2. Acustica Ambienti Aperti.ppt [modalità compatibilità] · Acustica ACUSTICA AMBIENTALE 1....

2 Acustica2. Acustica

ACUSTICA AMBIENTALE

1. Propagazione del suono in ambienti aperti1. Propagazione del suono in ambienti aperti2. Barriere acustiche: tipologie e caratteristiche principali

Bibliografia: G. Moncada Lo giudice, S. Santoboni, Acustica, ESA Masson

1Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 1Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Introduzione

• Assenza di riverberazione;

• La propagazione dipende in primo luogo dalla distanza tra sorgente e ricevitore;• Si assume una propagazione per onde sferiche, ipotizzando una sorgente e un

ricevitore puntiformi ( maggiore è la distanza e migliore è l’approssimazione)ricevitore puntiformi ( maggiore è la distanza e migliore è l approssimazione)• L’attenuazione dell’onda per effetto della distanza (divergenza sferica)

dipende da:p1. Resistenza del mezzo;2. Condizioni meteorologiche;3. Precipitazioni (pioggia o neve);4. Effetto del suolo;5 Barriere naturali o artificiali5. Barriere naturali o artificiali.

2Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Divergenza sferica

ADIrLL += )4(log10 210 π [dB]ADIrLL wp −+−= )4(log10 10 π

Divergenza sferica

[dB]A=

ATTENUAZIONE

Livello di potenza sorgente

Divergenza sferica

DI = Direttività della sorgente = 10logQg gQ = fattore di direttività

11l20 + ADILL•A 1 m dalla sorgente il livello di

i è i l li ll di 1111log20 10 −−+−= ADIrLL wp

)/(l20LL •Se non si conosce il livello di potenza è

pressione è pari al livello di potenza -11dB

)/(log20 21102 1rrLL pp −= •Se non si conosce il livello di potenza, è

possibile calcolare il livello di pressione in unpunto a distanza r2 noto quello in un punto adistanza r1 nella stessa distanza;


Riduzione di 6 dB ad ogni raddoppio della distanza

distanza r1 nella stessa distanza;•Importanza della relazione nelle valutazioni diimpatto acustico.

MODELLI DI PREVISIONE DEL RUMORE – Calcolo dell’attenuazione

A = attenuazione dovuta alle condizioni ambientali= A1 + A2 + A3 + A4 + A5

A1 = assorbimento del mezzo di propagazione

A di i it i i ( i i bbi )A2 = presenza di precipitazioni (pioggia, neve o nebbia)

A3 = presenza di gradienti di temperatura nel mezzo e/o di turbolenza (vento)

A4 = assorbimento dovuto alle caratteristiche del terreno e alla eventuale presenza di vegetazione

A5 = presenza di barriere naturali o artificiali

Normativa di riferimento:ISO 9613-1, “Acoustics – Attenuation of sound during propagation outdoor, Part 1:Calculation of the absorption of sound by atmosphere”, 1993

4

ISO 9613-2, “Acoustics – Attenuation of sound during propagation outdoor, Part 2:General method of calculation”, 1996

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti

MODELLI DI PREVISIONE DEL RUMORE ISO 9613/1-2

A1 = assorbimento del mezzo di propagazioneL’assorbimento è causato da due processi:

1) Dissipazione dell’energia dell’onda sonora per effetto della trasmissione di calore (diffusività termica) e per la viscosità dell’aria; assume reale importanza solo per temperature e frequenze elevate (attenuazione di circa 1dB/Km per un suono puro di 3000temperature e frequenze elevate. (attenuazione di circa 1dB/Km per un suono puro di 3000 Hz e di 2dB/Km per uno di 5000 Hz)

2) Dissipazione per effetto dei movimenti rotazionali e vibratori che assumono le molecole d’ossigeno e azoto dell’aria, sotto le azioni di compressione e rarefazionemolecole d ossigeno e azoto dell aria, sotto le azioni di compressione e rarefazione (dipendenza, oltre che dalla frequenza del suono, dalla temperatura e dalla umidità relativa dell’aria); tale contributo è quello principale.

• Per distanze relativamente modeste dalla sorgente l’effetto di assorbimento risulta• Per distanze relativamente modeste dalla sorgente l effetto di assorbimento risultatrascurabile rispetto a quello della divergenza (al di sotto di un centinaio di metri),mentre il contrario avviene per distanze sufficientemente grandi.

• Se la temperatura è elevata l’umidità favorisce la propagazione se la temperatura èSe la temperatura è elevata, l umidità favorisce la propagazione, se la temperatura èbassa l’umidità favorisce l’attenuazione del suono.

• Ciò è tanto più vero quanto più le frequenze sono elevate.


ESEMPIO: Rumore rosa( mezzo di trasporto), per temperature comprese tra -10 e 30 °c e umidità tra 30 e 80%, si osserva un’attenuazione di 3 dB a 500-600 m


L’attenuazione aumenta con la frequenza e dipende da

temperatura e umidità

Si può notare, per frequenze basse (≤ 500Hz), l’attenuazione dovuta all’influenza dellatemperatura e dell’umidità relativa risulta abbastanza ridotto.

