02-tesi classificazione acustica di Misano Adriatico

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pressione che derivano dalla gestione urbanistica a volte troppo rigorosa e la stessa
popolazione, che usufruisce delle opportunità che questi Piani di Gestione offrono,
è tenuta a impegnarsi per un utilizzo “intelligente” degli stessi. L’inquinamento
acustico è un esempio eclatante di questo tipo di impatto. In particolar modo, per
quanto riguarda il Comune di Misano Adriatico, come per tutti gli
ambienti
urbani, la sorgente di rumore più importante è rappresentata dal traffico veicolare.
La classificazione acustica rappresenta appunto il primo approccio alla
problematica dell’inquinamento da rumore.
2. IL RUMORE
IL SUONO
Il suono è una forma di energia che si propaga in forma di onde producendo delle
compressioni e rarefazioni dell’aria che sono l’analogo di variazioni di pressione a
cui l’orecchio umano è sensibile e che producono quindi una sensazione sonora. La
onde sonore si propagano alla velocità di 344 m/s.
L’INQUINAMENTO ACUSTICO
L’inquinamento acustico è stato trascurato negli anni in quanto giudicato meno
importante di tutte le altre problematiche ambientali, anche a causa della natura
degli effetti di questo tipo di inquinamento che sono poco evidenti, subdoli e non
eclatanti. Oggi i sondaggi confermano che l’inquinamento acustico costituisce uno
dei fattori che incide sui livelli di qualità della vita della popolazione, in particolar
modo in ambito urbano, dove i livelli di rumore riscontrabili sono spesso elevati a
causa della presenza di numerose fonti, quali: infrastrutture di trasporto, attività
produttive e commerciali, luoghi d’intrattenimento e altre sorgenti sonore che, pur
essendo temporanee, come cantieri e manifestazioni musicali all’aperto, incidono
sui livelli di qualità della vita generali.
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EFFETTI SULLA SALUTE
Il rumore esercita la sua azione negativa incidendo sulla salute dell’uomo, cioè sul
suo stato di benessere fisico, mentale e sociale. Oggi si può affermare che
l’esposizione al rumore provoca sugli individui effetti nocivi riconducibili a tre
diverse categorie:
• danni fisici;
• disturbi delle attività;
• annoyance (fastidio generale)
L’insorgenza di tali effetti è strettamente dipendente dalle caratteristiche fisiche del
rumore prodotto (livello di rumore, tipo di sorgente, periodo di funzionamento
della sorgente, caratteristiche qualitative del rumore emesso), dalle condizioni di
esposizione al rumore (tempo di esposizione, distanza dell’individuo dalla
sorgente), e infine dalle caratteristiche psicofisiche della persona esposta (abitudine
e sensibilità al rumore, attività eseguita dall’individuo esposto).
Per quel che riguarda nello specifico i danni che l’esposizione al rumore può
produrre nell’organismo umano dobbiamo dire che questi possono interessare sia
l’organo dell’udito sia gli altri organi e funzioni del corpo umano. Le conseguenze
dell’apparato uditivo sono facilmente quantificabili, sono irreversibili e non
evolutivi una volta interrotta l’esposizione allo stimolo sonoro. Per avere questo
tipo di danni occorrono esposizioni a livelli sonori molto alti per parecchie ore al
giorno e per un periodo di esposizione molto lungo.
Ma come detto la stimolazione uditiva determina disturbi non soltanto all’apparato
uditivo. Gli effetti maggiormente diffusi sono per lo più di tipo psicofisico, che si
manifestano sotto forma di stress fisiologico e reazioni cardiovascolari; ma vi sono
anche i disturbi alle attività svolte (specie se richiedono particolare attenzione e
concentrazione); disturbi nella conversazione verbale; disturbi del sonno; e infine
disturbi classificati sotto il nome di annoyance, effetti meno specifici ma pur
sempre gravi, che possono essere indicati come “ sentimenti di scontentezza riferiti
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al rumore che l’individuo sa, o comunque crede che possa, agire su di lui in
maniera negativa”.
