Rumori indesiderati o eccessivi possono essere più di un semplice fastidio. Ha effetti negativi sulla salute umana, sulla fauna selvatica e sulla qualità dell’ambiente. Questo è l’inquinamento acustico. Proviene da impianti industriali e luoghi di lavoro. Proviene anche da autostrade, treni e aerei. La costruzione all’aperto peggiora il problema.
Misura e rileva il volume del suono
Il volume non è solo volume. Riguarda il modo in cui le persone percepiscono il suono. L’unità di misura del livello di pressione sonora è il decibel (dB).
Quanto forte è troppo forte?
L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha stabilito delle linee guida. Il rumore esterno deve essere mantenuto al di sotto dei 55 decibel durante il giorno. Il livello di rumore notturno non deve superare i 45 decibel. I livelli interni dovrebbero essere bassi.
“L’esposizione a rumori forti può causare la perdita dell’udito. Può anche aumentare il rischio di malattie cardiache e disturbi del sonno.”
Perché la consapevolezza è importante?
I suoni bassi sembrano più forti dei suoni alti. Questo perché l’orecchio umano è più sensibile a determinate frequenze. Una scala di decibel ponderata (dBA) regola questo. Riflette il modo in cui le persone effettivamente sentono il suono.
Da dove viene il rumore?
Gli impianti industriali causano un rumore significativo. Alcuni luoghi di lavoro possono essere rumorosi. Strade e ferrovie rimbombano sempre. Gli aeroplani fanno rumori forti. I cantieri edili sono fonti temporanee ma concentrate.
Che effetti ha sulla salute?
L’inquinamento acustico può causare stress. Rilascia cortisolo. Questo ormone aumenta la pressione sanguigna. L’esposizione a lungo termine può causare problemi cardiovascolari. Il sonno è disturbato. Ciò può influenzare la funzione cognitiva. Anche la fauna selvatica è stata colpita. Interferisce con le chiamate di accoppiamento. Interrompe i modelli di alimentazione.
Quale settore è più colpito?
Il traffico è la fonte di approvvigionamento più importante. Il traffico stradale è esteso. Le ferrovie svolgono un ruolo importante nelle aree urbane. Il rumore degli aerei è concentrato in prossimità degli aeroporti. La produzione industriale aumenta il peso. La costruzione fu intermittente, ma intensa.
Perché è così difficile da risolvere?
L’audio può essere trasferito facilmente. Attraversa l’edificio. È difficile da contenere. Esistono regolamenti, ma l’applicazione è incoerente. La consapevolezza pubblica è debole. Molte persone credono che il rumore sia un fatto della vita. Questa accettazione consente al problema di continuare.
Cosa puoi fare?
La tecnologia silenziosa può aiutare. Le auto elettriche riducono il rumore stradale. Progettazioni di aeromobili più silenziose possono ridurre l’impatto sull’aviazione. I muri insonorizzati lungo le autostrade bloccano il suono. I silenziatori possono essere utilizzati negli impianti industriali. Ai dipendenti è richiesta la protezione dell’udito. La pianificazione urbana può creare zone tranquille.
In cosa differiscono le normative nelle diverse parti del mondo?
Alcuni paesi hanno norme severe sul rumore. Alcune persone sono più tolleranti. L’attuazione è ad ampio raggio. In alcuni luoghi le denunce sono state ignorate. In altri casi vengono inflitte sanzioni severe. Questa contraddizione crea un mosaico di protezioni.
I costi nascosti del rumore
Questo è più di un semplice fastidio. Riguarda la salute. Riguarda l’ambiente. Ignorare questo problema ha gravi conseguenze. La sezione successiva esamina alcune delle tecnologie che si stanno sviluppando per combattere l’inquinamento acustico.
Come funzionano davvero i livelli di rumore
Il suono non è solo “rumore”. Questo è lo stress fisico. La vibrazione dell’aria viaggia dalla sorgente sonora alle orecchie. Di solito lo descriviamo in termini di volume (o ampiezza) e altezza (o frequenza). Il volume è misurato in decibel (dB). La scala è logaritmica. Ciò significa che non cresce in modo lineare.
