Piano di contenimento e abbattimento del rumore

Piano di contenimento e abbattimento del rumore delle
infrastrutture stradali in gestione alla Provincia di Torino: risultati
dello Studio di Impatto Acustico
Fogola J., Grasso D., Masera S.
Arpa Piemonte, Via San Domenico 22/B, 10122 Torino, [email protected]
Vozza, N.
Provincia di Torino, Via Valeggio 5, 10128 Torino, [email protected]
Riassunto
Arpa Piemonte ha recentemente portato a termine lo Studio di Impatto Acustico (SIA) delle infrastrutture
stradali in gestione alla Provincia di Torino.
Lo Studio di Impatto Acustico, propedeutico alla predisposizione del Piano di Contenimento ed Abbattimento
del Rumore previsto dalla Legge 447/95 [1] e dal D.M.A. 29/11/00 [2], è stato finalizzato ad individuare le aree
caratterizzate dal superamento dei limiti di immissione lungo le strade di competenza provinciale.
Nel presente documento vengono descritte le fasi attraverso le quali è stato organizzato il lavoro, focalizzando
l’attenzione sulle più importanti scelte metodologiche effettuate. Si forniranno quindi i risultati complessivi dello
Studio con particolare riferimento all’esposizione della popolazione al rumore.
In ultimo, verranno proposte alcune considerazioni e spunti di riflessione per la predisposizione delle mappe
acustiche e delle mappe strategiche previste dalla Direttiva Europea n.2002/49/CE [3] e dal D.lgs. n.194/2005 [4].
A) APPROCCIO METODOLOGICO
La rete stradale in gestione alla Provincia di Torino si sviluppa complessivamente per circa 3.100
km lineari.
La notevole estensione delle infrastrutture oggetto della valutazione, la varietà del territorio
attraversato e in alcuni casi la difficoltà di interpretazione del D.P.R. 142/04 [5], ha richiesto la
definizione di alcune scelte operative secondo cui realizzare, in via prioritaria, lo Studio di Impatto
Acustico.
Tali scelte possono essere sintetizzate nei seguenti punti:
ƒ
tutti gli archi stradali, anche nei tratti di attraversamento urbano, sono stati considerati
appartenenti alle categorie B (extraurbana principale) o C (extraurbana secondaria) ai
sensi del codice della strada;
ƒ
l’area di studio è stata limitata ad una fascia territoriale di 100 metri per lato di ogni
infrastruttura;
ƒ
sono stati considerati solamente i ricettori residenziali, le scuole e gli ospedali;
Lo Studio è stato avviato attraverso un’analisi preliminare finalizzata all’individuazione dei tratti
stradali ad impatto acustico trascurabile e quelli su cui procedere ad una valutazione di dettaglio.
Nell’analisi preliminare l’intera rete stradale è stata suddivisa, attraverso l’osservazione diretta
mediante sopralluoghi sul campo, in tratti acusticamente omogenei (flussi di traffico, velocità e
pendenza costanti ecc.).
Ad ogni tratto è stato assegnato un flusso veicolare e una velocità media di percorrenza, ricavati su
base statistica a partire da una serie storica di rilievi di traffico in 109 punti distribuiti lungo l’intera rete
stradale.
Conoscendo flussi di traffico e velocità di percorrenza si è proceduto alla modellizzazione acustica
di tutte le strade e alla valutazione dei livelli sonori in facciata ai ricettori.
In tale fase la modellizzazione è stata effettuata in modo semplificato, mediante le seguenti
impostazioni:
ƒ
l’emissione acustica dei singoli tratti è stata determinata attraverso gli algoritmi della
norma NMPB-Routes-96;
ƒ
la propagazione del rumore, anch’essa determinata secondo la NMPB-Routes-96, è
stata valutata considerando unicamente la divergenza geometrica;
ƒ
la modellizzazione geometrica e la localizzazione dei ricettori è stata realizzata a
partire da una base cartografica preesistente, costituita dalla Carta Tecnica Regionale
Numerica in scala 1:10.000;
ƒ
la stima del livelli di immissione al ricettore è stata effettuata attraverso l’utilizzo
avanzato di sistemi G.I.S.
L’analisi preliminare ha consentito di individuare circa 750 km di strade caratterizzati dalla
presenza di ricettori con un superamento dei limiti, su cui procedere ad una analisi acustica di
dettaglio.
L’analisi di dettaglio è stata effettuata attraverso l’ausilio di un modello di calcolo commerciale, in
grado anch’esso di implementare la norma NMPB-Routes-96 attraverso la tecnica del ray tracing.
