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il rumore da traffico stradale

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il rumore da traffico stradale
A.A. 2009/2010
Laboratorio di Fisica Ambientale
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
A.A. 2009/2010
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
Laboratorio di Fisica Ambientale
INDICE ARGOMENTI
1) Sorgenti di rumore di un veicolo a motore
2) Misura dell’emissione sonora di un veicolo
3) Livelli di emissione sonora e velocità
4) Livelli di emissione sonora e categorie di veicoli
5) Categorie di veicoli e composizione spettrale
6) Altezza media delle sorgenti per tipologia di veicolo
7) Livelli di emissione sonora: evoluzione nel tempo
8) Livelli di emissione sonora e stile di guida
9) Rumorosità delle infrastrutture stradali
10)Modelli previsionali dell’inquinamento acustico prodotto dal traffico veicolare
Il TRAFFICO VEICOLARE è la sorgente di rumore principale:
- diffusione sul territorio
- estensione nel tempo (ore notturne)
- livelli di rumore compresi tra 60 e 75 dB(A)
A.A. 2009/2010
Laboratorio di Fisica Ambientale
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
SORGENTI DI RUMORE DI UN VEICOLO A MOTORE
3
1
2
1. MOTORE
sede di compressioni, scoppi e decompressioni. I livelli
di emissione sonora dipendono da: caratteristiche
costruttive,
costruttive n°giri/min
giri/min.
/min
2. ROTOLAMENTO
rumore causato dall’intrappolamento/rilascio d’aria nelle
cavità tra battistrada e asfalto. Dipende dal disegno del
battistrada e dalla tessitura e porosità
porosità del manto stradale.
AVANZAMENTO
3. AERODINAMICA
rilevante esclusivamente per velocità
velocità>130 km/h
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SORGENTI DI RUMORE DI UN VEICOLO A MOTORE
Principali
componenti del
rumore del motore
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SORGENTI DI RUMORE DI UN VEICOLO A MOTORE
Meccanismi che governano il rumore da contatto ruota/asfalto
VIBRAZIONI
AERODINAMICA
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SORGENTI DI RUMORE DI UN VEICOLO A MOTORE
Esempio di evoluzione delle proprietà di assorbimento di una
pavimentazione drenante/fonoassorbente (efficaci a velocità>40-50 km/h)
Predizione teorica (linea continua), misura
dopo messa in opera (tratteggio), 2 mesi
dopo (linea discontinua)
Un anno dopo la deposizione (senza pulizia
della struttura)
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SORGENTI DI RUMORE DI UN VEICOLO A MOTORE
Asfalto denso e asfalto poroso
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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SORGENTI DI RUMORE DI UN VEICOLO A MOTORE
Contributo delle diverse tipologie di sorgente (condizioni di transito drive-by
secondo la norma ISO 362)
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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MISURA DELL’
DELL’EMISSIONE SONORA DEL VEICOLO
Esempio di misura per la determinazione del livello di emissione sonora di un
veicolo (norma ISO 362)
“TimeTime-history”
history” del transito
DriveDrive-by test (ISO 362)
Solitamente il risultato della prova viene
espresso come LAmax che rappresenta il
massimo valore di SPL registrato durante il
transito
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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LIVELLI DI EMISSIONE SONORA vs VELOCITÀ
VELOCITÀ
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LIVELLI DI EMISSIONE SONORA vs VELOCITÀ
VELOCITÀ
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LIVELLI DI EMISSIONE SONORA vs VELOCITÀ
VELOCITÀ
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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LIVELLI DI EMISSIONE SONORA E CATEGORIE DI VEICOLI
Curve di distribuzione statistica cumulativa
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
CATEGORIE DI VEICOLI E COMPOSIZIONE SPETTRALE
Esempio di composizione spettrale in bande di 1/3 d’ottava
VEICOLO LEGGERO
dB
80
VEICOLO PESANTE
dB
80
Rotolamento
70
Rotolamento
Motore
70
Motore
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
6.308
16
LAeq
31.50
63
125
250
500
Hz
1000
2000
4000
8000
16000
A Z
6.308
16
LAeq
31.50
63
125
250
500
Hz
1000
2000
4000
8000
16000
A Z
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ALTEZZA MEDIA DELLE SORGENTI PER TIPOLOGIA DI VEICOLO
Sorgente 1 = Rotolamento
Sorgente 2 = Motore
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LIVELLI DI EMISSIONE SONORA: EVOLUZIONE NEL TEMPO
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LIVELLI DI EMISSIONE SONORA E STILE DI GUIDA
Curve di distribuzione statistica cumulativa
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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RUMOROSITÀ
RUMOROSITÀ DELLE INFRASTRUTTURE STRADALI
In generale il rumore da traffico veicolare viene studiato considerando
l’infrastruttura stradale come una SORGENTE LINEARE:
LINEARE tante sorgenti puntiformi in
movimento possono essere rappresentate da una sorgente lineare FISSA.