L’orecchio umano ha capacità incredibili. Può rilevare suoni da una soglia uditiva compresa tra 0 dB e circa 140 dB. I suoni superiori a 120 decibel raggiungono la soglia del dolore. Le tue orecchie possono gestire un’ampia varietà. Tuttavia, gli ambienti raramente rimangono statici.
Il livello sonoro della biblioteca è di 35 decibel. I vagoni della metropolitana urlano 85 decibel. Nei cantieri edili le sorgenti sonore possono raggiungere i 105 decibel. Il suono diventa più debole man mano che ti allontani.
Ma la cosa più importante è l’energia dietro il suono. L’intensità del suono è proporzionale al quadrato del livello di pressione sonora. La scala dei decibel è logaritmica, quindi numeri più piccoli rappresentano salti energetici più grandi.
- Un aumento di 10 dB significa un aumento di intensità di 10 volte.
- Un salto di 20 dB equivale a 100 volte l’intensità.
- 30 dB sono 1000 volte più forti.
Raddoppiando l’intensità aumenta solo di 3 dB. Sembra un piccolo cambiamento per l’orecchio, ma le proprietà fisiche raddoppiano. Esempio a 90 decibel. Aggiungi un altro trapano simile accanto ad esso. Non ottieni nemmeno 180 decibel. Emette 93 decibel.
Anche il mascheramento ha il suo ruolo. Quando si combinano due suoni distanti più di 15 dB, il suono più piccolo viene perso. È stato allagato. Se utilizzi un trapano da 80 dB con un bulldozer da 95 dB, la lettura totale sarà di 95 dB. Il rumore del compressore è scomparso. Vengono ascoltate solo le fonti più forti.
Tono e percezione
La frequenza è misurata in hertz (Hz). Un ciclo al secondo corrisponde a un hertz. Il timpano umano ha un’ampia gamma dinamica. Capta i bassi fino a 20 Hz e gli alti fino a 20.000 Hz.
Il parlato normale avviene tra 250 Hz e 2000 Hz.
Ma la scienza non misura solo ciò che sentono le orecchie; misura ciò che le orecchie sentono. La percezione umana è soggettiva. I suoni ad alta frequenza risultano più forti dei suoni a bassa frequenza, anche se le ampiezze sono le stesse. Una sirena suona più urgente del motore di un camion lontano, anche se i livelli di decibel corrispondono.
Per risolvere questo conflitto, i progettisti utilizzano filtri ponderati. Un filtro ponderato A (dBA) regola le misurazioni in base alla sensibilità umana. Diluisce la gamma dei bassi. Quando si esaminano i limiti di rumore pubblicati dalle autorità, questi sono solitamente elencati in dBA. La maggior parte delle persone considera un aumento di 6-10 dBA come un raddoppio del “volume”.
Esiste anche una scala ponderata C (dBC). Utilizzato per produrre suoni di impatto come spari ed esplosioni. I suoni con contenuti a frequenza più bassa sono più accurati. I misuratori ponderati A possono perdere effetti puramente fisici da eventi con bassi pesanti.
Misurazione dei livelli di rumore
Il rumore non è continuo. Varia. Allora come dovrei segnalarlo? Media. Ma non puoi semplicemente sommare i numeri. Gli eventi rumorosi dominano l’esperienza.
Un modo è la L90. Questo valore viene superato nel 90% dei casi. Un L90 di 75 dBA significa che il rumore è di almeno 75 dBA per la maggior parte del periodo di misurazione.
Poi c’è il Leq o il livello di rumore continuo equivalente. Questa è la media logaritmica su un periodo di tempo, ad esempio una giornata lavorativa di 8 ore. Ottieni un numero che rappresenta l’energia totale assorbita.
DNL (Day and Night Level) è uno standard di autorità. Ciò significa che non ci piace di più il rumore notturno. Per i suoni misurati tra le 22:00 e le 24:00 viene comminata una multa di 10 dBA. e le 7 del mattino. Pertanto, il DNL è l’indicatore più popolare dell’esposizione al rumore aeroportuale. Riflette non solo il momento in cui addormentarsi, ma anche il disagio causato dal sonno interrotto.
Costi biologici
Misura il suono. Quantifichiamo l’esposizione. Ma al corpo non interessano i nostri indicatori. Non è così.
