Il Rischio Acustico - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI MILANO – BICOCCA
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”
GIORNATA SU
SICUREZZA E PREVENZIONE A FISICA:
Il Rischio Acustico
Prof. Giovanni Zambon
Responsabile Laboratorio di Acustica
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio - DISAT
DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELL’AMBIENTE
E DEL TERRITORIO
AREA FISICA
LABORATORIO DI ACUSTICA AMBIENTALE
ONDA SONORA: rapida variazione della pressione atmosferica che
avviene per una successione di compressioni e rarefazioni di molecole.
È un’onda longitudinale che comporta propagazione di sola energia
(non di materia) in presenza di un mezzo elastico
Se
frequenza tra 20 e 20.000 Hz
(campo di udibilità)
ampiezza
p
da 2·10-5 Pa a 100 Pa
(campo di udibilità)
Pressione atmosferica = 101325 Pa
La velocità di propagazione dell
dell’onda
onda
sonora in aria è di 344 m/s, pari a
1238,4 Km/h.
PRINCIPALI GRANDEZZE ACUSTICHE
PRESSIONE SONORA
Forza che agisce
g
sull’unità di superficie
p
p2 = I · ρ·c
[Pa, N/m2]
LIVELLO DI PRESSIONE SONORA (SPL o Lp)
SPL = 10 log
⎛
10 ⎜⎜
⎝
P
P
⎞
⎟
⎟
0⎠
2
[decibel (dB)]
P0 = pressione di riferimento (soglia dell’udito umano pari a 2*10-5 Pa)
LIVELLO EQUIVALENTE:
Il livello equivalente di un suono variabile in un dato periodo di tempo e
quel livello di pressione sonora che avrebbe un suono costante con la
medesima energia acustica, nello stesso intervallo di tempo, del suono
variabile.
variabile
il Leq
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 ⎟⎟⎥ [dB]
0
⎣ ⎝ p 0 ⎠⎦
Rumore a cui è
sottoposto un
operatore dalle 6 di
mattina alle 6 di sera
Livello sonoro
(SPL) di una
sorgente
t
intermittente e
livello equivalente
(running Leq)
SORGENTE
Soglia dell’udibile
Valore
dB(A)
0
Abitazioni durante le ore
notturne
0 – 25
Abitazioni durante il giorno
25 – 40
Conversazione tra persone
con tono elevato
40 – 50
Uffici
50 – 60
Traffico cittadino limitato –
Radio ad alto volume
60 – 70
Musica
70 – 80
Tipografo – Strade cittadine
a traffico intenso
90 – 100
Discoteca – Auto da corsa
100 – 120
Motore aereo
120 – 140
Soglia del dolore
130
Sparo d’arma da fuoco
140
ANATOMIA E FISIOLOGIA UDITIVA
Finestra ovale
Martello
Timpano
Canali semicircolari
Nervi cocleari
e vestibolari
Coclea
Cavità dell’orecchio
medio
Staffa
Condotto uditivo
Tromba di Eustacchio
Incudine
Orecchio esterno
Finestra rotonda
L’orecchio umano non percepisce allo stesso modo le diverse componenti in
frequenza di un suono
Verso la
V
l fine
fi
d li annii ’70 gli
degli
li scenziati
i i americani
i i compiono
i
uno studio
di per
determinare la sensibilità dell’orecchio in funzione dell’intensità e della frequenza.
