i decreti sul rumore aeroportuale analisi delle diverse

I Decreti sul rumore aeroportuale: analisi delle diverse procedure operative
Conferenza Internazionale
“La sorveglianza del rumore aeroportuale”
Roma 22 novembre 2000
I DECRETI SUL RUMORE AEROPORTUALE
ANALISI DELLE DIVERSE PROCEDURE OPERATIVE
Ing. Giovanni Brambilla
CNR- Istituto di Acustica “O.M. Corbino”, Roma
G. Brambilla
1
I Decreti sul rumore aeroportuale: analisi delle diverse procedure operative
1. Introduzione
La legislazione italiana riguardante la disciplina del rumore nell’intorno aeroportuale
derivante dalle attività aeroportuali, comprendenti non solo le operazioni di decollo e di
atterraggio ma anche quelle di manutenzione, revisione e prove motori degli aeromobili
civili, è assai ampia e considera molteplici aspetti che vanno dalla metodologia di
misurazione del rumore aeroportuale [1], ai criteri per la progettazione dei sistemi di
monitoraggio e a quelli per la classificazione degli aeroporti in relazione
all’inquinamento acustico [2], alle procedure antirumore e alle zone di rispetto nelle
aree circostanti il sedime aeroportuale [3], alla regolamentazione del traffico aereo nel
periodo notturno [4, 5].
L’insieme dei provvedimenti in vigore configura un insieme articolato di procedure e
di obblighi riguardanti vari soggetti, tra i quali quelli costituenti la commissione locale
della specifica circoscrizione aeroportuale, presieduta dal direttore della circoscrizione
stessa e composta da un rappresentante del Ministero Ambiente, della Regione, della
Provincia, dei Comuni interessati, dell’ARPA, dell’ENAV, dei vettori aerei, della
società di gestione aeroportuale.
La presente relazione si propone non già un elenco delle suddette procedure e degli
obblighi legislativi, peraltro ricavabile dai testi dei provvedimenti stessi ai quali si
rimanda, bensì di evidenziare e, possibilmente, esplicitare alcuni aspetti metodologici di
particolare rilevanza per l’applicazione delle procedure stesse con la consapevolezza,
nel contempo, di non avere la soluzione per tutte le questioni affrontate.
2. Determinazione del livello di valutazione del rumore aeroportuale LVA
È noto che questo descrittore, a seguito della sua formulazione riportata nell’Allegato
A del DM Ambiente 31 ottobre 1997 [1], è un indice cumulativo su base annua in
quanto calcolato secondo la relazione seguente:
 1 N (L / 10 ) 

LVA = 10 ⋅ log  ∑ 10 VAj
 N j = 1

dB(A)
(1)
in cui N = 21 è il numero dei giorni del tempo di osservazione del fenomeno,
corrispondente a tre settimane, ciascuna formata da 7 giorni consecutivi e scelta in
modo tale da contenere il numero massimo di movimenti degli aeromobili registrati nei
seguenti quadrimestri: 1 ottobre-31 gennaio, 1 febbraio-31 maggio, 1 giugno-30
settembre. In altre parole occorre disporre dei dati del traffico aereo complessivo nelle
24 ore per tutti i giorni dell’anno (365 valori); per ciascuno dei tre sopra indicati
quadrimestri, ciascuno costituito da Q giorni, si procede alla somma in sequenza a
gruppi di sette dei valori giornalieri ottenendo Q-6 dati e se ne sceglie il valore
maggiore che identifica la settimana a maggior traffico aereo del quadrimestre
considerato.
Nella relazione (1) LVAj è il valore del livello LVA determinato nell’arco delle 24 ore e,
conseguentemente, il descrittore LVA cumulativo su base annua è caratterizzato da una
risoluzione temporale di 24 ore, a sua volta distinta nei periodi diurno (ore 06÷23) e
notturno (ore 00÷06 e 23÷24) come mostrato dalle relazioni seguenti:
17
7
LVAj = 10 ⋅ log  ⋅ 10 (LVAd / 10 ) +
⋅ 10 ( LVAn / 10 )  dB(A)
24
24