Il suono ad alta intensità non causa solo danni. Distrugge. Le piccole cellule ciliate nell’orecchio interno sono fragili. Una volta persi, non apparirà più. Una singola esposizione di 140 decibel può causare la perdita dell’udito immediata e permanente. Non è solo acufene o perdita dell’udito. Si tratta di isolamento.
Gli standard di sicurezza sul lavoro si basano su questa biologia. OSHA e NIOSH impongono limiti rigorosi sulla durata dell’esposizione a un rumore superiore a 85 decibel. Le regole sono semplici. Per ogni 3-5 dB che supera il limite, il tempo di esposizione sicura viene dimezzato.
Questo vale anche per gli animali selvatici. I mammiferi marini fanno affidamento sul suono per navigare e cacciare. Il rumore della nave copre le loro chiamate. La battitura di pali crea onde d’urto sott’acqua. Questi suoni disturbano le specie che si sono evolute in ambienti acustici. Il rumore “ambientale” dell’industria umana riscrive il paesaggio sonoro della natura.
Il volume non è l’unico problema. Questo è il valore della quiete.
È più che un fastidio. Se il volume e la durata sono sufficientemente elevati, il rumore diventa un attacco fisico al corpo. Può danneggiare il timpano. Schiaccia le cellule ciliate sensibili dell’orecchio interno. Il risultato è la perdita dell’udito indotta dal rumore.
Questo danno solitamente non si verifica a livelli inferiori a 80 dBA. Tuttavia, gli esperti raccomandano di mantenere l’esposizione di 8 ore al di sotto di 85 dBA. Superare ripetutamente i 105 dBA causerà quasi certamente una perdita permanente dell’udito.
I rischi nascosti per la salute derivanti dal rumore eccessivo
I danni non si limitano alle orecchie. L’esposizione a lungo termine al rumore può aumentare la pressione sanguigna. Il polso aumenta. Arriva l’irrequietezza, seguita da ansia e stanchezza mentale. Influisce sul sonno. Lo stesso vale per l’intrattenimento e la comunicazione personale di base.
I bambini sono particolarmente vulnerabili. Le persone che vivono in aree rumorose sono esposte allo stress. Si verifica la perdita di memoria. Il tempo di osservazione si riduce.
“La prevenzione dell’inquinamento acustico è quindi molto importante sul posto di lavoro e nella comunità.”
Non è solo una questione di comodità. Questo vale per la sanità pubblica.
Quando il suono diventa una minaccia esistenziale
La fauna selvatica paga un prezzo elevato per il rumore umano. Insetti, rane, uccelli, pipistrelli fanno tutti affidamento sul suono. Trovare un partner, comunicare, navigazione. Per trovare cibo. Per evitare i predatori.
L’inquinamento lo distrugge. Per alcune specie, ciò rappresenta una minaccia esistenziale.
La crisi è peggiore negli oceani. Gli animali marini fanno affidamento sull’ecolocalizzazione. Balene e delfini utilizzano le onde sonore per la navigazione e la caccia. Molti degli oceani del mondo sono ora pieni di rumore caotico.
Motori navali, indagini sismiche, trivellazioni petrolifere. Creano un muro di suoni che maschera i segnali biologici.
Le apparecchiature sonar navali sono una delle maggiori fonti di rumore. Il loro rumore può viaggiare per centinaia di chilometri sott’acqua. La correlazione tra spiaggiamenti di balene e delfini è ben documentata.
Eleviamo il mondo naturale
Come le norme sul rumore proteggono le tue orecchie
Le leggi che regolano il rumore non sono solo formalità burocratiche. Si tratta di difese strutturali contro gli agenti inquinanti che possono nuocere alla salute e disturbare il sonno. Negli Stati Uniti, questa protezione si basa sull’Occupational Safety and Health Act del 1970 e sul Noise Control Act del 1972. Questi non sono suggerimenti. Abbiamo limiti rigorosi sul livello e sulla durata del rumore nell’ambiente di lavoro.
L’OSHA (Occupational Safety and Health Administration) utilizza una formula specifica per calcolare l’esposizione. Non si tratta solo del picco di decibel. Riguarda la dose totale.
$$D = (C_1/T_1) + (C_2/T_2) + (C_3/T_3) +…$$
Dove C è il tempo effettivo trascorso nel rumore. T è il tempo massimo consentito per quel livello. Aggiungi frazioni. Se la somma è maggiore di 1, sei nella zona pericolosa. Non sono accettati valori maggiori di 1. Il calcolo è semplice. Le conseguenze no.
