Applicazione di una metodologia soundscape - ISPRA

Associazione Italiana di Acustica
43° Convegno Nazionale
Alghero, 25-27 maggio 2016
APPLICAZIONE DI UNA METODOLOGIA SOUNDSCAPE PER L’
INTEGRAZIONE DELLA VALUTAZIONE D’ IMPATTO ACUSTICO
Merkourios Kountouras (1), Salvatore Curcuruto (1), Raffaele Morelli (1), Enrico
Mazzocchi (1), Francesca Sacchetti (1), Luisa Vaccaro (1)
1) ISPRA Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, via Vitaliano
Brancati, 48 – 00144 Roma
1. Introduzione
Sonorus – Urban Sound Planner [1] è un progetto di ricerca Marie Curie Initial Training Network (ITN), finanziato dalla Commissione europea attraverso il Settimo programma quadro 2007-2013 (FP7 People), i cui obiettivi sono: affrontare le questioni
chiave della pianificazione urbana mediante un approccio olistico; formare una nuova
generazione di ricercatori in grado di utilizzare un approccio multidisciplinare con l'introduzione di una nuova professione (Sound Planner).
L'obiettivo dello studio specifico di ISPRA [2] è quello di proporre una nuova metodologia per integrare l'approccio soundscape alle procedure di valutazione di impatto
ambientale nazionale per le grandi infrastrutture mediante la redazione di linee guida
destinate ai proponenti delle VIA.
La nuova metodologia introduce alcune estensioni all’approccio classico della procedura di valutazione di impatto ambientale (Tabella 1).
2. La metodologia di valutazione soundscape
Il primo passo del progetto è stato l'identificazione dell’aeroporto come tipologia di
infrastruttura di trasporto oggetto dello studio. Questa scelta è stata dettata da differenti
ragioni: gli aeroporti sono considerati tra le più difficili infrastrutture di trasporto da gestire a causa di limitazioni come l'impossibilità di introdurre misure di attenuazione a livello di propagazione acustica. Questa insufficienza dei metodi convenzionali crea l'esigenza di sperimentare approcci alternativi di gestione ambientale, come quelli focalizzati dal progetto Sonorus.
Inoltre, gli aeroporti sono tra le infrastrutture di trasporto che mostrano un Δ significativamente più elevato tra i propri livelli rispetto ai livelli sonori residui e più in particolare rispetto al criterio acustico di base per l'applicazione della metodologia
soundscape di LAeq <65dB [3]. A parte l'aspetto acustico, le sorgenti sonore come gli
aerei sono visivamente più d’impatto rispetto alle sorgenti sonore terrestri che possono
essere più efficacemente mascherate dai dintorni.
In futuro, potrà prevedersi un’estensione dei risultati ad altri tipi di infrastrutture.
1
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Tabella 1 - Nuovi elementi aggiunti (direttamente o indirettamente) alla VIA
Classici elementi VIA
Dominio
Valutazione
Approccio
Dati
Misure
Obiettivo
Energetica
Non-integrato
Unisensoriale
Singolo
Oggettivi su punti fissi
Mitigazione
Elementi aggiuntivi
Soggettivo
Percettiva
Integrato
Multisensoriale
Multiplo
Soundwalk
Questionari soggettivi
Compensazione
direttamente
P
P P e/o indirettamente
P P P
P P P
P P 2.1 Selezione dell’infrastruttura di trasporto
L'aeroporto di Roma-Ciampino 'G.B. Pastine' è stato selezionato per l'implementazione del progetto. Questo aeroporto è nato inizialmente come aeroporto di uso militare.
