Il livello di esposizione sonora (SEL) è un parametro acustico per misurare l’energia totale di un evento sonoro, consentendo un confronto standardizzato degli eventi acustici e una valutazione del loro impatto sull’ambiente e sulla salute umana.
L’esposizione al suono, secondo la norma IEC 61672-1:2013, è definita come l’integrale temporale del quadrato di un segnale di pressione sonora ponderato in frequenza durante un intervallo di tempo o un evento stabilito di durata stabilita. È quantificato come
dove p(t) è il quadrato del segnale di pressione sonora ponderato A durante il tempo di integrazione T che inizia a t1 e termina a t2.
Il livello di esposizione sonora (SEL), indicato come LAE, è un parametro acustico utilizzato per misurare l’energia totale di un evento sonoro come se si verificasse in un secondo. Ciò rende possibile confrontare in modo standard eventi di rumore di diversa durata. Viene calcolato integrando il quadrato della pressione sonora ponderata A sulla durata dell’evento e quindi convertendolo in una scala logaritmica rispetto ad una pressione di riferimento.
Per spiegare i calcoli, SEL prende i livelli di pressione sonora ponderati A, li eleva al quadrato per ottenere la potenza sonora, somma questa potenza sull’intero evento per tenere conto dell’energia, quindi utilizza una pressione di riferimento per scalare il risultato in modo logaritmico. Questo processo produce un valore di decibel che riflette l’energia sonora cumulativa, rendendo più semplice confrontare un evento sonoro con un altro o valutarne il potenziale impatto rispetto alle normative sul rumore o agli standard sanitari.
Il livello di esposizione sonora (SEL) è una misura logaritmica dell’esposizione sonora rispetto a un valore di riferimento quadrato su un intervallo di tempo standardizzato, che consente il confronto di diversi eventi o intervalli. È espresso in decibel (dB) e calcolato utilizzando la formula:
Il livello di esposizione sonora (SEL) viene utilizzato principalmente per valutare eventi di rumore come il traffico, le ferrovie e le operazioni aeree piuttosto che il rumore sul posto di lavoro. SEL è prezioso nelle applicazioni di monitoraggio del rumore ambientale e per la conformità normativa nei sistemi di trasporto per misurare l’impatto degli eventi acustici sulle comunità e per guidare le procedure di abbattimento del rumore.
Ad esempio, nel monitoraggio del rumore aeroportuale, il SEL viene utilizzato per quantificare l’impatto acustico dei decolli e degli atterraggi degli aeromobili sulle aree circostanti. Allo stesso modo, nella pianificazione urbana, le misurazioni SEL aiutano a valutare gli effetti del rumore del traffico stradale o ferroviario sui residenti e nello sviluppo di barriere antirumore o altre strategie di mitigazione. Queste applicazioni sono essenziali per il mantenimento della qualità ambientale e per la salute e il benessere delle comunità colpite da tali eventi acustici.
SEL semplifica il confronto degli eventi acustici normalizzandoli su una durata temporale standard di un secondo, indipendentemente dalla durata effettiva dell’evento. Questa normalizzazione consente un confronto diretto del contenuto energetico di diversi eventi acustici. La ponderazione A regola il contenuto in frequenza del suono per adattarlo alla sensibilità dell’orecchio umano, rendendo il LAE una rappresentazione più accurata dell’impatto percepito del suono sugli esseri umani. Misurando l’energia acustica totale in questo modo, SEL fornisce un prezioso strumento per l’analisi del rumore, soprattutto in ambienti in cui sono presenti livelli di rumore intermittenti e fluttuanti.
Comprendere la pressione sonora, l’esposizione al suono, la potenza sonora e l’intensità del suono è fondamentale per comprendere i vari aspetti del suono e il suo impatto sull’ambiente e sulla salute.
La pressione sonora è l’effetto di un’onda sonora che provoca una fluttuazione della pressione ambientale di un mezzo come l’aria. È ciò che rileva l’orecchio umano e si misura in pascal (Pa). La pressione sonora viene misurata più comunemente nel campo dell’audio e dell’acustica per valutare il volume degli ambienti, dalle sale da concerto ai luoghi di lavoro industriali. Viene utilizzato per garantire che i livelli sonori siano entro limiti accettabili e legali, per progettare l’insonorizzazione degli edifici e per sviluppare apparecchiature audio di alta qualità.