La modellizzazione geometrica è stata realizzata a partire da una base cartografica ad elevata
accuratezza, costituita da coperture vettorializzate dell’asse stradale, degli edifici (DBM) e del terreno
(DTM), acquisite attraverso tecnologia LIDAR.
I dati relativi ai flussi e alla composizione del traffico, necessari per la modellizzazione
dell’emissione acustica dei tratti stradali, sono stati acquisiti attraverso una specifica campagna di
misura in oltre 400 punti.
I rilievi di traffico, generalmente di durata pari ad 1 ora, sono stati successivamente normalizzati
per stimare in ogni punto i flussi medi transitanti nel periodo diurno e notturno. Tale stima è stata
effettuata utilizzando i risultati dell’analisi statistica, sopra richiamata, relativa ai 109 punti di rilievo a
lungo termine disponibili. In particolare, sono state determinate le curve di correlazione tra i flussi orari
nella fascia 10-17 e quelli medi diurni e notturni per tre differenti classi di traffico (Classe 2 – traffico
ridotto, Classe 3 – traffico medio, Classe 4 – traffico elevato), così come riportato nelle figure 1 e 2.
Percentuale di veicoli leggeri
Figura 1 – Statistica traffico. Periodo diurno
120%
115%
110%
105%
100%
95%
Traffico 4
90%
Traffico 3
Traffico 2
85%
10 - 11
11 - 12
12 - 13
13 - 14
14 - 15
15 - 16
16 - 17
Ora di riferimento
Percentuale di veicoli leggeri transitanti nel periodo diurno
rispetto ai flussi orari nel periodo 10 – 17.
Percentuale dei veicoli leggeri
Figura 2 – Statistica traffico. Periodo notturno
30%
25%
20%
15%
10%
Traffico 4
5%
Traffico 3
Traffico 2
0%
10 - 11
11 - 12
12 - 13
13 - 14
14 - 15
15 - 16
16 - 17
Ora di riferimento
Percentuale di veicoli leggeri transitanti nel periodo notturno
rispetto ai flussi orari nel periodo 10 – 17.
I risultati della mappatura acustica di dettaglio sono stati rappresentati attraverso 88 tavole
cartografiche in scala 1:10.000, contenenti le seguenti informazioni:
ƒ
cartografia dell’edificato;
ƒ
infrastrutture stradali oggetto della valutazione con stima del Traffico Giornaliero
Medio transitante;
ƒ
ricettori residenziali e sensibili, rappresentati in funzione del livello di immissione
riferito alla facciata più esposta;
ƒ
rilievi di traffico e di rumore, con indicazione dell’identificativo del rilievo.
Figura 3 – Mappatura acustica
Estratto di tavola cartografica rappresentante i risultati della mappatura acustica
L’applicazione della metodologia impiegata per la realizzazione dello Studio consente di formulare
una serie di considerazioni di carattere generale.
L’analisi statistica sugli andamenti dei flussi di traffico nelle 24 ore determina, per le differenti
tipologie di infrastrutture stradali, una buona correlazione tra i veicoli orari misurati tra le ore 10-17 e i
flussi medi nei periodi diurno e notturno. L’errore relativo medio nella stima dei flussi medi diurni e
notturni a partire da un rilievo orario di traffico nel periodo 10-17, calcolato su 39 punti, risulta pari al
18%. Tale errore risulta sicuramente accettabile e determina un’incertezza nella stima dell’emissione
sonora dei tratti stradali inferiore a 1 dB. Le curve di correlazione determinate nello Studio possono
avere valenza anche in altri contesti territoriali differenti da quella della provincia di Torino, vista la
grande varietà di infrastrutture analizzate.
E’ stata effettuata, inoltre, un’analisi sull’errore nella stima dei livelli ai ricettori in differenti scenari di
modellizzazione (tabella 1). Il fattore che maggiormente contribuisce alla riduzione dell’incertezza
nella stima è legato all’accuratezza della base cartografica utilizzata. In particolare, l’utilizzo di
coperture vettorializzate ad elevata precisione, acquisite attraverso sistemi LIDAR, consente di
decrementare l’errore da 5 a 2-3 dB. E’ possibile osservare, di contro, come la stima dei flussi veicolari
possa essere effettuata anche su base statistica senza incidere in modo significativo sull’errore. Si
evidenzia, nello specifico, che i rilievi di traffico realizzati su 24 ore non incrementano la precisione
della stima rispetto a quelli effettuati su base oraria.
Si evidenzia, infine, che non sono mai stati riscontrati superamenti dei valori limite di riferimento
adottati per i ricettori residenziali (LAeq, Td = 70 dB(A), LAeq, Tn = 60 dB(A)) per distanze superiori ai 50 m
dalla sorgente stradale.
