Modelli di propagazione del rumore: diagnosi e previsione

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1 a Giornata di studio sull acustica ambientale Modelli di propagazione del rumore: diagnosi e previsione Ing. Giulio Chiarlo Dott. Alberto Lenzi

2 Un po di definizioni. Descrittore acustico: grandezza fisica che descrive il rumore ambientale (in relazione ad uno specifico effetto nocivo) Determinazione: qualsiasi metodo per calcolare, predire, stimare o misurare il valore di un descrittore acustico (od i relativi effetti nocivi) Determinazione Quindi il valore di un descrittore acustico può essere determinato (in un sottoinsieme spazio- temporale), mediante CALCOLO o MISURAZIONE. Per le previsioni è applicabile solo il calcolo

3 Legge Quadro 447/95 e vari decreti attuativi: Descrittori acustici: LAeq,, SEL (L AE ) e L VA Sono indicate norme tecniche e metodologie di misura Metodo di calcolo:??? D. Lgs del 19/8/2005 (attuaz( attuaz. Dirett.. CE) Descrittori acustici: Lden Metodi di calcolo (ad interim): Rumore industriale: ISO Aeromobili: doc. 29 ECAC - CEAC Traffico veicolare: NMPB-Routes Routes-96 (Francia) Traffico ferroviario: metodo Paesi Bassi

4 Norma ISO-9613 La norma internazionale ISO 9613 è dedicata alla modellizzazione della propagazione acustica nell ambiente esterno, ma non fa riferimento alcuno a sorgenti specifiche di rumore (traffico, rumore industriale ); non si applica al rumore aereo (durante il volo dei velivoli) e al rumore generato da esplosioni di vario tipo. Valuta il livello equivalente LAeq in condizioni meteorologiche favorevoli alla propagazione del suono (cioè condizioni di sotto-vento (downwind)) e di inversione termica). La prima parte della norma (ISO :1993) 1:1993) tratta esclusivamente il problema del calcolo dell assorbimento acustico atmosferico, mentre la seconda parte (ISO :1996) tratta in modo complessivo il calcolo dell attenuazione acustica dovuta a tutti i fenomeni fisici di rilevanza più comune, ossia: La divergenza geometrica Ad L assorbimento atmosferico Aa L effetto del terreno Ag Le riflessioni da parte di superfici di vario genere Ar L effetto schermante di ostacoli Ab L effetto della vegetazione e di altre tipiche presenze (case, siti industriali) Amisc

5 E possibile utilizzare una sorgente puntiforme solo qualora sia rispettato il seguente criterio: d > 2 Hmax dove d è la distanza reciproca fra la sorgente e l ipotetico l ricevitore, mentre Hmax è la dimensione maggiore della sorgente. L equazione che permette di determinare il livello sonoro in condizioni favorevoli alla propagazione in ogni punto ricevitore è: Lp = Lw + DI Ad Aa Ag Ar Ab Amisc La condizione di propagazione ottimale, corrispondente alle condizioni di sottovento e/o di moderata inversione termica (tipica del periodo notturno), è così definita dalla ISO : Direzione del vento compresa entro un angolo di ± 45 rispetto alla direzione individuata dalla retta che congiunge il centro della sorgente sonora al ricevitore, con il vento che spira dalla sorgente verso o il ricevitore; Velocità del vento compresa fra 1 e 5 m/s, misurata ad una altezza dal suolo compresa fra 3 e 11 m.

6 La norma ISO 9613 prevede la possibilità di determinare una incertezza associata alla previsione: Valida in condizioni favorevoli di propagazione (sottovento) e tralasciando l incertezza l con cui si può determinare la potenza sonora della sorgente, nonché problemi di riflessioni o schermature.

7 Standard NMPB-Routes Routes-96 Lo standard è rivolto esclusivamente alla modellizzazione del rumore da traffico stradale,, ed è nato come evoluzione di un metodo risalente agli anni 80. Caratteristiche salienti: possibilità di modellizzare il traffico stradale con dettagli relativi al numero di corsie, flussi di traffico, caratteristiche dei veicoli, profilo trasversale delle strade, altezza delle sorgenti, etc.; attenzione rivolta alla propagazione su lunga distanza; definizione di due diverse condizioni meteorologiche standard, definite come condizioni favorevoli alla propagazione e condizioni acusticamente omogenee, allo scopo di arrivare ad una definizione di previsione dei livelli sonori sul lungo periodo.