La potenza sonora è una quantità specifica della sorgente che descrive l’energia sonora totale emessa da una sorgente per unità di tempo, indipendentemente dal suo ambiente, ed è misurata in watt (W). L’intensità del suono descrive il flusso di energia sonora attraverso un’unità di superficie in una direzione specifica, essenzialmente la velocità con cui viene trasmessa l’energia sonora, misurata in watt per metro quadrato (W/m²). La potenza sonora viene utilizzata nella produzione di macchinari e prodotti di consumo per caratterizzare e confrontare i livelli di rumore di diverse apparecchiature. Aiuta nella progettazione di macchine più silenziose e nell’applicazione della regolamentazione del rumore fornendo un modo standardizzato per documentare il volume intrinseco di una sorgente.
L’intensità sonora considera il trasferimento di energia in una particolare direzione e attraverso un’area specifica, fornendo informazioni su come l’energia sonora si propaga attraverso un mezzo. Descrive quanta potenza sonora passa attraverso un’unità di area (solitamente un metro quadrato) in una direzione specifica, ed è quindi una quantità vettoriale con magnitudo e direzione. Si misura in watt per metro quadrato (W/m²). Viene utilizzato nell’acustica architettonica per ottimizzare la progettazione degli ambienti e nell’industria automobilistica per identificare e ridurre al minimo il rumore indesiderato nelle cabine dei veicoli.
Il suono è un’onda vibrazionale che viaggia attraverso mezzi come aria, acqua o solidi ed è percepita dal sistema uditivo. È generato da oggetti vibranti ed è caratterizzato da proprietà come frequenza, ampiezza e lunghezza d’onda.
Mentre le onde sonore viaggiano, fanno oscillare le particelle nel mezzo, creando regioni di pressione più alta e più bassa. La frequenza di queste onde, ovvero il numero di cicli di pressione al secondo, si misura in hertz (Hz), mentre l’ampiezza, ovvero l’entità delle variazioni di pressione, è correlata al volume e si misura in decibel (dB). Queste proprietà costituiscono la base delle misurazioni acustiche, compresi i livelli di esposizione sonora.
La percezione del suono è il processo attraverso il quale il sistema uditivo umano interpreta e dà un senso al suono e svolge un ruolo cruciale nel contesto dei livelli di esposizione sonora (SEL). Implica la ricezione delle onde sonore da parte dell’orecchio e l’interpretazione di queste onde da parte del cervello come esperienze uditive distinte.
Il SEL è una metrica importante per comprendere come il suono viene percepito nel tempo. Rappresenta l’energia cumulativa di un evento sonoro, considerando sia l’intensità che la durata dell’esposizione. Poiché l’udito umano può essere compromesso dall’esposizione prolungata a livelli sonori elevati, anche se non estremamente forti, il SEL fornisce un modo per quantificare i potenziali impatti sulla salute dell’udito. Integra tutta l’energia del suono che raggiunge l’orecchio in un determinato momento, offrendo una misura più completa per valutare potenziali danni o disturbi causati dall’esposizione al rumore.
L’esposizione al suono si riferisce all’energia acustica complessiva ricevuta da un ascoltatore nel tempo, mentre l’esposizione al rumore si concentra specificamente su livelli sonori indesiderati o potenzialmente dannosi che potrebbero portare a effetti sulla salute, in particolare in contesti lavorativi.
Nel dettaglio, esposizione sonora è un termine ampio che comprende tutti i tipi di suono, compresi sia il rumore che i suoni desiderati, e può essere applicato a vari campi come l’acustica, il monitoraggio ambientale e l’audiologia. L’esposizione al rumore, tuttavia, viene utilizzata più frequentemente in contesti in cui il suono può avere implicazioni negative, come nella valutazione dei rischi per la salute dell’udito nei luoghi di lavoro. Una misurazione accurata dell’esposizione al rumore è essenziale per implementare strategie di protezione e garantire il rispetto delle norme di sicurezza che mirano a prevenire la perdita dell’udito indotta dal rumore e altri problemi di salute legati a livelli sonori eccessivi.
