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“Controllo del rumore delle linee di packaging mediante interventi sull’acustica ambientale”
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Argomenti
  • Propagazione del suono in ambienti confinati
  • La teoria di Sabine – campo semiriverberante
  • Il Fattore di Correzione Ambientale K2
  • Risultati di misure sperimentali
  • Una nuova formulazione per stimare l’effetto dell’ambiente e la sua possibile riduzione


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Propagazione del suono negli ambienti confinati
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Ambiente chiuso: generalità
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Meccanismi di propagazione del suono nelle sale
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Campo riverberante & semiriverberante:
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Campo libero:
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Campo riverberante:
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Campo semiriverberante (1):
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Campo semiriverberante (2):
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Distanza Critica
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Distanza Critica
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Tempo di riverbero (1):
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Tempo di riverbero (2):
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La formula di Sabine
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Il Fattore di Correzione Ambientale K2
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Fattore Correzione Ambientale K2
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Fattore Correzione Ambientale K2
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Risultati di misure sperimentali
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Tipici ambienti da industria del packaging
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Tipici ambienti da industria del packaging
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Tipici ambienti da industria del packaging
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Misura del livello sonoro a varie distanze
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Misura del livello sonoro a varie distanze
25
Misura del livello sonoro a varie distanze
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Misura del livello sonoro a varie distanze
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K2 in funzione della distanza
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K2 al posto operatore (superf. S’)
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Fatti Accertati
  • I capannoni per il packaging hanno un “effetto ambientale” molto maggiore di quello previsto dalle formule teoriche, anche a brevissima distanza dalle sorgenti sonore
  • Questo spesso non viene riconosciuto dal committente, che contesta le macchine in quanto apparentemente troppo rumorose (ed invece e’ colpa del SUO ambiente)
  • Solo una misura diretta del fattore di correzione ambientale consente di quantificare questo effetto
  • In presenza di valori elevati di K2, ci si può attendere una riduzione cospicua di livello sonoro grazie ad un trattamento ambientale di tipo fonoassorbente


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Misura sperimentale diretta di K2
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Tecniche di misura
  • Il metodo di elezione consiste nel misurare due volte la potenza sonora di una macchina per il packaging, impiegando anzitutto il metodo “classico” (pressione sonora, mediante ISO 3744 o 3746) e senza applicare alcun K2
  • La misura viene poi ripetuta con il metodo intensimetrico (ISO 9614/3), che elimina automaticamente K2 dal risultato
  • Solo una misura diretta del fattore di correzione ambientale consente di quantificare questo effetto
  • La differenza fra i due livelli di potenza così misurati fornisce il K2 sulla superficie di misura S’ (solitamente ad 1m dalla macchina, quindi coincidente con la misura al posto operatore).
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Tecniche di misura
  • In alternativa, si può operare la misura con una sorgente sonora artificiale, di cui sia già nota la potenza sonora (da misure intensimetriche o da test in laboratorio), su cui viene applicata una misurazione in pressione secondo ISO 3744/3746, utilizzando una superficie di inviluppo S’ corrispondente a quella della macchina da packaging reale
  • La tecnica della sorgente artificiale ha il vantaggio di poter essere impiegata anche prima dell’installazione della macchina in linea.
  • Non è invece possibile stimare il valore di K2 utilizzando le formule contenute nelle norme ISO 3744 – ISO 3746, in quanto le stesse sono basate sulla formula di Sabine, che in questi ambienti non funziona.
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La norma EN 415-9:2009
Safety of packaging machines. Noise measurement methods for packaging machines, packaging lines and associated equipment, grade of accuracy 2 and 3
  • Questa norma riconosce per la prima volta le peculiarità acustiche degli ambienti per le macchine da “packaging”
  • Essa consente il tradizionale calcolo di K2 con le relazioni di Sabine nel caso di ambienti compatti
  • Prevede viceversa la misura sperimentale di K2 con il metodo della sorgente artificiale in caso di locali “bassi e vasti”
  • Ed in ogni caso la distanza sorgente-ricevitore viene definita come:

                                           e porta dunque a valori di K2 molto + grandi


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La norma EN 415-9:2009
  • In ambienti industriali bassi e vasti, (quindi campo NON diffuso) con valore di K2 elevato, la metodica da utilizzare è la misura intensimetrica di Lw, seguita dalla EN ISO 11203 per la stima del Lp al posto operatore


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La norma EN 415-9:2009
  • In ogni caso, la superficie di misura S’ è un inviluppo “stretto” della sagoma della macchina, ad 1m di distanza dalla stessa. Questo differisce sia dalla norme della serie 11200, sia da quelle per la misura del Lw (serie ISO 3740)
  • E la distanza effettiva sorgente-posto operatore è definita sulla base di tale sup. di inviluppo:


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Esempio 1 – misura intensimetrica
su una macchina
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Esempio 2 – misura con superficie di inviluppo attorno a sorg. artificiale
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Stima di K2 con una nuova formula semiempirica
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La formula di Farina/Fornari
  • Dall’analisi di decine di misurazioni sperimentali di K2 effettuate in linee di packaging è emersa la possibilità di “fittare” i dati con la seguente formula:
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La formula di Farina/Fornari
  • Dall’analisi di decine di misurazioni sperimentali di K2 effettuate in linee di packaging è emersa la possibilità di “fittare” i dati con la seguente formula:
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Verifica di K2 in funzione della distanza
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Stima dell’efficacia di un trattamento ambientale
  • La formula di Farina/Fornari consente una facile stima del beneficio ottenibile da un trattamento ambientale
  • Si ipotizza un ambiente con queste caratteristiche:




  • Si calcola ora la differenza fra i valori di K2 dell’ambiente originale, e dello stesso dopo il trattamento ambientale fonoassorbente
  • Il calcolo viene effettuato due volte, con la formula di Sabine e con la formula di Farina/Fornari
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Stima dell’efficacia di un trattamento ambientale
  • La formula di Farina/Fornari mostra una efficacia molto maggiore del trattamento fonoassorbente: a 10m sono 5.7 dB(A) di riduzione anziché
    1.7 dB(A) previsti dalla formulazione semiriverberante secondo Sabine
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Conclusioni
  • L’uso della formulazione di Sabine ha portato in passato a gravi problemi all’industria del packaging
  • Oggi però la nuova norma EN 415-9:2009 consente di affrontare correttamente il problema dell’effetto-ambiente
  • Sono disponibili ed ormai ampiamente collaudate tecniche di misura diretta del fattore di correzione ambientale
  • Oppure si può usare la formula di Farina/Fornari per una stima ragionevolmente accurata di K2.
  • Emerge così che per la riduzione del rumore nelle linee di packaging si possono ottenere risultati insperati mediante trattamenti ambientali fonoassorbenti
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Ringraziamenti
  • La ricerca sulle caratteristiche ambientali degli ambienti per il packaging è stata supportata economicamente e tecnicamente da Simonazzi SpA (oggi SIDEL), grazie al determinante apporto di Giorgio Fornari
  • L’attività normativa culminata nell’approvazione della norma EN 415-9:2009 ha avuto successo solo grazie al fattivo apporto del working group italiano costituito presso l’UCIMA, e coordinato dall’infaticabile Mirco Finotto della GD di Bologna