Inquinamento acustico

Programma Regionale I.N.F.E.A.
Informazione Formazione ed Educazione Ambientale
PROGETTO GEO
“Sensibilizzazione alla sostenibilità ambientale”
Inquinamento acustico
Dott.ssa Barbara Bracci
Controllo Agenti Fisici
ARPAT - LIVORNO
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
RUMORE
• Particolare tipo di suono che provoca
sensazioni sgradevoli o indesiderabili
L’acustica tratta quei fenomeni fisici che riguardano la
generazione, la propagazione e la percezione del suono
SUONO
• Perturbazione che si propaga in un
mezzo elastico con una velocità
caratteristica di quel mezzo
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
SUONO
Variazione della pressione dell’aria attorno al
valore della pressione atmosferica, percepibile
dall’orecchio
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
SUONO
Il suono è generato da una vibrazione di un
oggetto o di una superficie che provoca un’onda
di pressione nel mezzo elastico circostante
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Periodo T dell’onda
tempo necessario a compiere un ciclo cioè una
successione completa di variazioni di pressione
Frequenza f
numero di cicli nell’unità di tempo
Lunghezza d’onda λ
v= velocità di propagazione dell’onda
λ = distanza percorsa durante un intervallo di tempo uguale al
periodo T
f=1/T
λ= vT
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
λ= v/f
Velocità di propagazione del
suono in funzione del mezzo
• Aria
• acqua
• granito
341 m/s
1480 m/s
6000 m/s
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Pressione sonora e potenza sonora
Pressione sonora
caratterizza il campo sonoro in un punto dello spazio
Potenza sonora
caratterizza l’energia acustica emessa dalla sorgente
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Legame tra potenza sonora della
sorgente e pressione sonora
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Legame tra potenza sonora della
sorgente e pressione sonora
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La percezione umana del suono
Non tutte le variazioni di pressione sono avvertibili
dall’uomo:
LIMITE DI FREQUENZA: l’orecchio umano percepisce suoni compresi
tra 20 Hz e 20000 Hz.
LIMITE DI INTENSITA’: la soglia di percezione è fissata in 0 dB(A) e
quella del dolore a 120-130 dB(A)
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La percezione umana del suono
L’orecchio umano è in grado di percepire suoni che hanno una
pressione sonora compresa nell’intervallo
20 µPa < Pressione sonora < 20 Pa
soglia udibile
soglia dolore
L’orecchio umano inoltre percepisce suoni che hanno frequenze
comprese nell’intervallo
20 Hz < frequenza < 20.000 Hz
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La percezione umana del suono
• L’orecchio umano non percepisce tutte le frequenze con la
stessa sensibilità.
• le curve isofoniche definiscono la risposta del sistema uditivo
umano all’intensità del suono.
• Nell’uso comune di adotta una particolare correzione chiamata
curva di ponderazione A: le misure eseguite con tale
correzione sono misurate in dB(A).
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La percezione umana del suono
Curve di ponderazione
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
dB
63
0
12
50
25
00
50
00
10
00
0
20
00
0
31
5
16
0
80
dB(A)
40
20
dB
Esempio di dB e dB(A)
frequenze 1/3 ottava
dB = 83,5
dB(A) = 76,4
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La percezione umana del suono
Legge di Fechner - Weber
Data un’onda sonora di intensità I ed una
successiva di intensità I+dI, l’effetto fisiologico
subisce una variazione dS proporzionale a dI/I,
da cui segue che la sensazione sonora cresce
NON con l’intensità ma con il logaritmo
dell’intensità
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
IL DECIBEL
Si definisce livello di una data grandezza G espresso in
decibel come:
LG= 10Log10(g/g0) con
g=quantità della grandezza fisica G di cui si vuole
esprimere il livello in decibel corrispondente
g0 = quantità di riferimento della stessa grandezza G
misurata nella stessa unità di misura
tutte le grandezze fisiche utilizzate per
quantificare il rumore vengono espresse in
decibel con diverso livello di riferimento.
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Livello di Pressione sonora
LP=10Log10(P2/P02) con P in Pa e P0=20µPa
• Livello di Intensità sonora
LI=10Log10(I/I0)
con I in W/m2 e I0=10-12 W/m2
• Livello di Potenza sonora
LW=10Log10(W/W0) con W in W e W0=10-12 W
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Scala logaritmica
20
200
2.000
20.000
200.000
2.000.000
20.000.000
200.000.000
µPa
µPa
µPa
µPa
µPa
µPa
µPa
µPa
0
20
40
60
80
100
120
140
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
Sorgenti di Rumore
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Sorgenti di Rumore
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Sorgenti di Rumore
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La misura del Rumore
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
La strumentazione base per la misura
del rumore
• Microfono:
– è l’elemento che trasforma le variazioni di pressione dell’aria
in un segnale elettrico.
• Fonometro/analizzatore:
– è lo strumento che elabora il segnale elettrico proveniente
dal microfono fornendone il livello.
