulo de alabeo Si se observa que el segmento
provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra el primero en s es decir s1 lt s lt s2
el segmento se trunca en s calculando ahiacute los paraacutemetros mediante interpolacioacuten (veacutease a continuacioacuten)
E s t o s s e convierten en los paraacutemetros de los puntos finales del segmento actual y los paraacutemetros de los
puntos iniciales de un nuevo segmento mdashque conservan las mismas condiciones finales objetivomdash Si no hay
ninguacuten nodo de la trayectoria en tierra que intervenga se confirma el segmento provisional
Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo se adopta la solucioacuten de un uacutenico segmento en vuelo
recto aunque se conserva la informacioacuten del aacutengulo de alabeo para un uso posterior
Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no cada trayectoria de vuelo
tridimensional se genera mediante la combinacioacuten de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en
tierra bidimensional El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (xyz) y cada una ellas es un
nodo de la trayectoria en tierra segmentada un nodo del perfil de vuelo o ambos y los puntos del perfil van
acompantildeados de los valores correspondientes de altura z velocidad respecto al suelo V aacutengulo de alabeo ε y
potencia del motor P Para un punto de la viacutea (xy) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del
perfil del vuelo los paraacutemetros del vuelo se interpolan como sigue
donde
f = (s ndash s1)(s2 ndash s1) (279)
Teacutengase en cuenta que mientras que se supone que z y ε variacutean linealmente con la distancia se supone que V y
P variacutean linealmente con el tiempo (es decir con una aceleracioacuten constante17 )
Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (anaacutelisis de la trayectoria del vuelo) todas las
distancias de los puntos finales las alturas las velocidades y los aacutengulos de alabeo se determinan directamente a
partir de dichos datos solo el reacutegimen de potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de
rendimiento Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden
asociar seguacuten corresponda suele tratarse de una tarea bastante sencilla
Segmentacioacute n del desplazamiento en t ierra f i rme al desp eg a r
Al despegar a medida que el avioacuten acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambieacuten se conoce
como punto de partida de rodaje SOR) y el punto de despegue la velocidad cambia radicalmente en una
a una distancia comprendida entre 1500 y 2500 m desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100
ms
El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y con respecto a cada una de ellas la
velocidad del avioacuten cambia en incrementos especiacuteficos ΔV de no maacutes de 10 ms (en torno a 20 kt) Aunque
17 Incluso aunque el reglaje de la potencia del motor se mantenga constante a lo largo de un segmento la fuerza propulsora y la aceleracioacuten pueden
cambiar debido a la variacioacuten de la densidad del aire con la altura No obstante a efectos de la modelizacioacuten del ruido estos cambios
suelen ser insignificantes
realmente variacutea durante el rodaje al despegar se considera que una hipoacutetesis de aceleracioacuten constante es
adecuada para este propoacutesito En este caso para la fase de despegue V1 es la velocidad inicial V2 es la
velocidad de despegue nTO es el nuacutemero de segmentos de despegue y s
TO es la distancia de despegue
equivalente sTO
Para la distancia de despegue equivalente sTO (veacutease el apeacutendice B) la velocidad inicial V1 y la
velocidad de despegue VT2 el nuacutemero nTO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es
nTO = int(1 + (V2 ndash V1)10) (2710)
y en consecuencia el cambio de velocidad a lo largo del segmento es
ΔV = (V2 ndash V1)nTO (2711)
y el tiempo Δt en cada segmento (suponiendo una aceleracioacuten constante) es
La longitud sTOk
del segmento k (1 le k le nTO
) del rodaje al despegar es
(2713)
Ejemplo
Para una distancia de despegue sTO = 1 600 m V1 = 0 ms y V2 = 75 ms esto resulta en nTO = 8 segmentos
con longitudes que oscilan entre 25 y 375 metros (veacutease la figura 27g)
Figura 27g
Segmentacioacuten del rodaje de despegue (ejemplo para ocho segmentos)
Al igual que sucede con los cambios de velocidad el empuje del avioacuten cambia a lo largo de cada segmento
mediante un incremento constante ΔP que se calcula como
ΔP = (PTO ndash Pinit)nTO (2714)
donde PTO y Pinit respectivamente designan el empuje del avioacuten en el punto de despegue y el empuje del
avioacuten al punto de partida de rodaje de despegue
El uso de este incremento de empuje constante (en lugar del uso de la ecuacioacuten de forma cuadraacutetica 278)
pretende ser coherente con la relacioacuten lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de un avioacuten con motor a
reaccioacuten (ecuacioacuten B-1)
Segmentacioacuten de l segme nto de ascenso in ic ia l
Durante el segmento de ascenso inicial la geometriacutea cambia raacutepidamente en particular con respecto a las
ubicaciones del observador en el lado de la trayectoria del vuelo donde el aacutengulo beta cambiaraacute raacutepidamente a
medida que el avioacuten a sc i e nd e a lo l a r go del segmento inicial Las comparaciones con caacutelculos de
segmentos muy pequentildeos revelan que un uacutenico segmento de ascenso ofrece una aproximacioacuten muy pobre al
caacutelculo del ruido en puntos situados en los laterales de la trayectoria del vuelo La precisioacuten del caacutelculo se
mejora mediante la subsegmentacioacuten del primer segmento de despegue La atenuacioacuten lateral influye
significativamente en la longitud de cada segmento y en el nuacutemero Teniendo en cuenta la expresioacuten de la
atencioacuten lateral total del avioacuten con motores montados en fuselaje se puede observar que para un cambio
limitado de la atenuacioacuten lateral de 15 dB por subsegmento el segmento de ascenso inicial debe
subsegmentarse en funcioacuten del siguiente conjunto de valores de altura
z = 189 415 683 1021 1475 2149 3349 6096 1 2896 metros o
z = 62 136 224 335 484 705 1 099 2 000 4 231 pies
Las alturas anteriores se aplican identificando queacute altura de entre las anteriores estaacute maacutes proacutexima al punto final
del segmento original Las alturas reales del subsegmento se calculariacutean de la siguiente forma
zprimei = z [zizN] (i = 1hellipN) (2715)
donde z es la altura del extremo del segmento original zi es la altura i del conjunto de valores de alturas y zN
es el liacutemite superior maacutes proacuteximo a la altura z Este proceso a lugar a que el cambio de atenuacioacuten lateral a lo
largo de cada segmento sea constante obtenieacutendose las curvas de nivel de ruido maacutes precisas pero sin el
coste que supone utilizar segmentos muy cortos
Ejemplo
Si la altura del punto final del segmento original estaacute en z = 3048 m entonces de acuerdo con el conjunto de
valores de altura 2149 lt 3048 lt 3349 y el liacutemite superior maacutes proacuteximo a z = 3048 m es z7 = 3349 m
Por tanto las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue
ziprime = 3048 [zi3349] (i = 1N)
Por tanto ziprime seriacutea 172 m y z2iprime seriacutea 378 m etc
Los valores de velocidad y potencia del motor en los puntos insertados se interpolan usando las
ecuaciones (2711) y (2713) respectivamente
Segmentacioacuten de los segmentos en vuelo
Despueacutes de obtener la trayectoria del vuelo segmentado conforme al procedimiento descrito en la seccioacuten 2713
y de aplicar la subsegmentacioacuten descrita puede resultar necesario realizar ajustes adicionales de segmentacioacuten
Estos ajustes incluyen
mdash la eliminacioacuten de los puntos de la trayectoria del vuelo que estaacuten muy proacuteximos entre siacute
mdash la insercioacuten de puntos adicionales si la velocidad cambia a lo largo de los segmentos que son demasiado
largos
Cuando dos puntos adyacentes se encuentran a menos de 10 metros y si las velocidades y los empujes
asociados son los mismos es necesario eliminar uno de los puntos
Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento debe
subdividirse como en el desplazamiento en tierra firme es decir
donde V1 y V2 son las velocidades iniciales y finales del segmento respectivamente Los paraacutemetros
del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme
al despegar usando las ecuaciones de 2711 a 2713
Rod a je en t i e r r a en los a t er r i za je s
Aunque el rodaje en tierra para el aterrizaje es baacutesicamente una inversioacuten del rodaje en tierra para el
despegue es necesario tener especialmente en cuenta
mdash el empuje inverso que a veces se aplica para desacelerar el avioacuten
mdash los aviones que dejan la pista despueacutes de la desaceleracioacuten (el avioacuten que deja la pista deja de contribuir al
ruido del aire ya que se ignora el ruido de ldquotaxiingrdquo)
En comparacioacuten con la distancia de rodaje de despegue que se obtiene a partir de los paraacutemetros del
rendimiento del avioacuten la distancia de parada sstop (es decir la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que
el avioacuten sale de la pista) no es puramente especiacutefica del avioacuten Aunque se puede calcular una distancia de
parada miacutenima a partir del rendimiento y la masa del avioacuten (y el empuje inverso disponible) la distancia
de parada real depende tambieacuten de la ubicacioacuten de las pistas de rodaje de la situacioacuten del traacutefico y de los
reglamentos especiacuteficos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso
El uso del empuje inverso no es un procedimiento estaacutendar solo se aplica si no se puede conseguir la
desaceleracioacuten necesaria mediante la utilizacioacuten de los frenos de las ruedas (El empuje inverso puede resultar
realmente molesto ya que un cambio raacutepido de la potencia del motor del ralentiacute al ajuste inverso
produce un estruendo de ruido)
No obstante la mayoriacutea de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes y a que el empuje inverso
t i e n e un efecto miacutenimo en los contornos de ruido habida cuenta de que la energiacutea sonora total en las