8 Per modellizzare completamente il traffico stradale occorrono le seguenti informazioni: Flusso orario di veicoli leggeri e veicoli pesanti; Velocità dei veicoli leggeri e pesanti; Tipo di traffico (continuo, pulsato, accelerato, decelerato); Numero di carreggiate; Distanza del centro della carreggiata dal centro strada; Profilo della sezione stradale. NMPB tiene conto del comportamento della propagazione al variare della frequenza (quindi non solo valori globali in db(a)). Il criterio di distanza adottato per la suddivisione della sorgente lineare in sorgenti puntiformi è classico: L = 0.5 d dove L è la lunghezza del tratto omogeneo di strada e d la distanza fra sorgente e ricevitore.

9 Importanza delle condizioni meteo: Risultati sperimentali di misure del livello equivalente su 10 minuti ottenuti su un terreno piatto, con una sorgente puntiforme e per una grande varietà di condizioni meteorologiche (Fonte NMPB)

10 CONCETTO DI INCERTEZZA ISO Guide to the expression of uncertainty in measurement 1995 (GUM) UNI CEI ENV 13005:2000 (GUIDA ALL ESPRESSIONE DELL INCERTEZZA DI MISURA)

11 L obiettivo di una misurazione è quello di determinare il valore del misurando, cioè della grandezza da misurare. In generale, però, il risultato di una misurazione è solamente un approssimazione o stima del valore del misurando, in quanto le operazioni di misurazione sono tutte inevitabilmente affette da incertezza e cio affette da e cioè da un grado di indeterminazione con il quale il processo di misurazione ottiene il risultato. La parola incertezza significa dubbio,, e pertanto incertezza di misura,, nella sua accezione più ampia, significa dubbio circa la validità del risultato di una misurazione. Definizione formale del termine incertezza di misura : parametro, associato al risultato di una misurazione, che caratterizza la dispersione dei i valori RAGIONEVOLMENTE ATTRIBUIBILI AL MISURANDO. Nel caso in cui il misurando è un valore scalare x, la variabilità delle misure viene espressa come x = x ± dove s è chiamato lo scarto tipo o l'incertezza assoluta ed ha la grandezza del misurando. Viene anche utilizzato l'incertezza relativa s / x s

12 L incertezza e le sue componenti sono generalmente valutate con metodi statistici: ad esempio,in caso di distribuzione gaussiana del misurando, lo scarto tipo viene misurato come deviazione standard Ogni determinazione va sempre accompagnata da una dichiarazione dell incertezza

13 AFFIDABILITA di uno standard di calcolo o di un modello di simulazione Concetto di ACCURATEZZA di una misura o di una simulazione ( determinazione) determinazione): è il grado di accordo di una misura (o una media di misure dello stesso tipo), X,, con una misura di riferimento (o anche valore vero ), T, espresso dalla differenza fra i due valori, X T Che cos è il valore vero? La misura sperimentale? E corretto confrontare simulazioni e misure?? La mappatura del rumore tramite software e le misure sperimentali di rumore sono diverse per la loro stessa natura:

14 Tipo di output Nello SPAZIO Nel TEMPO MODELLO Livello del rumore in piani 2D / 3D (mappe) Lungo periodo (mappature strategiche) MISURE sperimentali Livello del rumore in un punto Periodo determinato Nel caso delle simulazioni l accuratezza finale non potrà essere che la somma delle inaccuratezze o approssimazioni inevitabilmente introdotte dal metodo di calcolo, dall utente e dalla implementazione del modello

15 Approccio scientifico corretto: tutti i valori sono affetti da INCERTEZZA CONFLITTO? Mentalità giuridica tradizionale: la certezza del diritto non ammette margini di INCERTEZZA