Appunti di Costruzioni navali 3 - da lezione 23 a 24

IMPATTO ACUSTICO DELLA NAVE VERSO L'ESTERNO

Propagazione in aria: abbiamo una sorgente che irradia anche verso l'esterno in aria. La cosa non ha tanto importanza quando la nave è in mezzo al mare (in questo caso non ci sono riceventi) ma ha importanza quando abbiamo a che fare con la navigazione lungo la costa (ci possono essere delle situazioni in cui la nave deve passare attraverso dei canali) oppure quando la nave si sta avvicinando al porto.

I riceventi sono le persone che abitano in queste zone.

Come sorgente di rumore aereo, la nave può essere erigibile in maniera diversa a seconda della condizione operativa:

• se sta navigando lungo la costa
• se sta manovrando per entrare o uscire dal porto
• nave ferma in porto (può produrre rumore attraverso gli apparati di bordo oppure per carico e scarico)

Nel caso di nave in navigazione, le sorgenti che possono erigere rumore sono:

• Fumaiolo (punto dove l'apparato motore è in comunicazione con l'esterno)
• Impianto di...

ven lazione dell'apparato motore o di altri locali. La complicazione ulteriore è che l'intera sorgente nave si sposta, per cui la sua cara erizzazione può non essere così semplice. Quando una nave sta manovrando la complicazione è che i motori si trovano in condizioni non stazionarie (non sono a regime), ci possono essere delle eliche di prora che fanno rumore (sono specifiche della fase di manovra), inoltre possono essere in funzione argani, salpa ancore ecc. Dalla figura seguente si nota come la nave in manovra sia molto vicina alle case, quindi si hanno dei requisiti di emissione di rumore. Nave ferma in porto: nel porto di Voltri ci sono stati dei problemi di lamentele quando una particolare nave andava a dormeggiarsi nella posizione cerchiata in basso a sinistra. Le lamentele arrivavano da case che erano posizionate ad una distanza di 1.5 km dalla nave. Quindi il problema non è legato necessariamente ad una vicinanza in senso stretto ma al fatto che ci.sia un percorso di trasmissione efficace di rumore aereo. La parte di rumore dovuta alle operazioni di carico e scarico è specifica sul tipo di nave (quindi dipende dalle operazioni specifiche di carico e scarico). Ci sono rumori da parte dei container che vengono presi a bordo e appoggiati sul camion o viceversa. Ci sono operazioni di carico e scarico di veicoli che producono dei rumori specifici sulla rampa di accesso ecc. Per una nave di trasporto alla rinfusa c'è il rumore prodotto dal nastro trasportatore che porta minerale e lo immette nella stiva. Se si considera la nave in porto, solitamente, si cerca di caratterizzare l'emissione della nave in quanto tale (ovvero con i suoi apparati di bordo, ad esempio generatori, ventilatori) ma si tende a separare il rumore dovuto al carico. Bisogna definire gli obiettivi del controllo, ovvero dobbiamo stabilire una grandezza per determinare se una nave fa troppo rumore oppure no. Uno dei modi di quantificare il rumore abbiamo

visto che è considerare un rumore equivalente, ovvero mediare su lunghe durate il rumore prodotto da una certa sorgente. quella riportata è una formula che cerca di mediare il rumore nelle varie fasi della giornata (di giorno, di sera o di notte), dando un peso diverso alle varie fasi (un rumore di notte dà più fastidio che un rumore di giorno). Questo è un modo di quantificare il rumore di impianti industriali (impianti industriali che vanno avanti per giorni e giorni ininterrottamente), quindi il significato della media è chiaro. Nel caso della nave, che ad esempio sta in porto mezza giornata, è più difficile utilizzare indicazioni di questo genere. C'è quindi il problema di come quantificare il fastidio. Inoltre si deve caratterizzare l'emissione della nave. Per le navi da carico per navigazione oceanica non c'è uno standard, c'è invece una normativa che riguarda le navi per il trasporto su canali interni.

(acque interne). In Italia abbiamo poco trasporto di questo tipo, ma nel Nord Europa ci sono diverse vie di navigazione, fiumi o canali. Per queste particolari situazioni c'è un modo particolare di quantificare l'emissione acustica. Se andiamo a vedere da un punto di vista numerico come avviene la propagazione di rumore dalla nave, ci si accorge che ci sono degli aspetti da tenere sotto controllo. Uno di questi aspetti riguarda il fatto che, se andiamo a misurare a bordo, se ci si mette molto vicini all'amurata a bordo si sentono poco le sorgenti messe sul ponte, ovvero c'è una sorta di zona d'ombra nella quale se si va a misurare la misurazione del rumore è falsata poiché il rumore è schermato dalla presenza della nave stessa. Ci sono quindi dei problemi a eseguire delle misure in prossimità della nave perché potrebbero non essere rappresentative. Questo fenomeno si rifà alla questione del porto di Voltri. In quel caso

L'impatto dell'emissione veniva valutato sopra o verso l'alto (in posizione sopraelevata rispetto alla nave), in questo caso quindi non c'erano vantaggi dovuti alla schermatura a bordo. Uno dei modi di caratterizzare la sorgente nave è quello di considerarla come una grande sorgente e di quantificare la potenza sonora complessivamente emessa dalla nave, racchiudendo la nave in una specie di superficie di controllo ideale sulla quale andare a fare delle misure per quantificare l'emissione globale. Una via di mezzo è quella di fare delle misure su delle superfici non proprio chiuse intorno alla nave ma che consentono di caratterizzare l'emissione in una direzione (verso il fianco della nave). Non ci sono delle normative specifiche su come fare queste misurazioni o stabilire dei limiti sulle misurazioni. L'idea di andare a misurare il rumore su superfici che racchiudono la nave è valida se la nave è ferma, sì la nave si sta muovendo.

la situazione si complica. Ci sono degli standard che consentono di caratterizzare una sorgente in movimento, nessuno di questi riguarda le navi.