6

Al diminuire dell’umidità relativa aumenta l’attenuazione( a temp. Elevate);



A2 = presenza di pioggia, neve o nebbia

• Il fatto che in giornate di leggera pioggia o di nebbia si ha la sensazione che ilsuono si propaghi più chiaramente non è sostanzialmente dovuto al fenomeno dellapioggia o della nebbia in se stessa, ma piuttosto agli effetti secondari che in talipioggia o della nebbia in se stessa, ma piuttosto agli effetti secondari che in taligiornate si verificano.

• Durante la pioggia il gradiente di temperatura dell’aria o di velocità del ventop gg g p(lungo la verticale rispetto al terreno) tende ad essere modesto e ciò certamentefacilita la trasmissione del suono rispetto ad una giornata fortemente soleggiata,quando le disomogeneità micrometereologiche possono essere significative. Per unacorretta valutazione del fenomeno è quindi a questa disomogeneità che occorrericondursi. Inoltre, in giornate di pioggia, nebbia o neve il rumore di fondo diminuiscesensibilmente per la diminuzione del traffico veicolare.

• In letteratura si trovano versioni contrastanti, che riconducono il valore di A2 sia avalori pari a 10-15 dB/Km (tenendo conto dell’azione combinata dei gradienti dit t t ità h i ifi i i i i di i i bbi )

7

temperatura e ventosità, che si verificano proprio nei giorni di neve, pioggia o nebbia),che a zero.



A3 = presenza di gradienti di temperatura nel mezzo e/o turbolenzaEFFETTO DELLA TEMPERATURA

• La velocità del suono dipende dalla temperatura

• Se esiste un gradiente di temperatura la velocità del suono varia di conseguenza un raggio

]/[6,04,331 smTc +=

Se esiste un gradiente di temperatura, la velocità del suono varia di conseguenza, un raggiosonoro sarà soggetto a successivi fenomeni di rifrazione e il percorso dell’ondaseguirà una traiettoria curvilinea. Data la diretta proporzionalità tra velocità di propagazionedel suono e temperatura, si crea un gradiente, negativo o positivo a seconda del caso, delladel suono e temperatura, si crea un gradiente, negativo o positivo a seconda del caso, dellavelocità di propagazione e pertanto la direzione del raggio sonoro tenderà ad avvicinarsi (odallontanarsi) alla normale rispetto al terreno, provocando una incurvatura verso l’alto (verso ilbasso).)

TEZZ

A

Inversione

Gradiente negativo

ALT

O,6-0,8 °C/m vicino al suolo

termica


TEMPERATURANotteMattina prestoPomeriggio


A3 = presenza di gradienti di temperatura nel mezzo e/o turbolenza

La temperatura diminuisce con la quota così anche la velocitàquota, così anche la velocità

La temperatura aumentaLa temperatura aumenta con la quota



A3 = presenza di gradienti di temperatura nel mezzo e/o turbolenzaEFFETTO DEL VENTO

• La velocità di propagazione del suono può essere favorita o sfavorita dal gradiente verticale divelocità del vento. In ogni punto della superficie d’onda, infatti, la velocità dellaperturbazione sarà data dalla somma vettoriale della velocità di propagazione in ariaperturbazione sarà data dalla somma vettoriale della velocità di propagazione in ariacalma e della velocità del vento in quel punto. Se quindi esiste un gradiente verticalepositivo del vento (la sua velocità aumenta con la quota conservando la direzione), la velocitàdel suono aumenta nella direzione del vento ed i raggi sonori tenderanno a curvarsi versodel suono aumenta nella direzione del vento ed i raggi sonori tenderanno a curvarsi versoil basso. Nella direzione opposta tenderanno verso l’alto.

C t i d lConcentrazione del suono



A4 = assorbimento dovuto al suolo ed alla eventuale presenza di vegetazione

I if i t i f i di ifl i if i bi t d l h d• In riferimento ai fenomeni di riflessione, rifrazione e assorbimento del suono hanno grandeimportanza la natura del terreno, la presenza di asperità o di prati, cespugli, alberi, ecc.

• Nel caso in cui i due mezzi siano costituiti dall’aria e da uno specchio d’acqua esteso (unl ) l t t ll’ i i ifi h li di i id i ilago), con la sorgente posta nell’aria, si verifica che per angoli di incidenza superiori a14° si ha riflessione totale. Ciò significa che l’acqua costituisce un ottimo riflettore per leonde sonore.

• Possono considerarsi sufficientemente speculari anche superfici ragionevolmente piatte e• Possono considerarsi sufficientemente speculari anche superfici ragionevolmente piatte elisce, compatte e non porose, come quelle costituite da cemento o asfalto, con unincremento di 6 dB.

• Terreni con prati e cespugli sono ancora da ritenersi buoni riflettori per angoli di• Terreni con prati e cespugli sono ancora da ritenersi buoni riflettori per angoli diincidenza >30°.