Al giorno d'oggi ospita compagnie a basso costo, con un numero crescente di voli. Nel
2013 i movimenti annuali sono stati 46.365 [4]. Le motivazioni di questa scelta sono
molteplici:
- l’aeroporto di Ciampino è un tipico aeroporto urbano, molto vicino a tre comuni
(Roma, Ciampino e Marino);
- il clima acustico della zona di Ciampino è molto ben documentato [4], a partire dal
2008, attraverso un sistema di monitoraggio del rumore permanente che ha messo in
evidenza un aumento dei livelli di rumore nel corso degli anni;
- all'interno della zona di influenza dell'aeroporto sono presenti altre fonti di rumore
di trasporto (traffico stradale e ferroviario); ciò rende questo caso di studio ideale per la
realizzazione di un approccio olistico e integrato alla pianificazione urbana;
- sono state identificate diverse aree critiche. Come detto, la destinazione d’uso originale dello scalo era differente da oggi. Di conseguenza attualmente, l’aeroporto si trova spesso ad operare misurandosi con i limiti prescritti dal decreto italiano DPCM
14/11/97 [5]. La copertura della zona di influenza dell'aeroporto comprende infatti usi
del suolo di classe I, relativo alle aree più protette e recettori sensibili: parchi urbani,
scuole, ospedali.
2.2. Selezione delle aree di valutazione (pre-valutazione)
Dapprima, è stato necessario raccogliere informazioni per la caratterizzazione geografica ed acustica della zona in esame. I dati geografici per l'area di interesse sono stati
raccolti da fonti pubbliche ed elaborate con un modello GIS. L'aeroporto di Ciampino è
costantemente monitorato da ARPA Lazio [4]: sono state raccolte ed esaminate informazioni quali l'area aeroportuale di influenza (intorno aeroportuale), la classificazione
acustica, i punti di misura della rete di monitoraggio del rumore. In contemporanea con
l'esame dei dati di informazione geografica, è stato effettuato un controllo preliminare
della zona circostante, anche visitando le posizioni monitorate da ARPA.
È stata effettuata una raccolta delle tracce dei voli da fonti pubbliche al fine di esaminare i percorsi tipici a nord e sud dell'aeroporto in entrambi gli stati di funzionamento
(normale: nord a sud, e inversa: sud a nord); successivamente è stato deciso di considerare solo stato standard di funzionamento ai fini del presente studio di ricerca.
L'area circostante all’aeroporto è stata studiata e sono state evidenziate alcune aree
candidate per lo studio, valutando che fosse in esse applicabile il summenzionato criterio acustico di base per l'applicazione della metodologia soundscape (LAeq <65dB).
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Il fatto evidente che l'impatto dell'aeroporto è maggiore in aree verdi e sui recettori
sensibili generale, ha influenzato i requisiti e le priorità per la selezione di aree specifiche da prendere in considerazione per l'indagine: infatti le aree verdi naturali sono ambienti più critici dal punto di vista dell'impatto acustico. Altre aree protette e ricevitori
sensibili previste dalla VIA, come le scuole, gli istituti di assistenza anziani, gli ospedali
sono stati esclusi, poiché il campo di applicazione della presente ricerca non è il comfort
acustico all'interno degli edifici o altri tipi di impatto come l’effetto sulla salute e sulla
sfera cognitiva. Quindi, i requisiti per le aree di valutazione sono stati fissati: sono state
esaminate le aree verdi pubbliche e di proprietà privata, frequentate da un numero significativo di persone, presenti intorno all’aeroporto di Ciampino.
In totale, dopo le ispezioni preliminari, sono state scelte per effettuare lo studio, 6
aree di valutazione (tabella 2) che, tra l’altro, sono ben distribuite geograficamente attorno all'aeroporto di Ciampino.
Tabella 2 – Siti selezionati per lo studio suddivisi per tipologia
GRANDI PARCHI
Acquedotti
Aldo Moro
Appia 1, 2, 3, 4
ISTITUTI D’ISTRUZIONE
Università di Dallas
CAMPI DA GOLF
Archi di Claudio
I risultati delle indagini di pre-valutazione hanno portato alle seguenti prime considerazioni che hanno stabilito in modo decisivo la direzione della presente ricerca:
i. fuori dal meccanismo di percezione umana multimodale, il senso della visione è
certamente l'aspetto non-acustico più significativo che influenza la percezione del suono;
ii. lo stato di manutenzione è risultato strettamente legato alla percezione di accettabilità visiva complessiva;
iii. la valutazione preliminare del rumore aeroportuale in aree verdi di grande estensione e di pregio archeologico, ecologico/ambientale aperte al pubblico o private ma
frequentate da grandi gruppi di persone, si è rilevata tale da giustificare l'ipotesi iniziale
e l'ulteriore prosecuzione delle ricerche.
