Grandes silenciadores en medio urbano

Un shopping en medio urbano de Buenos Aires, Av. Santa Fe 3253, inaugurado en 1990 con edificios de al­tura en su entorno, cuenta con tres grupos electrógenos Cummins (dos KTTA19-GS2/GC3 de 550 kVA y uno KTA38-GS1/GC1 de 775 kVA) con sus respecti­vos silenciadores originales en el arranque de los cuatro ductos de escape (dos del grupo de mayor potencia), cada uno con u­na longitud de más de 40 m "a­guas aba­jo" de los si­lenciado­res. Estos conductos tienen un diáme­tro de 20 cm (los dos primeros) y 15 cm (los dos segun­dos). Los flujos de escape son de 1 500 y 2 500 li­tros por segundo en ese mismo orden. La temperatura de salida de los gases es de 500°C.

Ubicación del shopping

Con las características anteriores, el módulo de reflexión so­­nora en los extremos es mayor que 0,7[i]. Se estable­cen así on­­das estacionarias en el inte­rior de los conductos por la re­­flexión en sus respectivos extremos, gene­rán­dose ruidos inter­mi­ten­tes de bajas frecuen­cias (en este caso, en la banda de octava centrada en de 63 Hz) a la sa­lida del con­ducto con un elevado nivel so­­no­ro: más de 80 dBA medidos a 50 m, distancia a la que habitan vecinos que enfrentan al shopping.

Este problema generó quejas de vecinos dentro del radio de afectación por ruidos, lo que motivó a los responsables del emprendimiento a buscar una solución urgente al problema no previsto originalmente. Se solicitó para ello la colaboración de Decibel Suda­me­ricana, acep­tando el reto. Se procedieron a efectuar mediciones de nivel sonoro en el sitio de emisión y en algunos de los departamentos afectados por ese ruido. La solución era muy comprometida debido a las frecuencias bajas involucradas y al tipo de ruido intermitente.

Se optó para su atenuación por una ba­te­ría de silencia­dores expansi­vos de una etapa, de chapa gruesa de acero, con la forma de tambor en el ex­­tremo de cada uno de los conduc­tos. Afor­tunadamente la terraza técnica tenía amplitud suficiente para encarar una solución con silenciadores de gran tamaño. Las frecuencias bajas del espectro del ruido generado obliga­ba a un largo apreciable y los niveles involucrados, a un diámetro también apreciable.

La atenuación esperada está dada por la expresión que sigue, en la que D es el diámetro del silenciador y d el del conducto de salida de los gases. L es la longitud del silenciador y f la frecuencia del ruido a tratar. L y D son los parámetros de diseño.[ii]

La velocidad de salida de los gases es mucho mayor que la ambiente (del orden de los T = 500 °C) por lo que la velocidad a considerar en la expresión anterior está dada por,

Con la instalación de los silenciadores se evita la refle­xión en el extremo del conducto, origen del rui­do en cuestión. Dimensiones resultantes: lar­go 1,6 m y diámetro de 0,8 m y 0,6 m según uno y otro diámetro de los conduc­tos. En la figura siguiente se muestran los silenciadores instalados con sus dimensiones acotadas.

Silenciadores instalados en sus respectivas “camas” y sus dimensiones

Las atenuaciones previstas para el diseño adoptado son las que se muestran en la figura siguiente, destacándose las frecuencias del primer máximo y del primer mínimo y la ubicación de la frecuencia central de la banda de 63 Hz.

Una ventaja que presenta esta alternativa es que, si una vez instalados no se obtiene una solución completa, pueden diseñarse e instalarse a continuación, silenciadores complementa­rios normalmente de tamaño menor, que atenúen los niveles excedentes en un rango restringido del original. No fue necesario este complemento en el presente trabajo.

Vale la anécdota de cómo se concluyó la resolución exitosa del tratamiento. Para eva­luar el resultado, estaban en el balcón de uno de los departamentos con vecinos justamente que­jo­sos, sus ocupantes, personal de Decibel a cargo de las mediciones de nivel sonoro y un técnico del Shopping en comunicación por radio con un colega ubicado en la sala de los genera­dores.

Se midió el nivel del ruido de fondo, es decir, el que existe en ausencia de las fuentes de ruido bajo evaluación. Terminada esa tarea se le pidió al técnico de la sala de grupos que los pusiera en marcha para medir el nuevo nivel sonoro, incrementado por esas fuentes de ruido. La respuesta al pedido dio por terminado el proceso de evaluación: “¡Hace 10 minutos que están funcionando!”. No se había notado a simple oído un cambio en el nivel sonoro ambiental con los generadores funcionando. El diseño, construcción e instalación del sistema de silenciadores había sido exitoso.

Lic. Juan C. Giménez de Paz

Expresidente

Decibel Sudamericana SA.

 


 [i]. P.O.A.L.Davies, "Reflected Coef­ficients for an Unflanged Pipe with Flow". J.Sound Vib. 72 (1980) 543/546 y "Practical Flow Duct Acoustic Mode­lling". SVR Tech.Rep. Nº 213 (1992).

[ii] Juan C. Giménez de Paz, “INGENIERIA ACUSTICA PARA ESTUDIANTES Y PROFESIONALES EN HIGIENE Y SEGURIDAD. PROPIEDADES DEL RUIDO Y SU CONTROL”. Gimenez de Paz Ediciones (San Antonio de Padua, 2013) 211 páginas. Página 145 y ss.

 


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