CURVE DI PONDERAZIONE
I valori di Lp alle diverse bande
vengono
g
“pesati”
p
con fattori di
correzione
A
Curva di ponderazione A
Ponderazione A: esprime con
buona approssimazione la
percezione umana alle diverse
frequenze
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
frequenza (Hz)
dB = 83,5
dB(A) = 76,4
20000
12500
8000
5000
3150
2000
1250
800
500
315
200
125
80
50
31.5
dB
dB(A)
20
dB
Esempio di rappresentazione in dB e dB(A)
Effetti del rumore sulla salute
DIRETTI:
z
Lesione del timpano: esposizione acuta 140 dB(A)
z
Lesioni dell’orecchio interno: esposizione prolungata
> 85-90 dB(A)
z
Danni a carico dell
dell’udito:
udito: esposizione prolungata
> 80 dB(A), danno reversibile, (ipoacusia).
z
Variazione attività metaboliche (alterazioni sistema
cardiocircolatorio, aumento del ritmo e diminuzione del
volume respiratorio, rallentamento della digestione,
) > 75 dB(A)
( )
aumento della stanchezza,, stato di ansia):
Effetti del rumore sulla salute
INDIRETTI
z
Annoyance: reazioni psicologiche o comportamentali di
vario grado che vanno dalla noia, al fastidio, a
ipersensibilità e irritabilità. Dipendono dal tipo di
rumore (intensità,
(i
i à intermittenza,
i
i
i
imprevedibilità)
dibili à) e dalle
d ll
caratteristiche dell’individuo.
z
Disturbo
Di
t b delle
d ll attività
tti ità e del
d l sonno (scomparsa
(
di
alcune fasi del sonno)
Effetti sociali del rumore (spese mediche, assenze dal
lavoro, deprezzamento alloggi, etc.)
7
CORRELAZIONE
livelli esposizione
effetti
Percezione del fastidio e disturbo
1
1.
RICONOSCIMENTO COMPONENTI TONALI
Analisi del rumore in bande di 1/3 di ottava tra 20 e 20000 Hz;
componenti persistenti sia nel tempo che in frequenza
Condizioni:
• LAFmin della componente sia maggiore delle due
componenti adiacenti di almeno 5 dB
• La componente tocca una isofonica uguale o superiore a
quella più elevata raggiunta dalle altre componenti
Fattore correttivo KT = + 3 dB
NOTA – per il PERIODO NOTTURNO:
Nel caso di COMP. TONALI A BASSA FREQUENZA (comprese tra 20 e 200 Hz) il
Fattore correttivo è pari a + 6 dB
Riconoscimento di rumore tonale nel caso di un’area disturbata da
un impianto tecnico (o impianto industriale)
1.
Il livello minimo della componente
p
centrata a 400 Hz è superiore ai livelli
minimi delle due componenti adiacenti
di almeno 5 dB (lo stesso vale per le
p
centrate a 31,5
, Hz e a 100
componenti
Hz)
2.
La curva isofonica a cui è tangente
g
la
componente centrata a 400 Hz è
superiore alle curve isofoniche a cui
sono tangenti tutte le altre componenti.
Percezione del fastidio e disturbo
2
2.
RICONOSCIMENTO COMPONENTI IMPULSIVE
Condizioni:
• LAImax – LAS max > 6 dB
• Durata dell’evento misurata a –10 dB da LAF max < 1 s
• Ripetitività
Ri titi ità dell’evento
d ll’
t (almeno
( l
10 eventi/ora
ti/
in
i periodo
i d
diurno; 2 eventi/ora in periodo notturno)
Fattore correttivo KI = + 3 dB
Riconoscimento di rumore impulsivo nel caso di un’area disturbata
da u
d
un ccampo
po d
di tiro
o al p
piattello
e o
1
1.
La differenza tra i livelli massimi di
pressione sonora ponderata A rilevati
mediante la costante di tempo impulse
e la costante di tempo slow è superiore
a 6 dB
2
2.
La durata dell
dell’evento
evento, misurata 10 dB
sotto il livello massimo di pressione
sonora ponderata A rilevato mediante
la costante di tempo fast è inferiore a
1s
Il rischio rumore determina il 40% delle
malattie professionali indennizzate
d ll’INAIL
dall’INAIL
(Fonte: ISPELS – Ist. Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza sul Lavoro)
VALUTAZIONE di RISCHI ed EFFETTI:
- BREVE o LUNGO PERIODO
CRONICITA
- CRONICITA’
Definizioni
Spostamento della curva dell’udito – un misurabile cambiamento della soglia
d ll’ dit
dell’udito.
