Progettazione acustica degli ambienti industriali

PROGETTAZIONE
ACUSTICA DEGLI
AMBIENTI INDUSTRIALI
TITOLO CORSO
Giuseppe Elia
Eurofins Consulting srl
Torino
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PROTEZIONE DAL RUMORE ESTERNO
Quando lo stabilimento è collocato in un’area industriale molto rumorosa, in
prossimità di vie di traffico veicolare, ferrovie, aerovie.
Quando le attività nello stabilimento richiedono attenzione e facilità di
comunicazione orale
Attività svolta
Livello sonoro
ammissibile dB(A)
Uffici in cui si svolgono attività concettuali
Uffici nei quali deve essere garantita una facilità di dialogo
Grandi uffici, laboratori, sale disegno, aree di segreteria
Reparti di piccola manutenzione, sale computer
Sale controllo impianti di potenza
Ambienti di lavoro generici
40
45
50
55
60
70
Norma UNI EN ISO 12354 parte 3
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IMMISSIONE SONORA VERSO L’ESTERNO
•
•
•
•
Lo stabilimento presenta sorgenti sonore all’interno o all’esterno che
possono disturbare l’ambiente circostante
I riferimenti normativi sono contenuti nella legge 447/1995 e nei
decreti applicativi della stessa.
Vanno rispettati i limiti di immissione (assoluto e differenziale) e i
limiti di emissione.
I nuovi insediamenti industriali e le modifiche sostanziali degli
esistenti sono soggetti alla valutazione previsionale di impatto
acustico ambientale in base all’art. 8 della legge 447/1995.
Norma UNI EN ISO 12354 parte 4
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PROTEZIONE DAL RUMORE ESTERNO
METODO DI VALUTAZIONE
a) Valutazione del livello sonoro presente nell’area di costruzione dello
stabilimento
b) Determinazione del potere fonoisolante dei vari elementi componenti
l’edificio
c) Calcolo del livello di potenza sonora immesso dentro l’edificio
attraverso i vari elementi
d) Calcolo del livello sonoro nell’edificio considerando le caratteristiche di
assorbimento interno
e) Confronto con l’obiettivo acustico ed eventuale ripetizione dei passi b,
c, d, e, fino al conseguimento dell’obiettivo stesso.
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PROTEZIONE DAL RUMORE ESTERNO
Potere fonoisolante dei vari elementi componenti l’edificio
Sono da includere nella valutazione:
-le pareti dell’edificio
-i portoni, le porte, le finestre
-eventuali aperture (dotate o meno di sistemi silenzianti)
Sono ovviamente più importanti, ai fini della potenza sonora immessa
all’interno dello stabilimento, i componenti aventi minore isolamento acustico e
maggior superficie.
La determinazione può essere effettuata in base a dati di esperienza, di
laboratorio, di documentazione scientifica, di calcolo (purché adeguatamente
validati)
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PROTEZIONE DAL RUMORE ESTERNO
Livello sonoro immesso all’interno dell’edificio
L’entità del rumore immesso dentro l’edificio dipende, oltre che dalla
potenza sonora irradiata dai vari componenti, anche dalle caratteristiche
riverberanti dell’ambiente stesso.
In generale, negli ambienti industriali e commerciali di grandi dimensioni,
non si possono applicare le teorie del campo diffuso, ma si ricorre ad altre
impostazioni metodologiche.
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IMMISSIONE SONORA VERSO L’ESTERNO
METODO DI VALUTAZIONE
a)
Calcolo del livello sonoro incidente sulle pareti interne dell’edificio
in base alle caratteristiche delle sorgenti sonore e dell’ambiente
interno
b) Determinazione del potere fonoisolante dai vari elementi
componenti l’edificio
c) Calcolo del livello di potenza sonora emesso all’esterno dei vari
elementi dell’edificio
d) Calcolo del livello sonoro nei punti esterni scelti (utilizzando i criteri
della propagazione acustica in ambiente esterno)
e)
Confronto con gli obiettivi acustici ed eventuale ripetizione dei
passi b, c, d, e, fino al conseguimento dell’obiettivo
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IMMISSIONE SONORA VERSO L’ESTERNO
Livello sonoro incidente sulle pareti interne dell’edificio in base
alle caratteristiche delle sorgenti sonore e dell’ambiente interno
Questa valutazione viene fatta determinando (tramite semplici algoritmi
di calcolo o modelli matematici più complessi) il livello di pressione
sonoro in corrispondenza delle differenti sezioni delle pareti, sulla base:
•della potenza sonora delle sorgenti interne allo stabilimento,
•della loro posizione e direttività,
•delle caratteristiche di assorbimento, diffrazione e diffusione degli
elementi presenti nell’ambiente.