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(2)
2
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 1 N d ( SELi /10) 
LVAd = 10 ⋅ log 
∑ 10

 61200 i =1

LVAn
 1 N n [( SELi +10) /10] 
= 10 ⋅ log 
∑ 10

 25200 i =1

dB(A)
(3)
dB(A)
(4)
in cui Nd e Nn sono il numero totale dei movimenti degli aeromobili nei rispettivi periodi
e SELi è il SEL dell’i-esimo evento sonoro prodotto dal corrispondente movimento di
aeromobile. Il SEL è definito secondo la seguente relazione:
 1 t2

(
LAF / 10) 

SEL = 10 ⋅ log
⋅ 10
dt
 t 0 t∫


1

dB(A)
(5)
ove t 0 è il tempo di riferimento pari a 1 s e (t 2 – t 1 ) è l’intervallo di tempo durante il
quale il livello LAF si mantiene superiore al valore LAFmax –10 dB, come illustrato nella
fig. 1.
Fig. 1 – Definizione del SEL per il singolo evento sonoro
Si noti nella relazione (4) come nel periodo notturno i valori di SEL siano penalizzati
di 10 dB per tener conto della maggiore criticità di questo periodo in relazione al
disturbo indotto sulla popolazione esposta.
In base a quanto sopra esposto, per ciascuna delle 21 configurazioni di traffico aereo
relative ai 21 giorni corrispondenti alle tre settimane di maggior traffico per i tre
quadrimestri occorre procedere al calcolo del livello LVAj mediante le relazioni (2÷5).
Con il termine configurazione di traffico si intende l’insieme delle operazioni
differenziate per profili di decollo ed atterraggio e diversificate per ciascuna tipologia di
aeromobile, per testata di pista e per rotta percorsa.
Appare evidente come la procedura risulti alquanto laboriosa e richieda
l’acquisizione di dati non sempre facilmente reperibili ed, a volte, incompleti per
qualcuno dei parametri sopra indicati. È da sottolineare, inoltre, che possono verificarsi
le seguenti circostanze:
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1) ampia variabilità dei 21 valori di LVAj, conseguente a variazioni sensibili del traffico
aereo riscontrabili in aeroporti con pochi movimenti e/o ad accentuata connotazione
turistica;
2) condizioni meteorologiche differenti da quelle più ricorrenti che possono comportare
una utilizzazione delle testate delle piste diversa da quella usuale.
In alternativa alla metodologia sopra descritta, rigorosamente conforme alle
disposizioni legislative, si può applicare la procedura solitamente denominata “giorno
medio di riferimento”, articolata nelle seguenti fasi:
1) nei 21 giorni di traffico più intenso prescritti dalla legislazione si individuano le
tipologie di aeromobili operanti e per ciascuna tipologia si determina il valore medio
giornaliero dei movimenti di decollo ed atterraggio; ad esempio se nei 21 giorni per
un MD80 si registrano 105 decolli e 84 atterraggi i valori medi giornalieri risultano
pari a 5 e 4 rispettivamente;
2) sulla base dei valori percentuali annuali riguardanti l’utilizzazione delle testate delle
piste e delle rotte si determina la corrispondente distribuzione del valore medio
giornaliero dei movimenti delle singole tipologie di aeromobili ottenendo la
configurazione di traffico aereo giornaliera media.
3. Zonizzazione acustica dell’intorno aeroportuale
Il livello LVA, determinato mediante la relazione (1) e le procedure sopra descritte, è
il parametro impiegato dalla legislazione per definire le zone di rispetto e le destinazioni
d’uso del territorio nell’intorno aeroportuale secondo la classificazione riportata nella
Tab. I.
Tab. I – Zonizzazione acustica dell’intorno aeroportuale [1]
Zona
Intorno
aeroportuale
A
LVA dB(A)
B
65÷75
C
> 75
> 60
Destinazione d’uso del territorio
60÷65
Nessuna limitazione
Ammesse attività agricole ed allevamenti di
bestiame, attività industriali ed assimilate,