Ci sono degli standard che riguardano la caratterizzazione della nave che si muove su un canale.

C'è uno standard ISO che riguarda le imbarcazioni da diporto (si misura il rumore al passaggio di un'imbarcazione da diporto).

Ci sono degli standard che riguardano i treni (i treni hanno la semplificazione che si sa precisamente da dove passano, quindi si misura facilmente la distanza a cui ci si trova dalla sorgente per non ricevere troppo rumore).

Vediamo dei disegni relativi allo standard per le imbarcazioni da diporto.

Bisogna trovarsi ad una distanza di circa 25 m (+ o - 2m) dal passaggio dell'imbarcazione.

Ci si deve trovare ad una certa altezza dal pelo libero, si può quindi caratterizzare, dal punto di vista acustico, il passaggio dell'imbarcazione.

Si possono fare le stesse misurazioni per un treno. Ci sono

misure effe uate a diverse altezze percara erizzare l'emissione in diverse direzioni. La sorgente è sempre la nave, il percorso di trasmissione passa a raverso l'acqua, il ricevente è la faunamarina. Il principio ispiratore di analisi di questo genere e l'impa o ambientale sulla fauna marina e inpar colare sui mammiferi marini, che hanno un apparato udi vo par colarmente evoluto e fanno un usopar colare dei segnali acus ci.Avendo a che fare con specie diverse e non umane il problema della percezione del rumore è piùcomplicato da definire, abbiamo visto infa che per l'orecchio umano ci sono delle curve che descrivono, inmaniera sta s ca, qual è la sensibilità dell'orecchio umano. Ricavare le stesse curve per altre specie è piùdifficile, è possibile so oponendo un animale ha un rumore quan ficato e misurare la sua a vità cerebralein maniera tale da capire cosa sta sentendo di quel rumore.voi è comunque un'operazione più complicata rispetto agli umani. Ovviamente questo è facile per animali di una piccola taglia, non di certo per una balena. Oltre a questo c'è il problema della propagazione. Per misurare il rumore irradiato in acqua si calano degli idrofoni in mare da una apposita imbarcazione, si fa passare la nave di cui si vuole misurare il rumore avanti e indietro diverse volte a diverse distanze e si misura il rumore irradiato in acqua. Ci sono degli standard di misura che prescrivono: - dove mettere gli idrofoni - quando metterli - a che distanza far passare la nave ecc. Tali standard non trovano un'applicazione molto frequente. Chi si è occupato di questo problema in maniera molto dettagliata sono le navi militari, per le quali la segnatura acustica è molto importante poiché consente di riconoscere a grande distanza una nave. La segnatura acustica rende particolarmente vulnerabile una nave militare, per questo.si cerca di rendere il più acusticamente invisibile la nave. Bisogna anche sincronizzare la misura con la posizione della nave, questo viene registrato attraverso GPS, quest'ultimo misura la posizione dell'idrogeno e la posizione della nave in maniera da avere una percezione precisa della posizione relativa fra le due componenti. C'è il problema della caratterizzazione della trasmissione. Se si parla di propagazione a lunga distanza ci sono degli effetti che riguardano: - riflessione del segnale (emesso dalla nave) sulla superficie - riflessione del segnale dal fondo - riflessione del segnale dai vari strati del fondo La trasmissione in acqua a breve distanza, come nelle prove di caratterizzazione del rumore delle navi, non risente di questo fenomeno. La trasmissione dipende anche dal profilo di velocità del suono in acqua. L'acqua non è un elemento uniforme, ovvero la variazione di densità, salinità e (soprattutto) temperatura infunzione della profondità inducono delle proprietà diverse nella propagazione del suono. Possono avvenire dei fenomeni strani come la formazione di una specie di canale di trasmissione limitato verticalmente in cui il suono si propaga particolarmente bene, mentre al di sopra o di questo canale viene in qualche maniera schermato (i sommergibili utilizzano molto questi fenomeni per cercare di rendere il più invisibile possibile l'unità). Ci sono delle simulazioni che cercano di prevedere qual è l'influenza di un certo traffico navale in una certa zona (si parla quindi di chilometri, range in cui questi fenomeni sono non trascurabili), in questo caso la modellazione della propagazione deve tener conto di questi fattori:

• quanto suono si riflette dalla superficie
• come è fatto il fondo (sabbioso, roccioso ecc)
• variazione della velocità del suono in acqua all'aumentare della profondità

Ci sono anche dei modelli di propagazione.

più spesso complica sui quali non si entra in dettaglio:

Ci sono Dei da disponibili anche in