Questo cambiamento può essere temporaneo o permanente.
Un temporaneo spostamento della soglia può durare pochi secondi o più giorni.
Un permanente spostamento della soglia solitamente perdura più di 2 o 3
settimane.
Perdita dell’udito – un livello udibile in decibel relativo ad una permanente
accresciuta soglia di udibilità per un individuo. Per esempio, se una persona ha
una soglia di udibilità, per una particolare frequenza, inferiore a 40 dB rispetto
allo
ll zero audiometrico,
di
i questo soggetto ha
h una perdita
di di udito
di parii a 40 dB
Handicap uditivo (indebolimento dell’udito) – si ha un handicap uditivo quando,
per un individuo,
individuo la media di perdita uditiva a 500,
500 1000,
1000 2000 Hz eccede 25 dB.
dB
Percentuale di rischio – definibile come la differenza tra la percentuale di
persone con un handicap uditivo all’interno di un gruppo di persone esposte al
rumore e la percentuale di persone con un handicap uditivo all’interno di un
gruppo di persone non esposte al rumore
Audiogramma normale
Perdita dell’udito dovuta all’età (p
(presbicusia))
Perdita dell’udito dovuta all’esposizione al
rumore (ambiente lavorativo)
Livelli di rumore medi permessi, in dB(A), per un interrotto periodo
di esposizione
Decreto legislativo 10 Aprile 2006, n°
n° 195
Attuazione della direttiva 2003/10/CE relativa all’esposizione
p
dei
lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore)
¾ Il decreto si applica a tutti i campi occupazionali.
¾ II decreto introduce valori limite e valori di azione basati sul
livello di esposizione giornaliera al rumore LEX,8h
e sulla pressione acustica di picco Lpeak
valori limite: 87 dB(A) LEX,8h e 140 dB(C) Lpeak
valori superiori di azione: 85 dB(A) LEX,8h e 137 dB(C) Lpeak
valori inferiori di azione : 80 dB(A)
( ) LEX,8h
( ) Lpeak
EX 8h e 135 dB(C)
Decreto legislativo 10 Aprile 2006, n°
n° 195
Attuazione della direttiva 2003/10/CE relativa all’esposizione
p
dei
lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore)
Nell’ambito della valutazione dei rischi il datore di
lavoro valuta il rumore durante il periodo di lavoro
pprendendo in considerazione anche la disponibilità
p
di
protezione dell’udito con adeguate caratteristiche di
attenuazione.
When applying the exposure limit values, the
determination of the worker’s effective exposure shall
take account of the attenuation provided by individual
hearing protectors worn by the worker.
The exposure
p
action values shall not take account of
the effect of any such protectors
Decreto legislativo 10 Aprile 2006, n°
n° 195
Attuazione della direttiva 2003/10/CE relativa all’esposizione dei
lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore)
Misure di prevenzione e protezione
Se risulta che i valori superiori di attenzione sono sorpassati il datore
di lavoro elabora ed applica un programma di misure tecniche ed
organizzative volte a ridurre l’esposizione al rumore.
I luoghi
uog di
d lavoro
avo o dove i lavoratori
avo ato possono
posso o essere
esse e esposti
espost ad un
u
rumore al di sopra dei valori superiori di azione sono indicati da
appositi segnali. Dette aree sono inoltre delimitate e l’accesso alle
stesse è limitato
limitato.
Decreto legislativo 10 Aprile 2006, n°
n° 195
Attuazione della direttiva 2003/10/CE relativa all’esposizione
p
dei
lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore)
Uso dei dispositivi di protezione
Nel caso in cui l’esposizione al rumore superi i valori inferiori di
azione
i
il datore
d t
di lavoro
l
mette
tt a disposizione
di
i i
dei
d i lavoratori
l
t i
dispositivi di protezione individuale dell’udito.
