Sommario. Massimo Garai - Università di Bologna Giovanni Brero - ACAI - ENBF Confindustria

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1 Sommario Impostazione del problema Diffrazione Approssimazioni geometriche Effetto del suolo Bordi laterali Effetti atmosferici Metodi di misurazione dell Insertion Loss Insertion Loss e bonifica acustica 1

2 Barriera acustica Dispositivo per la riduzione del rumore che impedisce la propagazione diretta per via aerea del suono dalla sorgente al ricevitore 2

3 Barriere Caratteristiche acustiche Caratteristiche non acustiche Insertion loss Caratteristiche intrinseche Assorbimento o Riflessione Isolamento per via aerea Diffrazione intrinseca 3

4 Diffrazione Almeno una delle dimensioni della barriera (tipicamente l altezza) è comparabile con alcune delle lunghezze d onda del suono da schermare Il suono aggira l ostacolo 4

5 Diffrazione (2) S R 5

6 Diffrazione (3) Se l altezza della barriera h = 3 m per f = 100 Hz ~ 3,4 m per f = Hz ~ 0,34 m per f = Hz ~ 0,034 m 6

7 Diffrazione delle onde sull acqua da parte di un frangiflutti 7

8 Insertion Loss (Efficacia Acustica) Livello sonoro prima - Livello sonoro dopo Livello sonoro senza - Livello sonoro con IL L L p,b p,a [db] 8

9 Calcolo dell Insertion Loss Dipende dal sito specifico (morfologia, tipo di suolo, posizioni relative sorgentericevitori, effetti atmosferici, ecc...) Metodi ondulatori: buona precisione ma grande complessità calcoli lenti per scopi di ricerca Approssimazioni geometriche: meno precise calcoli rapidi per progettazione 9

10 Approssimazioni geometriche r 1 r S d R Numero di Fresnel Numero di Rayleigh N = 2(r 1 +r 2 -d)/ k(r 1 +r 2 ) o kd Angoli 1 e 2 10

11 Grafico di Maekawa N = N ( ) = N (f) Numero di Fresnel 11

12 Effetto del suolo (A g ) S r 1 R h S r 2 h R Z S 12

13 Barriera + Effetto del suolo: metodo esatto S U R T X P P SR P TR P SX P TX 13

14 Barriera + Effetto del suolo: approssimazione di Maekawa S R Attg Att R /10 Att 10lg10 10 X /10 X 14

15 Esempio (Maekawa) Maekawa soft hard 15

16 Diffrazione ai bordi laterali S R 16

17 Effetti atmosferici Gradienti di temperatura in funzione dell altezza dal suolo Velocità del vento aumenta con l altezza dal suolo Variazioni nello spazio e nel tempo Variazione (verticale) della velocità del suono 17

18 1: Profilo di velocità costante 18

19 1: Insertion Loss Valori molto alti a grande distanza S 19

20 2: Profilo di velocità lineare (caso di inversione termica) 20

21 2: Curvatura delle traiettorie 21

22 2: Insertion Loss Valori degradati a grande distanza S 22

23 3: Profilo di velocità turbolento approssimato mediando su molti profili 23

24 3: Insertion Loss Turbolenza limite superiore all IL S 24

25 Metodi di misurazione dell IL ISO 10847:1997 Metodo diretto: misurazioni prima e dopo l installazione della barriera Metodo indiretto: se la barriera è già eretta, le misurazioni prima si eseguono in un sito equivalente Sorgente sonora naturale o artificiale Scelta tra L p, L eq,t, L p,max (db o db(a)), L AE 25

26 Metodi di misurazione dell IL UNI 11022:2003 Ispirato alla ISO 10847, con miglioramenti Specifico per infrastrutture di trasporto via terra (strade e ferrovie) Qualificazione del sito equivalente Utilizzo esclusivo di L eq,t in db(a) 26

27 Insertion Loss (UNI 11022) Livello sonoro prima - Livello sonoro dopo considera le variazioni della sorgente sonora IL L L L L [db] r, B r, A ref, B ref, A L r,b è il livello equivalente ante operam nella posizione ricevente L r,a è il livello equivalente post operam nella posizione ricevente L ref,b è il livello equivalente ante operam nella posizione di riferimento L ref,a è il livello equivalente post operam nella posizione di riferimento 27

28 Posizione di riferimento (UNI 11022) 10 ref 1,5 m strada barriera 28

29 Misurazione dell IL UNI Distanza sorgente sonora - ricettori 250 m Misurazioni in bande di terzi di ottava da 100 Hz a 5 khz oltre che in scala A Almeno una posizione ricevente per ogni 250 m di lunghezza del sistema antirumore ed ogni volta che si abbia un cambiamento di tipologia del sistema antirumore o delle condizioni morfologiche del sito In ogni caso, non sono considerate valide misurazioni acustiche compiute con tempo nebbioso, piovoso o nevoso ovvero in prossimità di superfici bagnate 29

30 Condizioni per l equivalenza ante - post operam (UNI 11022) temperatura dell aria: variazione 10 C umidità relativa dell aria: variazione 25% classe di vento: invariata velocità del vento dalla sorgente al ricettore: variazione 2 m/s classe di condizione del cielo: invariata tipologia del terreno: la stessa (lateralmente) ostacoli e superfici riflettenti: invariati entro un settore di 60 di ampiezza da entrambi i lati della linea che connette il ricettore alla sorgente sonora in un area di 20 m di raggio attorno al ricettore 30

31 Condizioni per l equivalenza ante - post operam (UNI 11022) 31

32 D.M. 29 Novembre 2000 Allegato 2: tenere conto, negli algoritmi di calcolo, delle diffrazioni semplici e multiple, Allegato 3: valori di efficacia (Insertion Loss?) fissi e riferiti alle zone d ombra A e B 32

33 Zone d ombra A e B B strada barriera A rilevato? 33

34 Bonifica di legge e Insertion Loss Il progettista specifica L r,b db La legge richiede IL L r,lim barriera L r,a strada ricettore 34

35 Bonifica di legge Se il progettista ha adottato un margine di sicurezza, la non rispondenza dell insertion loss misurato al valore progettato potrebbe non inficiare il risultato finale dell opera Il sistema antirumore potrebbe cioè ancora risultare conforme ai limiti massimi di rumore stabiliti dalla legislazione vigente e quindi collaudabile 35

36 Bonifica di legge Misurazioni secondo D.M. 16 Marzo 1998 Monitoraggio per una settimana Misurazioni di L Aeq orario Ricostruzione livelli settimanali Mascheramento eventi anomali Misurazioni acustiche in prevalente assenza di vento, nebbia, pioggia, neve ed integrate con informazioni meteorologiche 36

37 Campionamento temporale Punti di riferimento monitoraggio a lungo termine Punti di misura ai ricettori correlati con i punti di riferimento rilievi di breve durata (15-30 min) Ricostruzione dei livelli sonori equivalenti nei punti di riferimento 37

38 Confronto con i limiti di legge Ai sensi delle vigenti leggi, per la verifica dell avvenuta mitigazione non è ammessa l introduzione del margine di tolleranza (incertezza estesa) Pertanto i valori limite di legge per il rumore stradale vanno confrontati direttamente con i valori settimanali misurati 38