Il livello di esposizione sonora personale (PSEL) è un parametro chiave utilizzato per valutare il rischio potenziale di un individuo di danni all’udito dovuti al rumore sul posto di lavoro. Si tratta di un adattamento del livello sonoro continuo equivalente (LAeq) su una giornata lavorativa standard di otto ore, progettato per riflettere l’esposizione cumulativa piuttosto che i livelli di rumore istantanei. Nel calcolo del PSEL viene preso in considerazione il tempo effettivo di esposizione al rumore (T) oltre ad una durata di riferimento di otto ore (T0 = 28.800 secondi). La componente logaritmica nella formula tiene conto dei diversi tempi di esposizione scalando il livello di rumore continuo su un periodo di otto ore. Ciò significa che se un individuo è esposto al rumore per meno di otto ore, il livello di esposizione effettivo verrà aumentato nel calcolo PSEL per riflettere quello che sarebbe stato in una giornata di otto ore.
Il livello di esposizione al rumore su 8 ore, indicato come LEpd, è un parametro utilizzato nelle normative sul rumore professionale (ad esempio nel Regno Unito) per valutare l’esposizione al rumore dei lavoratori durante una giornata lavorativa standard. LEpd mira a garantire che i livelli di rumore a cui sono esposti i lavoratori non superino i limiti di sicurezza, riducendo il rischio di perdita dell’udito indotta dal rumore.
Il Livello di Esposizione LEX,8h si riferisce al livello di pressione sonora continua ponderata A misurato su una giornata lavorativa di 8 ore. È una media ponderata nel tempo che quantifica l’esposizione totale al rumore, adattandosi ai vari livelli di rumore durante la giornata lavorativa. Questa metrica è fondamentale per valutare l’esposizione al rumore occupazionale e determinare la conformità con le normative di sicurezza volte a prevenire la perdita dell’udito indotta dal rumore. Include tutti i rumori a cui è esposto un lavoratore, compresi i rumori continui, intermittenti e impulsivi, fornendo una misura completa del rischio di esposizione al rumore.
La dose di rumore in % è la dose di rumore ricevuta da un dipendente, espressa come percentuale dell’intera dose di rumore giornaliera consentita. Ad esempio, una dose massima ammissibile equivalente a 85 dB(A) su un periodo di 8 ore è pari al 100%.
Il livello sonoro continuo equivalente Leq è un parametro acustico che descrive l’energia media del livello di pressione sonora in un determinato periodo di misurazione. Si tratta quindi di un livello di rumore continuo e costante che possiede la stessa energia acustica di un livello di rumore fluttuante e variabile misurato nello stesso periodo.
LAV, simile a LEQ, è il livello medio di pressione sonora per un dato tempo di misurazione. Infatti Leq e Lav sono uguali quando il valore del tasso di cambio è 3. Il termine Lav viene utilizzato quando il valore del tasso di cambio è diverso da 3 dB. Tassi di cambio diversi vengono utilizzati per valutare l’impatto del rumore in base a varie normative o in diversi paesi.
La media ponderata nel tempo (TWA) è un parametro acustico per calcolare la media dei livelli di esposizione variabili durante la durata dell’esposizione. In ambito rumore e considerando un limite di esposizione di 85 dBA ed un tasso di cambio di 3 dB, il TWA si calcola con la formula:
TWA = 10,0 x logaritmo(D/100) + 85
La formula TWA fornita viene utilizzata per valutare l’esposizione al rumore professionale, tenendo conto delle variazioni dei livelli di rumore nel tempo e normalizzando tali variazioni in un unico valore medio per il confronto con i limiti di esposizione.
Il tasso di cambio è un fattore che determina quanto ridurre la durata dell’esposizione per ogni aumento del livello di rumore. Ad esempio, con un tasso di cambio di 3 dB, ogni aumento di 3 dB significa che il tempo di esposizione consentito dovrebbe essere dimezzato per mantenere lo stesso livello di rischio o esposizione.
Nell’UE e in molti altri paesi che utilizzano Leq come indicatore principale, il tasso di cambio è 3. In alcuni paesi (come gli Stati Uniti e alcune parti del Canada), è diverso ed è uguale a 5. Quando il tasso di cambio è 5, allora di Leq, si usa Lav.
