portada pequena de abril del 2016

El ruido en el ambiente laboral y alternativas para su mitigación

 


Por: *Sergio Augusto Caporali Filho, Ph.D., CSP, CIH

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Sería difícil hablar de ruido sin antes asegurar que quienes lean este artículo entiendan la diferencia fundamental entre ruido y sonido. La diferencia se basa en la apreciación subjetiva de la persona que recibe el estímulo acústico o sea, del ente receptor. Ruido es un sonido que no carga o transmite información útil, sin embargo, es el ente receptor quien determina la “utilidad” de la información que recibe. Las contradicciones mencionadas arriba se dan normalmente cuando dos o más entes receptores de un estímulo sonoro no concuerdan en su apreciación de la utilidad de la información transmitida por un sonido dado. En el ambiente de las comunidades, estas contradicciones ocurren con mucha frecuencia, razón por la cual se hacen muchas querellas de ruido comunitario a la División de Ruido de la Junta de Calidad Ambiental de Puerto Rico. En el ambiente laboral, sin embargo, estas contradicciones no se dan a menudo pues, aunque el sonido de una máquina pueda transmitir información útil sobre su funcionamiento al personal de mantenimiento, este sonido es considerado ruido por la mayor parte de los demás entes receptores, dado que todo sonido que llegue a su receptor contribuye cuantitativamente para aumentar su exposición al ruido.

Considerando que la diferencia entre sonido y ruido es puramente subjetiva, físicamente el sonido y el ruido se definen como variaciones de presión en un medio que a su vez puede ser gaseoso como el aire, líquido como el agua o sólido como una losa de concreto. Para cuantificar matemáticamente el ruido, medimos las variaciones de presión en el medio y las comparamos con una presión de referencia a través de una relación logarítmica, obteniendo un parámetro de medición conocido como el nivel de presión sonora que tiene como unidad el decibel.

Ahora bien, para lograr cuantificar la exposición humana al ruido, utilizamos el nivel de presión sonora en la escala “A” (dBA). El nivel de presión sonora en dBA combina en su cálculo la frecuencia y la amplitud del ruido, que son las dos características más importantes para la cuantificación de la exposición humana a ese riesgo. Mientras la escala “A” de ponderación de frecuencias tiene el objetivo de simular la forma con la que el sistema auditivo humano responde a estímulos auditivos de diferentes frecuencias, el nivel de presión sonora es la forma de medir la amplitud del ruido más relevante para la evaluación de exposición humana. Finalmente, para logar aseverar el riesgo ocupacional asociado a la exposición a ruido de un(a) trabajador(a), se incorpora el tiempo de exposición en el cálculo, utilizando el promedio ponderado del nivel de presión sonora por 8 horas, TWA(8) por sus siglas en inglés. Dado que el nivel de presión sonora se mide en una escala logarítmica, su promedio en el tiempo no puede ser obtenido por el promedio aritmético simple.

En otras palabras, si tenemos una exposición ocupacional de 85 dBA por las primeras cuatro horas y de 95 dBA por el restante de las ocho horas, el TWA(8) resultante en nuestra jurisdicción (OSHA y PROSHO) es de 91.6 dBA y no 90 dBA, que es lo que se esperaría si se utiliza promedio simple en el cálculo. Por otro lado, si fuésemos a calcular el TWA(8) según la recomendación de la comunidad científica y no según la norma de OSHA, el mismo promedio sería de 92.4 dBA. La diferencia entre los dos valores del TWA(8) en el ejemplo anterior se debe a la diferencia en un parámetro de cálculo llamado tasa de duplicación de dosis o tasa de intercambio. Este parámetro de cálculo es definido por la reglamentación ocupacional vigente en cada país, es utilizado únicamente para los cálculos de exposición humana a ruido y representa el diferencial de nivel de presión sonora en dB asociado a la duplicación de la dosis de exposición del trabajador o trabajadora. La dosis de exposición a ruido a su vez, es un parámetro numérico que relaciona porcentualmente el TWA(8) del trabajador(a) con el límite utilizado de exposición ocupacional por 8 horas. En el ejemplo anterior, como OSHA y PROSHO establecen un límite de exposición al ruido por 8 horas 90 dBA y una tasa de intercambio de 5 dB, el TWA(8) de 91.6 dBA representa una dosis de exposición de 125%. Por otro lado, como la comunidad científica recomienda un límite de exposición de 8 horas de 85 dBA y una tasa de intercambio de 3 dB, la misma exposición representa un TWA(8) de 92.4 dBA y una dosis de exposición de 554%.

