PROVINCIA DI CREMONA

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1 PROVINCIA DI CREMONA VALUTAZIONE D IMPATTO ACUSTICO EX S.S. PAULLESE LUOGO: MONTE CREMASCO SOMMARIO 1) Descrizione delle condizioni attuali. 2) Impostazione delle attività. 3) Misure fonometriche. 4) Modello matematico. 5) Risultati delle simulazioni con modello matematico. 6) Misure di verifica del livello sonoro interno. 7) Conclusioni Milano, 23 febbraio 2011 Il responsabile Tecnico competente DGRL 4666/97 Certificato Livello 3 Folco de Polzer Collaboratori: Marzia Graziano Tecnico competente Jacopo de Polzer Tecnico competente Certificato Livello 2 Stefano Rosselli Tecnico operativo

2 1. Descrizione delle condizioni attuali. Sulla ex S.S. Paullese è in corso di realizzazione l allargamento ed ammodernamento dell infrastruttura, che prevede la separazione delle corsie e l allargamento delle stesse. Saranno risolti anche diversi incroci critici. Nel caso di Monte Cremasco (CR), il progetto iniziale prevedeva l installazione di barriere fono isolanti in vari punti dell attraversamento della fascia nord del territorio comunale. La scelta dipendeva dalle previsioni di aumento dei flussi secondo tendenze precedenti alla crisi globale del Di fronte a richieste di variante, provenienti da cittadini e dall Amministrazione comunale, la Provincia di Cremona ha chiesto alla nostra società di effettuare un nuovo studio acustico, anche alla luce di nuove previsioni sui flussi futuri. Si trattava di verificare la presenza di eventuali superamenti dei limiti, alla luce dei nuovi dati, la loro entità, la possibilità di applicare soluzioni alternative che non prevedessero la presenza di barriere. I lavori di adeguamento sono in corso a breve distanza dall incrocio della Paullese con la S.P. 36; se ne terrà conto nel corso di questa valutazione. Lo scopo della verifica è di valutare la condizione attuale dei flussi di traffico e quindi delle relative emissioni sonore. Successivamente si valutano i livelli sonori in corrispondenza delle facciate degli edifici potenzialmente esposti, per verificare se i limiti acustici vigenti siano superati ed eventualmente di quale entità siano detti superamenti. Si trasportano le intensità sonore delle sorgenti che simulano il flusso dei veicoli nel disegno della strada di progetto, si esegue l aumento definito, dell 1% l anno secondo le recenti stime, si ripete la simulazione della propagazione per controllare la presenza o meno di violazioni dei limiti. Si individua poi il tipo di intervento più adatto alla situazione specifica, dal punto di vista giuridico e tecnico. 2. Impostazione delle attività. E stato recuperato il materiale prodotto durante la precedente valutazione d impatto acustico, sono stati chiesti i dati aggiornati sui flussi di traffico, provenienti dal materiale elaborato da Arpa in esecuzione ad un incarico per la mappatura acustica di alcune strade provinciali e la redazione dei piani d azione, vale a dire dei Piani di Risanamento acustico. E stato raccolto il Piano di Zonizzazione Acustica del comune, con le misure fonometriche eseguite, una delle quali della durata di 24 ore in giorno feriale, perciò leggermente sovradimensionata ma affidabile. Ci sono stati consegnati dal committente nomi ed indirizzi di cittadini disposti ad ospitare misure fonometriche. In allegato riportiamo i dati raccolti. Le tabelle delle analisi dei flussi eseguite nel corso del monitoraggio ex D. lgs. 194 per l inquinamento da traffico stradale, sono già pubblici e consultabili. A questo punto, disponendo di disegni con lo stato di fatto e del progetto, è stata eseguita la verifica preliminare delle emissioni sonore provenienti dalla strada, nella configurazione ante operam. 2