• Nel caso di un terreno poroso, ad esempio erboso, a causa dell’interferenza distruttivatra suono incidente e suono riflesso, si può arrivare, per frequenze non elevate, ad unatra suono incidente e suono riflesso, si può arrivare, per frequenze non elevate, ad unaattenuazione dovuta al cosiddetto “effetto suolo” di oltre 10-15 dB.

• Se poi vi è presenza contemporanea di asperità (cespugli, ecc.), si può verificare a 100m dalla sorgente un’attenuazione compresa tra 15 e 25 dB per il range di frequenze tra

11

g p p g q500 e 2000 Hz.



A4 = assorbimento dovuto al suolo ed alla eventuale presenza di vegetazione

Effetto di boschi ceduiSuolo erboso con cespuglio

rfA )31,0log18,0(4 −=

ATTENUAZIOONE PER BOSCHI CEDUICEDUI

• A4= -5 dB per frequenze di 500 Hz• A4= -20 dB per frequenze di 2000 Hz• A4= -20 dB per frequenze di 2000 Hz



A4 = assorbimento dovuto al suolo ed alla eventuale presenza di vegetazioneEsistono relazioni empiriche che esprimono l’attenuazione in funzione

dell’altezza efficace, he, che tiene conto della posizione reciproca sorgente ricevitore

CASO 1: ASSENZA DI OSTACOLICASO 1: ASSENZA DI OSTACOLIhe= (hs + hr)/2

CASO 2: PRESENZA DI OSTACOLIhe= hb + (hs + hr)/2

h 66,0)5,12

1(75,00 ≤−=≤heG

L’attenuazione viene trascurata per

l10)10( rGAL’attenuazione diminuisce all’aumentare

L attenuazione viene trascurata perdistanza inferiori a 15 m e altezzeefficaci maggiori di 12,5


15log10)10( 104 GA =atte ua o e d u sce a au e ta e

di he, perché aumenta l’angolo diincidenza rispetto al terreno


A4 = assorbimento dovuto al suolo ed alla eventuale presenza di vegetazioneESEMPIO DI CALCOLO • r =100 m;;

• hs = 1 m;• hr = 4 m;• hb= 3m

CASO 1: ASSENZA DI OSTACOLIhe= (hs + hr)/2= 2,5 m

G 0 6G= 0,6A4= 5 dB

CASO 2: PRESENZA DI OSTACOLIhe= hb + (hs + hr)/2= 5,5 m

G 0 37G= 0,37A4= 3 dB


L’inserzione di una barriera fra sorgente e ricevitore aumenta he, e questo comportauna diminuzione dell’attenuazione, dando luogo alla PERDITA DI INSERZIONE

2) MODELLI DI PREVISIONE DEL RUMORE ISO 9613/1-2


)( 445 bb AAAA −−= All’attenuazione della barriera va)( 445 bb AAAAsottratta la perdita di inserzione

Determinazione di A b per le barriereDeterminazione di A b per le barriere


Le barriere antirumore

Una barriera acustica è una struttura,naturale od artificiale, interposta frala sorgente di rumore e il punto diricezione, che intercetti la linea divisione diretta fra questi due punti.


Le barriere antirumore artificiali

Il meccanismo fisico su cui si basa il funzionamento delle barriere antirumoreIl meccanismo fisico su cui si basa il funzionamento delle barriere antirumoreartificiale è il seguente:

• quando un'onda sonora incontra un ostacolo, parte di essa viene assorbita, parteriflessa, e parte si propaga oltre il bordo che delimita l'ostacolo per effetto delladiffrazione, cosicché il suono raggiunge anche la zona d'ombra.

S è f f à• Se la barriera è solida, senza vie di fuga per il suono, fori o discontinuità, e dimassa sufficientemente elevata, il rumore trasmesso attraverso di essa è disolito trascurabile rispetto a quello diffratto.



Si possono individuare tre zone nello spazio oltre la barriera:18

UnaUna zonazona didi chiarochiaro,, inin cuicui lala presenzapresenza delladella,, ppbarrierabarriera nonnon haha effettieffetti significativisignificativi poichépoiché lalalinealinea direttadiretta deldel suonosuono nonnon èè interrottainterrotta;;

UnaUna zonazona didi ombraombra nellanella qualequale leleprestazioniprestazioni delladella barrierabarriera dipendonodipendonodall'angolodall'angolo didi diffrazionediffrazione;;dall angolodall angolo didi diffrazionediffrazione;;

UnaUna zonazona didi transizionetransizione,, lala cuicui estensioneestensionedipendedipende dalladalla distribuzionedistribuzione inin frequenzafrequenza deldelpp qqrumorerumore emessoemesso..