proximidades de la pista estaacute dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue Las
contribuciones del empuje inverso a las curvas de nivel de ruido solo pueden resultar significativas cuando el
uso de la pista estaacute limitado a las operaciones de aterrizaje
Fiacutesicamente el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo pero debido al hecho de que
t i e n e una importancia relativamente baja para el caacutelculo de las isoacutefonas se puede modelizar de manera
sencilla mdashel cambio raacutepido de la potencia del motor se tienen en cuenta mediante una segmentacioacuten adecuada-
Es evidente que la modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del
empuje al despegar Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizacioacuten simplificada para uso general
siempre que no haya informacioacuten detallada disponible (veacutease la figura 27h)
Figura 27h
Modelizacioacuten del empuje en tierra al aterrizar
El avioacuten aterriza 300 metros maacutes allaacute del umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la
trayectoria en tierra de aproximacioacuten) A continuacioacuten el avioacuten se desacelera a lo largo de la distancia de parada
sstop mdashlos valores especiacuteficos del avioacuten se facilitan en la base de datos ANP mdash a partir de la velocidad de
aproximacioacuten final Vfinal hasta 15 ms Habida cuenta de los raacutepidos cambios de velocidad a lo largo de
este segmento debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar
(segmentos en vuelo con cambios raacutepidos de velocidad) usando las ecuaciones de 2710 a 2713
La potencia del motor cambia de una potencia de aproximacioacuten final al aterrizar a un reglaje de la potencia
de empuje inverso Prev a lo largo de una distancia de 01timessstop a continuacioacuten disminuye al 10 de la
potencia maacutexima disponible a lo largo del 90 r e s t a n t e de la distancia de parada Hasta el final de la pista (a
s = ndashsRWY
) la velocidad del avioacuten permanece constante
Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no estaacuten incluidas en la base de datos de ANP y por tanto
es necesario utilizar en las curvas convencionales para modelizar este efecto Normalmente la potencia de
empuje inverso Prev ronda el 20 del reglaje de la potencia total y esto se recomienda usar este valor cuando
no hay disponible informacioacuten operativa No obstante con un reglaje de la potencia determinado el empuje
inverso tiende a generar mucho maacutes ruido que el empuje de propulsioacuten y es necesario aplicar un incremento
ΔL al nivel del evento de las tablas NPD de manera que aumente desde cero hasta un valor ΔLrev (se
recomienda provisionalmente un valor de 5 dB 18) a lo largo de 01timessstop y a continuacioacuten disminuye
linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada
2714 Caacutelculo de ruido de un uacutenico evento
El nuacutecleo del proceso de modelizacioacuten descrito aquiacute iacutentegramente es el caacutelculo del nivel del evento de ruido a
partir de la informacioacuten de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 277 a 2713
2715 Iacutendices de un uacutenico evento
El sonido generado por el movimiento de un avioacuten en la ubicacioacuten del observador se expresa como un laquonivel
sonoro (ruido) de un evento uacutenicoraquo que es un indicador de su impacto sobre las personas El sonido
recibido se mide en teacuterminos de ruido mediante una escala de decibelios baacutesica L(t) que aplica una
ponderacioacuten de frecuencias (o filtro) para simular l a s caracteriacutesticas del oiacutedo humano La escala maacutes
importante usada en la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido de las aeronaves es el nivel acuacutestico
ponderado A LA
La meacutetrica que se usa con mayor frecuencia para d e s c r i b i r eventos completos es laquoel nivel sonoro de
exposicioacuten sonora de un evento uacutenicoraquo LE que tienen en cuenta toda la energiacutea sonora de los eventos (o la mayor
parte de esta energiacutea) Para la elaboracioacuten de disposiciones para la integracioacuten temporal necesaria para su
obtencioacuten implica un aumento de las complejidades principales de la modelizacioacuten de la segmentacioacuten (o
simulacioacuten) Maacutes sencillo de modelizar es o t r o iacute n d i c e alternativo Lmax que es el nivel maacuteximo instantaacuteneo
que se produce durante el evento no obstante LE es el componente baacutesico de l o s iacutendices modernos de
ruido de aeronaves y en el futuro se pueden esperar modelos praacutecticos que engloben ambos iacutendices Lmax
y LE Cualquier iacutendice puede medirse a con diferentes escalas de ruido en este documento solo se
considera el nivel sonoro con ponderacioacuten A Simboacutelicamente la escala se indica generalmente mediante el
subindice A es decir LAE
LAmax
El nivel de exposicioacuten sonora (de ruido) de un uacutenico evento se expresa exactamente como
donde t0 denota un tiempo de referencia Se elige el intervalo de integracioacuten [t1t2] para garantizar que se
abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento Muy a menudo se eligen los liacutemites t1 y t2 para abarcar el
periacuteodo para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de Lmax -10 dB Este periacuteodo se conoce como el
18 Esto se recomendoacute en la edicioacuten anterior de CEAC Doc 29 pero auacuten se considera provisional pendiente de la adquisicioacuten de maacutes datos
experimentales corroborativos
donde t0 = 1 segundo
tiempo laquo10 dB por debajo el maacuteximoraquo Los niveles de exposicioacuten sonora tabulados en la base de datos de ANP son
valores 10 dB por debajo el maacuteximo19
Para la modelizacioacuten de las curvas de nivel de ruido d e u n a a e r o n a v e la aplicacioacuten principal de la
ecuacioacuten 2717 u t i l i z a d a e s e l iacute n d i c e n o r m a l i z a d o nivel de exposicioacuten al ruido LAE (acroacutenimo
SEL)
Las ecuaciones del nivel de exposicioacuten anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando
se conoce toda la historia temporal L(t) Dichos historiales de tiempo no se definen en la metodologiacutea de
modelizacioacuten de ruido recomendada los niveles de exposicioacuten de los eventos se calculan sumando los valores
de los segmentos los niveles de ruido de los eventos parciales correspondientes a cada uno de e l los definen
la contribucioacuten de un uacutenico segmento finito de la trayectoria del vuelo
2716 Determinacioacuten de los niveles del evento a partir de los datos NPD
La fuente principal de datos sobre el ruido de los aviones es la base de datos internacional de rendimiento y
ruido de las aeronaves (ANP) E n e l l a f i g u ra n l o s v a l o re s d e Lmax y LE en funcioacuten de la distancia de
propagacioacuten d para tipos de aviones especiacuteficos variantes configuraciones del vuelo (aproximacioacuten salida
flaps) y reglaje de la potencia P Estaacuten relacionados con un vuelo uniforme a velocidades de referencia
especiacuteficas Vref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita20
Maacutes adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d En una uacutenica
buacutesqueda con los valores de entrada P y d los valores de salida necesarios son los niveles baacutesicos
Lmax(Pd) o LEinfin(Pd) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita) A menos que los valores resulten estar
tabulados exactamente para P o d por norma general resultaraacute necesario calcular los niveles necesarios de
ruido del evento mediante la interpolacioacuten Se usa una interpolacioacuten lineal entre el reglaje de la potencia
tabulada mientras que se utiliza una interpolacioacuten logariacutetmica entre las distancias tabuladas (veacutease la figura
27i)
Figura 27i
Interpolacioacuten en las curvas ruido-potencia-distancia
19 LE 10 dB por debajo del maacuteximo puede ser 05 dB maacutes bajo que el valor de LE evaluado durante maacutes tiempo No obstante salvo en
distancias oblicuas cortas donde los niveles del evento son altos ruidos ambientales extrantildeos a menudo hacen que los intervalos de medida
maacutes largos resulten poco praacutecticos y los valores 10 dB por debajo del maacuteximo son la norma Como los estudios de los efectos del ruido (usados para laquocalibrarraquo los contornos de ruido) tambieacuten tienden a basarse en valores 10 dB por debajo del maacuteximo las tabulaciones ANP
se consideran totalmente convenientes
20 Aunque la nocioacuten de una trayectoria de vuelo de longitud infinita es importante para definir el nivel de exposicioacuten al ruido del evento LE
guarda menor relevancia en el caso del nivel maacuteximo del evento Lmax que se rige conforme al ruido emitido por el avioacuten en una posicioacuten
particular en el punto maacutes proacuteximo (o cerca) al observador A efectos de modelizacioacuten el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la
distancia miacutenima entre el observador y el segmento
Si Pi y Pi + 1 son valores de potencia del motor para los que se tabula el nivel de ruido con respecto a los
datos de distancia el nivel de ruido L(P) a una distancia determinada para la potencia intermedia P entre Pi y
Pi + 1 resulta de
Si con cualquier reglaje de la potencia di y di + 1 son distancias para las cuales se tabulan los datos de
ruido el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d entre di y di + 1 resulta de
Con las ecuaciones (2719) y (2720) se puede obtener un nivel de ruido L(Pd) para cualquier reglaje de
la potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD
Para distancias d que queden fuera del marco de NPD se usa la ecuacioacuten 2720 para realizar la extrapolacioacuten de
los uacuteltimos dos valores es decir llegadas desde L(d1) y L(d2) o salidas desde L(dI ndash 1) y L(dI) donde I es el
nuacutemero total de puntos NPD en la curva Por tanto
Llegadas
Salidas
Habida cuenta de que a cortas distancias d los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que
disminuye la distancia de propagacioacuten se recomienda imponer un liacutemite inferior de 30 m para con respecto a
d es decir d = max(d 30 m)
A jus te de impedancia de da tos NPD es t aacutendar
Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosfeacutericas especiacuteficas
(temperatura de 25 degC y presioacuten de 101325 kPa) Antes de aplicar el meacutetodo de interpolacioacutenextrapolacioacuten
descrito anteriormente debe aplicarse un ajuste de impedancia acuacutestica a estos datos NPD estaacutendar
La impedancia acuacutestica estaacute relacionada con la propagacioacuten de las ondas sonoras en un medio y se define
como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido Para una intensidad sonora determinada
(energiacutea por unidad de superficie) percibida a una distancia especiacutefica de la fuente la presioacuten sonora asociada
(usada para definir los iacutendices SEL y LAmax) depende de la impedancia acuacutestica del aire en la ubicacioacuten de
medida Es una funcioacuten de la temperatura y la presioacuten atmosfeacuterica (y de la altitud indirectamente) Por
tanto es necesario ajustar los datos NPD estaacutendar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las
condiciones reales de temperatura y presioacuten en el punto del receptor que difieren significativamente
de las condiciones normalizadas de los datos de ANP
El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles estaacutendar de NPD se expresa como sigue
donde
ΔImpedance Ajuste de impedancia para las condiciones atmosfeacutericas reales en el punto del receptor (dB)
ρ c Impedancia acuacutestica (newton-segundosm3) del aire en el punto del receptor (40981
es la impedancia asociada con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD en
la base de datos ANP)
La impedancia ρ c se calcula como sigue
(2724)
δ ppo el cociente entre la presioacuten del aire ambiente a la altitud del observador y la presioacuten del
aire estaacutendar al nivel medio de la mar po = 101325 kPa (o 1 01325 mb)
θ (T + 27315)(T0 + 27315) el cociente entre la temperatura del aire a la altitud del
observador y la temperatura del aire estaacutendar al nivel medio de la mar T0 = 150 degC
El ajuste de impedancia acuacutestica suele ser inferior a algunas deacutecimas de dB En particular cabe destacar que en
condiciones atmosfeacutericas estaacutendar (po = 101325 kPa y T0 = 150 degC) el ajuste de impedancia es inferior a
01 dB (0074 dB) No obstante cuando hay una variacioacuten importante de temperatura y de presioacuten atmosfeacuterica
en relacioacuten con las condiciones atmosfeacutericas de referencia de los datos NPD el ajuste puede resultar maacutes
importante
2717 Expresiones generales
Nive l de l evento de l segmento Lseg
Los valores para un segmento se determinan mediante la aplicacioacuten de ajustes a los valores baacutesicos
(trayectoria infinita) que se obtienen en los datos NPD El nivel de ruido maacuteximo de un segmento de la
trayectoria de un vuelo Lmaxseg se puede expresar en general como
(2725)
y la contribucioacuten de un segmento de la trayectoria de un vuelo a LE como
(2726)
Los laquoteacuterminos de correccioacutenraquo de las ecuaciones 2725 y 2726 mdashque se describen detalladamente en la
seccioacuten 2719mdash tienen en cuenta los siguientes efectos
ΔV Correccioacuten de la duracioacuten los datos NPD corresponden a una velocidad del vuelo de referencia Esta
correccioacuten ajusta los niveles de exposicioacuten a velocidades que no son la de referencia (No se aplica a
Lmaxseg)
ΔI (φ) Efecto de la instalacioacuten describe una variacioacuten de la directividad lateral debido al blindaje la refraccioacuten y
la reflexioacuten causados por el fuselaje y los campos de f lujo de los motores y su entorno
Λ(βℓ) Atenuacioacuten lateral se trata de un elemento importante en la propagacioacuten del sonido a aacutengulos bajos
respecto a la superficie del terreno tiene en cuenta la interaccioacuten entre las ondas sonoras directas
y reflejadas (efecto de suelo) y para los efectos de la falta de uniformidad atmosfeacuterica (causada
principalmente por el terreno) que refractan las ondas sonoras a medida que viajan hacia el observador
por los lados de la trayectoria del vuelo
ΔF Correccioacuten de segmentos finitos (fraccioacuten de ruido) tiene en cuenta la longitud finita del segmento que
obviamente contribuye menos a la exposicioacuten al ruido que una infinita Solo se aplica a los iacutendices de
exposicioacuten
Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se
encuentra d e t r aacute s d e l segmento objeto de estudio se aplican caacutelculos especiales para representar la
direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reaccioacuten que se observa debajo de un avioacuten a punto de
despegar Estos caacutelculos especiales se concretan en particular en el uso de una expresioacuten particular del caacutelculo
del ruido para la exposicioacuten al ruido
(2727)
(2728)
ΔprimeF Expresioacuten part icular de la correccioacuten del segmento
ΔSOR Correccioacuten de la directividad representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a
reaccioacuten detraacutes del segmento del desplazamiento en tierra firme
El tratamiento especiacutefico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la seccioacuten 2719 En
las secciones siguientes se describe el caacutelculo de los niveles de ruido del segmento
Nive l de ruido de un evento L de l mov imiento de un avioacuten
El nivel maacuteximo Lmax sencillamente es el valor maacuteximo de los valores del segmento Lmaxseg
(veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2727)
Lmax = max(Lmaxseg) (2729)
donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d
Estos paraacutemetros y los teacuterminos modificadores ΔI (φ) y Λ(βℓ) se explican a continuacioacuten
El nivel de exposicioacuten LE se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones LEseg de cada
segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo es decir
La suma se realiza paso a paso para cada uno de los segmentos de la trayectoria del vuelo
El resto de este capiacutetulo se dedica a la determinacioacuten de los niveles de ruido de los segmentos Lmaxseg y LEseg
2718 Paraacutemetros de los segmentos de l a s trayectorias de vuelo
La potencia P y la distancia d para las que se interpolan los niveles baacutesicos Lmaxseg(Pd) y LEinfin(Pd) a partir de
tablas NPD se determinan a partir de los paraacutemetros geomeacutetricos y operativos que definen el segmento La
forma de hacerlo se explica a continuacioacuten con la ayuda de ilustraciones referidas al del plano que contiene el
segmento y el observador
Paraacutemetros geomeacutetricos
En las figuras 27j a 27l se muestran las geometriacuteas fuente-receptor cuando el observador O estaacute a) detraacutes b)
junto a y (c) delante del segmento S1S2 donde la direccioacuten del vuelo va de S1 a S2 En estos diagramas
O es la ubicacioacuten del observador
S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento
Sp es el punto situado en el segmento o en su extensioacuten donde se produce el corte con la perpendicular
trazada desde el observador
d1 y d2 son las distancias entre el inicio del segmento y el fin del segmento y el observador
ds es la distancia maacutes corta entre el observador y el segmento
dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua
miacutenima)
λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo
q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posicioacuten del observador estaacute detraacutes del segmento)
Figura 27j
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador por detraacutes del segmento
Figura 27k
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador a lo largo del segmento
Figura 27l
Geometriacutea del segmento de la trayectoria del vuelo para el observador delante del segmento
El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una liacutenea continua en negrita La liacutenea
discontinua representa la extensioacuten de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones
Para los segmentos en vuelo cuando el iacutendice del evento es un nivel de exposicioacuten LE el paraacutemetro de la
distancia NPD d es la distancia dp entre Sp y el observador denominada distancia oblicua miacutenima (es decir
la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensioacuten en otras palabras hasta
la trayectoria de vuelo infinita mdashhipoteacuteticamdash de la que se considera que el segmento forma parte
No obstante en el caso de iacutendices del nivel de exposicioacuten donde las ubicaciones del observador estaacuten
detraacutes de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos
terreno durante el rodaje del aterrizaje el paraacutemetro de la distancia NPD d se convierte en la distancia ds la
distancia maacutes corta desde el observador al segmento (es decir lo mismo que para los iacutendices de nivel maacuteximo)
Para los iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de la distancia NPD d es ds la distancia maacutes corta desde el
observador hasta el segmento
Potenc ia del segmento P
Los datos NPD tabulados describen el ruido de un avioacuten en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de
vuelo infinita es decir con una potencia constante del motor P La metodologiacutea recomendada divide las
trayectorias de vuelo a lo largo de las cuales la velocidad y la direccioacuten variacutean en una serie de segmentos
finitos cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos
NPD son vaacutelidos No obstante la metodologiacutea preveacute cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento
se considera que cambia linealmente con la distancia desde P1 al inicio hasta P2 al final Por tanto
resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P Se considera como el valor en el
punto del segmento maacutes proacuteximo al observador Si el observador estaacute a un lado del segmento (figura
27k) se obtiene mediante la interpolacioacuten como resultado de la ecuacioacuten 278 entre los valores finales es
decir
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo P1 o P2
2719 Teacuterminos de correccioacuten del nivel del evento del segmento
Los datos NPD definen los niveles de ruido del evento como una funcioacuten de la distancia en perpendicular a
una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita por la cual un avioacuten vuela con una potencia