3 E stato usato un modello matematico previsionale, inserendo i dati, usando la norma DIN che fornisce i livelli d intensità sonora prodotta dai flussi veicolari inseriti, eseguiti i calcoli di propagazione, secondo il metodo descritto più avanti nel capitolo specifico. I risultati sono stati da noi ritenuti così ottimistici da portarci, per scrupolo, a rivedere tutti i dati inseriti e ad eseguire due misure fonometriche in esterno, della durata di 24 ore, anche se non previste. Sono state testate due posizioni differenti: una in corrispondenza di abitazione di prima schiera rispetto alla strada, quindi nella prima fascia di pertinenza acustica ex D.P.R. 142/04; l altra in facciata ad abitazione più lontana, situata fuori dalla fascia di pertinenza acustica citata, perciò soggetta al regime giuridico stabilito dal Piano di Zonizzazione acustica. I valori registrati, i livelli equivalenti diurno e notturno, hanno fornito un quadro diverso da quello derivante dalle elaborazioni dai flussi veicolari presenti nel piano di Azione. Abbiamo eseguito altre verifiche e riesaminato i dati provenienti da Arpa. Il valore dei flussi proveniva da un solo punto di censimento dei veicoli fra Spino e Crema, a Vaiano Cremasco, calcolando i valori dei flussi negli altri tratti, con l uso di un modello matematico di analisi del traffico. In questo modello, la relazione ricevuta, sostenuta da un grafo, afferma che sono state inserite le caratteristiche delle strade, sia della Paullese che delle locali ed S.P. che l incrociano. Non vi è traccia di controlli fonometrici, anche a campione, che potessero confermare le assunzioni fatte. In particolare il censimento ha fornito un dato di TGM (Traffico Giornaliero Medio) sulla Paullese, pari a circa veicoli nelle 24 ore per il tratto ad est della S.P.90, fino a Vaiano. Superato verso ovest l incrocio con la S.P. 90, la stima del modello è che i flussi scenderebbero a , veicoli sempre come TGM. Dopo l incrocio con la S.P. 36 il flusso TGM scenderebbe ulteriormente a veicoli. C è una evidente sopravvalutazione dell effetto di drenaggio dei flussi da parte delle due S.P. che incrociano la nostra ex S.S. Paullese. Non compaiono dimostrazioni che giustifichino una diminuzione dei veicoli. Nella realtà i flussi diminuiscono man mano che il tratto valutato è più lontano da Milano, non certo il contrario come risultava dai dati ricevuti. Anche la velocità attribuita ai veicoli, pari a 70 km/h sia di giorno che di notte, contraddice l esperienza: di notte la diminuzione dei flussi porta sempre all aumento della velocità di transito. Sono stati eseguiti alcuni sopralluoghi e transiti notturni per verifica, confermando la nostra ipotesi. Infine l incrocio con la S.P. 36 è libero, a precedenza, perciò non si verifica alcun rallentamento da parte dei veicoli in transito. La conclusione di una più ampia analisi è che, in carenza d informazioni, il modello di traffico ha sovrastimato l effetto delle due S.P., come se sottraesse veicoli alla S.S.. Dopo Monte Cremasco i flussi aumenterebbero nuovamente. Abbiamo allora considerato valori dei flussi più elevati, prudenzialmente a lungo l intero tratto, aumentando la velocità notturna ad 80 km/h. Abbiamo ripetuto la simulazione ed i valori si sono avvicinati a quelli delle misure fonometriche. La misura lontana ha mostrato una leggera sovrastima da parte del modello, mentre quella vicina ha mostrato una sottostima. La verifica sui movimenti dei mezzi nelle aree adiacenti all abitazione usata come ricettore adiacente alla S.S., la valutazione dell effetto del giorno della settimana sul TGM che comprende anche i sabati e le domeniche, la valutazione della presenza 3

