Il rumore sotto esame

Il problema del rumore tocca diversi aspetti della vita quotidiana (sicurezza ambiente, salute), in quest’ottica la stesura da parte della Comunità Europea della direttiva 2000/14/CE segna un passo fondamentale nell’ambito dell’inquinamento acustico ambientale. Il modo in cui si svolgono queste prove di misurazione è dettato da specifiche norme tecniche; vediamo quali.

Una  delle cause principali del peggioramento della qualità della vita è sicuramente il rumore, che proprio per definizione è percepito come un segnale fastidioso. Un suono sgradevole e non desiderato.

 Il rumore è un qualcosa che molte persone percepiscono come uno dei maggiori problemi ambientali  e che interferisce con le loro attività quotidiane, causando disturbi al sonno, alla concentrazione, alla comunicazione, ma anche danni all’udito. In realtà, però è palese come la causa del rumore in fondo sia generata dalla stessa attività prodotta dall’uomo, o per meglio dire, dagli strumenti, attrezzi o macchinari usati per l’adempimento di ben determinate attività lavorative. Il rumore, soprattutto quello presente in ambito urbano, è di tipo complesso perché prodotto da numerose sorgenti, come mezzi di trasporto, manutenzione di strade, cantieri, ecc.

Possiamo, dunque, definire il rumore come qualche cosa di persistente, di inevitabile, e proprio per questo che sempre più forte si fa l’impegno della Comunità Europea al fine di effettuare una regolamentazione volta alla riduzione della gravità della diffusione dell’inquinamento acustico. Scaturiscono così normative che hanno come nodo centrale il fenomeno del rumore; leggi che limitano, ad esempio, le immissioni sonore o gli orari durante i quali  è possibile svolgere specifiche attività all’aperto. Normative specifiche nascono poi per la riduzione dell’inquinamento acustico prodotto da macchine e attrezzature destinate al funzionamento all’aperto, è il caso della Direttiva 2000/14/CE.

Il rumore e la Direttiva 2000/14/CE

Fig. 1 – Strumentazione impiegata per eseguire le prove di rumore secondo la Direttiva 2000/14/CE.

Scopo e obiettivo della direttiva 2000/14/CE  è quello di uniformare, a livello europeo, le norme relative all’immissione acustica, oltre che le procedure di valutazione della conformità,  della marcatura e della rilevazione dei dati riguardante l’emissione acustica ambientale delle macchine destinate a funzionare all’aperto, favorendo così la libera circolazione di tali macchinari, ma al contempo tutelando la salute e il benessere delle persone.

Una direttiva sicuramente importante, perché? Perché offre un approccio aggiornato al controllo della rumorosità delle macchine; perché include all’interno del proprio campo d’applicazione ben 57 famiglie di macchine e attrezzature, dove i settori più coinvolti sono quelli delle macchine da costruzione, giardinaggio, oltre a macchinari che svolgono servizi nella città (dalle macchine da costruzione ai gruppi elettrogeni, dai taglia erbe ai gatti delle neve, passando per le campane adibite alla raccolta del vetro ai compattatori per i rifiuti). Ma soprattutto perché  determina i vari aspetti dello svolgimento delle prove di rumore,  designando direttive chiare su come va effettuata la prova per i singoli macchinari (Allegato III). La si può considerare come una sorta di linea guida, non autosufficiente, per come effettuare la misurazione del rumore, in quanto, per aspetti precisi, fa riferimento a norme tecniche sia generali (ISO) che specifiche: documenti che possono essere utilizzati per definire in maniera univoca ad esempio i requisiti acustici di tutte quelle macchine che non troviamo nelle norme generali.

Abbiamo detto che la norma si applica a 57 famiglie di macchine ma con delle distinzioni, infatti, di queste solo alcune sono soggette a marcatura CE, inoltre specifici articoli elencano quali sono quelle soggette a limiti di rumore (art.12), e quali no (art.13). Per queste ultime il costruttore è libero di condurre le prove di rumore, definire il valore garantito, produrre la documentazione tecnica  e marcare la macchina. In questo caso si parla di autocertificazione.