– L’analizzatore è capace di effettuare analisi più dettagliate:
• analisi temporale
• analisi in frequenza
• analisi statistica
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Parametri descrittori del rumore
66.3
68.0
66.0
64.0
62.0
57.7
SPL
60.0
58.0
Livello
equivalente
56.0
54.0
Livello
massimo
52.0
50.0
Livello
minimo
48.0
43.7
46.0
44.0
42.0
40.0
9.00.00 AM
9.05.00 AM
9.10.00 AM
9.15.00 AM
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
9.20.00 AM
Livello equivalente
Il Livello equivalente di un dato suono o rumore variabile nel
tempo è uguale al livello di un rumore costante che, se sostituito al
rumore reale per lo stesso intervallo di tempo, comporterebbe la
stessa quantità totale di energia sonora
L eq
1
= 10 • Log (
T
T
∫
0
[P ( t ) ]
2
P0
2
dt )
Lo scopo dell’introduzione del Livello equivalente è quello di poter
caratterizzare con un solo dato di misura un rumore fluttuante,
all’interno di un intervallo prefissato.
Lo strumento che effettua direttamente questo tipo di misura
FONOMETRO INTEGRATORE
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
LIVELLO EQUIVALENTE:
Il livello equivalente di un suono variabile in un dato periodo di
tempo è quel livello di pressione sonora che avrebbe un suono
costante con la medesima energia acustica, nello stesso intervallo di
tempo, del suono variabile.
Caratterizza con un unico
valore un rumore di
livello sonoro variabile
su di un intervallo di
tempo prefissato
  T p 2t 
Leq = 10 log 1/T  ∫ 2 dt 
0
  p 0 
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
dB
Analisi spettrale del rumore
Un suono è in genere la somma di suoni armonici infiniti.
Per analizzare l’andamento del fenomeno sonoro in funzione
della frequenza, l’intero spettro di frequenze udibili viene
suddiviso in intervalli di frequenze detti appunto bande di
frequenze, contigui e abbastanza piccoli da non perdere di
dettaglio in corrispondenza dei quali si riportano i valori dei
livelli di pressione sonora rappresentandoli con un grafico a
barre.
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
H
31 z
.5
H
z
50
H
z
80
H
12 z
5
H
20 z
0
H
31 z
5
H
50 z
0
H
80 z
0
H
z
1.
25
k
2.
0
k
3.
15
k
5.
0
k
8.
0
k
12
.5
k
20
.0
k
20
Livello pressione sonora (dB)
analisi spettrale
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Frequnze di centro banda (Hz)
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
COMPONENTI TONALI
Il fenomeno rumoroso presenta componenti tonali se l’analisi in 1/3 di
ottava evidenzia uno o più toni (bande di frequenza) che sovrastano le
bande adiacenti per almeno 5 dB
analisi spettrale
80
75.0
70
65
60
55
48.0
50
45
50.0
46.0
42.0
40
32.0
35
30
25
20
15
10
5
H
12 z
5
H
20 z
0
H
31 z
5
H
50 z
0
H
80 z
0
H
z
1.
25
k
2.
0
k
3.
15
k
5.
0
k
8.
0
k
12
.5
k
20
.0
k
z
80
H
50
31
.5
H
H
z
z
0
20
Livello pressione sonora (dB)
75
Frequnze di centro banda (Hz)
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Componenti tonali
L’uomo percepisce come maggiormente
disturbante il rumore contenente componenti
tonali.
La normativa prevede una penalizzazione per
la presenza di componenti tonali se tale
componente tocca una isofonica eguale o
superiore alle isofoniche toccate da tutte le
altre bande dello spettro.
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Esempio di componente tonale per la quale non
si applica la penalizzazione
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Le attività di ARPAT
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
I Piani Comunali di Classificazione
Acustica: il supporto di ARPAT
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
I Piani Comunali di Classificazione
Acustica: il supporto di ARPAT
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Protocolli d’intesa tra Regione e
Toscana e Gestori delle infrastrutture
dei trasporti
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Inquinamento Acustico:gli
Indicatori
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Inquinamento Acustico
Ambiente
esterno
Ambiente
abitativo
LIMITI
LIMITI
ASSOLUTI DIFFERENZIALI
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Classificazione Acustica
del territorio
Classe
Descrizione
Classe I
Aree particolarmente protette
Classe II
Aree
destinate
ad
uso
prevalentemente residenziale
Classe III
Aree di tipo misto
Classe IV
Classe V
Classe VI
Livello
Livello
equivalente
Diurno
(6.00 – 22.00)
LAeq in dB(A)
equivalente
Notturno
(22.00 – 6.00)
LAeq in dB(A)
50
55
60
Aree di intensa attività umana
65
Aree prevalentemente industriali
70
Aree esclusivamente industriali
70
Valori limite assoluti di immissione
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
40
45
50
55
60
70
Classificazione Acustica
del territorio
Classe
Descrizione
Classe I
Aree particolarmente protette
Classe II
Aree
destinate
ad
uso
prevalentemente residenziale
Classe III
Aree di tipo misto
Classe IV
Aree di intensa attività umana
Classe V
Aree prevalentemente industriali
Classe VI
Aree esclusivamente industriali
Livello
equivalente
Livello
equivalente
Diurno
(6.00 – 22.00)
Notturno
(22.00 – 6.00)
LAeq in dB(A)
LAeq in dB(A)
45
50
35
40
55
60
65
70
45
50
55
60
Valori limite assoluti di emissione
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
ARPAT - Controllo Agenti Fisici
Ora
5.00
4.00
3.00
2.00
70
1.00
0.00
23.00
22.00
21.00
20.00
19.00
18.00
17.00
16.00
15.00
14.00
13.00
12.00
11.00
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
Livello pressione sonora - dB(A)
Andamento nel tempo
rumore da traffico
75
LAeq orario medio
LAeq orario massimo
LAeq orario minimo
65
60
55
50
45
40