Le evidenze i e ii delle indagini di pre-valutazione hanno portato a concludere che
gli stimoli visivi influenzano la percezione acustica e a definire l’ipotesi di ricerca del
progetto che consiste nel fatto che la percezione visiva possa compensare la percezione
acustica negativa; tale ipotesi è supportata da ricerche scientifiche, ivi comprese recenti
studi di ricerca neuroscientifici [6] che hanno evidenziato che gli stimoli visivi possono
portare alla soppressione di stimoli uditivi negativi come il rumore di aerei in transito.
3. Indagine soggettiva: i questionari
Si è deciso di effettuare un sondaggio attraverso un questionario con l'intenzione di
ricercare la correlazione dei risultati dei questionari con nuovi indicatori della percezione soggettiva. L'indagine è stata realizzata attraverso le seguenti fasi:
- sono stati raccolti e valutati un certo numero di questionari soundscape di riferimento;
- sono stati decisi tre adattamenti dei questionari: uno per i parchi, uno per il parco
dell’ istituto scolastico e uno per il campo da golf;
- la frase fondamentale, ripetuta sempre nei questionari, è "in media", per attirare
l'attenzione del soggetto e ricavare temporalmente e spazialmente una risposta globale
che rappresenta una media e non una risposta dipendente dalla percezione istantanea;
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- tutti i questionari contengono domande relative alle informazioni sulla frequentazione, il giudizio su elementi acustici e visivi, il giudizio sul paesaggio e lo stato di manutenzione, il giudizio sugli interventi proposti e dati personali, tra i quali la residenza;
- si è deciso di basare il questionario sul protocollo di Stoccolma [7,8] al fine di conformarsi con altre indagini nel progetto. In particolare, si è scelto di adottare la scala 10
(NO/SI/giudizio da 0 corrispondente a non affatto piacevole 10 corrispondente a estremamente piacevole) con valutazioni unidirezionali per un'elaborazione statistica più efficiente;
- le indagini nei parchi sono stati eseguite con da un intervistatore, mentre i questionari nel campo da golf e nell’Istituto d’istruzione sono stati compilati in modo autonomo.
- come già detto, insieme con le misure oggettive effettuate, ha avuto luogo un pretest/ pre-valutazione del questionario. Diversi aspetti critici sono stati rilevati come, ad
esempio, risposte negative accompagnate da giudizi, la falsa comprensione del termine
semantico 'vibrante' in lingua italiana, la tendenza a rispondere anche per elementi sonori/visivi inesistenti. Il questionario è stato modificato in una versione aggiornata tenendo
conto di tutte le osservazioni e dei feedback durante il pre-test e ottimizzando il numero
di domande per raggiungere una forma più compatta.
- sono stati poi somministrati i questionari definitivi (tabella 3). I questionari non
sono stati ancora svolti per Appia Antica perché previsti per la fase finale di validazione.
Tabella 3 – Numero totale di questionari somministrati per sito
SITI
Parco degli Acquedotti
Parco Aldo Moro
Archi di Claudio Golf Club
Università di Dallas
TOTALE
N
213
92
81
91
477
%
45
19
17
19
100
4. Elaborazione dei risultati dei questionari
Vengono qui di seguito riportati alcuni risultati dell’elaborazione statistica delle risposte dei questionari. Nella Figura 1 viene presentata la distribuzione dei partecipanti
alle indagini per età (anno di nascita) e un confronto dell’equilibrio tra i generi per tutte
le aree di valutazione.