Comprendere la curva standard del rumore
Man mano che le normative si spostano dalle fabbriche agli spazi abitativi, anche gli standard cambiano. Abbiamo bisogno di conforto, non solo di sicurezza. È qui che entrano in gioco le curve Noise Criterion (NC) e Preferred Noise Criterion (PNC).
La curva NC è stata introdotta nel 1957. Le curve NC descrivono lo spettro audio in ottave. Qual è il loro obiettivo? Bello spazio di lavoro. Ma hanno un punto cieco. Le frequenze sottili e aspre che rendono una stanza opprimente vengono ignorate.
Nel 1971 fu introdotta la curva PNC. Hanno corretto questa carenza. Il PNC aggiunge limiti rigorosi a due specifici suoni fastidiosi: rimbombo a bassa frequenza e sibilo ad alta frequenza. PNC è uno standard eccellente per la progettazione di uffici e case.
Il rumore è inaccettabile se il livello di rumore supera questi limiti. tu agisci. Hai introdotto materiali fonoassorbenti. L’obiettivo della progettazione è quello di non consentire il superamento di queste curve.
Strategie pratiche di mitigazione
Non puoi sempre cambiare la fonte. A volte devi cambiare le circostanze.
Negli spazi chiusi, il basso rumore può essere smorzato con tende spesse o pannelli acustici. Ma per quanto riguarda la privacy?
Negli uffici aperti e nelle strutture mediche, i suoni delle conversazioni adiacenti possono essere disturbanti. Perdo la concentrazione. È stata una violazione della riservatezza. La soluzione non è il silenzio. Questo è mimetismo.
Piccole fonti di rumore bianco (aria statica o in movimento) possono soffocare una conversazione ovvia. Questo non è pericoloso. Questo non è offensivo. Sfoca semplicemente i bordi degli altri suoni. Questo è comune nelle cliniche. Ciò aumenta il limite inferiore del suono udibile e rende difficile la comprensione di alcuni suoni, ma funziona senza danneggiare l’udito.
Nella protezione personale, le protezioni acustiche rappresentano ancora lo standard di riferimento.
Sono più che semplici tappi in schiuma. Le protezioni acustiche disponibili in commercio possono ridurre significativamente il livello di rumore. A 100 Hz ci si può aspettare una riduzione di circa 10 dB. L’attenuazione sopra i 1000 Hz può superare i 30 dB. Questo è più che una comodità. Questo è per proteggere il tuo udito.
Lotta all’inquinamento acustico esterno
Gli standard interni non significano nulla se fuori urla. L’edilizia residenziale può fornire protezione, ma solo se soddisfa i requisiti minimi. Solo se il rumore esterno rientra nei limiti accettabili.
Questi limiti sono legati al tempo. Durante il giorno viene generato più rumore. La sera è necessario meno tempo. La notte è sacra.
La fisica è complicata qui. A causa dell’inversione termica notturna il suono viene rifratto verso l’alto e poi verso il basso. Un’autostrada a chilometri di distanza può causare rumore e disturbo nella vostra camera da letto. L’aria agisce come una lente, deformando i suoni che pensavi fossero spariti.
Le barriere sono soluzioni tradizionali. Costruiamo muri accanto alle autostrade per separare il traffico e le abitazioni.
Ma c’è un problema. Il suono viene rifratto. Si piega attorno agli ostacoli. Questa diffrazione è più grave alle basse frequenze. E il rumore della strada? L’area dei bassi, in particolare l’area dei bassi del camion, è dominante.
Pertanto, solo gli ostacoli perfettamente posizionati sono efficaci. Deve essere vicino alla fonte o all’osservatore. È meglio avere una fonte. Ciò massimizza il percorso di diffrazione e consente al suono di strisciare lungo il muro. Deve anche bloccare la trasmissione. Se il muro lascia passare il suono, è solo scenario.
La geometria è importante. I materiali sono importanti. Ma per quanto riguarda il posizionamento? È qui che la maggior parte dei progetti fallisce.
