Nell’ambito delle attività di valutazione dell’esposizione della popolazione a livelli di rumorosità ambientale, l’ARPA, a supporto alle misure fonometriche sul campo, si avvale di simulazioni modellistiche previsionali.
Questa modalità operativa permette di analizzare in modo dinamico ed esteso nello spazio la rumorosità in esame. Lo strumento modellistico consente di:

  • estendere su ampie aree di studio l’informazione derivante da misure puntuali;
  • analizzare eventuali scenari futuri diversi da quelli esistenti;
  • valutare il contributo distinto di ogni singola sorgente rumorosa;
  • effettuare la valutazione della popolazione esposta ai sensi della Direttiva Europea 2002/49/CE.

Le simulazioni si basano su algoritmi di calcolo che tengono conto dei parametri fisici che più influenzano la propagazione dell’onda sonora nell’ambiente:

  • assorbimento;
  • diffrazione;
  • diffusione;
  • riflessione su superfici di varia natura.

Pertanto, fondamentale per il calcolo modellistico risulta la descrizione dei seguenti elementi:

  • la caratterizzazione della sorgente acustica;
  • la geometria dell’area di studio (orografia, collocazione di sorgente e ricettore…);
  • gli aspetti atmosferici e meteorologici (velocità e direzione del vento, temperatura, umidità…);
  • le caratteristiche acustiche del luogo (terreni e strutture fonoriflettenti o fonoassorbenti…).

Il risultato dei calcoli modellistici sono delle mappature dell’area di studio sulla base dei livelli sonori. Tali mappature vengono solitamente visualizzate sulla cartografia attraverso linee di isolivello o scale di colori. Dall’analisi comparativa dei risultati delle mappature acustiche, della cartografia di base e della distribuzione della popolazione, si riescono ad elaborare i dati necessari per la valutazione della popolazione esposta a livelli di rumorosità ambientale.

 

 

modellistica

 

 

Un aspetto che sempre più viene affrontato nell’ambito della modellistica acustica, in quanto gli strumenti modellistici vengono utilizzati in maniera sempre più importante nell’attività connessa alla valutazione della rumorosità ambientale, è legato all’incertezza del modello di calcolo.
L’incertezza nell’ambito della modellistica acustica ambientale presenta ancora molti aspetti da chiarire e da approfondire. Essa è composta da vari contributi:

  • l’incertezza di misura dei risultati sulla base dei quali viene costruito il modello cioè dei dati di ingresso;
  • l’incertezza intrinseca degli algoritmi di calcolo;
  • l’incertezza del software utilizzato;
  • l’incertezza dovuta alla semplificazione nella rappresentazione della realtà nel modello;
  • l’incertezza dovuta alla creazione del modello da parte dell’utente.

Per ridurre l’incertezza complessiva del calcolo vengono effettuate, ed hanno un ruolo per questa ragione fondamentale, la taratura preliminare e la verifica a posteriori del modello, sulla base di risultati di misurazioni fonometriche effettuate nell’area di studio.
Nell’attività della modellistica acustica è sempre buona regola non prescindere da misure fonometriche.

La taratura è una specifica attività che fa parte della predisposizione del modello di calcolo. Essa avviene confrontando in determinati punti di riferimento individuati i risultati dei calcoli modellistici con i livelli sonori misurati in loco, in modo da verificare la corrispondenza delle stime con la reale situazione acustica che si vuole analizzare. In questa fase è possibile variare alcuni parametri per ottimizzare la rispondenza tra stime modellistiche e misure.

La verifica viene effettuata una volta che tutto il modello è costruito, quindi a parametri fissati, confrontando su altri punti di misura, diversi da quelli utilizzati per la taratura, i valori misurati in loco con quelli ottenuti dal calcolo modellistico: la bontà della modellizzazione acustica viene valutata dalla conformità di tali valori.

Per rispondere alla molteplicità delle tipologie di sorgenti acustiche, sono stati sviluppati numerosi modelli e algoritmi di calcolo. Tra essi i più utilizzati finora dagli addetti ai lavori sono, ad esempio, il modello ISO 9613 (NORMA ISO 9613 “Attenuation of sound during propagation outdoors”), utilizzato prevalentemente per il rumore di tipo industriale, il modello NMPB-Routes-96 (SETRACERTU – LCPC - CSTB, Arrêté du 5 mai 1995 relatif au bruit des infrastructures routières, Journal Officiel du 10 mai 1995, article 6), per il traffico stradale, il modello ECAC (ECAC.CEAC Doc 29) o il modello INM (realizzato dalla Federal Aviation Administration Americana http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/apl/research/models/inm_model/), ideati per il rumore da traffico aereo.

Per far fronte alla molteplicità di approcci e di algoritmi di calcolo che stanno alla base di questi modelli, a livello europeo sono stati sviluppati negli ultimi anni più progetti internazionali, i più conosciuti dei quali sono IMAGINE, HARMONOISE, CNOSSOS-EU. Lo scopo di tali progetti è quello di far emergere un algoritmo comune, che riesca ad armonizzare ed uniformare il quadro della situazione e allo stesso tempo quello di creare modelli più flessibili e che permettano di tener conto dello sviluppo e delle evoluzioni tecnologiche.

L’attività di modellistica acustica dell’ARPA della Valle d’Aosta viene impiegata sia per lo studio di singole sorgenti in aree piuttosto ristrette, come può essere l’analisi del contributo di un macchinario o un tratto di strada in ambiente urbano, sia per l’analisi della propagazione del rumore in regioni più ampie, come ad esempio la caratterizzazione della rumorosità in un ambiente vallivo.

I modelli che l’ARPA della Valle d’Aosta utilizza maggiormente sono l’algoritmo NMPB, il modello ISO 9613 ed il modello INM, in funzione delle sorgenti oggetto di studio.