Es interesante notar que la misma exposición genera valores de TWA(8) y dosis que varían según los parámetros que se utilicen en los cálculos. De esta manera, dos personas trabajadoras expuestas al mismo perfil de exposición del ejemplo, pero en países con normas de ruido diferentes, tendrán riesgos estimados diferentes. Esta diferencia genera mucha polémica, principalmente en corporaciones multinacionales que buscan manejar de forma conjunta el riesgo ocupacional asociado a ruido para plantas de manufactura ubicadas en países diferentes.

Una vez se identifica que la exposición a ruido de un(a) trabajador(a) debe ser reducida, paralelamente a la inclusión del(a) trabajador(a) en un programa de conservación auditiva, las dos estrategias existentes para reducir la exposición a ruido son el uso apropiado de equipo de protección auditiva y la reducción de ruido por la implementación de un control de ingeniería. Mientras que el equipo de protección auditiva es un medio de control de exposición que afecta solamente al trabajador(a) que la usa, el control de ingeniería afecta a toda la empleomanía en el ambiente donde éste se implanta, pues reduce el ruido en la fuente, encapsula el ruido, encapsula a quienes trabajan u obstaculiza el ruido en su trayectoria desde la fuente hacia la persona trabajadora.

Cuando el objetivo de la medición de ruido no es la evaluación de exposición del ser humano y sí la caracterización del ruido de una fuente ruidosa para el control de emisión de ruido o la atenuación del ruido por medio del uso de protectores auditivos, los parámetros de cálculo son diferentes. Mientras que para exposición humana, la frecuencia de ruido se mide en la escala “A”, para control o atenuación de ruido la frecuencia se mide en escala lineal, sin ponderación. Por otro lado, aunque el nivel de presión sonora también es utilizado como parámetro de estimación de amplitud de ruido para efectos de control y atenuación del mismo, el nivel de potencia sonora se utiliza en control de ruido, específicamente, cuando se busca caracterizar el ruido de una fuente de forma independiente del ambiente acústico donde esta lo genera.

Dado que el desempeño de los materiales que se usan en las barreras acústicas, en los tapones de ruido y orejeras, en las encapsulaciones de máquinas y en las espumas acústicas varía según la frecuencia del ruido en estudio, como se ilustra en la siguiente figura, para control de ruido siempre se mide el espectro de frecuencia del ruido de interés. Con esta información, podemos seleccionar los materiales más adecuados para una absorción productiva del ruido, o podemos seleccionar el protector auditivo más indicado para tal combinación de frecuencias.

Como el(la) lector(a) habrá ya notado, está demás decir que tanto la evaluación sistemática de exposición ocupacional al ruido, como el diseño de controles de ruido o la selección de protección auditiva adecuada, requieren de muchos conocimientos técnicos específicos y especializados. Las personas profesionales de higiene industrial adquieren estos conocimientos durante su formación académica y están capacitadas para realizar los cálculos típicos que se requieren para ejecutar a cabalidad estas tareas.

grafica mostrando coeficientes de absorcion de algunos materiales de construccion

Para un entendimiento más genérico y cualitativo sobre cómo el ruido se genera, se transmite, se percibe y se controla, así como para entender cómo la protección auditiva es seleccionada, existen principios básicos importantes por los cuales nos podemos regir. A continuación, se describen 15 de estos principios importantes, ilustrados cada uno con figuras para el mejor entendimiento del(a) lector(a):