SRr S B

r B R

h B e

d S Bd B R

N = Numero di Fresnel

)11(1)(2Be

BRSBBRSB

ddhddrrN +=

−−+= λλ BRSB ddλ



A5 = presenza di barriere naturali o artificialill’i t d ll “ d’ b ”

( ) 2052log20 101 ≤+⋅=NCAbπ

all’esterno della “zona d’ombra”

( ) 052log20 10 ≥+=NAbπ

all’interno della “zona d’ombra”

( )2tanhg

2101 NCb π ( )2tan

g10 Nb π

Per sorgenti puntiformi: 0

Rr S Br B R

hg p

C1=1, C2=1

nuaz

ione

1 0

SRr S B

d S Bd B R

h B e

C 1 = 1 .0 0 C 2 = 1 .0 0

C 1 = 0 .7 5 C 2 = 1 .0 0

Per sorgenti lineari:

C1=0.75, C2=1

Atte

n

2 0

B] S o rg en te p u n tifo rm e

S o rg en te lin eare

3 0

[dB

L’attenuazione aumenta all’aumentare di he, e quanto più labarriera è situata in prossimità della sorgente e del ricevitore


+ 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 0 + 13 0

N


L'attenuazione del rumore al recettore può essere espressa anche in funzionedell'altezza effettiva della barriera he e dall'angolo θ



L’attenuazione dipende anche dalla lunghezza d’onda λ, aumenta con θ e con ilrapporto he/ λpp e

•L’attenuazione è direttamente proporzionale all’altezza efficace e all’angolo θ;

• è inversamente proporzionale alla lunghezza d’onda e quindi direttamente proporzionale alla frequenza


Dimensionamento di una barriera• Noto il livello alla sorgente Ls

• Conosco il valore limite massimo LR* imposto dalle normative vigenti al ricevitore;

• Impongo che LR= LR* e applico la formula per la propagazione del suono in campo libero in presenza di barriera

• Ricavo A5

L’ i i it è A

)( 445 bb AAAA −−=

( ) 2052tanh

2log20 101 ≤+⋅=NC

NCAb ππ

• L’unica incognita è Ab( )2tanh 2 NC π

all’esterno della “zona d’ombra” ( ) 052tan

2log20 10 ≥+=N

NAb ππ

all’interno della “zona d’ombra”

• Si ricava N

• Impongo la posizione della barriera rispetto a

( ))11(1)(2

BRSBBe

BRSBBRSB

ddhddrrN +=

−−+= λλ

• Impongo la posizione della barriera rispetto a Sorgente e ricevitore, in funzione dei vincoli geometrici, oppure quella che mi consente he

inferiore• Determino dSB e dBR S

Rr S Br B R

h B e


Determino dSB e dBR• Per ogni frequenza trovo l’altezza efficace, scelgo il max• Elementi antidiffrattori aumentano l’altezza efficace

Sd S B

d B R

Le barriere antirumore


Classificazione delle barriere antirumore

Le barriere antirumore possono essere suddivise nelle seguenti tipologie:p g p g

• barriere artificiali– Fonoisolanti– Fonoassorbenti– Fonoisolanti e fonoassorbenti

• barriere naturali– Barriere vegetali (siepi, fasce boscate, alberate, ecc.)– Rilevati– Barriere miste (terre armate, biomuri, muri verdi, barriere vegetative, ecc.)


Caratterizzazione acustica delle barriere antirumoreantirumore

Le caratteristiche acustiche di una barriera antirumore possonoessere suddivise in due categorie:

• estrinseche: efficienza di un’opera antirumore installata nellariduzione dei livelli di pressione sonora in una serie di punti sulterritorio identificati come ricettori (perdita di inserzione o“I ti L ”)“Insertion Loss”)• intrinseche: caratteristiche proprie del “prodotto” barriera

ti i di d t t d ll’ bi t i i è àantirumore, indipendentemente dall’ambiente in cui è o saràinstallato e dall’effetto finale di riduzione del rumore su ricevitori dati(assorbimento/riflessione trasmissione diffrazione del suono)(assorbimento/riflessione, trasmissione, diffrazione del suono)•I valori prestazionali minimi delle proprietà intrinseche sonoindicati nei capitolati di ANAS ferrovie ecc

26

indicati nei capitolati di ANAS, ferrovie, ecc.


Caratteristiche acustiche intrinseche delle barriere antirumore: metodi di valutazionebarriere antirumore: metodi di valutazione

(( ))MetodiMetodi didi laboratoriolaboratorio ((camerecamere riverberantiriverberanti))Utilizzano metodologie largamente usate in acustica edilizia (ISO 354, ISO 140-3).