Per le macchine, invece, elencate all’art 12 con limiti imposti di rumorosità, il costruttore può scegliere se fare un controllo interno, dunque, condurrà la prova definendo il valore garantito, produrrà la documentazione tecnica che dovrà essere inviata ad un organismo notificato che verificherà tale  documentazione, e solo a questo punto, il costruttore potrà emettere il certificato di conformità e marcare la macchina. Per garantire la correttezza della procedura sono comunque previsti dei controlli periodici. Diversamente si può anche richiedere un sistema di qualità totale soggetto a certificazione e sorveglianza da parte di un organismo notificato (ad esempio l’Istituto IMAMOTER-C.N.R. di Ferrara). Gli organismi notificati vengono designati dagli Stati Membri della Comunità Europea e sono incaricati ad espletare e vigilare sulle procedure di valutazione della conformità,  indicando ciascuno il proprio settore di applicazione della notifica. La lista degli organismi notificati è pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale Europea, alla quale i costruttori possono attingere senza limiti di nazionalità.

Metodi di prova

Le prove, che possono essere richieste sia dai costruttori che dai datori di lavoro, al fine di valutare sia la rumorosità all’orecchio dell’operatore che la rumorosità emessa dalla macchina verso l’ambiente esterno, vengono effettuate sia su prodotti nuovi che usati. Specifiche leggi (Testo unico D.Lgs. 81/2008 in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro e successive integrazioni) per la tutela della salute e della sicurezza sui luoghi di lavoro, dettano valori precisi che devono essere rispettati e non superati sia per il livello di pressione acustica continua sia per il valore massimo della pressione acustica istantanea (picchi).

Come condurre una prova, il cui svolgimento sarà diverso per ciascuna tipologia di macchina e attrezzatura è stabilito dalla direttiva vista in precedenza (allegato III parte B della 2000/14/CE). In realtà, qui possiamo trovare una descrizione completa solo per alcune tipologie di macchine, ad esempio martelli demolitori, mentre per altre si fa riferimento a normative tecniche specifiche, ciò vale, ad esempio, per decespugliatori e pale caricatrici.  Tra l’altro l’esecuzione della prova sarà diverso a seconda della tipologia di macchina, infatti, mentre per alcune è prevista una sola condizione operativa per altre come le terne la prova è composta da più di una condizione operativa. Le procedure di prova vengono effettuate in modo tale da simulare il più possibile l’effettivo ciclo di lavoro della macchina.

Preparazione e requisiti per lo svolgimento della prova

Ma come si svolge in pratica il test? In funzione alla tipologia di macchina da sottoporre alla prova, bisogna considerare la norma di base che per tutte le macchine è la ISO 3744, che poi deve essere integrata da altre normative riguardanti dei requisiti specifici o aspetti riguardanti la prova: nel caso delle macchine movimento terra, ad esempio, bisogna considerare anche le specifiche della ISO 6395:2008 (Earth-moving machinery – Determination of sound  power level – Dynamic test conditions).

In funzione della macchina che si deve sottoporre alla prova si studiano le norme e le varie condizioni da rispettare, ovviamente niente sarà casuale: dall’area di prova al posizionamento della strumentazione tutto deve essere calcolato. L’area di prova in cui effettuare le misurazioni può essere all’aperto o in ambiente chiuso, nel primo caso gli elementi da tenere in considerazione sono la conformazione e la composizione della superficie. La misurazione deve essere effettuata su una superficie piana riflettente o asfalto non poroso, a meno che non sia indicato diversamente nel metodo di prova della macchina, inoltre l’ambiente circostante deve essere libero da oggetti che possono influenzare la misura. Nel secondo caso bisogna considerare l’assorbimento delle pareti, dimensioni e forma della struttura. Una volta stabilita l’area in cui effettuare le prove si definisce la superficie di misura che viene dettata dalla direttiva o dalle norme ISO. Quando ciò non è dichiarato la superficie di misura va scelta tra un parallelepipedo (consigliato se la misura va effettuata in spazi con condizioni di acustica poco favorevoli) o un emisfero (per ambienti molto ampi con condizioni acustiche ottimali). Proprio dalla forma della superficie di misura dipenderà il numero e la posizione dei microfoni (fig. 2).

Fig. 2 – Emisfero di misura definito secondo la ISO 6395:2008. Viene specificata la superficie di misura. I numeri individuano la posizione dei singoli microfoni. Le dimensioni sono in metri.

Per questo specifico aspetto, pur dando delle configurazioni base, le norme permettono sia di aumentare che diminuire il loro numero, ferme restando delle specifiche relative all’accuratezza della misura. In genere su una superficie emisferica  si individuano 6 posizioni.