4 di mezzi di lavoro in movimento, hanno permesso di comprendere che parte dell energia sonora misurata non proveniva dalla Paullese. A questo punto i valori dei flussi da noi ipotizzati come i più vicini alla realtà, sono stati ritenuti efficacemente tarati con le misure. 3) Misure fonometriche. Le misure fonometriche, come già accennato, sono state eseguite in due posizioni, scelte per la differenza delle caratteristiche geografiche. La misura A si trova vicino alla Paullese, su di una facciata di un edificio abitativo, parallela all asse stradale. Si trova nella fascia A della pertinenza stradale, con limiti 70/60 db(a) di giorno e di notte rispettivamente. La misura B, in via Mazzini 27, ha la facciata principale ortogonale rispetto alla Paullese, il che significa solo che al microfono non arrivano riflessioni dalla facciata. L edificio si trova in classe II definita dal Piano di Zonizzazione acustica del Comune di Monte Cremasco. I superamenti dei limiti sono quindi notturni. Lo scostamento del calcolo dalle misure, è da attribuire alle misure e non al calcolo, contrariamente a quanto accade normalmente. Infatti accanto al ricettore R2, punto A delle misure, vi sono un azienda di trasporti ed un officina di riparazione camion. Ha influito sul risultato anche il vicino cantiere stradale. I movimenti dei mezzi hanno fatto salire il livello globale. Ad ulteriore dimostrazione, i valori misurati al punto B) di misura, lontano dall infrastruttura, sono inferiori rispetto a quelli di calcolo. La tabella 1 raccoglie i valori misurati, con i limiti di zona in facciata. In allegato riportiamo i grafici dell andamento nel tempo del livello sonoro in db(a) TABELLA 1 Ricettore Indirizzo Leq Diurno Limite Diurno Leq Notturno Limite Notturno Punto A / R2 Via Paullese db 70 db 63,5 db 60 db Punto B / R12 Via Mazzini db (mascherato) 55 db 40 db (mascherato) 45 db Si è trovato un superamento del limite nel punto A, il ricettore più vicino alla Paullese. 4

5 4) Modello matematico. In questo capitolo viene trattato il metodo generale di funzionamento di un modello matematico previsionale, facendo però riferimento al caso specifico. Il programma utilizzato per i calcoli di previsione della rumorosità (IMMI 6.3.1), si serve del metodo del ray tracing. Con questo metodo si contraddistingue una sorgente puntiforme, superficiale o, come nel nostro caso, lineare, attraverso l utilizzo di un numero finito di raggi sonori emessi, con propagazione sferica. I raggi simulano la propagazione delle onde sonore. Ogni raggio porta con sé una parte dell energia acustica della sorgente sonora. L energia emessa viene perduta lungo il percorso per effetto dell assorbimento delle superfici presenti, per divergenza geometrica e per assorbimento atmosferico. La diminuzione dei livelli sonori per propagazione del suono in aria, è correlata alla dispersione di energia causata dalle collisioni delle molecole d aria tra loro. Ogni collisione disperde una piccola parte dell energia e provoca un numero sempre maggiore di collisioni. Essendo il fenomeno a tre dimensioni, è chaimato divergenza geometrica. Nell area considerata di interesse per il calcolo, il campo acustico sarà il risultato della somma delle energie acustiche degli n raggi che giungono al ricevitore, determinando i livelli immessi in tutta l area in esame. Si determinano anche i livelli in tutta l area in esame, rappresentandoli con isofone colorate, a passi di 5 db, alla quota convenzionale di 4 metri da terra. Il modello matematico, fa riferimento alle normative internazionali sulla attenuazione del suono nell ambiente esterno (ISO ). L archivio che rapporta i flussi all intensità sonora è nelle norme DIN. Le norme ISO contengono una serie di formule che regolano la propagazione e permettono di calcolare il risultato nell area in esame, con un accuratezza nota. Lo scopo di tale metodologia è la determinazione del livello continuo equivalente ponderato A della pressione sonora, come descritto nelle ISO 1996/1-2-3 per condizioni meteorologiche favorevoli alla propagazione del suono da sorgenti di potenza nota. Si considera che tutti i ricettori si trovino sottovento alla sorgente, quindi nelle condizioni più sfavorevoli, come specificato dalla ISO 1996/2 (parte ) Le sorgenti di rumore più estese devono essere rappresentate da un insieme di sezioni, ognuna con una certa potenza sonora e direttività. Un gruppo di sorgenti puntiformi può essere descritto da una sorgente puntiforme equivalente situata nel mezzo del volume complessivo, nel caso in cui: - la sorgente abbia approssimativamente la stessa intensità ed altezza rispetto al terreno; - la sorgente si trovi nelle stesse condizioni di propagazione verso il punto di ricezione; - la distanza fra il punto rappresentativo e il ricevitore (d) sia maggiore del doppio del diametro massimo dell area della sorgente (D) cioè d > 2D. 5