Standard Standard EuropeiEuropei EN 1793EN 1793

Parte 2 Parte 3Parte 1

Potere fonoisolante RSpettro del rumore

da trafficoCoefficiente di

assorbimento αS

27

normalizzatoS


Caratteristiche acustiche intrinseche delle b i ti t di di l t ibarriere antirumore: metodi di valutazione

MetodiMetodi InIn--situsituMetodiMetodi InIn situsituRicostruiscono la risposta all’impulso del sistema attraverso tecniche dicross-correlazione (ad es Sequenze di Massima Lunghezza MLS)cross-correlazione (ad es. Sequenze di Massima Lunghezza MLS)

Specifiche tecniche europee CEN/TS 1793Specifiche tecniche europee CEN/TS 1793Specifiche tecniche europee CEN/TS 1793Specifiche tecniche europee CEN/TS 1793

Parte 5Parte 5 Parte 5Parte 5Parte 4Parte 4

Reflection Index RI Sound

Insulation Index SI

DiffractionIndex DI

28

SI


Metodi di laboratorio: fonoassorbimento

Mi di f bi t (UNI ENMisure di fonoassorbimento (UNI EN1793-1)

Si misura il tempo di riverberazione incamera riverberante in presenza (T1) e inp ( 1)assenza del campione (T2) e il coefficiente diassorbimento si calcola per mezzo dellalegge di Sabine:legge di Sabine:

V 1 10 16 ⎛ ⎞⎜ ⎟

1 2

α=0.16 -S T T⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠


Metodi di laboratorio: fonoisolamento

Misure di fonoisolamento (UNI ENMisure di fonoisolamento (UNI EN1793-2)

Si misura il livello di pressione sonoramedio nei due ambienti (L1 e L2) separatidal campione in esame e si calcola ilpotere fonoisolante per mezzo dellarelazione:

Le unità assorbenti dell’ambiente1 2R=L -L +10log(S/A)

ricevente A si ottengono dalla misura deltempo di riverberazione dell’ambientestesso.

30

stesso.


Metodi in situProceduraProcedura didi misuramisura (UNI CEN/TS 1793(UNI CEN/TS 1793--5): 5): Reflection Index e Sound Insulation IndexReflection Index e Sound Insulation Index

1. Ricostruzione della risposta all’impulso del sistema “catena di misura + barriera” (RISPOSTA GLOBALE);barriera” (RISPOSTA GLOBALE);

2. Ricostruzione della risposta ll’impulso della catena di misura (RISPOSTA I N CAMPO LIBERO);

3. Selezione delle componenti utili dalle risposte all’impulso attraverso operazionidi finestratura temporale:

Componenti riflesse (per RI) componenti trasmesse (per SI): dalle risposteComponenti riflesse (per RI), componenti trasmesse (per SI): dalle risposteglobaliComponenti incidenti: dalle risposte in campo libero;

4. Calcolo degli spettri in potenza e correzione per la divergenza sferica delleonde;

5 Calcolo degli indici (SI e RI) e degli indici a singolo numero (DL e DL )

31

5. Calcolo degli indici (SI e RI) e degli indici a singolo numero (DLRI e DLSI)


Reflection Index RI

hr (t)microfono

sorgente

microfonohi (t)

hp (t)

Barriera antirumore

hi (t): componente incidente

32

antirumorehr (t): componente riflessohp (t): componenti parassite

32

32


Sound Insulation Index SI

hi (t): componente incidente

i f

hp (t)hi (t): componente incidenteht (t): componente trasmessahp (t): componenti parassite

microfono

ht (t)hi (t)

p

sorgente

Barriera antirumore

33

33


Metodi in situ

ProceduraProcedura didi misuramisura (UNI CEN/TS 1793(UNI CEN/TS 1793--4):4):ProceduraProcedura didi misuramisura (UNI CEN/TS 1793(UNI CEN/TS 1793 4): 4): Diffraction Index per Diffraction Index per elementielementi diffrattoridiffrattori1. Ricostruzione della risposta all’impulso del sistema “catena di misura + barriera+ p p

sistema antidiffrattore” (RISPOSTA GLOBALE con diffrattore);2. Ricostruzione della risposta all’impulso del sistema “catena di misura + barriera”

(RISPOSTA GLOBALE senza diffrattore);( );3. Ricostruzione della risposta ll’impulso della catena di misura (RISPOSTA IN CAMPO

LIBERO);4 Selezione delle componenti diffratte al bordo superiore delle due risposte globali;4. Selezione delle componenti diffratte al bordo superiore delle due risposte globali;5. Calcolo degli spettri in potenza e correzione per la divergenza sferica delle onde;6. Calcolo degli indici DI0 relativo alla situazione in assenza di diffrattore e DIadd in

di diff ttpresenza di diffrattore;7. Calcolo della differenza dell’indice di diffrazione ΔDI (fornisce indicazioni sul reale

miglioramento apportato dall’installazione dell’elemento antidiffrattore) attraversol l i

34

la relazione:ΔDI = DIadd – DI0


Diffraction Index DI

elemento antidiffrazionesorgente

microfono

elemento antidiffrazione

hd(t)microfono

hl(t)

Barriera antirumore

hp(t)hd(t): componente diffratta bordo superioreht (t): componente diffratta bordo laterale

3535

ht (t): componente diffratta bordo lateralehp (t): componenti parassite


Caratteristiche acustiche intrinseche delle barriere antirumore: confronto tra i

metodi di valutazione

Metodi di Metodi di laboratoriolaboratorio

☺ metodo affidabilecampo sonoro diffuso (in contrasto con le reali condizioni

di funzionamento della barriera)laboratoriolaboratorio di funzionamento della barriera) costi elevati (richiede l’impiego delle camere riverberanti)