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IMMISSIONE SONORA VERSO L’ESTERNO
Livello sonoro incidente sulle pareti interne dell’edificio in base
alle caratteristiche delle sorgenti sonore e dell’ambiente interno
Per determinare il livello di intensità sonora incidente sulle pareti occorre
poi sommare il coefficiente di diffusione, variabile
•da 0 dB nel caso di poche sorgenti direttive poste di fronte ad una
parete assorbente
•a – 6dB nel caso di ambienti piccoli con campo sonoro diffuso e di
fronte ad una parete riflettente
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ACUSTICA INTERNA DI EDIFICI INDUSTRIALI
DISTRIBUZIONE DEI LIVELLI SONORI NELL’AMBIENTE
La distribuzione del livello sonoro all’interno di un ambiente dipende, oltre che dalle
caratteristiche e dalla posizione delle sorgenti sonore, dalle caratteristiche
acustiche dell’ambiente.
Essa può venir calcolata attraverso :
•modelli di calcolo semplici (ad esempio attraverso la teoria del campo diffuso,
quando l’ambiente ha tutti i lati pressoché equidimensionali e le sorgenti sono poco
numerose)
•modelli di calcolo complessi (ad esempio con la tecnica del ray tracing)
soprattutto quando si è in presenza di numerose sorgenti di rumore, di ambienti a
forma non regolare o aventi dimensioni fra loro molto differenti.
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ACUSTICA INTERNA DI EDIFICI INDUSTRIALI
CAMPO DIFFUSO
11
ACUSTICA INTERNA DI EDIFICI INDUSTRIALI
CAMPO DIFFUSO
In questo caso l’andamento della propagazione acustica al crescere della
distanza da una sorgente sonora dipende quasi unicamente dall’area
equivalente di assorbimento acustico.
Esiste poi una correlazione fra l’area di assorbimento acustico, il volume
dell’ambiente e il tempo di riverberazione (formula di Sabine o altre
espressioni matematiche similari).
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ACUSTICA INTERNA DI EDIFICI INDUSTRIALI
La teoria del campo diffuso è valida per ambienti le cui dimensioni (altezza,
lunghezza, larghezza) non siano troppo dissimili tra loro e nei casi in cui
l’assorbimento acustico sia distribuito in maniera uniforme sulle diverse superfici
(ambienti sabiniani). Viene inoltre trascurato l’assorbimento dell’aria, che va
considerato invece in ambienti di grandi dimensioni.
In realtà, esistono ambienti industriali che differiscono dalle ipotesi sabiniane, ad
esempio:
1) ambienti con pavimento e soffitto fortemente assorbenti (ad esempio,
sale da conferenza): in questo caso le riflessioni provengono principalmente
dalle pareti laterali
2) ambienti bassi e vasti: in essi le riflessioni multiple si indirizzano sull’asse
ortogonale al pavimento ed al soffitto;
3) ambienti lunghi (tunnel o corridoi): in questi le riflessioni distribuiscono
nel piano ortogonale all’asse maggiore
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ACUSTICA INTERNA DI EDIFICI INDUSTRIALI
In tali casi, per caratterizzare il livello sonoro si può ad esempio utilizzare il
parametro DL2, cioè il decremento del livello sonoro per il raddoppio della
distanza
Valori per i parametri DL2 negli ambienti industriali
DL2
Campo
vicino
Distanze
medie
Campo
lontano
5 ~ 6 dB
2 ~ 5 dB
> 6 dB
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ACUSTICA INTERNA DI EDIFICI INDUSTRIALI
CAMPO
100 ACUSTICO IN UN AMBIENTE A PIANTA APERTA
95
90
[dB]
85
Ldir
Lsper
80
Lsemiriv
75
70
65
60
1
10
100
[m]
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ACUSTICA INTERNA
CRITERI DI LAY OUT
Quando non è essenziale che una sorgente sonora
nell’ambiente ove si trovano i lavoratori, deve essere:
•
•
•
•
risieda
segregata in un ambiente a parte
installata all’esterno (compatibilmente con la sua funzionalità
e con le esigenze acustiche dell’area circostante)
schermata
allontanata dalle zone ove staziona il personale
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ACUSTICA INTERNA
CRITERI DI LAY OUT
Le sorgenti sonore debbono essere collocate (compatibilmente con gli
altri vincoli) in modo da minimizzare il livello sonoro cui sono
sottoposti i lavoratori e il numero di lavoratori acusticamente
influenzato
Generalmente è preferibile una collocazione distribuita delle sorgenti
sonore, quando in prossimità ad esse sostano degli addetti, nel
caso opposto è preferibile una collocazione concentrata
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ACUSTICA INTERNA
CRITERI DI LAY OUT
Le sorgenti sonore non debbono essere collocate troppo vicine a
pareti riflettenti se in prossimità si trovano lavoratori.