Nel caso in cui l’esposizione al rumore sia pari o al di sopra dei
valori superiori di azione il datore di lavoro fa tutto il possibile per
assicurare che vengano indossati i dispositivi di protezione
individuale dell’udito.
Decreto legislativo 10 Aprile 2006, n°
n° 195
Attuazione della direttiva 2003/10/CE relativa all’esposizione dei
lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore)
Punti critici
Il valore limite di 87 dB(A) proposto dalla norma include l’attenuazione
degli otoprotettori. In altre parole, ll’attenuazione
attenuazione data dagli otoprotettori deve
essere presa in considerazione per determinare se il limite viene superato.
Conseguentemente, il valore limite non è ben definito.
La reale attenuazione fornita dai dispositivi di protezione individuale dipende
da molti fattori come le condizioni ambientali, le procedure con le quali
vengono indossati e la formazione del lavoratori.
L’attenuazione media fornita dai dispositivi di protezione individuale è circa
20 dB: il valore limite è così rispettato anche se il rumore ambientale arriva a
110 dB(A).
¾ Secondo i dati comunicati all’Istituto Superiore
p
di
Prevenzione e Sicurezza sul Lavoro (ISPESL), I lavoratori
ufficialmente esposti a valori di rumore intorno 90dB(A)
sono 41000, e i lavoratori esposti ai seguenti livelli
80dB(A) < LEX, 8h < 90dB(A) sono circa 12000.
Questi dati sono probabilmente sottostimati (in Italia ci
sono più di 3 milioni di aziende)
¾ Scuola: la valutazione del rischio rumore è totalmente
assente anche se le patologie legate all’udito sono in
costante crescita nel personale insegnante.
Scuole materne
Maestre (turno del
mattino)
LEX,8h= 85.3 ± 1.8 dB(A)
(metodo dosimetrico)
LEX,8h= 84.3 ± 2.9 dB(A)
(metodo fonometrico)
Lpeak= 123.5 dB
Scuole materne
Maestre (turno del
pomeriggio)
( )
LEX,8h= 85.8 ± 1.4 dB(A)
(metodo dosimetrico)
LEX,8h= 84.3 ± 2.3 dB(A)
((metodo fonometrico))
Lpeak= 123.5 dB
Personale non docente
LEX,8h= 80.9 ± 1.4 dB(A)
(metodo fonometrico)
Lpeak= 110.7 dB
Hearing protection devices
Otoprotettori / Attenuazione reale
Il dato di attenuazione riportato sul prodotto è riferito al massimo
dell’attenuazione
dell
attenuazione valutato in condizioni standard.
standard
Sul posto di lavoro le condizioni sono molto diverse:
1))
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
i lavoratori non sono formati all’utilizzo degli
g otoprotettori
p
le condizioni in cui vengono indossati non sono ottimali
la taglia è spesso non ottimizzata
non presentano differenze per quanto riguarda l’orecchio esterno
gli otoprotettori non dovrebbero essere indossati per lungo tempo
il lavoratore fa dei movimenti involontari (mandibolari, etc.)
le condizioni nelle quali gli otoprotettori sono indossati dipendono dalle
attività fisiche
non sono confortevoli
⇒ L’attenuazione degli otoportettori nei luoghi di lavoro è più
bassa di quella dichiarata dal costruttore
Otoprotettori / Attenuazione reale
ambiente di
lavoro
(min)
ambiente di
lavoro
(max)
produttore
atttenuazioone (dB)
0
10
20
30
40
50
60
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Frequency
frequenza (Hz)
Attenuazioni medie e rispettive deviazioni standard dichiarate dai
costruttori confrontate con quelle misurate in ambiente di lavoro
Valutazione
del rischio
Valutazione
del rischio
Valutazione
del rischio