☺ simulazione delle reali condizioni di funzionamento della barriera (campo sonoro ad incidenza normale o leggermente obliqua); elevata immunità al rumore di

MetodiMetodi

fondo☺ costi contenuti☺ esecuzione rapida delle misureMetodi Metodi

in situin situ☺ esecuzione rapida delle misure☺ misura del deterioramento nel tempo della barriera☺ misura delle proprietà di diffrazione di elementi aggiuntivi

36

metodologie complesse di analisi del segnalescarsa affidabilità nelle misure di riflessione


Le barriere antirumore artificiali: Tipologie

Barriere antirumore metalliche

Sono le più utilizzate, sia per l’economicità che per la leggerezza (possibile utilizzo sui viadotti) unite a buone caratteristichesui viadotti) unite a buone caratteristiche di fonoisolamento e fonoassorbimento.

Svantaggio: impatto visivogg p

Le più diffuse sono costituite da lamiera metallica forata con materiale


Le più diffuse sono costituite da lamiera metallica forata, con materiale fonoassorbente all’interno (lana di roccia o vetro)

Le barriere antirumore artificiali: esempi

Barriere in calcestruzzo

Elevato potere fonoisolante dovuto alla massa del c.l.s.

La fonoassorbenza è data dall’aggiunta di argilla espansa o di altri elementi contenentio di altri elementi contenenti materiali porosi e/o risonanti



• Possono essere anche in legno pieno, con materiale fonoassorbente all’interno,ma devono essere trattate per resistere all’umidità

LEGNO

LATERIZIO

FORATO

39

COTTOCorso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti


Barriere trasparenti (PMMA, policarbonato, vetro, ecc.)

I pannelli trasparenti nonp pprecludono la visibilità,risolvendo i problemi legati allasicurezza in prossimità disvincoli, rampe di accesso oincroci stradali, e sonoesteticamente meno invasive.

Solitamente lavorano unicamenteper riflessione (ad eccezione deipannelli forati risonanti) e nonp )possono essere impiegate nelcaso di barriere parallele(problemi legati alle riflessioni

40

multiple).


Barriere trasparenti


Barriere sagomate, buffles


Gallerie a tunnel semitrasparenti


Barriere semicircolari


Le barriere antirumore naturali

Il suono attraversando una fascia di vegetazione ( alberi, cespugli, erba alta ) ècostretto a un cammino tortuoso che tende a degradarlo, per attrito, incalorecalore.

L’attenuazione prodotta dalle barriere naturali dipende essenzialmente da:• profondità ed altezza della barriera;• ampiezza e robustezza della foglia;

à• densità della chioma;• durata della fogliazione.

Le barriere naturali vengono distinte in tre tipologie:• Barriere vegetali;• Rilevati;• Barriere miste.


Le barriere antirumore naturali: barriere vegetali

Le barriere vegetali sono essenzialmente composte da piantagioni semplici od

g

associazioni complesse di specie arboree, arbustive ed erbacee,preferibilmente caratterizzate da:

– disposizione delle foglie ortogonale alla direzione di propagazione deldisposizione delle foglie ortogonale alla direzione di propagazione delrumore;

– rapida crescita fino al raggiungimento della altezza ottimale;– esenzione da fitopatie virulente.

pratoalberature di prima grandezzaalberature di seconda e terza grandezza

b tiarbusti


Le barriere antirumore naturali: barriere miste

Derivano dalla combinazione di manufatti artificiali (che possono anchefungere solo da sostegno) e piantefungere solo da sostegno) e piante.Possono individuarsi 5 categorie di barriere miste:

1) Terre armate 2) Biomuri 3) Muri verdi

4) Barriere vegetative

5) Barriere costituite da geosacchi

47

47

geosacchi


Le barriere antirumore: soluzioni innovative

N ll’ bit d ll’ d di t CIRIAF Mi i t d ll’A bi t• Nell’ambito dell’accordo di programma tra CIRIAF e Ministero dell’Ambiente edella Tutela del Territorio, diversi campioni di barriere antirumore innovativi sonostati testati negli anni 2004-2005 in un campo prove appositamente predispostostati testati negli anni 2004 2005 in un campo prove appositamente predispostopresso l’Università degli Studi di Perugia.

S t t i t l tt i ti h ti h i t i h R fl ti I d RI• Sono state misurate le caratteristiche acustiche intrinseche Reflection Index RI eSound Insulation Index SI in accordo con la UNI CEN/TS 1793-5 e DiffractionIndex DI in accordo con la UNI CEN/TS 1793-4 laddove i campioni erano dotatiIndex DI in accordo con la UNI CEN/TS 1793 4, laddove i campioni erano dotatidi elementi diffrattori di sommità.



Campione METFCampione METFpp

••LaLa barrierabarriera èè costituitacostituita dada pannellipannelli pianipianiinin lamieralamiera d’acciaiod’acciaio piegatapiegata;; all’internoall’internosonosono inseritiinseriti materassinimaterassini fonoassorbentifonoassorbentiinin poliesterepoliestere..