Questo tasso di cambio di 5 dB consente un’esposizione più lunga al rumore continuo a livelli più elevati rispetto alla regola dei 3 dB, presupponendo che si verifichi un certo recupero dell’udito durante le interruzioni dell’esposizione al rumore. Nonostante inizialmente raccomandasse il tasso di cambio di 5 dB sulla base di dati limitati risalenti ai primi anni ’70, il NIOSH ha rivisto la sua raccomandazione al tasso di cambio di 3 dB dopo aver esaminato prove scientifiche più recenti. L’evoluzione del tasso di cambio di 5 dB è iniziata con il Comitato per l’udito, la bioacustica e la biomeccanica (CHABA) nel 1965, che mirava a valutare le esposizioni consentite a diversi tipi di rumore, portando alla definizione di criteri basati sulla sperimentazione di uno spostamento temporaneo della soglia .
Il livello di esposizione giornaliera al rumore, indicato come LEX,8h, rappresenta la media ponderata nel tempo dell’esposizione al rumore durante una giornata lavorativa standard di otto ore. Questa misurazione incorpora tutti i tipi di rumore sul posto di lavoro a cui è esposta una persona, compreso il rumore continuo, intermittente e impulsivo. Lo standard fa riferimento a una pressione sonora di base di 20 micropascal (μPa), che è la soglia generalmente accettata dell’udito umano.
Il livello di esposizione settimanale al rumore, rappresentato anche come LEX,8h ma spesso specificato per la durata settimanale, è la media dei livelli di esposizione giornaliera in una tipica settimana lavorativa di cinque giorni di otto ore. Questo concetto estende la media ponderata nel tempo per tenere conto dell’esposizione cumulativa durante la settimana.
Entrambe le misure seguono le linee guida della norma ISO 1999:1990, che fornisce una metodologia per determinare i potenziali danni all’udito indotti dal rumore nel contesto del rumore sul lavoro. Gli standard aiutano a valutare l’esposizione al rumore professionale e costituiscono la base per misure protettive per prevenire la perdita dell’udito dovuta al rumore sul posto di lavoro.
Il livello accettabile di esposizione al rumore in varie linee guida e regolamenti internazionali è generalmente centrato intorno a 85 dB(A) per una media ponderata nel tempo (TWA) di 8 ore, con un limite di picco di 140 dB(C) per prevenire danni immediati all’udito. Questi standard sono stabiliti per ridurre al minimo il rischio di perdita dell’udito e lesioni uditive nel corso della carriera di un lavoratore.
In diverse organizzazioni, come la Direttiva UE sul rumore, NIOSH, I-INCE, ACGIH e OSHA, i valori limite di esposizione e i valori di azione mirano a proteggere i lavoratori dagli effetti negativi del rumore. La Direttiva UE sul rumore fissa il massimo più rigoroso a un LEX di 8 ore di 87 dB(A), con valori di azione a 85 e 80 dB(A) per l’esposizione quotidiana. NIOSH e ACGIH raccomandano entrambi un limite di 85 dB(A) su un TWA di 8 ore, indicando un rischio significativo di deficit uditivo pari o superiore a questo livello per periodi prolungati. L’OSHA consente una soglia più elevata per l’esposizione continua a 90 dB(A) per un TWA di 8 ore ma richiede un’azione a 85 dB(A). Il consenso sul livello di pressione sonora di picco rimane coerente a 140 dB(C) in queste linee guida per prevenire danni acuti derivanti da forti rumori improvvisi. Nonostante lievi variazioni, questi valori riflettono una comprensione globale dell’importanza di gestire l’esposizione al rumore per salvaguardare la salute dell’udito.
I livelli stabiliti dalla Direttiva UE sul rumore 2003/10/CE per le esposizioni giornaliere e di picco al rumore sono specificati come segue:
L’Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) suggerisce un limite di esposizione per il rumore professionale. Il REL è fissato a 85 decibel, ponderato A, su una media ponderata nel tempo di 8 ore (85 dBA come TWA di 8 ore). Le esposizioni pari o superiori a questo livello sono considerate pericolose.
Il NIOSH ha individuato un rischio pari a circa il 19% di problemi uditivi per i lavoratori esposti a 85 dB(A) in un periodo di 30 anni. Ciò si basa su una revisione completa dei dati, compresi i criteri del 1972 per l’esposizione professionale al rumore.
I datori di lavoro sono tenuti a valutare l’esposizione al rumore quando l’esposizione al rumore media ponderata nel tempo (TWA) di un lavoratore su 8 ore raggiunge o supera 85 dBA, in conformità con la misurazione standard nazionale americana dell’esposizione al rumore professionale, ANSI S12.19-1996. Questa valutazione deve essere effettuata senza considerare l’effetto dei dispositivi di protezione dell’udito.
