LA RIDUZIONE DELL INQUINAMENTO ACUSTICO LUNGO L AUTOSTRADA L E LE INFRASTRUTTURE FERROVIARIE Ing. Federico Pasquali 1
SOMMARIO Rumore stradale Rumore ferroviario Simulazione acustica Opere di mitigazione acustica 2
RUMORE STRADALE Il rumore stradale è causato da: motore impianto aspirazione e scarico trasmissione impianto di raffreddamento contatto ruota pavimentazione effetto aerodinamico 3
RUMORE STRADALE La strada può essere considerata una sorgente lineare e la propagazione del rumore avviene in modo sostanzialmente uniforme nello spazio libero sovrastante (sorgente sonora omnidirezionale). - 3 db(a) al raddoppio della distanza (attenuazione per divergenza) 4
INFRASTRUTTURE E RUMORE A parità di condizioni Viadotto Rilevato Strada a quota terreno Trincea Galleria + rumore - rumore 5
RUMORE FERROVIARIO Il rumore prodotto dal traffico ferroviario, è caratterizzato dagli eventi sonori prodotti dai transiti dei singoli convogli. Questi eventi sono di durata variabile, secondo la velocità e la lunghezza del convoglio. Rumore ferroviario è composto da: rumore derivante dalla trazione e sistemi ausiliari rumore di rotolamento (prevalente per v<250 km/h) rumore aerodinamico (prevalente per v>250 km/h) 6
RUMORE FERROVIARIO Il rumore emesso durante il transito dei treni si genera prevalentemente nella zona di contatto ruota-rotaia e dipende dal peso assiale e dalle dimensioni delle ruote. L intensità dei livelli di pressione sonora è legata alla velocità, lo stato d usura dei binari e delle ruote. livello sonoro = f(velocità) +9 db con il raddoppio della velocità. 7
RUMORE FERROVIARIO Il treno in movimento non può essere assimilato a una sorgente sonora omnidirezionale, poiché la base della cassa costituisce uno schermo alla propagazione del rumore generato dal carrello ferroviario. Si considera l insieme asse-carrello come un dipolo acustico con angolo di apertura di 60 gradi. Nel caso ferroviario appaiono due direttrici privilegiate di propagazione del rumore, inclinate di circa 25-30 gradi sul suolo, lungo le quali si concentra una parte importante dell'emissione. 8
RUMORE FERROVIARIO Nel caso del rumore meccanico i dipoli acustici hanno come dimensione caratteristica la distanza a tra le ruote di uno stesso asse (=scartamento) - attenuazione per divergenza rumore di rotolamento (rumore meccanico) d<2a -6dB(A) al raddoppio della distanza 2a<d<2L -3dB(A) al raddoppio della distanza d>>2l -6dB(A) al raddoppio della distanza rumore aerodinamico d<2a -3dB(A) al raddoppio della distanza 2a<d<2L -3dB(A) al raddoppio della distanza d>>2l -6dB(A) al raddoppio della distanza 9
ATTENUAZIONE SONORA L attenuazione sonora è determinata dai seguenti fenomeni: - divergenza geometrica - riflessione - diffrazione -rifrazione Questi fenomeni vengono sfruttati nella progettazione delle barriere acustiche 10
SORGENTI E RICETTORI I valori di livello sonoro ai ricettori sono determinati da: - distanza planimetrica tra sorgente e ricettore - differenza di quota - condizioni atmosferiche (vento e gradiente termico) - efficienza di schermatura degli ostacoli naturali - efficienza di schermatura degli ostacoli artificiali Quest ultima caratteristica è quella sfruttata nella progettazione delle barriere per il contenimento del rumore. 11
OPERE DI MITIGAZIONE Barriere antirumore (strada + ferrovia) Pavimentazioni stradali (strada) Riduzione della velocità (strada) Freni a disco (ferrovia) Riduzione dei giunti di rotaia (ferrovia) 12