••NelleNelle porzioniporzioni superiorisuperiori deidei pannellipannellii t ll tii t ll ti d lid li f t lt i if t lt i isonosono installatiinstallati modulimoduli fotovoltaicifotovoltaici



Campione METPCampione METPpp

LaLa barrierabarriera èè costituitacostituita dada unun unicounicopannellopannello parabolicoparabolico inin lamieralamieraforataforata;; all’internoall’interno èè presentepresente unun;; ppmaterassinomaterassino fonoassorbentefonoassorbente didimaterialemateriale ricavatoricavato dada RSURSUindifferenziatiindifferenziati..indifferenziatiindifferenziati..

AlAl bordobordo superioresuperiore èè presentepresente ununpannellopannello foratoforato cheche fungefunge dadaelementoelemento antidiffrattoreantidiffrattore..



Campione PLASTCampione PLASTpp

LaLa barrierabarriera èè costituitacostituita dada pannellipannellifonoassorbentifonoassorbenti pianipiani dotatidotati didi

fonoassorbentifonoassorbenti pianipiani dotatidotati didiapertureaperture aa fessurafessura daldal latolato sorgentesorgenteottenutiottenuti attraversoattraverso unun processoprocesso didi““ lt ilt i ”” d lld ll l til ti i i l ti i l t““pultrusionepultrusione”” dalladalla plasticaplastica riciclatariciclataee dada pannellipannelli trasparentitrasparenti inin vetrovetro;;all’internoall’interno sonosono inseritiinseriti materassinimaterassinifonoassorbentifonoassorbenti inin lanalana didi vetrovetro..



Campione CONCCampione CONCpp

LaLa barrierabarriera èè costituitacostituita dada pannellipannelli pianipianiinin calcestruzzocalcestruzzo contenenticontenenti dueduematerassinimaterassini sovrappostisovrapposti inin lanalanappppmineraleminerale ee fibrafibra naturalenaturale ((kenafkenaf))protettiprotetti dada unauna lamieralamiera d’acciaiod’acciaioforataforata ee piegatapiegataforataforata ee piegatapiegata..



Misure in situ: fonoisolamento

• La barriera in calcestruzzo(CONC) presenta le performance(CONC) presenta le performancemigliori grazie alla sua elevatamassa.

• La barriera metallica riempitacon materiale fonoassorbenteottenuto da RSU indifferenziatiottenuto da RSU indifferenziati(METP) ha le performancepeggiori, ma è la più interessantedal punto di vista economico edal punto di vista economico edell’impatto ambientale.



Misure in situ: riflessioneLe forti oscillazioni sonodovute a fenomeni diinterferenze tra le onde

Misure in situ: riflessione

1.20

1.40METF: pannelli fonoassorbentiMETP: pannelli fonoassorbentiPLAST: pannelli fonoassorbenti interferenze tra le onde

sonore.

0.80

1.00

-]

pCONC: pannello fonoassorbente

Le più alte prestazioni difonoassorbimento (valoridi RI più bassi) si hanno0.40

0.60

RI

[-

per i campioni conmaggiori aperture al latosorgente (PLAST e METF)0.00

0.20

100 1000 10000100 1000 10000f [Hz]

A valori di RI maggiori corrispondono proprietà di

54

assorbimento sonoro minori.



Campione DIFFCampione DIFFpp

Il dispositivo antidiffrattivo di sommità èstato appositamente progettato perospitare moduli fotovoltaici;p ;

il profilo ad arco di cerchio el’inclinazione rendono ottimale la

t i d ll di i l di ttcaptazione della radiazione solare direttaalle diverse ore del giorno.



Misure in situ: diffrazione

La linea blu rappresenta lait i i d l

Misure in situ: diffrazione10.00

Dio [dB]

Diadd [dB] situazione in assenza deldiffrattore;La linea rossa rappresenta lasituazione in presenza del

6.00

8.00[ ]

deltaDi [dB]

situazione in presenza deldiffrattore;La linea nera rappresenta ladifferenza tra le due situazioni.

2.00

4.00

L’elemento si presta molto beneper l’integrazione con pannellifotovoltaici ma presenta

-2.00

0.00

fotovoltaici ma presentaprestazioni alquanto scarse didiffrazione sonora: è richiestoun compromesso tra le dueesigenze

-6.00

-4.00

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3150

4000

5000

frequenza f [Hz]

56

esigenze.


