calcolo dell`attenuazione acustica

CALCOLO DELL’ATTENUAZIONE ACUSTICA
Il rumore normalmente si definisce come un suono non desiderato, perché si caratterizza
per essere una sensazione uditiva soggettivamente sgradevole. Tecnicamente il rumore
può definirsi quale suono, generalmente di natura casuale, il cui spettro di frequenza non
presenti regolarità distinguibili. L’esposizione prolungata al rumore provoca lesioni al fisico
umano che possono assumere carattere permanente, perciò la legislazione di ogni paese
prevede limiti di tolleranza a protezione del personale addetto negli ambienti lavorativi e
delle persone che in genere operano all’interno delle specifiche aree sociali di riferimento.
Il motore a combustione interna ed in particolar modo quello a ciclo diesel è una sorgente
di rumore il cui livello è generalmente incompatibile con l’ambiente in cui è installato. La
legislazione in campo acustico in ambito nazionale è molto complessa, e perciò non può
esistere un gruppo elettrogeno nella versione standard di fabbrica, idoneo a poter lavorare
correttamente nell’ambiente acustico di destinazione. Di volta in volta si rende quindi
necessario eseguire, in via preliminare, uno studio d’impatto acustico, in funzione del
quale viene stabilita la consistenza delle opere d’insonorizzazione di cui il gruppo
elettrogeno deve essere provvisto, o quantomeno le caratteristiche che deve avere il sito
d’installazione affinchè il rumore prodotto dal motore durante il proprio funzionamento,
possa essere ben tollerato.
L’insonorizzazione dei gruppi elettrogeni può essere realizzata per mezzo delle più
svariate opere. Nella fattispecie, a secondo del tipo di attenuazione richiesta, il gruppo
elettrogeno può essere provvisto, di semplice carenatura, ovvero di carenatura
insonorizzata spesso definita di tipo silent, o super silent, in genere capace di garantire
rispettivamente un livello residuo di rumore di 70 dB(A) e 65 dB(A) misurati in campo libero,
alla distanza di 7m.
Spesso, nei casi in cui si manifesta la necessità di installare il gruppo elettrogeno in
ambienti dove venga richiesto un residuo acustico particolarmente severo, (aree
ospedaliere, ambienti residenziali, ecc), si rende necessario dotare il gruppo elettrogeno di
opere di insonorizzazioni molto complesse, tali da fargli assumere un residuo acustico
compatibile con l’ambiente nel quale il gruppo elettrogeno è chiamato ad operare. In
questo caso la macchina può essere installata all’interno di un locale, di solito realizzato in
muratura, provvisto di pesanti opere di insonorizzazione. In alternativa si può ricorrere
anche alla realizzazione dentro container insonorizzato, il quale può garantire valori di
rumore di 50 ÷ 55 dB(A) misurati a 7 m in campo libero.
Come si può intuire da quanto sopra descritto, un modo convenzionale di valutazione del
rumore residuo prodotto dal gruppo elettrogeno, o da altre generiche fonti di rumore, è il
residuo acustico misurato a 7 m di distanza in campo libero.
Tuttavia, a causa di una serie di componenti, che in taluni casi sono di difficile valutazione,
per esprimere correttamente il valore residuo di rumore generato dalla macchina, sarebbe
corretto esprimersi in termini di valore di potenza acustica, oppure di rumorosità residua
alla distanza di 1 m.
Noti tali valori, è possibile, a secondo dei casi e delle circostanze, valutare il rumore
residuo nel punto disturbato, considerando che il livello di rumore che si propaga in campo
libero si attenua, con legge logaritmica, in funzione della distanza.
