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Inquinamento acustico: modelli previsionali e nomogrammi operativi

L'analisi delle espressioni funzionali e la successiva elaborazione analitica finalizzata alla implementazione di opportuni nomogrammi utilizzabili sia in fase di progetto che in fase di verifica

Inquinamento acustico: modelli previsionali e nomogrammi operativi

Il problema dell’inquinamento acustico da traffico veicolare assume oggi una notevole importanza, soprattutto in ambito urbano.

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  • Il problema dell’inquinamento acustico da traffico veicolare assume oggi una notevole importanza, soprattutto in ambito urbano
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    Il problema dell’inquinamento acustico da traffico veicolare assume oggi una notevole importanza, soprattutto in ambito urbano
  • Il modello di Burgess
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    Il modello di Burgess
  • Il modello OMTC
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    Il modello OMTC
  •  Il modello EMPA (Svizzera)
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     Il modello EMPA (Svizzera)
  • Il modello Corriere-Lo Bosco
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    Il modello Corriere-Lo Bosco
  • Le correzioni per le diverse velocità medie di deflusso e per il tipo di manto stradale
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    Le correzioni per le diverse velocità medie di deflusso e per il tipo di manto stradale
  • Il modello del CNR
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    Il modello del CNR

A causa dell’elevato numero di veicoli circolanti è difatti possibile riscontrare in molte città livelli sonori di entità superiore ai limiti prescritti dalla Normativa vigente e per tale motivo rivestono un ruolo di primaria importanza le attività di monitoraggio dei livelli di rumore e/o la applicazione di idonei modelli previsionali. In tal senso, si evidenzia che in letteratura esistono diversi algoritmi di quantificazione del rumore da traffico stradale che rappresentano strumenti di indubbia utilità nella fase decisionale di scelta degli interventi mirati al contenimento del fenomeno.

Nel presente articolo l’Autore, dopo aver introdotto il problema da un punto di vista tecnico-legislativo e aver descritto cinque tra i più diffusi modelli previsionali disponibili in letteratura scientifica, ne analizza le espressioni funzionali e le sottopone ad un processo di elaborazione analitica finalizzata alla implementazione di opportuni nomogrammi utilizzabili sia in fase di progetto che in fase di verifica. In definitiva, per ognuno di tali modelli l’Autore propone un’originale modalità di impiego basata su un approccio di tipo grafico, caratterizzato da una grande semplicità ed efficacia operativa.

La pressione sonora e il livello equivalente della rumorosità ambientale

Quando un oggetto, solido ed elastico, viene sollecitato meccanicamente, inizia a vibrare; durante l’urto acquista energia potenziale che, nel moto successivo, trasferisce sotto forma di energia cinetica alle particelle d’aria circostante, mettendole in vibrazione intorno alla loro posizione di equilibrio statico.

La sovrappressione p(t) prodotta dalla perturbazione acustica rispetto alla pressione statica del mezzo di propagazione in quiete prende il nome di livello di pressione sonora (Lp).

Il livello della pressione sonora non è in genere costante, ma fluttua continuamente nel tempo.

Da un punto di vista operativo, “il Livello Equivalente (Leq) di un dato suono o rumore variabile nel tempo è il livello, espresso in dB(A) di un ipotetico rumore costante che, se sostituito al rumore reale per lo stesso intervallo di tempo, comporta la stessa quantità totale di energia sonora”.

La scelta di tale indicatore, oltre ad essere favorita dalle Normative di riferimento, dipende dal fatto che esso tiene conto del contenuto energetico totale del rumore, nel tempo di misura scelto.

La natura “energetica” di questo parametro implica che la somma di due livelli equivalenti non coincide con la loro somma algebrica, ma si identifica con la loro somma logaritmica.

I modelli di calcolo per la previsione del livello di rumore

Lo studio di una sorgente sonora può essere condotto attraverso modelli matematici che ne simulano l’emissione. Attraverso tali modelli è possibile prevedere gli effetti che la sorgente stessa produce in un campo più o meno vasto con la conseguente riduzione dei rilevamenti diretti e la possibilità di valutare l’impatto acustico di una sorgente non ancora presente.

L’implementazione dei modelli disponibili in letteratura è basata sull’applicazione di opportune formule di origine teorico-sperimentale e la previsione può riguardare sia il Leq, sia i livelli statistici cumulativi. I modelli classici si basano in genere su considerazioni di tipo fisico: sono ipotizzate le modalità di generazione del rumore delle sorgenti ed è quindi stimato il livello di rumore in un punto (ricettore) in funzione della distanza d che lo separa dalla sorgente stessa. In genere le infrastrutture stradali vengono rappresentate come sorgenti di rumore lineari, ognuna delle quali caratterizzata da un particolare valore della potenza acustica. Si evidenzia che la formulazione del modello classico è basata esclusivamente su valutazioni di tipo acustico, considerato che il dato di “input” è costituito solamente dai risultati di misure fonometriche. Sono disponibili, tuttavia, alcuni modelli basati sull’applicazione di particolari correlazioni di origine sperimentale che consentono di stimare il livello di rumore in un punto a prescindere dal dato di misura. Tali modelli utilizzano solo le informazioni sui dati del traffico e/o sulle particolarità topografiche del sito in esame e ad essi viene fatto riferimento nel presente studio.

La fase operativa dello studio

Si descrivono, di seguito, cinque tra i più diffusi modelli previsionali in grado di fornire un valido strumento di analisi, sia in fase di progettazione che di esercizio e gestione dei sistemi di trasporto.

Il modello di Burgess (Australia)

Il modello di Burgess consente di calcolare il livello di pressione sonora equivalente Leq (espresso in dB(A)) del rumore prodotto dal traffico veicolare. Si può applicare solo in ambito urbano e in condizioni di flusso scorrevole.

Il modello OMTC

Il modello OMTC [11] (Ontario Ministry of Transportation and Communications), valido in ambito urbano), è applicabile quando la distanza fra sorgente e ricettore risulta inferiore a 200 m e quando tra di essi non sono presenti ostacoli.

Il modello EMPA (Svizzera)

Il metodo dell’EMPA [11-12] consente di calcolare il livello di pressione sonora equivalente Leq (espresso in dB(A)).

Il modello Corriere-Lo Bosco

Il modello Corriere-Lo Bosco consente di calcolare il livello energetico medio del rumore prodotto dal flusso di traffico in ambito urbano attraverso due espressioni analitiche, differenziate in funzione della tipologia di strada.

Il modello del CNR

Rappresenta uno dei modelli maggiormente applicati in ambito urbano e consente di calcolare il livello energetico medio Leq (espresso in dB(A)).

Conclusioni

Per poter realizzare efficaci interventi di protezione attiva e passiva atti a contenere il livello di inquinamento acustico da traffico veicolare senza necessità di ricorrere alle misurazioni fonometriche in situ, è possibile fare affidamento alle tecniche di calcolo previsionale che consentono la predeterminazione del livello di rumore in condizioni ambientali differenti ed in presenza di flussi di traffico di diversa entità ed a composizione variabile.