constante y a una velocidad de referencia fija21 Por tanto el nivel del evento obtenido por interpolacioacuten de
los valores tabulados en el cuadro NPD para un reglaje de la potencia especiacutefico y la distancia oblicua miacutenima
se considera como un nivel baacutesico Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para
tener en cuenta los efectos de 1) la u n a velocidad que no es de referencia 2) los efectos de instalacioacuten del
motor (directividad lateral) 3) la atenuacioacuten lateral 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad
longitudinal detraacutes del punto de inicio del rodaje en el despegue (veacuteanse las ecuaciones 2725 y 2726)
Correccioacuten de l a duracioacuten Δ V ( so lo para los n ivele s de exposic ioacuten L E )
Esta correccioacuten 22 tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposicioacuten si la velocidad real respecto a tierra
del segmento difiere de la velocidad de referencia del avioacuten Vref a la que se refieren los datos NPD Al igual
que la potencia del motor la velocidad variacutea a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra variacutea de V1 a
V2) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente Vseg recordando que el segmento estaacute
inclinado hacia el suelo es decir
Vseg = Vcosγ (2732)
donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informacioacuten veacutease la
ecuacioacuten B-22 que expresa V en teacuterminos de velocidad calibrada en el aire Vc y
Para los segmentos aeacutereos V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximacioacuten maacutes
21 Las especificaciones de NPD requieren que los datos se basen en las medidas del vuelo recto uniforme no necesariamente a nivel para crear las
condiciones de vuelo necesarias la trayectoria del vuelo del avioacuten de prueba se puede inclinar hasta la horizontal No obstante como bien se observaraacute
las trayectorias inclinadas plantean dificultades de caacutelculo y al utilizar los datos para la modelizacioacuten es conveniente visualizar las trayectorias fuente
como rectas y a nivel 22 Esto se conoce como la correccioacuten de la duracioacuten porque preveacute los efectos de la velocidad del avioacuten en la duracioacuten del evento acuacutestico mdashcon la
sencilla suposicioacuten de que si otros aspectos son iguales la duracioacuten y por tanto la energiacutea sonora del evento recibida es inversamente
proporcional a la velocidad de la fuentemdash
cercano S interpolada entre los valores de punto final del segmento suponiendo que variacutea linealmente con el
tiempo es decir si el observador estaacute a un lado del segmento
Si el observador estaacute detraacutes o delante del segmento se encuentra en el punto final maacutes proacuteximo V1 o V2
Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que
γ = 0) Vseg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento es
decir
Vseg = (V1 + V2)2 (2735)
En cualquier caso la correccioacuten de la duracioacuten adicional es
ΔV = 10 middot lg(VrefVseg) (2736)
Geometr iacutea de la propagacioacuten sonora
En la figura 27l se ilustra la geometriacutea baacutesica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avioacuten La liacutenea
a d e tierra es la interseccioacuten del plano normal y del plano de tierra nivelado (Si la trayectoria del vuelo
e s a n i v e l la liacutenea a tierra es una vista final del plano de masa) El avioacuten experimenta movimientos de
alabeo en el aacutengulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje longitudinal (es decir
ascenso del semiala de estibor) Por tanto el aacutengulo es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo
para los virajes hacia la derecha
Figura 27m
Aacutengulos del observador del avioacuten en el plano normal a para la trayectoria del vuelo
mdash El aacutengulo de elevacioacuten β (entre 0 y 90deg) entre la trayectoria de la propagacioacuten sonora directa y la liacutenea de a
tierra nivelada23 determina junto con la inclinacioacuten de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
ℓ del observador a partir de la trayectoria en tierra la atenuacioacuten lateral
mdash El aacutengulo de depresioacuten φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagacioacuten determina los efectos de la
instalacioacuten del motor Con respecto a la convencioacuten del aacutengulo de alabeo φ = β plusmn ε con el signo positivo
para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda)
Correccioacuten de l a ins ta lac ioacuten de l motor Δ I
Un avioacuten en vuelo es una fuente sonora compleja No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos
en el origen sino tambieacuten la configuracioacuten del fuselaje en particular la ubicacioacuten de los motores las influencias
de los patrones de radiacioacuten sonora a traveacutes de procesos de reflexioacuten refraccioacuten y difusioacuten mediante
23 Si se trata de terreno no llano pueden darse definiciones diferentes del aacutengulo de elevacioacuten En este caso se define mediante una altura del
avioacuten superior al punto de observacioacuten y a la distancia oblicua de tal forma que se ignoren las pendientes del terreno local y los
obstaacuteculos de la trayectoria de propagacioacuten sonora (veacuteanse las secciones 276 y 2710) En el caso de que debido a la elevacioacuten del
terreno el punto del receptor esteacute por encima del avioacuten el aacutengulo de elevacioacuten β resulta igual a cero
superficies soacutelidas y campos de f lujo aerodinaacutemico Esto t i ene co mo consecuenc ia una direccionalidad no
uniforme del sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avioacuten que en este contexto se denomina
directividad lateral
Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avioacuten con motores montados en fuselaje y en la
parte inferior de las alas y se preveacuten en la siguiente expresioacuten
donde ΔI (φ) es la correccioacuten en dB para en el aacutengulo de depresioacuten φ (veacutease la figura 27m) y
a = 000384 b = 00621 c = 08786 para motores montados en las alas
a = 01225 b = 03290 c = 1 para motores montados en fuselaje
En el caso de los aviones con heacutelice las variaciones de directividad son insignificantes y por esto se puede
suponer que
ΔI(φ) = 0 (2738)
En la figura 27n se muestra la variacioacuten de ΔI(φ) sobre el eje de balanceo del avioacuten para las tres
instalaciones del motor Estas relaciones empiacutericas las ha obtenido la SAE a partir de mediciones empiacutericas
realizadas principalmente debajo del ala Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior se
recomienda que para φ negativo ΔI(φ) = ΔI(0) para todas las instalaciones
Figura 27n
Directividad lateral de los efectos de la instalacioacuten
Se supone que ΔI (φ) es bidimensional es decir no depende de ninguacuten otro paraacutemetro y en particular que no
variacutea con la distancia longitudinal al observador del avioacuten Esto significa que el aacutengulo de elevacioacuten β para ΔI (φ)
se define como β = tanndash1(zℓ) Esto se adopta para facilitar la modelizacioacuten hasta que se conozcan mejor los
mecanismos en realidad los efectos de la instalacioacuten estaacuten obligados a ser sustancialmente tridimensionales A
pesar de ello se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a
estar dominados por el ruido radiado hacia los lados desde el segmento maacutes proacuteximo
Atenuacioacuten l a t er a l Λ (β ℓ) ( t r ayec tori a de vuelo in f in i ta )
Los niveles de eventos NPD tabulados estaacuten relacionados con un vuelo nivelado uniforme y por lo general se
basan en mediciones realizadas a 12 m sobre el nivel de un terreno blando debajo del avioacuten el paraacutemetro de
la distancia se desarrolla efectivamente por encima de la superficie del terreno Se supone que los efectos de la
superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avioacuten que pueden dar lugar a que los niveles
tabulados difieran de los valores de campo libre 24 son inherentes a los datos (es decir en el perfil de las
curvas nivel de ruido ndashdistancia)
En los lados de la trayectoria del vuelo el paraacutemetro de la distancia es la distancia oblicua miacutenima mdashla
longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelomdash En cualquier posicioacuten el nivel de
ruido por lo general seraacute inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avioacuten Aparte de la
directividad lateral o de los efectos de la instalacioacuten descritos anteriormente una atenuacioacuten lateral excesiva da
lugar a que el nivel de sonido disminuya con maacutes rapidez con la distancia en comparacioacuten con lo que
indican las curvas NPD La Sociedad de Ingenieros Teacutecnicos en Automocioacuten (SAE) desarrolloacute un meacutetodo que
anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizacioacuten de la propagacioacuten lateral del ruido del avioacuten en
AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuacioacuten se basan en las mejoras de AIR-5662 que
actualmente recomienda la SAE La atenuacioacuten lateral es un efecto de reflexioacuten debido a la interferencia entre
el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie Depende de la naturaleza de la superficie y
puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados para aacutengulos de elevacioacuten bajos
Tambieacuten se ve fuertemente afectada por la refraccioacuten del sonido uniforme o no uniforme causada por las
turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie25 El
mecanismo de la reflexioacuten del terreno se conoce bastante bien y para condiciones de la superficie y
atmosfeacutericas uniformes en teoriacutea se puede describir con cierta precisioacuten No obstante la falta de uniformidades
de la superficie y de las condiciones atmosfeacutericas mdash que no son susceptibles de anaacutelisis teoacutericos sencillosmdash
tienen un efecto profundo en el efecto de reflexioacuten de manera que tiende a laquoextenderloraquo a aacutengulos de
elevacioacuten maacutes altos por tanto la teoriacutea es de aplicabilidad limitada SAE continua trabajando para comprender
mejor los efectos de la superficie y se espera que ello derive en modelos mejorados Hasta lograrlo se