FISSA
b
Approssimazione valida se:
L
r>
b
π
r
Se:
r<
b
π
PUNTIFORME MOBILE
Se:
r>
L
π
PUNTIFORME FISSA
Recettore
b = distanza tra i veicoli
r = distanza strada-recettore
L = lunghezza tratto stradale in esame
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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RUMOROSITÀ
RUMOROSITÀ DELLE INFRASTRUTTURE STRADALI
I livelli di emissione sonora di un’infrastruttura stradale dipendono da due
categorie di fattori: i dati relativi al flusso di traffico e le caratteristiche geometriche
e strutturali dell’infrastruttura.
Dati di traffico
Caratteristiche geometriche/strutturali
dell’
dell’infrastruttura
1) Entità dei flussi di traffico (n°veicoli/ora) 1) Numero di corsie per senso di marcia
2) Velocità media di percorrenza (km/h)
2) Dimensioni della carreggiata
3) Composizione del traffico (% di VL, VP)
3) Profilo strada (pendenza %)
4) Tipo di flusso (continuo, accelerato,
decelerato, interrotto)
4) Tipologia di manto stradale
5) Forma della sezione trasversale (strada
in piano campagna, in trincea o in
rilevato)
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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RUMOROSITÀ
RUMOROSITÀ DELLE INFRASTRUTTURE STRADALI
Esempio di rilievo effettuato a Berbenno (So), SS 38
90.0
80.0
Leq
L90
60.0
50.0
L10
40.0
30.0
16/12
11:00
17/12
03:00
17/12
19:00
18/12
11:00
19/12
03:00
19/12
19:00
20/12
11:00
21/12
03:00
21/12
19:00
22/12
11:00
23/12
03:00
Ore
80.0
74,8
Leq notturno
dB(A)
69,8
70.0
DIURNO
65.0
60.0
NOTTURNO
55.0
Leq Medio
N
O
T
T
U
R
N
O
50.0
:0
01 0
:0
02 0
:0
03 0
:0
04 0
:0
05 0
:0
06 0
:0
07 0
:0
08 0
:0
09 0
:0
10 0
:0
11 0
:0
12 0
:0
13 0
:0
14 0
:0
15 0
:0
16 0
:0
17 0
:0
18 0
:0
19 0
:0
20 0
:0
21 0
:0
22 0
:0
23 0
:0
0
Leq diurno
dB(A)
75.0
00
Andamento del livello
equivalente per la giornata
tipo
dB(A)
dB(A)
70.0
Andamento del livello
equivalente nel periodo di
misura
Ore
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
Laboratorio di Fisica Ambientale
MODELLI PREVISIONALI DELL’
DELL’INQUINAMENTO ACUSTICO
PRODOTTO DAL TRAFFICO VEICOLARE
Si distinguono in 2 categorie:
1) Modelli basati su DATI ACUSTICI (acquisiti sperimentalmente)
2) Modelli basati sulle FORMULE di REGRESSIONE (a partire da dati di
ingresso relativi al flusso di traffico e alle caratteristiche geometriche)
I primi vengono utilizzati per la definizione di alcuni INDICI DI RUMORE (TNI, NPL,…)
utili alla quantificazione del disturbo.
I secondi servono per stimare i livelli di rumore generati da un’infrastruttura
stradale per la quale non possono essere svolti rilievi sperimentali diretti (ad es.
valutazione di impatto acustico di una strada di futura realizzazione)
A.A. 2009/2010
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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MODELLI BASATI SU DATI ACUSTICI
Stima del LAeq a
sperimentalmente.
partire
dagli
INDICI
STATISTICI
CUMULATIVI
rilevati
Indici statistici cumulativi (L
(Ln): rappresentano il livello di pressione sonora superato
rispettivamente per l’n% del tempo di rilevamento.