Tabella 1 – Errore nella stima dei livelli nei differenti scenari di modellizzazione
Scenario
modellizzazione
N. punti verifica
Base cartografica
Dati di traffico
Errore nella stima*
[dB]
1
35
CTRN 1:10.000
(Vettoriale 2D)
Stimati su base
statistica
5.0
Sistema LIDAR
Stimati su base
(Vettoriale 3D in scala
2.8
statistica
1:1.000)
Sistema LIDAR
3
35
(Vettoriale 3D in scala
Rilievi orari
2.1
1:1.000)
Sistema LIDAR
4
6
(Vettoriale 3D in scala
Rilievi 24 ore
2.1
1:1.000)
*L’errore sulla stima è stato quantificato calcolando lo scarto medio dei valori assoluti tra livelli misurati e livelli stimati
2
35
B) SINTESI DEI RISULTATI
Nel presente paragrafo viene proposta una sintesi dei risultati dello Studio di Impatto Acustico.
La distribuzione percentuale chilometrica dei flussi di traffico è indicata nei grafici di figura 4 e 5,
rispettivamente in termini di Traffico Giornaliero Medio (T.G.M.) e di Traffico Annuo Medio (T.A.M.). E’
possibile osservare, in relazione alla definizione di infrastruttura principale secondo la Direttiva
2002/49/CE, come le strade con un T.A.M. maggiore di 6 Mln di veicoli siano il 21% ca. di quelle
analizzate nello studio di dettaglio (750 km) e il 5% di quelle complessive (3.100 km). Le strade con
più di 3 Mln di veicoli costituiscono, invece, rispettivamente il 57% e il 14%.
Figura 4 – T.G.M.
Figura 5 – T.A.M.
T.G.M.
N° veicoli/anno
< 5.000
< 3 x 10^6
5.000 - 10.000
233 Km
10.000 - 20.000
3 - 6 x 10^6
327 Km
> 6 x 10^6
20.000 - 30.000
31%
36%
30.000 - 40.000
276 Km
43%
36%
19%
148 Km
21%
13%
1%
274 Km
158 Km
10 Km
96 Km
Distribuzione percentuale chilometrica del T.G.M.
Distribuzione percentuale chilometrica del T.A.M.
In figura 6 viene riportata la distribuzione chilometrica delle infrastrutture analizzate in relazione al
livello di immissione rilevato o stimato a ciglio strada ad un’altezza di 4m dal piano campagna. In tal
caso si può notare come circa l’84% dei tratti stradali analizzati determini livelli sonori superiori a 60
dB(A) nel periodo notturno, valore limite adottato in presenza di ricettori residenziali.
Nella tabella 2 sono sintetizzati i dati di carattere generale relativi all’analisi sull’esposizione della
popolazione al rumore. La popolazione interessata dall’attraversamento delle strade provinciali è stata
ottenuta convenzionalmente stimando il numero di persone residenti in una fascia territoriale di
larghezza pari a 250 metri a partire da entrambi i lati di ogni strada considerata. La stima è stata
ricavata sulla base della densità abitativa di ciascun Comune.
La figura 7 riporta la quota percentuale delle persone esposte a differenti livelli sonori in rapporto al
totale della popolazione interessata dall’attraversamento delle strade provinciali. Le persone esposte
nelle residenze a livelli superiori ai limiti nel periodo notturno risultano il 7% del totale, pari a circa
43.000 unità.
Figura 6 - Emissione sonora
dB(A)
50 - 55
329 Km
55 - 60
60 - 65
296 Km
65 - 70
> 70
43%
39%
2%
5%
11%
13 Km
36 Km
88 Km
Sviluppo chilometrico dei tratti omogenei analizzati
in funzione dei livelli sonori a ciglio strada e ad
un’altezza di 4m - Periodo di riferimento notturno.
Tabella 2 - Dati di sintesi relativi alla popolazione
Dato
Numero
Totale popolazione nella Provincia di Torino
(escluso il Comune di Torino)
Popolazione interessata dall’attraversamento delle strade in
gestione alla Provincia di Torino
1.310.000 ca.
573.000 ca.
Popolazione all’interno dell’area di studio di dettaglio
255.000 ca.
Figura 7 –Popolazione esposta
dB(A)
530.000
< 60
60 - 65
65 - 70
93%
6%
1%
36.000
7.000
Percentuale di persone esposte a livelli di
inquinamento acustico in rapporto al totale della
popolazione interessata dall’attraversamento delle
strade provinciali - Periodo notturno.
C) ARMONIZZAZIONE CON LA DIRETTIVA 2002/49/CE E IL D.LGS. 194/05
La Direttiva Europea 2002/49/CE (END), recepita con il D.lgs. 194/05, prevede che gli enti gestori
di infrastrutture di trasporto principali provvedano alla predisposizione di una mappatura acustica e di
un piano d’azione per il contenimento dell’inquinamento da rumore.
