Metodologia operativa per l'esecuzione di Studi di Impatto da Vibrazioni di nuove opere
Per impatto da vibrazioni di nuove opere s'intendono gli effetti indotti e le variazioni delle condizioni preesistenti preso determinati siti individuati come "ricettori sensibili" - variazioni dovute all'inserimento di nuove infrastrutture, opere, impianti, o attività in genere.
La documentazione relativa allo studio d'impatto da vibrazioni deve dunque caratterizzare appieno l'intervento che si propone di realizzare sotto il profilo delle emissioni di energia meccanica anche a breve, media o grande distanza.
A tale fine è stata elaborata ed affinata, nel corso di numerosi studi e progetti, una metodologia operativa tale da permettere una quantificazione previsionale degli effetti quanto più possibile dettagliata anche in funzione delle informazioni disponibili a riguardo della natura e consistenza dei terreni.
La notevole variabilità delle condizioni di propagazione dell'energia meccanica nei mezzi solidi non consente di utilizzare modelli previsionali di tipo generale come invece avviene per la propagazione del rumore.
Gli studi
di impatto da vibrazioni devono essere redatti elaborando di volta in volta un modello di calcolo adattato alle
caratteristiche del sito in oggetto.
Gli studi di impatto da vibrazioni redatti dallo Studio MRG si distinguono per una suddivisione tematica in
sezioni
così organizzate:
Studi di impatto da vibrazioni: suddivisione tematica
Palinsesto, caratteristiche del progetto, area di interesse, punti critici
In questa sezione viene descritto il palinsesto dei documenti tecnici che compongono lo studio d'impatto (relazioni, allegati, tavole, cartografia, etc...) e vengono brevemente sintetizzate le caratteristiche del progetto e del sito ove esso si inquadra che possono risultare significative od influenti. Sulla base di queste informazioni viene definita l'area di interesse per lo studio e vengono identificati i punti critici ove il potenziale impatto da vibrazioni dovrà essere quantificato.
Analisi delle Norme, individuazione dei parametri di riferimento
In questa sezione vengono analizzate le norme tecniche ISO-EN_UNI di riferimento per la valutazione delle vibrazioni: la legislazione italiana risulta infatti a tutt'oggi carente in materia di regolamentazione del disturbo da vibrazioni ed occorre fare riferimento alle sole norme tecniche.
Al fine di determinare i parametri di riferimento per il rispetto delle indicazioni normative vengono inoltre classificati tutti i siti individuati come "ricettori sensibili" in base alla loro destinazione d'uso (abitativa, commerciale, produttiva, etc...) e viene analizzata la documentazione disponibile a riguardo delle caratteristiche geomorfologiche dei terreni.
La classificazione del territorio dal punto di vista geologico (carta geologica d'Italia - scala 1:100.000 o 1:50.000) non fornisce normalmente informazioni di dettaglio sufficiente al la definizione delle caratteristiche dei siti: ai fini di una corretta caratterizzazione delle modalità di propagazione dell'energia nei terreni viene dunque richiesta una campagna di indagini comprensiva di carotaggi e prospezioni.
I sopralluoghi e le misurazioni sul campo presso l'area di studio sono atte a quantificare e caratterizzare:
- le modalità di propagazione dell'energia meccanica nell'area di interesse per mezzo di cadute di gravi (movimentati per mezzo di bracci meccanici o altro) e di misurazioni eseguite a diverse distanze dai punti di impatto al suolo.
- lo stato della componente vibrazioni nel periodo antecedente l'esecuzione delle nuove opere monitorando il livello e la composizione in frequenza dei segnali vibrazionali causati da eventuali sorgenti già esistenti.
- le caratteristiche dinamiche degli edifici e degli ulteriori "ricettori sensibili" che saranno sottoposti alle sollecitazioni vibratorie per mezzo di rilievi sugli elementi strutturali dei medesimi.