recomienda la siguiente metodologiacutea descrita en AIR-5662 para calcular la atenuacioacuten lateral Se limita al
caso de la propagacioacuten sonora sobre una superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayoriacutea de
los aeropuertos civiles Auacuten se estaacuten desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie del terreno dura
(o lo que es lo mismo en teacuterminos acuacutesticos el agua)
La metodologiacutea se basa en datos experimentales sobre la propagacioacuten sonora desde una aeronave con motores
montados en el fuselaje en un vuelo nivelado constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en
AIR-1751 Suponiendo que para vuelos nivelados la atenuacioacuten aire-tierra depende del i) aacutengulo de
elevacioacuten β medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral con respecto a la trayectoria en tierra
del avioacuten ℓ los datos se analizaron para obtener una funcioacuten empiacuterica para el ajuste lateral total ΛT(β ℓ) (=
nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avioacuten)
Como el teacutermino ΛT(β ℓ) representaba la directividad lateral y la atenuacioacuten lateral la uacuteltima puede
extraerse mediante sustraccioacuten Describiendo la directividad lateral mediante la ecuacioacuten 2737 con
coeficientes establecidos para jets montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin
viraje) la atenuacioacuten lateral resulta
donde β y ℓ se miden tal y como se ilustra en la figura 27m en un plano normal a la trayectoria de vuelo
infinita que para vuelos nivelados tambieacuten es vertical
Aunque Λ(βℓ) podriacutea calcularse directamente mediante la ecuacioacuten 2739 con ΛT(βℓ) obtenido de AIR-1751
se recomienda una relacioacuten maacutes eficiente Se trata de la siguiente aproximacioacuten empiacuterica adaptada
desde AIR-5662
(2740)
donde Γ(ℓ) es un factor de distancia obtenido mediante
y Λ(β) es la atenuacioacuten lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante
24 Un nivel de laquocampo libreraquo es el que se observariacutea si la superficie de tierra no estuviera ahiacute
25 Las turbulencias y los gradientes de temperatura y viento dependen en cierta medida de las caracteriacutesticas de la rugosidad y la transferencia
teacutermica de la superficie
La expresioacuten para la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) la ecuacioacuten 2740 que se supone que se ajusta bien es
bueno para todos los aviones aviones con heacutelice y aviones con montaje en fuselaje y en alas se ilustra
graacuteficamente en la figura 27o
En determinadas circunstancias (con terreno) es posible que β sea menor que cero En tales casos se
recomienda que Λ(β) = 1057
Figura 27o
Variacioacuten de la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) con la distancia y el aacutengulo de elevacioacuten
Atenuacioacuten l a t er a l de segmentos f in itos
Las ecuaciones 2741 a 2744 describen la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) del sonido que llega al observador desde el
avioacuten en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos
de trayectoria finitos que no estaacuten nivelados la atenuacioacuten debe calcularse para una trayectoria nivelada
equivalente mdashya que el punto maacutes proacuteximo de una extensioacuten simple del segmento inclinado (que pasa a traveacutes
de la superficie de tierra en un determinado punto) normalmente no ofrece un aacutengulo de elevacioacuten apropiado β
La determinacioacuten de la atenuacioacuten lateral para segmentos finitos difiere significativamente para los iacutendices
Lmax y LE Los niveles maacuteximos del segmento Lmax se determinan a partir de los datos NPD como una
funcioacuten de la distancia de propagacioacuten d a partir del punto maacutes proacuteximo del segmento no es preciso realizar
correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento Asimismo se supone que la atenuacioacuten lateral
Lmax depende solo del aacutengulo de elevacioacuten del mismo punto y tambieacuten de la distancia de terreno Por tanto
solo se necesitan las coordenadas de dicho punto Pero para LE el proceso es maacutes complicado
El nivel del evento baacutesico LE(Pd) determinado a partir de los datos NPD incluso para paraacutemetros de segmentos
finitos se refiere a una trayectoria de vuelo infinita Evidentemente el nivel de exposicioacuten sonora del evento
LEseg
es evidentemente inferior al nivel baacutesico mdashdebido a la correccioacuten del segmento finito definida maacutes
adelante en la seccioacuten 2719mdash Dicha correccioacuten una funcioacuten de la geometriacutea de triaacutengulos OS1S2 tal y
como se refleja en las figuras 27j a 27l define queacute proporcioacuten de la energiacutea sonora total de la trayectoria
infinita recibida en O procede del segmento se aplica la misma correccioacuten independientemente de que haya o
no alguna atenuacioacuten lateral Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de
vuelo infinita es decir como una funcioacuten de su desplazamiento y su elevacioacuten pero no para el segmento
finito
Sumando las correcciones ΔV y ΔI y restando la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) al nivel baacutesico NPD se obtiene el
nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta
infinita adyacente No obstante los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados los que
afectan a las curvas de nivel de ruido rara vez estaacuten nivelados el avioacuten suele ascender o descender
En la figura 27p se ilustra un segmento de salida S1S2 mdashel avioacuten asciende a un aacutengulo γmdash pero las
consideraciones son muy similares para una llegada No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo laquorealraquo
basta con destacar que S1S2 representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general seraacute curvada)
En este caso el observador O estaacuten a un lado del segmento y a su izquierda El avioacuten experimenta un
movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo)
a un aacutengulo ε en el eje horizontal lateral El aacutengulo de depresioacuten φ desde el plano del ala del que el efecto de
la instalacioacuten ΔI es una funcioacuten (ecuacioacuten 2739) se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo
en que se define ε Por tanto φ = β ndash ε donde β = tanndash1(hℓ) y ℓ es la distancia perpendicular OR
desde el observador hasta la trayectoria en tierra es decir el desplazamiento lateral del observador 26 El
punto de aproximacioacuten maacutes cercano del avioacuten al observador S se define mediante la perpendicular OS de
longitud (distancia oblicua) dp El triaacutengulo OS1S2 se atiene a la ilustracioacuten de la figura 27k la
geometriacutea para calcular la correccioacuten del segmento ΔF
Figura 27p
Observador a un lado del segmento
Para calcular la atenuacioacuten lateral mediante la ecuacioacuten 2740 (donde β se mide en un plano vertical) una
trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a traveacutes de S1S2 y con la misma
distancia oblicua perpendicular dp desde el observador Esto se visualiza rotando el triaacutengulo ORS y su
trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (veacutease la figura 27p) giraacutendolo un aacutengulo γ formando asiacute el
triaacutengulo ORSprime El aacutengulo de elevacioacuten de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es
β = tanndash1(hℓ) (ℓ permanece invariable) En este caso con el observador al lado la atenuacioacuten lateral Λ(βℓ) es
la misma para los iacutendices LE y Lmax
En la figura 27q se ilustra la situacioacuten cuando el punto del observador O se encuentra detraacutes del segmento finito
y no en un lado En este caso el segmento se observa como un tramo maacutes distante de una trayectoria infinita
26 Si se trata de un observador ubicado en el lateral derecho del segmento φ resultariacutea β + ε (veacutease la seccioacuten 2719)
solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto Sp sobre su extensioacuten El triaacutengulo OS1S2 se atiene a
lo que se ilustra en la figura 27j que define la correccioacuten del segmento ΔF No obstante en este caso
los paraacutemetros de la directividad lateral y de la atenuacioacuten son menos evidentes
Figura 27q
Observador detraacutes del segmento
Conviene recordar que considerada a efectos de modelizacioacuten la directividad lateral (efecto de la
instalacioacuten) es bidimensional el aacutengulo de depresioacuten definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del
avioacuten (El nivel del evento baacutesico es el que resulta de la travesiacutea del avioacuten por la trayectoria de vuelo infinita
representada mediante el segmento ampliado) De esta forma se determina el aacutengulo de depresioacuten en el punto
de aproximacioacuten maacutes cercano es decir φ = βp ndash ε donde βp es el aacutengulo SpOC
Para iacutendices de nivel maacuteximo el paraacutemetro de distancia NPD se considera como la distancia maacutes corta
hasta el segmento es decir d = d1 Para iacutendices del nivel de exposicioacuten se trata de la distancia maacutes corta dp de
O a Sp sobre la trayectoria de vuelo ampliada es decir el nivel interpolado a partir de las tablas NPD es
LEinfin
(P1dp)
Los paraacutemetros geomeacutetricos para la atenuacioacuten lateral tambieacuten difieren para los caacutelculos del nivel maacuteximo
y de exposicioacuten Para iacutendices del nivel maacuteximo el ajuste Λ(βℓ) resulta de la ecuacioacuten 2740 con β = β1 =
sinndash 1(z1d1) y donde β1 y d1 se definen mediante el triaacutengulo OC1S1 en el plano
vertical a traveacutes de O y S1
Al calcular la atenuacioacuten lateral de los segmentos aeacutereos solamente y el iacutendice del nivel de exposicioacuten ℓ es el
desplazamiento lateral maacutes corto desde la extensioacuten del segmento (OC) No obstante para definir un valor
apropiado de β una vez maacutes resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita)
en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante Se dibuja a traveacutes de S1prime con una altura h
por encima de la superficie donde h es igual a la longitud de RS1 la perpendicular desde la trayectoria en tierra
hasta el segmento Esto equivale a la rotacioacuten de la trayectoria de vuelo real ampliada giraacutendola un aacutengulo γ