6 Se la distanza (d) è minore o se le condizioni di propagazione per i diversi punti della sorgente sono diverse, la sorgente totale deve essere suddivisa nei suoi punti componenti. METODO DI CALCOLO Il livello medio di pressione sonora al ricevitore in condizioni di sottovento viene calcolato per ogni sorgente puntiforme (specifiche IEC 255) con: L downwind = L WD A L WD è il livello effettivo di potenza sonora nella direzione di propagazione Ldownwind è definito come: Ldownwind = 10 log 1 1 dt t 2 t 1 t 2 t 1 Il fattore A è l attenuazione che l energia sonora subisce durante la propagazione ed è composta dai seguenti contributi: A = A div + A atm + A ground + A refl + A screen + A misc dove: Adiv = Attenuazione dovuta alla divergenza geometrica Aatm = Attenuazione dovuta all assorbimento dell aria A ground = Attenuazione dovuta all effetto del suolo A screen = Attenuazione causata da effetti schermanti A refl = Attenuazione dovuta a riflessioni da parte di ostacoli = Attenuazione dovuta ad altri effetti Amisc La ponderazione A può essere applicata singolarmente ad ognuno dei suddetti contributi oppure, in un secondo momento, alla somma fatta per ogni banda di ottava. Il livello continuo equivalente è il risultato della somma dei singoli livelli di pressione che sono stati ottenuti per ogni sorgente in ogni banda di frequenza. Il livello effettivo di potenza sonora nella direzione di propagazione L WD è dato dal livello di potenza in condizioni di campo libero L W più un termine che tiene conto della direttività di una sorgente. DC quantifica la variazione dell irraggiamento verso più direzioni, di una sorgente direzionale in confronto alla medesima non-direzionale. L WD = L w + DC Per una sorgente puntiforme non direzionale il contributo di DC è uguale a 0 db. La correzione DC è data dall indice di direttività della sorgente DI più un indice K 0 che tiene conto dell emissione in un determinato angolo solido. Per una sorgente con radiazione sferica in uno spazio libero K0 = 0 db, quando la sorgente è vicina ad una superficie riflettente che non è il terreno K 0 = 3 db, quando la sorgente è di fronte a due piani riflettenti perpendicolari, uno dei quali è il terreno K 0 = 3 db, se nessuno dei 6