attività commerciali, attività di ufficio,
terziario e assimilate, previa adozione di
adeguate misure di isolamento acustico
Ammesse solo le attività funzionalmente
connesse con l’uso ed i servizi delle
infrastrutture aeroportuali
Le curve isolivello di LVA solitamente sono determinate impiegando modelli numerici di
simulazione acustica sviluppati specificamente per il rumore aeroportuale. Tra questi il
più diffuso è l’Integrated Noise Model (INM), proposto dalla Federal Aviation
Administration FAA statunitense sin dal 1978 e periodicamente aggiornato nel suo database di aeromobili e migliorato (attualmente è disponibile la versione 6.0a del
19/5/2000). Nell’applicare questi modelli si può procedere in modo ortodosso oppure
apportando adattamenti determinati in funzione di dati sperimentali rilevati nella
configurazione ambientale in esame. L’applicazione rigorosa può condurre a
scostamenti anche consistenti tra il valore stimato dal modello ed il dato sperimentale,
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derivanti da molteplici cause tra le quali le condizioni meteorologiche e le differenze tra
gli effetti parametri operativi degli aeromobili (assetto velivolo, traiettoria, ecc.) e quelli
predefiniti nel modello. È da sottolineare, inoltre, che il valore stimato dal modello
solitamente è riferito ad una base temporale abbastanza ampia, anche annuale,
contrariamente al dato sperimentale che è relativo a periodi molto più brevi. In merito
all’applicazione del modello adattata sulla base di dati sperimentali riguardanti la
configurazione ambientale in esame, solitamente alla singola operazione di volo si
attribuisce il profilo più pertinente secondo il modello e nella curva SEL-distanza
minima dall’aeromobile si riportano sia il valore misurato del SEL sia la distanza
minima del punto di misura dalla traiettoria attribuita dal modello alla specifica
operazione di volo. Il punto individuato da questa coppia di valori si troverà
generalmente spostato rispetto alla curva prevista dal modello, come indicato nella fig. 2
a titolo esemplificativo. Tale differenza è imputabile o allo scostamento della traiettoria
reale dell’aeromobile rispetto a quella teorica ipotizzata dal modello a causa di una
diversa disposizione della spinta dei motori, o perché sono intervenute delle variazioni
delle condizioni meteorologiche che a loro volta si traducono in una diversa
disposizione della spinta. La modalità di variazione del SEL in funzione della distanza
minima, tuttavia, si può ragionevolmente considerare inalterata o molto simile a quella
ipotizzata dal modello. Traslando detta curva parallelamente all’asse dei valori del SEL
si ottiene una nuova curva che può essere ritenuta rappresentativa della rumorosità
verificatasi nella situazione reale. Con questa procedura sono conseguibili accuratezze
per il SEL accettabili su una griglia ad elementi quadrati con lato di 300 m [6].
Fig. 2 - Adattamento della curva SEL-distanza minima in funzione del dato
sperimentale di SEL [6]
4. Procedure di controllo
Il DM Ambiente 20 maggio 1999 [2] affida ai sistemi di monitoraggio del rumore
aeroportuale varie finalità, tra le quali si sottolineano le seguenti:
a) monitorare le singole operazioni di decollo e di atterraggio degli aeromobili al fine di
verificare il rispetto delle procedure antirumore definite dalle commissioni istituite
nelle circoscrizioni aeroportuali;
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b) eseguire il calcolo dell’indice LVA e determinarne le curve isolivello che
caratterizzano l’intorno aeroportuale secondo le procedure descritte nel documento