I criteri per l’armonizzazione delle valutazioni effettuate nell’ambito del Piano di Contenimento ed
Abbattimento del Rumore, previsto dalla Legge 447/95, con le mappature e i piani d’azione stabiliti
dalla END non sono ancora definiti e saranno oggetto di specifici disposti normativi.
Fermo restando ciò, le principali problematiche tecniche per l’adeguamento delle valutazioni
predisposte secondo la vecchia normativa nazionale ai parametri e alle metodiche europee possono
essere sintetizzate nei seguenti punti:
ƒ
ƒ
ƒ
conversione dei dati esistenti, o determinazione ex novo dei livelli di inquinamento
acustico, nei descrittori Lden e Lnigth;
valutazione dell’esposizione della popolazione al rumore;
rappresentazione dei dati in formato grafico e numerico.
La conversione, o determinazione, dei dati in relazione ai nuovi parametri descrittori implica una
serie di questioni riconducibili ad aspetti temporali, spaziali e di campo acustico, così come
ampiamente evidenziato da Brambilla et al. [6].
In relazione a tali problematiche, lo Studio di Impatto Acustico realizzato può essere agevolmente
adattato alle richieste della END.
In primo luogo si evidenzia che la modellizzazione acustica è stata effettuata attraverso
l’implementazione degli algoritmi della norma NMPB-Routes-96 e, quindi, in modo coerente a quanto
previsto dal D.lgs. 194/05.
I dati relativi ai flussi di traffico transitanti nei diversi archi stradali sono stati ottenuti da profili
temporali nelle 24h riferiti a statistiche su base annua. Di conseguenza, i livelli sonori ai ricettori,
calcolati attraverso i modelli di simulazione, possono essere considerati rappresentativi dei valori a
lungo termine.
Inoltre, la conoscenza dei profili temporali dei flussi veicolari per le differenti tipologie di
infrastrutture consente di stimare il parametro Lden a partire dai dati orari di traffico e di rumore
disponibili. Per il parametro Lnigth non si pongono particolari problematiche di tipo temporale, essendo il
periodo di valutazione (ore 22-06) identico a quello previsto per il livello assoluto di immissione
notturno (LAeq, Tn).
La valutazione dei livelli al ricettore è stata effettuata per ogni edificio lungo tutto il perimetro ed in
corrispondenza di ogni piano. Attraverso l’ausilio dei sistemi G.I.S. è così possibile assegnare ad ogni
edificio il livello corrispondente alla facciata più esposta e il livello relativo alla facciata silenziosa,
entrambi all’altezza di riferimento di 4m sul piano campagna.
Le stime dei livelli al ricettore sono state effettuate senza considerare la riflessione di facciata, in
accordo con quanto indicato dalla norma europea.
La valutazione sull’esposizione della popolazione al rumore è stata effettuata mediante sistemi
G.I.S., incrociando i dati restituiti dalla mappatura acustica con quelli riferiti alle stime relative alla
distribuzione delle persone residenti in ogni edificio ricettore considerato.
Infine, la rappresentazione dei risultati in forma di tavole cartografiche costituisce una valida base
di partenza per la predisposizione delle mappe acustiche e le conseguenti mappe strategiche e uno
strumento di facile e immediata lettura da parte del pubblico.
Bibliografia
[1] Legge 26 ottobre 1995, n.447 “Legge quadro sull’inquinamento acustico”
[2] D.M.A. del 29 novembre 2000, “Criteri per la predisposizione, da parte delle società e degli Enti
gestori dei servizi pubblici di trasporto o delle relative infrastrutture, dei piani degli interventi di
contenimento e abbattimento del rumore”
[3] Direttiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio relativa alla determinazione e
gestione del rumore ambientale, Gazzetta Ufficiale delle Comunità Europee, 18 luglio 2002
[4] D.Lgs., n.194 “Attuazione della direttiva 2003/49/CE relativa alla determinazione e alla gestione del
rumore ambientale”
[5] D.P.R. n. 142 del 30 marzo 2004, “Disposizioni per il contenimento e la prevenzione
dell’inquinamento acustico derivante dal traffico veicolare, a norma dell’articolo 11 della legge 26
ottobre 1995, n.447”
[6] G.Brambilla et al. “Effetti della direttiva 2002/49/CE sulla metrologia e sui limiti del rumore
ambientale” Seminario dell’AIA “La direttiva 2002/49/CE: determinazione e gestione del rumore
ambientale e suo impatto sulla legislazione italiana”, Pisa 2004