7 due è il terreno K 0 = 6 db, con sorgente di fronte a tre piani perpendicolari, uno dei quali è il terreno K0 = 6 db, con sorgente di fronte a tre piani riflettenti, nessuno dei quali è il terreno, K0 = 9 db. Il termine di attenuazione per divergenza geometrica è valutabile teoricamente: A div = 20 log (d/d 0) + 11 dove d è la distanza fra la sorgente e il ricevitore in metri e d0 è la distanza di riferimento pari a 1 m. L assorbimento dell aria è definito come: Aatm =α d/1000 dove d è la distanza di propagazione espressa in metri, mentre α è il coefficiente di attenuazione atmosferica in db/km. Il coefficiente di attenuazione atmosferica dipende principalmente dalla frequenza del suono, dalla temperatura ambientale e dall umidità relativa dell aria e solo in misura minore dalla pressione atmosferica L attenuazione dovuta all effetto suolo consegue dall interferenza fra il suono riflesso dal terreno e il suono che si propaga imperturbato direttamente dalla sorgente al ricevitore. Per questo metodo di calcolo, la superficie del terreno fra la sorgente e il ricevitore dovrà essere piatta, orizzontale o con una pendenza costante. In alternativa si dovrà disegnare nel modello una spezzata che riproduca nel modo più accurato possibile, le variazioni delle pendenze. Distinguiamo tre principali regioni di propagazione: la regione della sorgente, la regione del ricevitore e quella intermedia. Ciascuna di queste zone può essere descritta con un fattore legato alle specifiche caratteristiche di riflessione. Il metodo per il calcolo delle attenuazioni del terreno può far uso di una formula più semplificata, legata semplicemente alla distanza d tra ricevitore e sorgente e all altezza media dal suolo del cammino di propagazione hm: A ground = 4,8 -(2 h m /d)(17 + (300/d)) Il termine di attenuazione per riflessione si riferisce a quelle superfici più o meno verticali, come le facciate degli edifici, che determinano un aumento del livello di pressione sonora al ricevitore. Un termine importante, utilizzato nelle metodologie di calcolo previsionale, è l attenuazione dovuta alla presenza di ostacoli (schermo, barriera o dossi poco profondi. La barriera deve essere considerata una superficie chiusa e continua senza interruzioni. La sua dimensione orizzontale perpendicolare alla linea sorgente-ricevitore deve essere maggiore della lunghezza d onda λ alla frequenza di centro banda per la banda d ottava considerata. 7

8 Per gli standard a disposizione l attenuazione dovuta all effetto schermante sarà data dalla insertion loss, ovvero dalla differenza fra i livelli di pressione misurati al ricevitore in una specifica posizione con e senza la barriera. Vengono tenuti in considerazione gli effetti di diffrazione dei bordi della barriera (barriere spesse). Quando si è in presenza di più di due schermi si scelgono i due schermi più efficaci e si trascurano gli altri. Il termine di attenuazione mista terrà conto dei diversi contributi dovuti a molteplici effetti: attenuazione dovuta a propagazione attraverso fogliame; attenuazione dovuta alla presenza di insediamenti di grandi dimensioni, per diffrazione dovuta ai diversi edifici o installazioni presenti; attenuazione dovuta alla propagazione attraverso un insediamento urbano, per effetto schermante o riflettente delle case. L accuratezza del calcolo previsionale, considerati tutti gli elementi in gioco, può essere valutata in +/- 2 db. Nel caso in esame sono stati riportati i volumi degli edifici riportati nelle mappe, costruite le sorgenti sonore nelle due situazioni, stato di fatto ante operam e post operam. 5) Risultati delle simulazioni con modello matematico. Come detto nel capitolo 2), la taratura del modello con le misure, è stata eseguita per lo stato di fatto, perciò con sede stradale e flussi definiti come sopra riportato. Il passaggio alla situazione post operam, richiede la stima delle variazioni di traffico nel tempo. Mentre fino a 3 anni fa, si calcolava un aumento del traffico fra il 2,5 ed il 3,5% per aumento del parco macchine e della mobilità esterna alle città principali, la crisi economica del 2008 ha completamente modificato le previsioni. Ad oggi tutte le misure di censimento effettuate dopo il 2008 mostrano una leggerissima diminuzione dei flussi sulla maggior parte delle strade principali, fatte salve alcune autostrade. E stata quindi cambiata la previsione e la stima più elevata fra quelle consultate mostra l 1% di aumento annuo, molto più ridotto rispetto al passato. La variazione della sede stradale produrrà uno scorrimento più regolare dei veicoli, il che diminuisce le emissioni rispetto alla situazione attuale. Il fondo stradale è stato considerato normale. Nella tabella sotto riportata vi sono i valori calcolati e quelli misurati. Il confronto ha portato all identificazione dei ricettori in corrispondenza dei quali si verificano dei superamenti dei limiti, sempre notturni. Di giorno i limiti sono rispettati ovunque. Nel D.M. Ambiente 29/11/2000 e nel DPR 142/04, è trattato il caso di utilizzo di altre procedure per il risanamento acustico, per ragioni ambientali, tecniche, economiche. Dato che la richiesta di eliminazione delle barriere proviene dall Amministrazione comunale di Monte Cremasco, ci troviamo nella situazione detta ambientale. Il combinato disposto dei due decreti, ci porta ad esaminare la possibilità di intervenire sulla resistenza acustica di facciata, in altre parole a pensare alla sostituzione dei serramenti, per ottenere un livello sono interno, di notte, inferiore ai 40 db(a). 8