IL DECIBEL
L’orecchio umano ed i microfoni riescono a percepire le onde di pressione sonora;
tuttavia, per vari motivi, anziché alla pressione si preferisce in molti casi fare
riferimento alla potenza relativa al contenuto energetico dell’onda sonora. Tale
potenza si misura in Watt. La frazione di potenza incidente su una certa superficie
si misurerà in W/m2. La scala dei suoni, dal più debole appena udibile al più forte,
è molto ampia: il rumore più leggero percepito dall’orecchio di una persona
giovane e sana è di circa 1/1012 W/m2, ossia 1 pW/m2. Prendendo come unità di
riferimento questa quantità, si ottiene una scala che però risulta essere troppo
ampia per qualsiasi strumento lineare. Si applica allora una scala logaritmica, che
permette di contare solo le potenze di 10; queste nuove unità si chiamano “Bel”.
Questa nuova scala in Bel per gli scopi pratici risulta però troppo grossolana;
pertanto conviene considerare come unità di misura la decima parte di un Bel, cioè
un decibel.
SENSAZIONE SONORA
L’orecchio umano presenta una sensibilità che è funzione di due variabili
principali: la frequenza del segnale sonoro e il livello di pressione sonora del
segnale.
In generale la sensibilità dell'orecchio diminuisce sensibilmente alle basse
frequenze, si accentua alle frequenze medie e torna a ridursi, ma in modo meno
marcato, alle frequenze più alte.
A livelli di pressione sonora più alti la curva di sensibilità dell'orecchio tende,
comunque, ad appiattirsi.
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Sulla base del comportamento dell'orecchio medio sono state realizzate delle curve
di eguale sensazione sonora in funzione della frequenza e del livello di pressione
sonora, dette curve isofone.
Fig. 1 Curve isofone
Sul diagramma, in ascisse sono riportate le frequenze, mentre in ordinate sono
posti i livelli di pressione. Ogni curva rappresenta perciò un insieme di segnali
sonori che producono sull'ascoltatore la medesima sensazione sonora. (Fig.1)
PONDERAZIONE CURVA A
Le curve isofone esaminate pongono il problema di una unità di misura dei livelli
sonori che risulti significativa per l'orecchio umano, che cioè sappia tenere conto
della sua caratteristica di sensibilità. Occorre cioè correggere il livello rilevato da
uno strumento ad una certa frequenza per un fattore collegato alla sensibilità
dell’orecchio umano a quella stessa frequenza.
Si utilizzano, quindi, delle curve di ponderazione che trasformano i dB reali in dB
corrispondenti alla sensazione fisiologica dell’uomo. Esistono diverse curve di
ponderazione più o meno adatte ai diversi livelli sonori, la più usata ( perché
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rientra nell’intervallo di udibilità ottimale, compreso tra i 30 e i 70 dB, e perché
viene indicata come riferimento nella normativa) è la curva di ponderazione A,
adatta per livelli fino a 50/60 dB. (Fig. 2)
Questa
ponderazione
dello
spettro
sonoro
viene
effettuata
sommando
algebricamente determinati valori (detti nell’insieme curva di ponderazione A) ai
livelli sonori di ciascuna banda di ottava o terzi di ottava.
I livelli sonori espressi in dB, senza nessuna ponderazione, vengono detti espressi
in scala lineare. Naturalmente i livelli sonori espressi in dB(A) possono venire
combinati (sommati o sottratti) esattamente come già visto per i livelli sonori in
dB.
10
dB
0
-10
-20
-30
-40
-50
Frequenza (Hz)
Fig.2 Curva di ponderazione A
10
IL LIVELLO EQUIVALENTE
Il danno all’udito è provocato non solo dal livello di rumore, ma anche dalla durata
dell’esposizione ossia dipende dalla quantità di energia sonora assorbita
dall’orecchio. In molti casi non basta quindi valutare il livello in dB di una certa
macchina o di un ambiente di lavoro perché quella misura è legata al momento in
cui è stata fatta e non ci dice nulla sulla durata. Ci sono allora dei fonometri, detti
integratori, che misurano istante per istante il livello di rumore e lo integrano in
funzione del tempo, dividendo poi il valore ottenuto di energia sonora per
l’intervallo di tempo trascorso. Praticamente si tratta di un valore medio in
continua evoluzione noto come ”livello equivalente”, cioè il livello di rumore
costante avente uguale effetto di quello variabile assorbito dall’operatore
nell’intervallo di tempo considerato. In quasi tutti i Paesi tale livello è stato fissato
dalle normative a 90 dB(A) per 8 ore al giorno; a queste condizioni infatti il rischio
di ipoacusia è modesto.