E’ opportuno evitare una sistemazione che ponga gli addetti di una
macchina fra la macchina stessa ed una parete riflettente (si
può intervenire ad esempio ruotando di 180° la macchina)
Le sorgenti sonore aventi più elevato livello di potenza sonora
debbono essere il più distante possibile dalle zone più
densamente
popolate
dello
stabilimento.
Analogamente,
l’orientamento spaziale delle sorgenti sonore deve essere individuato
privilegiando le situazioni in cui le aree più frequentate dagli
addetti siano quelle di minore direttività acustica delle sorgenti
stesse.
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ACUSTICA INTERNA
RIVESTIMENTO FONOASSORBENTE
Incrementare il fonoassorbimento delle pareti e del soffitto di un
ambiente è opportuno quando:
a) vi sono postazioni di lavoro in cui il campo riverberato è di entità
almeno prossima a quella del campo diretto
b) vi sono aree di lavoro prossime a superfici riflettenti
c) la riverberazione acustica influenza negativamente l’intellegibilità
del parlato, se tale aspetto è importante per l’ambiente in
esame
Nel caso b) le superfici da rivestire con materiale fonoassorbente
sono facilmente identificabili, nei casi a) e c) valgono queste
regole generali:
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ACUSTICA INTERNA
RIVESTIMENTO FONOASSORBENTE
• In un ambiente a pianta aperta è da privilegiare il
trattamento del soffitto, poiché sono in numero molto
maggiore le riflessioni che interessano il soffitto rispetto a quelle
che coinvolgono le pareti laterali
• In ambienti a tunnel è opportuno un intervento a soffitto più
una delle pareti sul lato lungo
• In ambienti le cui tre dimensioni principali sono simili è
opportuno intervenire sul soffitto e due pareti adiacenti
• L’efficacia di un rivestimento è tanto minore quanto è più
ingombra la parte su cui è posto
20
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ACUSTICA INTERNA
SCHERMI ACUSTICI
L’influenza relativa delle aree di lavoro può essere ridotta attraverso degli
schermi, che impediscono la propagazione delle onde dirette (e parzialmente
anche quelle riflesse) fra sorgenti e aree di ricezione.
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ACUSTICA INTERNA
SCHERMI ACUSTICI
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ACUSTICA INTERNA
ATTENUAZIONE DI SCHERMI ACUSTICI IN AMBIENTI INDUSTRIALI
• altezza del ricettore 1,6 m
• altezza dell’ambiente compresa fra 3 e 13 m
• limitato assorbimento acustico a soffitto
Attenuazione di barriere in ambienti industriali dB
Valori medi e deviazioni standard di misure per bande d’ottava a
1000 Hz
Altezza barriera /
altezza locale
Distanza sorgente-ricevitore / altezza locale
0,3
0,3 – 1
0,3
7,4 ± 1,4
3,6 ± 2,1
0,3 – 0,5
10
7,1 ± 1,8
4,5 ± 1,8
8,6 ± 1,7
6,3 ± 1,5
0,5
0,3 – 1
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ACUSTICA INTERNA
ATTENUAZIONE DI SCHERMI ACUSTICI IN AMBIENTI OPEN SPACE
•
•
•
altezza ambienti compresa fra 2,7 e 3,5 m
soffitto molto fonoassorbente
sorgente e ricevitori posti a 1 – 1,2 m dal pavimento
Attenuazione di barriere in ambienti “open space” dB
Valori medi e deviazioni standard di misure per bande d’ottava a
1000 Hz
Altezza
barriera m
Tipo di rumore
Distanza sorgente-ricevitore m
2-3
4-6
7-9
1,3 – 1,5
continuo (42 misure)
6,4 ± 2,8
5,4 ± 2,0
4,1 ± 2,4
1,5 – 2,2
continuo (42 misure)
8,3 ± 2,5
6,5 ± 1,6
6,0 ± 3,0
1,5 – 2,2
impulsivo (12 misure)
8,8 ± 1,1
8,1 ± 2,5
6,4 ± 1,9
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