9 Il valore in facciata è calcolato dal modello dopo la taratura, la resistenza di facciata è inizialmente stimata, considerando una differenza minima tra valore esterno ed interno pari a 20 db. Questo valore è estremamente prudenziale, è può essere trovato quando vi siano vecchi serramenti deformati, senza neppure un vetrocamera. L esame iniziale dei serramenti delle abitazioni dell area in esame, ha confermato questa assunzione. La stima è stata eseguita solo per le facciate più esposte, poiché per le altre non vi è alcun superamento dei limiti. Sottraendo al valore in facciata i 20 db(a) stimati, si sono trovati solo 2 ricettori nei quali il livello notturno stimato sarebbe inferiore ai 40 db(a). Essendo piccola la differenza, sono state fatte delle misure fonometriche della differenza, con una sorgente sonora di rumore rosa, un microfono esterno, un microfono interno al centro della stanza. La resistenza acustica dei serramenti testati è risultata largamente superiore al valore prudenziale stimato. Il controllo ha quindi permesso di essere certi che in ogni abitazione il livello sonoro notturno sarà inferiore al valore di 40 db(a) stabilito dal D. lgs. 194/05. Nella pagina seguente si trova la tabella con i valori calcolati, i limiti, la differenza di 20 db applicata ai valori di calcolo. In allegato la tabella completa con i risultati finali. 9

10 come strada Ca o B flussi anno 2020 limiti valori con flussi 2020 confronto con i limiti Ricettori 2010 giorno notte giorno notte giorno notte LV/dB(A) LV/dB(A) LV/dB(A) LV/dB(A) R R2 fascia A strada ,2 R3* fascia A strada ,5-3 1,5 R4* fascia A strada ,5-1 3,5 R5 fascia B strada , ,5 R6 classe II ,5 45-6,5 0 R7 fascia B strada , ,5 R8 fascia A strada R9 fascia A strada ,5 59-5,5-1 R10 fascia B strada ,5 46,5-14,5-8,5 R11 classe III , ,5 R12 classe II ,5 44-7,5-1 R13 fascia A strada R14 fascia B strada R15 fascia B strada , ,5 R16 fascia A strada , ,5 R17 fascia A strada ,5-9 -3,5 R18 fascia A strada ,5 60-4,5 0 Tabella 2 - valori ai ricettori - scenario di simulazione dell anno 2020 * Ricettori con valori sopra i limiti consentiti per i quali si prevede il cambiamento dei serramenti previa verifica differenziale (R3, R4) 10

11 6) Conclusioni La Valutazione d Impatto Acustico è stata rivista alla luce di nuovi elementi: la richiesta di non installare barriere, le variazioni nei flussi veicolari e nelle stime per il post operam. Misure fonometriche di 24 ore in due posizioni, hanno permesso di tarare adeguatamente il modello matematico utilizzato. E stata ulteriormente approfondita l analisi per due soli casi nei quali è stato calcolato un possibile superamento del livello notturno interno, secondo D.Lgs. 194/05. La resistenza acustica di facciata di questi due casi, i più sfavoriti, è stata dimostrata tale da garantire livelli inferiori ai 40 db(a). Con questo tipo di soluzione non è necessario installare barriere fonoisolanti lungo il tratto di ex S.S. Paullese che attraversa Monte Cremasco. La resistenza acustica di facciata di tutti gli edifici esaminati è stata misurata o valutata come inferiore ai 40 db(a). Non vi saranno superamenti del limite interno