Figura 1 – Sx: Distribuzione dell’età dei frequentatori dei siti; Dx: Frequentazione dei
siti per genere
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Dalla Figura 2 si evince che il periodo medio di permanenza nei siti da parte dei
fruitori è 1-2 ore. Ad Archi di Claudio è stato notato un squilibrio di genere pronunciato
che, tuttavia, non dovrebbe influenzare le altre risposte al sondaggio in base ai lavori di
ricerca pregressi. Tutti i siti sono più frequentati dopo le 2 di pomeriggio. La frequentazione delle aree di valutazione tra giorni feriali/fine settimana è comune ai 4 siti.
Figura 2 – Sx sopra: Periodo medio di stazionamento; Sx in basso: Frequentazione mattina/pomeriggio; Destra in alto: Frequentazione giorni feriali/fine settimana.
Come rappresentato in tabella 5, per tutti e quattro i siti, la piacevolezza acustica totale e il disturbo sono complementari l’una all’altro. Inoltre, nei siti dell’Università di
Dallas, Archi di Claudio e Parco degli Acquedotti, la piacevolezza totale è significativamente positive e simile (7,2 – 7,5). In tutti i siti la piacevolezza sonora degli aerei è
significativamente negativa e simile (3,2 – 3,5). In particolare per Dallas e Archi di
Claudio il risultato della piacevolezza acustica dell’aereo è uguale (media 3.2, σ 2.7).
Tabella 5 – Medie del disturbo sonoro totale, della piacevolezza sonora totale e della
piacevolezza sonora della sorgente aereo
Piacevolezza Sonora Totale
Disturbante Sonoro Totale
Piacevolezza Sonora Aerei
Univ. Dallas
Media
σ
7.5
2.0
2.8
2.5
3.2
2.7
Archi di Claudio
Media
σ
7.2
2.4
2.6
2.6
3.2
2.7
5
Aldo Moro
Media
σ
5.2
2.6
4.4
3.0
3.4
3.1
Acquedotti
Media
Σ
7.2
1.8
2.6
2.7
3.5
2.9
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Tabella 6 – Udibilità e piacevolezza degli aerei. Non piacevole (0-5), Piacevole (6-10).
No
Non piacevole
Piacevole
Università Dallas
N
%
1
1.1
74
83.2
14
15.7
Archi di Claudio
n
%
9
11.7
53
68.8
15
19.5
Aldo Moro
n
%
1
1.1
69
75.8
21
23.1
Acquedotti
n
%
15
7.2
146
69.9
48
23
Come si nota dalla tabella 6, per quanto concerne l’udibilità degli aeroplani c’è una
similarità tra Archi di Claudio and Acquedotti (che si trovano vicinissimi tra loro, sotto
le rotte di atterraggio): c’è un maggior numero di persone che non percepisce la sorgente sonora dell’aereo (7.2% – 11.7%), le risposte di non piacevolezza e piacevolezza sono state ottenute rispettivamente facendo due gruppi, uno che ha considerato il giudizio
0-5 come negativo ed un altro che ha considerato il giudizio 6-10 come positivo. La similarità tra i due parchi, evidenziata in tabella 5, è validata nella tabella 6 (non piacevolezza 68.8% – 69.9%), mentre può essere rilevata un’ancora più marcata spiacevolezza
nel Parco Aldo Moro (75.8%) e all’Università di Dallas (83.2%).
Tabella 7 – Auspicio di ridurre il traffico aeroportuale
Si
No
Università Dallas
n
%
50
100.0
0
0.0
Archi di Claudio
n
%
47
97.9
1
2.1
Aldo Moro
n
%
55
59.8
37
40.2
Acquedotti
n
%
121
56.8
92
43.2
La piacevolezza della sorgente sonora aereo è negativa in modo simile in tutti i siti
ma la scelta della riduzione del traffico aereo si differenzia, come si vede dalla tabella 7,
in due gruppi: Aldo Moro (59.8%)/Acquedotti (56.8%) e Dallas (100%)/Archi (97.9%).
In Figura 3 la distribuzione delle risposte della piacevolezza sonora degli aerei correlata alle risposte sugli interventi, divise in quelle che hanno indicato come intervento
la riduzione del traffico aereo e quelle che non lo hanno indicato. Nei parchi alcune risposte, anche se esprimono giudizi positivi sulla piacevolezza sonora degli aerei, sono
accompagnate da risposte positive per l’intervento di riduzione del traffico.