sobre el punto R (veacutease la figura 27q) En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S1 el
punto del segmento maacutes proacuteximo a O la construccioacuten de la trayectoria nivelada equivalente es la misma
cuando O estaacute a un lado del segmento
El punto de aproximacioacuten maacutes cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra
en Sprime con una distancia oblicua d de tal forma que el triaacutengulo OCSprime formado en el plano vertical defina el
aacutengulo de elevacioacuten β = cosndash1(ℓd) Aunque esta transformacioacuten parece ser bastante enrevesada cabe
destacar que la geometriacutea de la fuente baacutesica (definida mediante d1 d2 y φ) permanece inalterada el sonido
que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que seriacutea si todo el vuelo a traveacutes del
segmento inclinado con una extensioacuten infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizacioacuten) se
realizara a una velocidad constante V y con una potencia P1 La atenuacioacuten lateral del sonido desde el
segmento recibida por el observador por otra parte no estaacute relacionada con el aacutengulo de elevacioacuten β p de la
trayectoria ampliada sino con β de la trayectoria nivelada equivalente
El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado es evidente que se trata
baacutesicamente del mismo caso que cuando el observador estaacute detraacutes
No obstante para los iacutendices del nivel de exposicioacuten en que las ubicaciones del observador estaacuten detraacutes de los
segmentos en tierra durante el rodaje antes del despegue y las ubicaciones que estaacuten delante de los segmentos en
tierra durante el rodaje despueacutes del aterrizaje el valor de β resulta ser el mismo que para los iacutendices de nivel
maacuteximo es decir β = β 1 = sinndash1(z1d1) y
Correccioacuten de segmentos fini to s Δ F ( solo para niveles de exposic ioacuten L E )
El nivel de exposicioacuten al ruido baacutesico ajustado estaacute relacionado con un avioacuten que sigue un vuelo nivelado
uniforme recto y constante (aunque con un aacutengulo de alabeo ε que estaacute en consonancia con un vuelo recto)
Con la aplicacioacuten de la correccioacuten del segmento finito (negativa) ΔF = 10timeslg(F) donde F es la fraccioacuten de energiacutea se
ajusta auacuten maacutes el nivel que se conseguiriacutea si el avioacuten recorriera solo el segmento finito (o si fuera totalmente
silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita)
El teacutermino laquofraccioacuten de energiacutearaquo tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avioacuten y
el aacutengulo subtendido por el segmento en la posicioacuten del observador A pesar de que los procesos que causan la
direccionalidad son muy complejos los estudios han revelado que las curvas de nivel de ruido resultantes son
bastante poco sensibles a las caracteriacutesticas direccionales precisas asumidas La expresioacuten de ΔF que se indica a
continuacioacuten se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta Se supone que no se ve afectado
por la directividad lateral ni por la atenuacioacuten La forma en que se halla la correccioacuten se describe detalladamente
en el apeacutendice E
La fraccioacuten de energiacutea F es una funcioacuten de la laquovistaraquo de triaacutengulo OS1S2 definida en las figuras 27j a
27l como
Con
donde dλ se considera como la laquodistancia a escalaraquo (veacutease el apeacutendice E) Tenga en cuenta que Lmax(P dp) es
el nivel maacuteximo a partir de los datos de NPD para la distancia perpendicular dp NO el segmento Lmax
Es aconsejable aplicar un liacutemite inferior de mdash 150 dB a ΔF
En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detraacutes de cada segmento de rodaje de
desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el
aterrizaje se usa una forma reducida de la fraccioacuten del ruido expresada en la ecuacioacuten 2745 que se
corresponde con el caso especiacutefico de q = 0 Esto se calcula como sigue
donde α2 = λdλ y ΔSOR es la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje definida por
las ecuaciones 2751 y 2752
El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fraccioacuten de ruido se explica maacutes a fondo en la
siguiente seccioacuten como parte del meacutetodo de la aplicacioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje
Tratamiento s especiacute f icos de los segment o s de desplazamientos en t ierra incluida la funcioacuten
de l a d i rec t iv id ad de l punto de part ida de rodaje Δ SOR
En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
se aplican tratamientos especiacuteficos que se describen a continuacioacuten
Funcioacuten de l a d i rec t iv id a d de in ic io de rodaje Δ SOR
El ruido del reactor mdashen particular los equipados con motores con una relacioacuten de derivacioacuten inferiormdash
muestra un modelo de radiacioacuten lobulada en el arco posterior que es caracteriacutestico del ruido de escape del
reactor Este modelo es maacutes importante cuanto maacutes alta sea la velocidad del reactor y maacutes baja sea la velocidad
del avioacuten Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detraacutes del punto de
partida de rodaje cuando se cumplan ambas condiciones Este efecto se tiene en cuenta mediante una funcioacuten
de directividad ΔSOR
La funcioacuten ΔSOR se ha calculado a partir de varias campantildeas de mediciones de ruido mediante la utilizacioacuten
de microacutefonos correctamente colocados detraacutes y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que
se dispone a salir
En la figura 27r se ilustra la geometriacutea pertinente El aacutengulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avioacuten y
el vector para el observador se define como sigue
La distancia relativa q es negativa (veacutease la figura 27j) de tal forma que los intervalos ψ desde 0deg en la
direccioacuten del avioacuten que sigue su rumbo hasta 180o en la direccioacuten inversa
Figura 27r
Geometriacutea en tierra del observador del avioacuten para la estimacioacuten de la correccioacuten de la directividad
La funcioacuten ΔSOR representa la variacioacuten del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes
del despegue medido detraacutes el punto de partida de rodaje en relacioacuten con el ruido total del desplazamiento
en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje a la misma distancia
LTGR(dSORψ) = LTGR(dSOR90deg) + ΔSOR(dSORψ) (2748)
donde LTGR(dSOR90deg) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue
que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual
dSOR en el lateral del punto de partida de rodaje A distancias dSOR inferiores a la distancia normalizada
dSOR0 la funcioacuten de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de
Si la distancia dSOR excede la distancia de normalizacioacuten dSOR0 la correccioacuten de la directividad se
multiplica mediante un factor de correccioacuten para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor
importancia para distancias maacutes largas del avioacuten es decir
La distancia de normalizacioacuten dSOR0 es igual a 762 m (2 500 ft)
Tratamiento de los recep to res ub icados de traacutes del segmento de desplazamiento en t ierra
f i rme en el despegue y en e l a ter riza je
La funcioacuten ΔSOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada
del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detraacutes del inicio de rodaje (porque se trata del
punto maacutes proacuteximo a los receptores con la maacutexima velocidad del reactor con respecto a la relacioacuten de
transmisioacuten del avioacuten) No obstante el uso de ΔSOR establecido se laquogeneralizaraquo para las posiciones detraacutes
de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme tanto para el despegue como para el aterrizaje
de tal manera que no solo se tiene en cuenta detraacutes del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue)
Los paraacutemetros dS y ψ se calculan en relacioacuten con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en
tierra firme
El nivel del evento Lseg para una ubicacioacuten por detraacutes de un segmento de desplazamiento en tierra firme
al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funcioacuten ΔSOR baacutesicamente se calcula
para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento a la misma distancia dS que el
punto real y se ajusta auacuten maacutes a ΔSOR para obtener el nivel del evento en el punto real
Esto significa que los diferentes teacuterminos de correccioacuten de las ecuaciones siguientes deben usar los paraacutemetros
geomeacutetricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial
Lmaxseg = Lmax(Pd = ds) + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔSOR (2753)
LEseg = LEinfin(Pd = ds) + ΔV + ΔI(φ) ndash Λ(βl = ds) + ΔprimeF + ΔSOR (2754)
donde ΔprimeF es la forma reducida de la fraccioacuten de ruido expresada en la ecuacioacuten q = 0 (ya que el punto de
referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que dλ debe calcularse usando dS (y no dp)
2720 Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviacioacuten general
El meacutetodo descrito en la seccioacuten 2719 es aplicable a aeronaves de aviacioacuten general con motores de propulsioacuten
cuando se tratan como aviones de este tipo con respecto a los efectos de la instalacioacuten del motor
La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviacioacuten general Si bien se trata del
funcionamiento maacutes comuacuten de la aeronave de la aviacioacuten general pueden darse ocasiones en que resulte
conveniente usar datos adicionales
Si la aeronave de la aviacioacuten general especiacutefica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP se
recomienda usar los datos maacutes geneacutericos de la aeronave GASEPF y GASEPV respectivamente Estos conjuntos
si
si
si
si
de datos representan una aeronave pequentildea de aviacioacuten general de un uacutenico motor con heacutelices de paso fijo y
heacutelices de paso variable respectivamente Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11
I-17)
2721 Meacutetodo para calcular el ruido de los helicoacutepteros