Il livello sonoro equivalente può essere misurato direttamente con appositi
strumenti che in pratica eseguono automaticamente il calcolo della seguente
espressione:
L eq , T
⎡1
= 10 log ⎢
⎣⎢ T
∫
t+T
t
⎛ p (t) 2
⎜⎜
2
⎝ p0
⎞ ⎤
⎟⎟ dt ⎥
⎠ ⎥⎦
dove T è l'intervallo di tempo in cui è stata effettuata la misura, p(t) è la pressione
sonora efficace nel tempo del rumore in esame e p0 = 20 µPa è la pressione sonora
di riferimento.
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dB
Ru more c ostan te
Leq
tempo
Fig. 3
Ci c lo d i o pera zi on e
dB
Ru more vari abi l e fra
d i un a ma cch in a
d ue d is ti n ti li vel li
Leq
Rum ore di fo nd o
tempo
Fig. 4
dB
R umo re vari ab il e c asu al men te
Leq
tempo
Fig. 5
I grafici mostrano alcuni tipi di rumore ed il corrispondente livello equivalente.
(Fig. 3, 4, 5)
Si evidenzia come il livello equivalente sia estremamente influenzato dai picchi
più alti di rumore anche se di breve durata complessiva.
Usualmente si dice che il SEL è il Leq normalizzato ad un secondo
SEL (dB) = L AE
⎡1
= 10 log10 ⎢
⎢⎣ t 0
2
⎛ p( t ) ⎞ ⎤
∫t ⎜⎜⎝ p rif ⎟⎟⎠ dt⎥⎥
1
⎦
t2
dove: t0 = 1s e t2 – t1 = intervallo di misura.
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Le misure di SEL sono spesso usate per descrivere l’energia sonora di un singolo
evento come, ad esempio, il passaggio di un autoveicolo o il transito di un treno.
COMPOSIZIONE IN FREQUENZA ED ANALISI SPETTRALE
Un altro importante parametro di valutazione di un suono è la frequenza, che
caratterizza
la
tonalità
del
suono
stesso
(da
grave
a
molto
acuto).
Il campo di frequenze che interessano la percezione uditiva dell'orecchio umano è
compreso fra 20 Hz e 20.000 Hz, al di sopra dei 20.000 Hz si estende la banda
degli ultrasuoni, mentre le vibrazioni caratterizzate da un numero di cicli per
secondo inferiore a 16 Hz vengono definite infrasuoni. Quando il fenomeno
Livello di pressione
sonora (dB)
sonoro presenta una sola banda di frequenza, viene definiti tono puro.
0
20
200
2k
20k
Frequenza (Hz)
Fig.6 Spettro di frequenza di un tono puro
Un grafico di questo tipo è anche chiamato spettro sonoro o di frequenza del
suono. (Fig. 6)
I rumori udibili dall’uomo sono tuttavia, in generale, composti da tutte le frequenze
comprese nell’intervallo 20÷20000 Hz e per la loro analisi vengono utilizzati filtri
in frequenza con particolari caratteristiche, detti in banda di ottava e di terzo di
ottava.
Generalmente la banda acustica viene, infatti, suddivisa in ottave (l'ottava è
l'intervallo entro il quale si raddoppia la frequenza in Hz di un suono), o 1/3 di
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ottava. La banda di ottava (o di terzo di ottava) viene definita dalle frequenze
limitanti, ovvero dalla più bassa e dalla più alta delle frequenze comprese nella
banda esplorata.
I grafici evidenziano la differente rappresentazione di uno stesso rumore quando
viene analizzato ad intervalli costanti di 2Hz (Fig.7) e in banda di 1/3 di ottava
1200
1100
900
1000
800
700
600
500
400
300
200
0
120
100
80
60
40
20
0
100
Livello di pressione
sonora (dB)
(Fig.8).
Frequenza (Hz)
150
100
50
1000
630
400
250
160
100
63
40
0
25
Livello di pres sion e
son ora (dB)
Fig. 7 Larghezza di banda a 2 Hz
Frequenz a (Hz)
Fig. 8 Bande di 1/3 di ottava
Si può notare un “livellamento” del livello di pressione sonora nel secondo grafico
in quanto l’analisi della frequenza è meno dettagliata che nel primo grafico.
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