I rilievi vengono eseguiti per mezzo di sonde accelerometriche e di analizzatori di spettro che eseguono in tempo reale le analisi in frequenza permettendo ai tecnici operatori sul campo di verificare immediatamente la consistenza dei dati acquisiti. I segnali vibrazionali vengono eventualmente registrati per mezzo di registratori digitali DAT per possibili ulteriori analisi in sede di laboratorio.
I dati acquisiti presso le postazioni di misura sul campo vengono analizzati nel dettaglio ed i risultati sono successivamente sintetizzati in schede tecniche di misura al fine di essere facilmente consultabili.
Sulla base dei risultati dei rilievi effettuati sul territorio dai quali scaturiscono le caratteristiche dei terreni e delle risposte dinamiche degli edifici, è possibile ricavare un modello matematico di tipo analitico per mezzo del quale effettuare calcoli previsionali e simulazioni dello stato futuro della componente vibrazioni.
Il modello analitico viene ricavato con metodi matematici iterativi di ottimizzazzione progressiva applicati ai dati sperimentali (campioni discreti) al fine di ricavare la miglior funzione interpolante. Occorre notare che il metodo non applica metodi statistici (ex. regressioni lineari, etc...) ma ricostruisce dai dati sperimentali il modulo della funzione di trasferimento del sistema dinamico "terreno+edifici" individuando poli e zeri della funzione medesima.
L'individuazione di una funzione di trasferimento analitica che approssima i risultati scaturiti dai rilievi sperimentali permette di predisporre e tarare un modello previsionale del sistema al quale poter applicare come dato di ingresso lo spettro del segnale vibrazionale della sorgente sonora "nuovo impianto" e ricavare come uscita lo spettro di vibrazioni che si verificherà su ogni specifico ricettore sensibile studiato. La metodologia analitica permette inoltre di fornire una indicazione a riguardo della incertezza intrinseca della previsione giacché è noto lo scostamento dei dati sperimentali dal valore della funzione interpolante.
In questa sezione, sulla base delle modellizzazioni di cui alla fase precedente, vengono effettuate delle simulazioni per quantificare il livello di vibrazioni con la nuova sorgente in attività "a régime". I risultati dei calcoli vengono evidenziati in corrispondenza dei ricettori sensibili al fine di verificare presso ognuno di essi (a livello di calcolo previsionale) il rispetto o meno delle indicazioni delle normative tecniche.
In molte occasioni la redazione degli studi d'impatto avviene nelle fasi preliminari di progettazione ed i dati relativi alle emissioni di vibrazioni non sono disponibili. Lo Studio MRG dispone tuttavia di un'ampia banca dati di caratteristiche di emissioni di vibrazioni di sorgenti quali:
- Traffico stradale
- Traffico ferroviario
- Traffico di mezzi su ferro in aree urbane (tranvie, etc...)
- Impianti idroelettrici
- Attività artigianali di varia natura
- Attività industriali (meccaniche, chimiche, di stampaggio con presse e magli, etc...)
- Impianti tecnologici (macchine UTA, gruppi frigo, etc...)
- Impianti a ciclo continuo e discontinuo presenti negli edifici (autoclavi, ascensori, impianti idrici e termici, etc...)
- Macchinari da cantiere
I risultati scaturiti dalle proiezioni e dalle simulazioni effettuate con riferimento alle fasi di costruzione e di esercizio delle nuove opere vengono confrontati con i parametri indicati dalla normativa tecnica ed attinenti ad ogni specifico progetto e destinazione d'uso.
Si evidenziano così le potenziali criticità in termini di possibili superamenti dei limiti relativamente al disturbo alle persone ed ai possibili effetti sulle strutture edili.
Nei casi in cui i risultati indichino la presenza di significativi elementi di criticità lo studio d'impatto costituisce la base per individuare gli accorgimenti tecnici da porre in atto al fine di ottimizzare il progetto.