ICAO Annesso 16 e nelle circolari 205/AN/1725 ed ECAC.CEAC Doc. n. 29.
Queste due finalità sono strettamente interdipendenti in quanto la forma e
l’estensione delle curve isolivello di LVA dipendono anche dalle procedure antirumore,
per le quali può essere necessario apportare modifiche, purché compatibili con
l’operatività e la sicurezza dell’aeromobile, al fine di ridurre l’inquinamento acustico e,
conseguentemente, variare le curve di isolivello.
In merito alla finalità b), riguardante l’insieme delle operazioni degli aeromobili
comprese in predefiniti periodi, i dati acquisiti ed elaborati dal sistema di monitoraggio
consentono l’aggiornamento della zonizzazione acustica dell’intorno aeroportuale,
ponendo le commissioni circoscrizionali aeroportuali nelle condizioni di svolgere la
loro funzione di osservatorio permanente.
La verifica del rispetto delle procedure antirumore, invece, riguarda il singolo evento
sonoro prodotto dall’operazione dell’aeromobile e, a questo riguardo, il DM Ambiente
20 maggio 1999 [2] prescrive che il sistema di monitoraggio sia in grado di segnalare,
per ogni postazione di misura, il superamento dei valori limite di rumore stabiliti per
ogni tipologia di velivolo dalla commissione circoscrizionale aeroportuale. Per la
definizione di questi valori, in considerazione delle varie disposizioni legislative, è
configurabile il seguente processo articolato nelle fasi di seguito elencate:
a) indagine sperimentale preliminare, finalizzata alla individuazione delle postazioni di
misura del sistema di monitoraggio (ubicazione e numero) in conformità ai criteri
prescritti dalla legislazione;
b) monitoraggio preliminare nelle postazioni di misura individuate, con il duplice scopo
di:
- “calibrare” il modello matematico di simulazione acustica impiegato per la
determinazione delle curve isolivello di LVA;
- determinare in ciascuna postazione di misura, mediante procedimento inverso a
quello descritto nel paragrafo 2, il valore limite di SEL per le varie tipologie di
aeromobile;
c) installazione ed avvio del sistema di monitoraggio.
È da sottolineare che in una predefinita postazione di misura e per una stessa
tipologia di aeromobile si possono rilevare ampie fluttuazioni del valore di SEL, come
illustrato da alcuni dati sperimentali riportati nella Tab. II.
Tab. II – Variazioni del SEL rilevate nella stessa postazione di misura
per la medesima tipologia di aeromobile (B737)
Operazione
N. giorni
Decollo
9
Atterraggio
8
N. eventi
Valore medio SEL dB(A)
Deviazione standard dB
20
94.5
6.3
14
90.1
5.7
Range dB
SEL medio + dev. stand. dB(A)
26.0
100.8 (101)
18.9
95.8 (96)
L20 dB(A)
98.9 (99)
94.8 (95)
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I Decreti sul rumore aeroportuale: analisi delle diverse procedure operative
Molteplici sono le cause di questa ampia variabilità che va attentamente considerata
in sede di definizione dei valori limite di SEL. Al riguardo è indispensabile un
approccio statistico, quale ad esempio considerare come valore limite quello ottenuto
sommando al valore medio del SEL la corrispondente deviazione standard, come
riportato nella Tab. II ove sono anche indicati tra ( ) i valori arrotondati. Per un
approccio più cautelativo si può assumere come valore limite il livello percentile L20
della distribuzione cumulativa, anch’esso riportato nella Tab. II. Ad esempio, in base ai
valori di L20 , ipotizzando 2 decolli e 2 atterraggi nel solo periodo diurno, si ricava per la
tipologia di aeromobile in esame e per la postazione di misura considerata un valore di
LVA nelle 24 ore pari a 54.1 dB(A). A tale valore, ovviamente, occorre sommare il