Para calcular el ruido de los helicoacutepteros se puede usar el mismo meacutetodo de caacutelculo utilizado para los aviones
de ala fija (descrito en la seccioacuten 2714) siempre que los helicoacutepteros se consideren como aviones con heacutelices y
que no se apliquen los efectos de la instalacioacuten del motor asociados con reactores Los cuadros de las entradas
para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27)
2722 Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control) rodaje y unidades de potencia
auxiliares
En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia
auxiliares se van a modelizar la modelizacioacuten se realiza seguacuten las indicaciones del capiacutetulo dedicado al ruido
industrial Aunque no suele ser el caso el ruido de las pruebas del motor del avioacuten (lo que a veces se denomina
laquoprueba de motor a punto fijoraquo) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido Estas pruebas
suelen realizarse a efectos de ingenieriacutea para comprobar el rendimiento del motor para lo que se colocan los
aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones vehiacuteculos y personal a fin de
evitar dantildeos originados por el chorro del reactor
Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido los aeropuertos en particular los que
disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden co nl l eva r frecuentes ensayos de motore pueden
instalar las denominadas laquopantallas antirruidoraquo es decir recintos dotados con deflectores en tres lados
especialmente disentildeadas para desviar y disipar el ruido y el chorro de los gases de combustioacuten La
investigacioacuten del impacto del ruido de tales instalaciones que se puede atenuar y reducir mediante el uso de
muros de tierra o barreras acuacutesticas resulta maacutes sencilla si se trata el recinto de pruebas como una fuente de
ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagacioacuten sonora
2723 Caacutelculo de los niveles acumulados
En las secciones 2714 a 2719 se describe el caacutelculo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un
avioacuten en una uacutenica ubicacioacuten del observador La exposicioacuten al ruido total en dicha ubicacioacuten se calcula
mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avioacuten significativos desde el punto
de vista del ruido es decir todos los movimientos entrantes y salientes que influyen en el nivel acumulado
2724 Niveles sonoros continuos equivalentes ponderados
Los niveles sonoros continuos equivalentes ponderados en el tiempo que tienen en cuenta toda la energiacutea
sonora del avioacuten recibida deben expresarse de manera geneacuterica mediante la foacutermula
La suma se realiza para todos los eventos sonoros N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el iacutendice de
ruido LEi es el nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del evento acuacutestico i gi es un factor de
ponderacioacuten que depende del periodo del diacutea (que suele definirse para los periacuteodos del diacutea la tarde y la
noche) Efectivamente gi es un multiplicador del nuacutemero de vuelos que se producen durante los periacuteodos
especiacuteficos La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizacioacuten ajuste estacional
etc)
Usando la relacioacuten
donde Δi es la ponderacioacuten en decibelios para el periacuteodo i se puede volver a definir la ecuacioacuten 2756 como
es decir la co n s i d e r a c ioacute n del diacutea se expresa mediante un incremento adicional del nivel
2725 Nuacutemero ponderado de operaciones
El nivel de ruido acumulado se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las
categoriacuteas diferentes de aviones usando las diferentes rutas aeacutereas que conforman el escenario del aeropuerto
Para describir este proceso de suma se introducen los siguientes subiacutendices
i iacutendice del tipo o la categoriacutea del avioacuten
j iacutendice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)
k iacutendice del segmento de la trayectoria del vuelo
Muchos iacutendices de ruido mdashespecialmente los niveles sonoros continuos equivalentes mdash incluyen en
su propia definicioacuten factores de ponderacioacuten del p e r i o d o del diacutea gi (ecuaciones 2756 y 2757)
El proceso de suma puede simplificarse mediante la introduccioacuten de un laquonuacutemero ponderado de operacionesraquo
Los valores Nij representan los nuacutemeros de operaciones del tipo o la categoriacutea de avioacuten i en la trayectoria
(o subtrayectoria) j durante el diacutea la tarde y la noche respectivamente27
A partir de la ecuacioacuten (2757) el nivel d (geneacuterico) el nivel sonoro continuo equivalente acumulativo Leq
en el punto de observacioacuten (xy) es
T0 es el periacuteodo de tiempo de referencia Depende de la definicioacuten especiacutefica del iacutendice ponderado utilizado
(eg LDEN) asiacute como de los factores de ponderacioacuten (por ejemplo LDEN) LEijk es la contribucioacuten
del nivel de exposicioacuten al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la
operacioacuten de un avioacuten de la categoriacutea i El caacutelculo de f LEijk se describe de manera detallada en las secciones
2714 a 2719
2726 Caacutelculo y ajuste de una malla estandar
Cuando las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas) se obtienen mediante la interpolacioacuten entre los valores del
iacutendice en los puntos de una malla en forma rectangular su precisioacuten depende de la eleccioacuten de la separacioacuten
de la cuadriacutecula (o del paso de la malla) ΔG en particular en el interior de las celdas en que los gradientes
grandes de la distribucioacuten espacial de los valores del iacutendice causan una fuerte curvatura de las isoacutefonas (veacutease la
figura 27s) Los errores de interpolacioacuten se reducen disminuyendo el paso de malla pero a medida que
aumenta el nuacutemero de puntos de la cuadriacutecula tambieacuten aumenta el tiempo de caacutelculo La optimizacioacuten de una
malla de cuadriacutecula regular implica equilibrar la precisioacuten de la modelizacioacuten y el tiempo de ejecucioacuten
27 Los periacuteodos de tiempo pueden diferir de estos tres en funcioacuten de la definicioacuten del iacutendice de ruido utilizado
Figura 27s
Cuadriacutecula estaacutendar y ajuste de la cuadriacutecula
Una mejora importante en la eficacia del caacutelculo que ofrece resultados maacutes precisos es utilizar una cuadriacutecula
irregular para ajustar la interpolacioacuten en celdas importantes La teacutecnica ilustrada en la figura 27s consiste en
reforzar la malla localmente dejando invariable la mayor parte de la cuadriacutecula Se trata de una operacioacuten muy
sencilla que se consigue con los siguientes pasos
1 Se define una diferencia del umbral de ajuste ΔLR para el iacutendice de ruido
2 Se calcula la cuadriacutecula baacutesica para una separacioacuten ΔG
3 Se comprueban las diferencias ΔL de los valores del iacutendice entre los nudos adyacentes de la red
4 Si hay alguna diferencia ΔL gt ΔLR se define una nueva red con una separacioacuten ΔG2 y se calculan
los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma
por interpolacioacuten lineal entre nudos adyacentes
se calcula el nuevo valor
nuevos caacutelculos con los datos de entrada
5 Se repiten los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del
umbral
6 Se calculan las isoacutefonas mediante una interpolacioacuten lineal
Si la matriz de los valores de iacutendice se va a agregar a otras (por ejemplo al calcular iacutendices ponderados
mediante la suma de curvas de nivel de ruido independientes del diacutea la tarde y la noche) es necesario
proceder con precaucioacuten para garantizar que las redes independientes sean ideacutenticas
2727 Uso de mallas rotadas
En muchos casos praacutecticos la forma real de las curvas de nivel de ruido tiende a ser simeacutetrica respecto a la
trayectoria en tierra No obstante si la direccioacuten de esta trayectoria no estaacute alineada con la malla de caacutelculo
esto puede dar lugar a una forma de isoacutefona asimeacutetrica
si
Figura 27t
Uso de una malla rotada
Una forma sencilla de evitar este efecto es incrementar los nodos de la malla No obstante esto aumenta el
tiempo de caacutelculo Una solucioacuten maacutes elegante consiste en girar la cuadriacutecula de caacutelculo de tal manera que su
direccioacuten sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suelen ser paralelas a la pista principal) En la
figura 27t se muestra el efecto de la rotacioacuten de la malla en la forma de la isoacutefona
2728 Trazado de las curvas de nivel de ruido (isoacutefonas)
Un algoritmo muy eficaz en teacuterminos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de
iacutendice de una malla completa a expensas de un caacutelculo algo maacutes complejo es trazar la liacutenea de las curvas
de nivel de ruido punto por punto Esta opcioacuten requiere que se apliquen y repitan dos pasos baacutesicos
(veacutease la figura 27u)
Figura 27u
Concepto de algoritmo trazador
El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P1 de una determinada isoacutefona Para ello se calculan los
niveles del iacutendice de ruido L en puntos equidistantes a lo largo del laquorayo de buacutesquedaraquo que se espera que cruce
esta isoacutefona LC Cuando esta se cruza la diferencia δ = LC ndash L cambia de signo Entonces se divide a la
mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se invier te la direccioacuten de la buacutesqueda Se repite el proceso
hasta que δ es maacutes pequentildeo que el umbral de precisioacuten predefinido
El paso 2 que se repite hasta que la curva de nivel de ruido estaacute suficientemente bien definida consiste en
encontrar el proacuteximo punto en el contorno LC que se encuentra a una distancia en liacutenea recta especiacutefica r del
punto actual Se procede con pasos angulares consecutivo calculaacutendose los niveles de iacutendice y las diferencias δ
en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r De manera similar a la anterior al
reducir a la mitad e invertir los incrementos en esta ocasioacuten en las direcciones del vector el proacuteximo