Dall’ingombro della macchina dipenderà la distanza a cui verranno effettuati i rilievi e si definisce il parallelo di riferimento. Una volta posizionata la macchina e sistemata l’apparecchiatura per la misurazione, calibrati ed eventualmente schermati i microfoni in funzione delle condizioni ambientali, si procede con la rilevazione delle misure relativamente ad un ciclo operativo completo o ad una singola operazione. La durata della prova dipende dalle caratteristiche del rumore e dalla tipologia di macchina. Il livello di pressione sonora è rilevato almeno 3 volte. I rilievi devono, inoltre, essere ripetuti fino ad ottenere 2 letture che differiscono tra loro meno di 1dB(A). Ottenuti i risultati della pressione sonora va calcolato il livello di potenza sonora. Il livello di pressione sonora superficiale ponderato A che si deve utilizzare nel calcolo del livello di potenza sonora è la media aritmetica di 2 valori più elevati che differiscono tra loro di meno di 1dB(A)

Un esempio pratico: il backhoe loader

Le normative sul rumore sono state pensate per individuare le principali sorgenti in inquinamento acustico, che in una macchina movimento terra, si sa, sono il motore ed il circuito idraulico. Per tener conto di entrambi questi aspetti le procedure da seguire prevedono l’esecuzione di prove dinamiche atte a simulare sia le condizioni di spostamento della macchina che le condizioni comuni di lavoro (scavo, caricamento, ecc.). Un esempio che può dare la cifra di come si effettuino in realtà queste prove può essere il backhoe loader, meglio conosciuto come terna. Data la peculiarità di questa macchina, per definire il livello di rumorosità è necessario eseguire tre diverse prove dinamiche: spostamento su strada, caricamento e scavo. Il primo test viene eseguito con la macchina in assetto da spostamento su strada (fig. 3), ossia con la benna posteriore ritratta e la pala leggermente sollevata da terra.

Fig. 3 – Esempio di backhoe loader in configurazione da spostamento su strada.

Il motore deve essere mantenuto alla massima velocità prescritta dal costruttore mentre la ventola di raffreddamento deve essere sempre inserita alla massima velocità possibile. La velocità di spostamento deve essere pari a 4km/h nel caso di macchine cingolate e 8km/h per le macchine gommate. Questo test va ripetuto tre volte sia per la marcia avanti che per la marcia indietro.

Eseguita la misura del rumore emesso durante lo spostamento si passa alla valutazione della fase di carico, dove diventa preponderante il contributo del circuito idraulico. Anche in questo caso il motore viene mantenuto alla massima velocità ammessa dal costruttore, ma con il cambio in folle. La pala deve essere sollevata dalla posizione di viaggio fino al 75% dell’altezza massima, per poi essere riportata alla posizione iniziale. Il test deve essere eseguito tre volte.

Fig. 4 – Il backhoe loader durante una operazione di scavo.

L’ultima prova è quella relativa alla rumorosità emessa dal circuito idraulico durante la fase di scavo con il braccio posteriore. In questa prova il motore non deve essere mantenuto alla velocità massima, ma al regime di rotazione prescritto dal costruttore per questo tipo di operazione. La simulazione della fase di scavo deve avvenire alla massima velocità possibile, ma senza far intervenire né le valvole di massima, né facendo sbattere il braccio col terreno o pezzi della macchina. In tutti i casi previsti esistono delle formule matematiche che devono essere utilizzate per mediare il contributo delle diverse fasi alla determinazione della rumorosità complessiva della macchina.

Tutte le prove descritte fin’ora devono essere eseguite con la macchina scarica. Questo rappresenta un limite della normativa, ma probabilmente l’introduzione di questa genericità è dettata dalla volontà del legislatore di produrre una procedura facilmente adattabile a macchine di taglia diversa e che lavorano con materiali differenti (rifiuti, granaglie, rocce, ghiaia, ecc.)

Senza il marchio CE non si vende

La maggior parte delle macchine devono, per essere immesse sul mercato, soddisfare le prescrizioni sulla potenza sonora, incluse le procedure di valutazione della conformità, avere il marchio CE e l’indicazione del livello di potenza sonora garantito. Inoltre, ai fini della regolarità delle procedure, queste devono essere accompagnate dalla dichiarazione di conformità. Ne consegue l’enorme responsabilità, soprattutto dal punto di vista del costruttore, nell’apposizione, su ogni macchina e attrezzatura, della marcatura CE. La cura della “salute acustica” degli operatori e dei cittadini è un aspetto che non può essere in alcun modo trascurato, anche per mezzo di procedure complesse, ma efficaci, come quelle accennate in queste pagine.

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