contributo delle altre tipologie di aeromobile. Facendo riferimento al valore limite
LVA=65 dB(A), corrispondente ad assenza di vincoli per la destinazione d’uso del
territorio (zona A), ed ipotizzando che esistano solo operazioni del B737 e che queste
siano limitate al periodo diurno, tra le varie configurazioni di traffico possibili si
ricavano quelle riportate a titolo esemplificativo nella Tab. III in funzione del valore
limite assunto per il SEL.
Tab. III – Possibili configurazioni di traffico (solo B737 nel periodo diurno)
corrispondenti a LVA=65 dB(A)
Valore limite di SEL
SEL medio + dev. stand.
Decolli
16
Atterraggi
18
L20
25
24
Appare evidente dalla Tab. III che nel definire i valori limite per il SEL si è di fronte
alla scelta tra valori limite per il singolo evento meno restrittivi e conseguente minor
numero di operazioni oppure valori limite più cautelativi e conseguente maggior
numero di operazioni.
In considerazione della variabilità sopra illustrata e della discrezionalità dei criteri
per la definizione dei valori limite di SEL, è indubbio che l’eventuale superamento di
questi ultimi può costituire solo motivo per avviare il processo istruttorio per la verifica
di violazione della procedura antirumore e non costituisce di per sé valida motivazione
sanzionatoria. Quest’ultima, infatti, per essere incontrovertibile, fatta salva la sicurezza
per l’operatività dell’aeromobile, deve documentare in modo univoco l’aeromobile
(modello e identificativo del volo), la sua esatta posizione (ricavabile dalla traccia radar)
e i suoi parametri operativi (assetto, spinta dei motori, ecc.) registrati nella scatola nera.
5. Conclusioni
A fronte dei considerevoli progressi tecnologici che hanno ridotto il rumore emesso
dagli aeromobili, il progressivo incremento di questa modalità di trasporto pone
problemi crescenti in termini di impatto acustico, la cui soluzione richiede un insieme
coordinato di interventi riguardanti non solo l’assetto e la pianificazione del territorio
circostante l’infrastruttura aeroportuale, ma anche adeguate strategie di
regolamentazione delle operazioni di decollo ed atterraggio.
G. Brambilla
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I Decreti sul rumore aeroportuale: analisi delle diverse procedure operative
Bibliografia
[1] Decreto Ministero Ambiente 31 ottobre 1997, Metodologia di misura del rumore
aeroportuale, Gazzetta Ufficiale serie generale n. 267, 15/11/1997.
[2] Decreto Ministero Ambiente 20 maggio 1999, Criteri per la progettazione dei
sistemi di monitoraggio per il controllo dei livelli di inquinamento acustico in
prossimità degli aeroporti nonché criteri per la classificazione degli aeroporti in
relazione al livello di inquinamento acustico, Gazzetta Ufficiale serie generale
n. 225, 24/9/1999.
[3] Decreto Ministero Ambiente 3 dicembre 1999, Procedure antirumore e zone di
rispetto negli aeroporti, Gazzetta Ufficiale serie generale n. 289, 10/12/1999.
[4] Decreto Presidente Repubblica n. 496 11 dicembre 1997, Regolamento recante
norme per la riduzione dell’inquinamento acustico prodotto dagli aeromobili civili,
Gazzetta Ufficiale serie generale n. 20, 26/1/1998.
[5] Decreto Presidente Repubblica n. 476 9 novembre 1999, Regolamento recante
modificazioni al decreto del Presidente della Repubblica 11 dicembre 1997, n. 496,
concernente il divieto di voli notturni, Gazzetta Ufficiale serie generale n. 295,
17/12/1999.
[6] L. Rocco, Monitoraggio e modelli matematici di previsione: strumenti alternativi o
complementari nella valutazione del rumore aeronautico?, Atti conferenza
nazionale “Strategie di controllo del rumore aeronautico”, Firenze, 1995.
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