BARRIERE ANTIRUMORE Una barriera antirumore ha lo scopo di ridurre l immissione sonora presso uno o più ricettori. Gli effetti acustici con i quali si può ottenere tale scopo sono: -potere fonoisolante (la barriera impedisce la trasmissione dell onda sonora) -potere fonoassorbente (la barriera assorbe l energia sonora incidente evitando le riflessioni) -diffrazione (i raggi sonori sono costretti a oltrepassare la barriera compiendo un percorso più lungo) 13
BARRIERE ANTIRUMORE Il calcolo della diffrazione è effettuato per tutti i bordi non verticali. L attenuazione dovuta alla diffrazione può essere calcolata per la gran parte delle situazioni in ambito urbano per mezzo della formula di Kurze- Anderson. Nella zona d ombra: Nella zona in luce: per N > -0,2 per N < -0,2 = 0 14
BARRIERE ANTIRUMORE dove il numero di Fresnel (N) è calcolato come differenza tra il percorso difratto e quello diretto (d): S = sorgente R = ricettore 15
BARRIERE ANTIRUMORE Barriere fonoassorbenti (classe I) non fonoassorbenti (classe II) Barriere fonoassorbenti con elevate prestazioni (classe Ia) con medie prestazioni (classe Ib) 16
BARRIERE ANTIRUMORE Fonoassorbimento categoria A4 (valori in db): DLα >11 categoria A3 (valori in db): 8< DLα <11 categoria A2 (valori in db): 4< DLα <7 Fonoisolamento categoria B3 (valori in db): DLR >24 17
BARRIERE ANTIRUMORE Propagazione del rumore stradale in presenza di schermo acustico 1 onda diretta 2 onda difratta dalla barriera 3 onda trasmessa attraverso la barriera 4 onda riflessa dal suolo e difratta dalla barriera 5 onda difratta dalla barriera e riflessa dal suolo SORGENTE RICETTORE 7 onda riflessa dalla barriera 18
Autostrada del Brennero (A22) Muro fonoassorbente Autostrada Torino Savona (A6) 19
Autostrada Torino Savona (A6) Autostrada del Brennero (A22) 20
Autostrada del Brennero (A22) 21
Autostrada del Brennero (A22) Barriera su viadotto 22
Autostrada Milano - Venezia (A4) Torri di Quartesolo (VI) 23
Bolzano 24
Barriera su viadotto Linea ferroviaria Bolzano 25
F R A N C I A 26
SIMULAZIONI ACUSTICHE 1) Definizione degli scenari (configurazioni) 2) Simulazioni acustiche: configurazione stato attuale configurazione futura senza barriere antirumore configurazione futura con barriere antirumore 27
Mappa acustica Configurazione stato attuale Traffico ferroviario Periodo di riferimento diurno Periodo di riferimento notturno 28
Mappa acustica Configurazione stato attuale Traffico stradale Periodo di riferimento diurno Periodo di riferimento notturno 29
Mappa acustica Configurazione futura Traffico stradale Periodo di riferimento diurno Periodo di riferimento notturno 30
Mappa acustica Configurazione futura Traffico ferroviario Periodo di riferimento diurno Senza barriere Con barriere h barrire = 6 m linea AV/AC h barrire = 3.5 m linea storica 31
Carta delle attenuazioni Configurazione futura Traffico ferroviario Periodo di riferimento diurno 32
Mappa acustica Configurazione 3 futura Traffico ferroviario Periodo di riferimento notturno Senza barriere Con barriere h barrire = 6 m linea AV/AC h barrire = 3.5 m linea storica 33
Carta delle attenuazioni Configurazione futura Traffico ferroviario Periodo di riferimento notturno 34
Mappa acustica Traffico stradale Periodo di riferimento diurno Senza barriere Con barriere 35
Carta delle attenuazioni Traffico stradale Periodo di riferimento diurno 36
Mappa acustica Traffico stradale Periodo di riferimento notturno Senza barriere Con barriere 37
Carta delle attenuazioni Traffico stradale Periodo di riferimento notturno 38