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Figura 3 – Udibilità e intervento di mitigazione di riduzione del traffico aeroportuale
In Figura 4 è riportata la distribuzione dei giudizi dei fruitori dei parchi per l’aspetto
della piacevolezza sonora degli aerei classificata in una scala di 5 gradini (A:0, B:1-4,
C:5, D:6-9, E:10) rispetto alla piacevolezza disturbo totale sonoro. Un numero significativo di visitatori ha espresso un giudizio sul disturbo sonoro complessivo meno negativo
rispetto a quello sul traffico aeroportuale. Ciò può far ritenere che esista un moderato
fattore di ponderazione per la sorgente sonora aereo rispetto ad altri fattori ambientali,
che ne bilancia l’effetto negativo. La validazione è data dall’analisi della piacevolezza
che mostra un andamento complementare al disturbo: infatti, nonostante la percezione
acustica generale sia positiva, il giudizio sulla piacevolezza della sorgente sonora è moderato, se non negativo.
Figura 4 - Piacevolezza del traffico aeroportuale rispetto alla piacevolezza sonora (sinistra) e al disturbo (destra) totali
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5. Campagna di misura
La campagna di misura ha compreso misure acustiche a singolo canale, binaurali,
fisse e soundwalk e l’acquisizione di materiale visuale (audio e video). Nel parco degli
Acquedotti, nel parco dell’Appia e in parco Aldo Moro sono state effettuate misure oggettive simultanee e soundwalk su diverse zone per ottenere dei criteri per selezionare
per ciascun sito dei punti di misura in cui fare le misure fisse che fossero mediamente
rappresentativi del sito stesso in termini della esposizione media dei fruitori del parco al
rumore. La campagna di misura è durata circa sei mesi dal 20 Maggio al 20 Novembre
2015 con una durata totale delle misure di circa una settimana, come si deduce dalla tabella 4.
Tabella 4 – Durata delle misure
SITI
Università di Dallas
Parco degli Acquedotti
Parco Aldo Moro
Appia Antica
Archi di Claudio Golf Club
TOTALE
dd
4
0
0
0
0
6
hh
3
14
7
17
23
19
mm
39
38
47
56
26
29
ss
57
35
41
6
54
13
6. Conclusioni
Dall’analisi delle risposte dei questionari si è evinto che periodi di 2 ore rappresentano il tempo medio di frequentazione delle aree e possono essere considerate i periodi
di tempo sui quali effettuare le prossime elaborazioni statistiche delle misure acustiche.
Inoltre, i dati delle risposte dei questionari per quanto concerne la percezione sonora,
validano le ipotesi di ricerca originali e gettano i requisiti per procedere nel dominio
della psicoacustica, suggerendo di includere, nelle prossima analisi, le informazioni ottenibili dai questionari relative ad altri fattori ambientali, acustici e non acustici.
7. Bibliografia
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
http://fp7sonorus.eu/
http://www.agentifisici.isprambiente.it/
Zhang, M., & Kang, J. Towards the evaluation, description, and creation of
soundscapes in urban open spaces. Environment and Planning B: Planning and
Design 2007, 34(1), 68–86.
http://www.arpalazio.gov.it/ambiente/rumore/
D.P.C.M. 14-11-1997 "Determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore"
Molloy, K., Griffiths, T. D., Chait, M., & Lavie, N. Inattentional Deafness  : Visual Load Leads to Time-Specific Suppression of Auditory Evoked Responses. The
Journal of Neuroscience 2015, 35(49), 16046–16054.
Axelsson, Ö., Nilsson, M. E., & Berglund, B. A principal components model of
soundscape perception. The Journal of the Acoustical Society of America 2010,
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Axelsson, Ö. (Ed.). Designing Soundscape for Sustainable Urban Development;
Publisher: Environment and Health Administration, City of Stockholm, Sweden,
2011.
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