  • Mecanismos de funcionamiento cíclico más lento se asocian con ruidos de frecuencia más baja, mientras que aquellos de funcionamiento cíclico más rápido se asocian con ruidos de frecuencia más alta.Imagen de bote
  • El sonido de baja frecuencia sobrepasa muchas barreras y es muy difícil de obstaculizarImagen de sonido de baja frecuencia
  • El sonido de alta frecuencia es altamente direccional y más fácil de obstaculizarImagen de sonido de alta frecuencia
  • Cuándo estamos cerca de la fuente de emisión, el ruido de alta frecuencia nos molesta más que el ruido de baja frecuencia.Grafica de sonido de una fuene de alta frecuencia alejandose
  • Cuando estamos lejos de la fuente de emisión, el ruido de alta frecuencia nos molesta menos que el ruido de baja frecuencia.Imagen de fuente de sonido de alta frecuencia
  • Las fuentes ruidosas deben ser alejadas de las superficies reflectantes.Imagen de pruebas de sonido
  • Cualquier cambio en fuerza, presión o velocidad genera ruido. Asimismo, cuanto mayor es este cambio en fuerza por unidad de tiempo, mayor es el ruido generado.Imagenes de pruebas de sonido con martillos o alicates
  • El ruido generado por el impacto de pequeñas masas o por la caída de masas de pequeñas alturas es menor respectivamente que el ruido generado por el impacto de grandes masas o por la caída de masas de grandes alturas.Grafica de sonido generadas por caidas de objetos
  • El sonido estructural viaja largas distancias y la vibración estuctrual necesita de grandes áreas superficiales para convertirse en sonido amplificado.Imagen de objetos que hacen sonido estructural
  • Objetos pequeños que vibran irradian menos ruido que objetos grandes que vibran Imagen de objeto pequeno ejerciendo vibraciones
  • El aislamiento acústico de paredes y paneles sencillos depende de sus respectivas densidades superficialesGrafica msstrando densidad densidad superficial
  • El paso del aire sobre cavidades genera ruido.Imagen de dos personas haciendo sonidos soplando un objeto
  • Los ductos y tuberías sin obstrucciones internas y/o con paredes lisas generan menos ruido de turbulencia cuando un líquido o gas pasa por ellos.Imagen de sonido en los ductos
  • El ruido del paso de fluidos por un ducto es formado por cambios bruscos de presión.Imagen de fluidos haciendo sonidos en un ducto
  • Los tapones de oído son en general más eficientes en proteger contra ruido en las frecuencias bajas, mientras que las orejeras son en general más eficientes en proteger contra ruido en las frecuencias más altas.Grafic amostrando la eficiencia de tapones de oido

La mitigación de la exposición al ruido ocupacional por la selección y uso de protección auditiva o por el diseño e implementación de un control de ingeniería se basa en uno o más de los principios genéricos ilustrados arriba. Conociendo el espectro (firma) de frecuencia del ruido de interés y el nivel de presión o potencia sonora del mismo, podemos subjetivamente inferir cuáles de los principios serían utilizados para el diseño adecuado de un control o qué tipo de protección auditiva podría ser recomendada. Debemos de recordar siempre que mientras un control de ruido bien diseñado e implementado minimiza efectivamente la emisión de ruido en la fuente o en su trayectoria, protegiendo así a todos los(las) trabajadores(as) afectados por la fuente ruidosa, la protección auditiva solamente protege a quienes la usan, con una efectividad que siempre dependerá de cuán bien quienes la usuan la ajustaron a su cabeza y oído y por cuanto tiempo la usaron durante el turno de trabajo.

El control de ruido y la protección auditiva son temas de muchas investigaciones actuales realizadas en las instituciones académicas y órganos del gobierno. El Programa de Higiene Industrial del Recinto de Ciencias Médicas de la Universidad de Puerto Rico se ha envuelto, en los últimos 8 años, en investigaciones variadas en el tema de ruido y actualmente cuenta con un programa activo de investigación sobre la efectividad de los protectores auditivos de orejeras.

Se les exhorta a las personas interesadas en ruido ocupacional a que revisen los textos de referencia de este documento y ausculten la posibilidad de profundizar sus conocimientos por medio de un programa académico que se amolde a sus necesidades.

Referencias

  1. Occupational Exposure to Noise: Evaluation, Prevention and Control (2001), Federal Institute for Occupational Safety and Health, Germany.
  2. Noise Control – A guide for Workers and Employers, (1980) U.S. Department of Labor – OSHA.
  3. The Noise Manual (2003) American Industrial Hygiene Association-AIHA, 5th Edition.

 

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* Universidad de Puerto Rico – Recinto de Ciencias Médicas Escuela Graduada de Salud Pública – Departamento de Salud Ambiental Programa de Higiene Industrial sergio.caporali@upr.edu

 

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