punto del contorno se determina conforme a una precisioacuten predefinida
Figura 27v
Paraacutemetros geomeacutetricos que definen las condiciones para el algoritmo trazador
Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que la curva de nivel de ruido se calcula con un
grado suficiente de precisioacuten (veacutease la figura 27v)
1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos de la curva de nivel de ruido) debe
encuadrarse dentro de un intervalo [Δcmin Δcmax] por ejemplo [10 m 200 m]
2) La proporcioacuten de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δcn y Δcn + 1 debe limitarse
por ejemplo 05 lt Δcn Δcn + 1 lt 2
3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura de la isoacutefona se debe cumplir la
siguiente condicioacuten
Φnmiddot max(Δcn ndash 1 Δcn) le ε (εasymp 15 m)
donde fn es la diferencia en los rumbos de la cuerda
La experiencia con este algoritmo ha revelado que como promedio entre dos y tres valores de iacutendice deben
calcularse para determinar un punto de la curva con una precisioacuten superior a 001 dB
Especialmente cuando se tienen que calcular curvas de nivel amplias este algoritmo acelera
significativamente el tiempo de caacutelculo No obstante cabe destacar que esta aplicacioacuten precisa de experiencia
sobre todo cuando una curva de nivel de ruido se divide en islas separadas
28 Asignacioacuten de niveles de ruido y poblacioacuten a los edificios
A efectos de evaluar la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido solo se deben tener en cuenta los edificios
residenciales Por tanto no se debe asignar a ninguna persona a edificios que no sean para uso residencial tales
como colegios hospitales edificios para oficinas o faacutebricas La asignacioacuten de la poblacioacuten a edificios residenciales
debe basarse en los uacuteltimos datos oficiales (en funcioacuten de los reglamentos correspondientes de los Estados
miembros)
Habida cuenta de que el caacutelculo del ruido de las aeronaves se realiza para una cuadriacutecula con una resolucioacuten
100 m times 100 m en el caso especiacutefico del ruido de aeronaves los niveles deben interpolarse en funcioacuten de
los niveles de ruido de la malla de caacutelculo maacutes proacutexima
Determinacioacuten del nuacutemero de habitantes de un edificio
El nuacutemero de habitantes de un edificio residencial es un paraacutemetro intermedio importante para calcular la
exposicioacuten al ruido Lamentablemente estos datos no siempre se encuentran disponibles A continuacioacuten se
especifica coacutemo puede hallarse este paraacutemetro a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor
frecuencia
Los siacutembolos utilizados a continuacioacuten son
BA = superficie en planta del edificio
DFS = superficie res iden cia l uacutetil
DUFS = superficie res iden cia l uacutetil de cada vivienda
H = altura del edificio
FSI = superficie de vivienda por habitante
Inh = nuacutemero de habitantes
NF = nuacutemero de plantas del edificio
V = volumen de edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 en
funcioacuten de la disponibilidad de los datos
CASO 1 se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacutemer o de hab i t an te s
1A Se conoce el nuacutemero de habitantes o se ha calculado en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio es la suma del nuacutemero de habitantes de todas las viviendas del edificio
1B El nuacutemero de habitantes se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo lados
de las manzanas manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero En este caso el
nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio
El iacutendice Prime aquiacute hace referencia a la entidad correspondiente considerada El volumen del edificio es el producto
de su superficie construida y de su altura
Si no se conoce la altura del edificio debe calcularse en funcioacuten del nuacutemero de plantas NFbuilding suponiendo
una altura media por planta de 3 m
Si tampoco se conoce el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el nuacutemero de plantas
representativo del distrito o del municipio
El volumen total de edificios residenciales de la entidad considerada Vtotal se calcula como la suma de
los voluacutemenes de todos los edificios residenciales de la entidad
CASO 2 no se encuentran d isponib les los datos sobre e l nuacute mero de hab i t an tes
En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula en funcioacuten de la superficie de vivienda por habitante FSI Si no
se conoce este paraacutemetro debe usarse un valor predeterminado nacional
2A La superficie residencial uacutetil se conoce en funcioacuten del nuacutemero de viviendas En este caso el nuacutemero de
habitantes por vivienda se calcula como sigue
El nuacutemero de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el CASO 1A anterior
2B La superficie residencial uacutetil se conoce para todo el edificio es decir se conoce la suma de las
superficies de todas las viviendas del edificio En este caso el nuacutemero de habitantes se calcula como sigue
2C La superficie residencial uacutetil se conoce solo para las entidades maacutes grandes que un edificio por ejemplo
manzanas secciones censales y distritos o incluso un municipio entero
En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula en funcioacuten del volumen del edificio tal y como
se ha descrito en el CASO 1B anterior donde el nuacutemero total de habitantes se calcula como sigue
2D Se desconoce la superficie residencial uacutetil En este caso el nuacutemero de habitantes de un edificio se calcula
seguacuten se ha descrito en el CASO 2B anterior donde la superficie residencial uacutetil se calcula como sigue
El factor 08 es el factor de conversioacuten superficie construida -gt superficie uacutetil Si se conoce un factor diferente como
representativo de la superficie deberaacute utilizarse y documentarse con claridad
Si no se conoce el nuacutemero de plantas del edificio deberaacute calcularse en funcioacuten de la altura del edificio
Hbuilding cuyo resultado suele ser un nuacutemero no entero de plantas
Si no se conocen la altura del edificio ni el nuacutemero de plantas debe usarse un valor por defecto para el
nuacutemero de plantas representativo del distrito o del municipio
Asignacioacuten de puntos receptores en las fachadas de edificios
La evaluacioacuten de la exposicioacuten de la poblacioacuten al ruido se basa en los niveles de ruido en los puntos receptores
situados a 4 m por encima del nivel del terreno en las fachadas de los edificios residenciales
Para calcular el nuacutemero de habitantes debe usarse el procedimiento del caso 1 siguiente o el del caso 2 para
fuentes de ruido terrestres En el caso de que el ruido de las aeronaves se calcule seguacuten lo indicado en la
seccioacuten 26 se asocia a toda la poblacioacuten de un edificio al punto de caacutelculo de ruido maacutes proacuteximo de la
malla de caacutelculo
CASO 1
Figura a
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 1
a) Los segmentos con una longitud de maacutes de 5 m se dividen en intervalos regulares de la maacutexima longitud
posible pero inferior o igual a 5 m Los puntos receptores se colocan en el medio de cada intervalo
regular
b) Los demaacutes segmentos por encima de una longitud de 25 m se representan mediante un punto del receptor
en el medio de cada segmento
c) Los demaacutes segmentos adyacentes con una longitud total de maacutes de 5 m se tratan de manera similar a
como se describe en los apartados a) y b)
d) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse e n f u n c i oacute n d e la longitud de
la fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero
total de habitantes
e) Solo para los edificios con superficies que indiquen una uacutenica vivienda por planta el nivel de ruido de la
fachada maacutes expuesto se usa directamente a efectos estadiacutesticos y estaacute relacionado con el nuacutemero de
habitantes
CASO 2
Figura b
Ejemplo de ubicacioacuten de receptores en las fachadas de un edificio seguacuten el procedimiento del CASO 2
a) Las fachadas se consideran por separado y se dividen cada 5 m desde el punto de partida considerado con
una posicioacuten del receptor ubicada a la distancia media de la fachada o del segmento de 5 m
b) En el uacuteltimo segmento restante se colocaraacute un punto receptor en su punto medio
c) El nuacutemero de habitantes asignados a un punto receptor debe ponderarse en funcioacuten de la longitud de la
fachada representada de tal manera que la suma de todos los puntos del receptor represente el nuacutemero total
de habitantes
c) En el caso de edificios con soacutelo una vivienda por planta se asigna a efectos estadiacutesticos el nuacutemero de
habitantes a la fachada maacutes expuesta
3 DATOS DE ENTRADA
Los datos de entrada que se han de utilizar seguacuten proceda con los meacutetodos descritos anteriormente se
facilitan en los apeacutendices F a I
En los casos en que los datos de entrada facilitados en los apeacutendices F a I no sean aplicables o se
desviacuteen del valor real que no cumplan las condiciones presentadas en las secciones 212 y 262 se pueden usar
otros valores siempre que los valores usados y la metodologiacutea utilizada para hallarlos esteacuten lo
suficientemente documentados demostrar su validez Esta informacioacuten se pondraacute a disposicioacuten del puacuteblico
4 MEacuteTODOS DE MEDICIOacuteN
En los casos en que por alguacuten motivo se realicen mediciones estas deberaacuten llevarse a cabo de acuerdo con los
principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-12003 e
ISO 1996-22007 o en el caso del ruido de aeronaves la ISO 209062009
APENDICES
Apeacutendice A Requisitos en materia de datos
Apeacutendice B Caacutelculos de las performances de vuelo
Apeacutendice C Modelizacioacuten de la extensioacuten de dispersioacuten lateral de la trayectoria en tierra
Apeacutendice E Correccioacuten de segmentos finitos
Apeacutendice F Base de datos para fuentes de traacutefico viario
Apeacutendice G Base de datos para fuentes ferroviarias
Apeacutendice H Base de datos para fuentes industriales
Apeacutendice I Base de datos para fuentes asociadas a aeronaves mdash datos NPD