Affinché tale legge possa essere applicata correttamente, è necessario verificare che sul
sito di riferimento sussistano effettivamente i requisiti di CAMPO LIBERO. Non devono
quindi esistere ostacoli che possano deviare, diffrangere, rifrangere, diffondere il suono o
semplicemente condurlo a effetti di risonanza. Volendo considerare il gruppo elettrogeno
in questione come sorgente acustica puntiforme, conosciuto il valore di pressione sonora
Lp1 alla distanza d1 di 1 m, che supponiamo essere di 85 dB(A), applicando la formula (1), è
possibile determinare il rumore residuo di pressione sonora Lp2 trasmesso nell’area
d’interesse, attenuato dalla distanza, per esempio di 6 m:
20 (1)
Sostituendo i valori nell’espressione (1) si ottiene: Lp2= 85 – 20 lg 6/1 = 69,44 dB(A).
Il risultato ottenuto sta a indicare che teoricamente il gruppo elettrogeno scelto, avente
valore di rumorosità di 85 dB(A) a 1m, alla distanza di m 6 usufruisce di un abbattimento
naturale di rumore pari a 15,56 dB. In altre parole, la differenza del livello di pressione
sonora fra i due punti che si trovano rispettivamente alle distanze d1 e d2 dalla sorgente è
calcolabile con la relazione (2):
20 (2)
In questo caso, l’espressione (2) ci consente di calcolare il valore di attenuazione acustica
che una sorgente puntiforme subisce in campo libero, in funzione della distanza. Pertanto,
se vogliamo conoscere l’attenuazione del valore di rumore che si ottiene allontanandosi di
1 m dalla sorgente di rumore, in altre parole ponendosi da essa alla distanza di 2 m,
applicando la relazione (2) avremo:
20 6,02 dB
Allo stesso modo, se cambiamo adesso la nostra posizione portandoci da 2 a 4 m,
l’attenuazione acustica dovuta alla distanza sarà ulteriormente diminuita di un valore pari
a:
20 6,02 dB
Ed ancora, se cambiamo ulteriormente la nostra posizione portandoci questa volta da 4 a
8 m, l’attenuazione acustica dovuta alla distanza sarà ancora pari a:
20 6,02 dB.
Gli esempi di cui sopra ci portano a individuare la regola di comune applicazione, molto
pratica, la quale stabilisce il criterio che in campo libero si ha una attenuazione acustica di
6 dB per ogni raddoppio di distanza.
Per comodità di lettura è riportata qui di seguito la tabella riportante una serie di valori di
attenuazione acustica in funzione della distanza:
ATTENUAZIONE ACUSTICA
DIST. (m) ATTEN. (dB) DIST. (m) ATTEN. (dB)
1
0
16
24,08
17
24,60
2
6,02
3
9,54
18
25,10
19
25,57
4
12,04
5
13,97
20
26,02
6
15,56
21
26,44
7
16,90
22
26,85
23
27,23
8
18,06
9
19,08
24
27,60
10
20,00
25
27,96
11
20,82
26
28,29
12
21,58
27
28,63
13
22,27
28
28,94
14
22,92
29
29,25
15
23,52
30
29,54
Come accennato precedentemente, la sensazione acustica prodotta da una qualsiasi
sorgente può essere correttamente identificata anche in termini di livello di potenza
acustica Lw (W), piuttosto che in termini di livello di pressione acustica Lp (dB).
Per produrre sensazioni acustiche elevate non occorre molta potenza sonora. Basta
pensare che la potenza acustica di un impianto domestico ad alta fedeltà ha la potenza di
un centinaio di Watt. Inoltre, è forviante l’illusione che l’aumento sconsiderato della
potenza acustica, possa portare ad un aumento considerevole della sensazione uditiva.
Basta considerare infatti che con il raddoppio della potenza si ottiene un incremento di
sensazione acustica di soli 3 dB.
Incrementando quindi la potenza da 1 W a 2 W, piuttosto che da 100 W a 200 W, o ancora
da 1000W a 2000 W, si ottiene lo stesso risultato.
In termini analitici, l’incremento è dato dalla seguente relazione:
10 2 3,01
Avendo disponibile il livello di potenza acustica Lw, applicando la relazione (3) è possibile
calcolare il livello di rumore Lp in un determinato punto posto ad una certa distanza dalla
sorgente di rumore, nel campo semisferico:
10 2 (3)
Franco Valenti