1 1 1 2 2 3 4 5

Calcolo della propagazione del rumore in p p gambienti aperti mediante software previsionali


Codici previsionali di calcolo per ambienti aperti

• Esempio: SOUNDPLAN 6.5• Il SoundPLAN, versione 6.5, è un software previsionale per l’acustica in ambiente

esterno ed interno, che contiene delle metodologie capaci di ottenere:– la simulazione acustica per la caratterizzazione di aree urbane ed

extraurbane mediante la mappatura del sito;extraurbane, mediante la mappatura del sito;– la valutazione di impatto acustico ambientale delle infrastrutture dei trasporti

(strade, autostrade, linee ferroviarie, linee alta velocità, ecc.);– l’ottimizzazione delle barriere acustiche, minimizzando costo ed estensione;– la progettazione di nuovi insediamenti e previsioni di bonifica;

la valutazione del rumore industriale interno ed esterno;– la valutazione del rumore industriale interno ed esterno;– l’implementazione di piani di risanamento acustico;– la valutazione della dispersione dei gas inquinanti e delle polveri inp g q p

atmosfera;– lo studio della popolazione esposta al rumore provocato da sorgenti di varia

natura (infrastrutture edifici industriali ecc )natura (infrastrutture, edifici industriali, ecc.).



• Il codice di calcolo è costituito da una serie di moduli individuali:• SoundPLAN Manager

Il S dPLAN M è il di h i t tti i tt i Q t lt f i• Il SoundPLAN Manager è il cardine che unisce tutti i sottoprogrammi. Questo, oltre a funzionarecome quadro di controllo, permette di avviare nuovi progetti di lavoro, aprire vecchi progetti e settaregli standards acustici di ogni specifico progetto. Per ogni progetto viene creata una sub-directory, chepermette l’archiviazione simultanea di tutti i dati appartenenti ad un unico lavoro.permette l archiviazione simultanea di tutti i dati appartenenti ad un unico lavoro.

• DataBase Geografico• Il Geo-Database è un modulo che permette di inserire e gestire i dati geografici e gli attributi acustici

di tutti gli oggetti presenti in un progetto I dati per la creazione del Geo-Database possono esseredi tutti gli oggetti presenti in un progetto. I dati per la creazione del Geo Database possono essereinseriti attraverso la scansione di una mappa (creazione di un bitmap) oppure importando dei datidigitali da altri software. Si possono importare file DXF da AutoCAD (geometria), file da Arc View(geometria + attributi) o interfaccia ASCII personalizzabili per importare dati non convenzionali. Nella

G fcreazione del Geo-Database è importante suddividere gli oggetti in funzione della tipologia, permezzo di diversi Geo-Files e di Situations. All’interno del Geo-Database sono presenti una serie dioggetti, oltre alle sorgenti ed ai recettori, che descrivono il percorso sorgente-recettore e che sono diaiuto nella costruzione dei modelli per la propagazione del rumore e per la dispersione degliaiuto nella costruzione dei modelli per la propagazione del rumore e per la dispersione degliinquinanti. Le strade sono tracciate per punti e caratterizzate attraverso una finestra di dialogo, doveè possibile inserire il nome e i dati che permettono di calcolare il livello di emissione acustica; il tipo didati si differenzia a seconda dello Standard che è stato impostato per il rumore stradale.

• All’interno delle Situations è possibile procedere alla caratterizzazione di linee di livello, barriereacustiche, aree di attenuazione, parcheggi, ecc..



• Calcolo• Il modulo Calculation permette di fare delle simulazioni acustiche, calcolando il rumore emesso dal

traffico e dalle sorgenti industriali e stimando l’influenza sui recettori Il modello di dati è generato intraffico e dalle sorgenti industriali e stimando l influenza sui recettori. Il modello di dati è generato inconformità con gli Standards selezionati dall’utilizzatore. All’interno di tale modulo si definiscono i datiche devono essere impiegati per la creazione delle mappe acustiche.

• Per il calcolo, il software impiega i modelli riportati nella norma ISO 9613 Attenuation of soundPer il calcolo, il software impiega i modelli riportati nella norma ISO 9613 Attenuation of soundduring propagation outdoors, che si articola in due parti:

– parte 1: Calculation of the absorption of sound by the atmosphere;– parte 2: General method of calculation.p

• La prima parte tratta con molto dettaglio l’attenuazione del suono causata dall’assorbimentoatmosferico; la seconda parte tratta vari meccanismi di attenuazione del suono durante la suapropagazione nell’ambiente esterno (diffrazione, schermi, effetto suolo, etc.).

• Grafici/tabelle• Attraverso i moduli grafici/tabelle è possibile visualizzare ed analizzare i risultati delle simulazioni

effettuate, siano esse relative alla modellazione tridimensionale del terreno che alle mappe di rumore.È inoltre possibile effettuare delle operazioni sui risultati, quali il calcolo degli eventuali superamenti,le mappe in facciata agli edifici più esposti, etc..


Esempio di applicazione: modello digitale del terreno


Mappe del rumore (4 m dal terreno)

Periodo di riferimento

Valore limite

[dB(A)]

Area (km2)

Numero edifici

Abitantiesposti al

superamento[dB(A)] superamentoDiurno 70 0.4 100 2.300

Notturno 60 0.4 100 2.500


Mappe verticali e barriere


2. Acustica Ambienti Aperti.ppt [modalità compatibilità] · Acustica ACUSTICA AMBIENTALE 1....

Documents

Transcript of 2. Acustica Ambienti Aperti.ppt [modalità compatibilità] · Acustica ACUSTICA AMBIENTALE 1....