Leq = 65,5 dB(A)
dB(A)
Leq = 63,4 dB(A)
dB(A)
L5 = 66,4 dB(A)
L10 = 66,2 dB(A)
L50 = 65,4 dB(A)
L90 = 64,7 dB(A)
L95 = 64,5 dB(A)
L5 = 70,1 dB(A)
L10 = 68,0 dB(A)
L50 = 57,4 dB(A)
L90 = 48,7 dB(A)
L95 = 47,6 dB(A)
Traffico
Impianto continuo
dB
100
dB
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
11:46:30 AM
LAeq
11:47:30 AM
11:48:30 AM
11:49:30 AM
11:50:30 AM
40
10:35:00 AM
LAeq
10:36:00 AM
10:37:00 AM
10:38:00 AM
10:39:00 AM
A.A. 2009/2010
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
MODELLI BASATI SU DATI ACUSTICI
Stima del LAeq a
sperimentalmente:
partire
dagli
INDICI
STATISTICI
CUMULATIVI
rilevati
LAeq = L50 + 0,0179 (L10 – L90) [dB(A)]
(Griffiths e Langdon)
LAeq = 0,65 L50+ 28,8 [dB(A)]
(CSTB)
INDICI DI RUMORE (contengono informazioni sull’andamento del fenomeno
rumoroso nel tempo, correlati all’ampiezza delle fluttuazioni):
TNI (Traffic
(Traffic Noise Index)
Index)
TNI = 4 (L10 – L90) + L90 – 30
NPL (Noise
(Noise Pollution Level)
Level)
NPL = L50 + (L10 – L90) + 1/[60(L10 – L90)2]
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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MODELLI BASATI SULLE FORMULE DI REGRESSIONE
Modello semplificato:
F) e alla
semplificato dati di ingresso relativi al flusso veicolare orario (F
velocità media di percorrenza (V
V [km/h])
LAeq = 10 log10 F + 20 log10 V [dB(A)]
Valida su un tessuto urbano aperto. Se la % di veicoli pesanti è considerevole è
possibile aggiungere un fattore correttivo pari a % V.P./10
A.A. 2009/2010
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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MODELLI BASATI SULLE FORMULE DI REGRESSIONE
Modello CNR (1980):
(1980)
LAeq = α + 10 log10 (NL + βNW) + 10 log10(d0/d) + ∆LV + ∆LF + ∆LB + ∆LS + ∆LG + ∆LVB
Dove:
- LAeq = livello equivalente (pond. A) prodotto dal flusso di traffico ipotizzato come sorgente lineare
concentrata sulla mezzeria della strada, calcolato sul piano stradale
- NL e NW = rispettivamente numero di veicoli leggeri e pesanti che transitano in 1 ora
- d0 = distanza di riferimento = 25 m
- d = distanza recettore-strada
- ∆LV = parametro che tiene conto della velocità media del flusso di traffico
V media (km/h)
∆LV (dBA)
dBA)
30 – 50
0
50 – 60
+1
60 – 70
+2
70 – 80
+3
80 – 100
+4
A.A. 2009/2010
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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MODELLI BASATI SULLE FORMULE DI REGRESSIONE
Modello CNR (1980):
(1980)
LAeq = α + 10 log10 (NL + βNW) + 10 log10(d0/d) + ∆LV + ∆LF + ∆LB + ∆LS + ∆LG + ∆LVB
Dove:
-∆
∆LF e ∆LB = parametri per le riflessioni della facciata più vicina (+2,5 dB) e lontana (+ 1,5 dB)
- ∆LS = parametro relativo alla superficie stradale
Tipo asfalto
∆LS (dBA)
dBA)
Liscio
-0,5
Ruvido
0
Cemento
+1,5
Pavè
+4
- ∆LG = parametro che considera la pendenza della strada: a partire da una pendenza pari al 6%
aumenta di 0,6 dB per ogni punto percentuale.
- ∆LVB = parametro che tiene conto di situazioni limite quali l’eventuale presenza di un semaforo
(+1,0 dB) o velocità inferiori a 30 km/h (-1,5 dB)
A.A. 2009/2010
IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
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MODELLI BASATI SULLE FORMULE DI REGRESSIONE
Modello CNR (1980):
(1980)
LAeq = α + 10 log10 (NL + βNW) + 10 log10(d0/d) + ∆LV + ∆LF + ∆LB + ∆LS + ∆LG + ∆LVB
Dove:
- α e β variano a seconda della nazione e dipendono dalle condizioni di guida, dalle caratteristiche
del parco macchine e dalle abitudini di guida.
In Italia α = 35,1 dB(A) e β = 8
Domanda di verifica: cosa rappresenta α?
A.A. 2009/2010
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IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE
MODELLO BASATO SUL SEL (Single Event Level)
Level)
L Aeq
1 n
= 10log 10 ∑ 10 SELi /10Ni
T i=1
I livelli di rumorosità per singolo evento (SEL) sono ricavati sperimentalmente per cinque
classi omogenee di mezzi di trasporto (rilievi svolti su strade urbane chiuse e su strade
aperte)
n = 5 (numero delle categorie)
Strade chiuse:
chiuse Lstrada/hedifici 0,2-0,5
Ni = numero di veicoli della categoria i
Strade aperte:
aperte Lstrada/hedifici >2
Tipo di
strada
Veicoli
leggeri
V. comm.
comm.
leggeri
Veicoli
pesanti
Moto
Ciclomotori
Strade
chiuse
76,5
80,0
86,0
84,5
78,5
Strade
aperte
76,0
79,5
84,5
82,0
77,5
Fly UP