L’Istituto Internazionale di Ingegneria del Controllo del Rumore (I-INCE) raccomanda un limite superiore per l’esposizione al rumore professionale di 85 dB(A) per un turno di lavoro di 8 ore per ridurre al minimo il rischio di danni all’udito. Inoltre, consiglia un livello di pressione sonora di picco di 140 dB(C) per prevenire danni immediati all’udito dovuti a rumori improvvisi e intensi.
La Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH) raccomanda che l’esposizione dei lavoratori al rumore non superi gli 85 decibel, ponderati A (dBA), nell’arco di una giornata lavorativa di otto ore per prevenire la perdita dell’udito. Questo limite si basa su un tasso di cambio di 3 dB, il che significa che per ogni aumento di 3 dB del livello di rumore, la durata di esposizione consentita viene dimezzata. Gli OEL si concentrano sui livelli di rumore attraverso frequenze vocali critiche di 500, 1000, 2000 e 3000 Hz, con l’obiettivo di limitare la perdita dell’udito indotta dal rumore a 2 dB(A) in 40 anni. Per le valutazioni dell’esposizione al rumore, l’ACGIH prevede l’utilizzo di strumenti conformi alle norme IEC, impostati sulla scala ponderata A.
L’OSHA ha stabilito limiti di esposizione al rumore professionale per ridurre al minimo il rischio di perdita dell’udito e altri effetti avversi derivanti dal rumore eccessivo sul posto di lavoro, come delineato nei regolamenti OSHA 29 CFR 1910.95. Il limite di esposizione al rumore consentito dall’OSHA per il rumore continuo per un periodo di 8 ore è un TWA di 90 decibel sulla scala ponderata A (dBA). Inoltre, il livello di azione al quale i datori di lavoro devono implementare un programma di conservazione dell’udito è un TWA di 8 ore di 85 dBA. 115 dBA SPL e 140 dBA sono livelli limite per il rumore impulsivo di breve durata.
La valutazione dell’esposizione al rumore è il processo di misurazione o stima dell’intensità e della durata del rumore a cui sono esposti gli individui al fine di valutare il potenziale di danni all’udito o altri effetti sulla salute. Questo processo spesso comporta l’uso di fonometri, dosimetri e analizzatori di frequenza per raccogliere letture accurate dell’ambiente acustico ed è un passaggio fondamentale nell’implementazione di programmi efficaci di controllo del rumore e di conservazione dell’udito.
La valutazione quantifica tipicamente i livelli di rumore in termini di decibel (dB), con una ponderazione A (dBA) applicata per riflettere la risposta dell’orecchio umano a frequenze diverse. Le medie ponderate nel tempo (TWA) vengono calcolate per determinare l’esposizione media durante un turno di lavoro, considerando i diversi livelli di rumore e tempi di esposizione. I dati raccolti consentono ai datori di lavoro e ai funzionari della sicurezza di confrontare i livelli di rumore misurati con i limiti normativi e le linee guida per decidere se sono necessarie misure di protezione, come l’uso di dispositivi di protezione dell’udito, cambiamenti nelle pratiche di lavoro o controlli tecnici. L’obiettivo della valutazione dell’esposizione al rumore è identificare i livelli di esposizione rischiosi, prevenire la perdita dell’udito e garantire un ambiente di lavoro sicuro e sano.
Un fonometro Leq è un tipo di strumento integrato di misurazione del suono progettato per misurare il livello medio di pressione sonora in un periodo di tempo specificato. I fonometri Leq vengono utilizzati per valutare, tra le altre applicazioni, il potenziale danno del rumore all’udito umano, in particolare nelle valutazioni del rumore professionale e ambientale. Un livello sonoro Leq professionale ha caratteristiche come la ponderazione della frequenza (ad esempio, ponderazione A o ponderazione C) e l’intervallo di integrazione Leq selezionabile (ad esempio 1 minuto o 1 ora).
Un dosimetro di rumore è il dispositivo preferito per misurare l’esposizione al rumore di un lavoratore in situazioni in cui i livelli di rumore non sono costanti, contengono componenti impulsive, o quando il lavoratore non è fermo ma si muove frequentemente durante il turno di lavoro. Ciò contrasta con l’uso di un fonometro, che è più facile da usare per livelli di rumore continui quando il lavoratore rimane nello stesso posto.
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