UNIVERSITA ROMA TRE in collaborazione con EUROACUSTICI. CORSO di formazione per Tecnico Competente in Acustica Ambientale

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1 UNIVERSITA ROMA TRE in collaborazione con EUROACUSTICI CORSO di formazione per Tecnico Competente in Acustica Ambientale A.A Comitato organizzativo e scientifico - Direttori del Corso: - prof. arch. Francesco Bianchi - Prof. Associato di Fisica Tecnica, Facoltà di Architettura, Università di Roma Tre. - prof. G. Mario Mattia - Specialista certificato in Acustica, Presidente Euroacustici, prof. a contratto, Facoltà di Medicina. Università Tor Vergata Roma REQUISITI ACUSTICI DEGLI EDIFICI TESINA DEL CORSO Matteo GIULIANI Emidio PETRUCCI Claudio VALERI Normativa Metodi di calcolo Accorgimenti Esempio di Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche 1

2 INDICE 1 INTRODUZIONE.3 2 CONCETTI BASE DI ACUSTICA Il suono e la sua percezione Propagazione del rumore all'interno degli edifici NORMATIVA DI RIFERIMENTO Normativa nazionale Normativa europea Elenco normative tecniche GRANDEZZE CARATTERISTICHE Isolamento acustico e potere fono isolante Livello di rumore da calpestio Indici di valutazione Grandezze normalizzate Misure in opera e misure in laboratorio - Grandezze apparenti Tempo di Riverbero (T60) 13 5 ISOLAMENTO ACUSTICO PER VIA AEREA Calcolo dell'indice di valutazione del potere fonoisolante (R w ) Calcolo dell'indice di valutazione del potere fonoisolante apparente (R' w ) a Calcolo semplice b Calcolo in frequenza c Metodo semplificato d Suggerimenti ISOLAMENTO ACUSTICO AL CALPESTIO TRA AMBIENTI SOVRAPPOSTI Calcolo semplice Calcolo in frequenza Suggerimenti ISOLAMENTO ACUSTICO DI FACCIATA Calcolo semplice Calcolo in frequenza Suggerimenti IMPIANTI Impianto a funzionamento discontinuo Impianto a funzionamento continuo Suggerimenti TEMPO DI RIVERBERAZIONE ALLEGATO 1: ESEMPIO DI RELAZIONE CALCOLO

3 1. INTRODUZIONE Nella progettazione e realizzazione di ambienti abitativi con interventi di: nuova costruzione compresi gli ampliamenti; ristrutturazione edilizia limitatamente ai casi di demolizione e ricostruzione, e ai casi di ristrutturazione globale; risanamento conservativo con contestuale cambio di destinazione d uso; devono essere preventivamente valutate le caratteristiche dei materiali utilizzati in modo da avere una adeguata protezione acustica degli ambienti dal rumore di calpestio, dal rumore prodotto da impianti o apparecchi installati nell immobile, dai rumori provenienti da sorgenti esterne al fabbricato, dai rumori o dai suoni aerei provenienti da alloggi o unità immobiliari contigui e da locali o spazi destinati a servizi comuni. Alla richiesta di permesso di costruire o alla denuncia di inizio attività, per la realizzazione di un intervento edilizio ricadente in una delle tipologie sopra elencate, deve essere allegata una dichiarazione a garanzia del rispetto dei requisiti acustici passivi. Preliminarmente al rilascio del permesso di costruire dovrà essere prodotta una relazione tecnica che valuti, sulla base delle caratteristiche progettuali dell opera presentata, i parametri di cui alla tabella B dell allegato A del D.P.C.M. 05/12/1997, confrontandoli con i valori limite fissati dalla tabella stessa. I contenuti minimi di tale relazione saranno costituiti da: - Relazione tecnica e di calcolo, atta a dimostrare il rispetto delle norme UNI EN 12354, nonché degli obiettivi di qualità ACUSTICA richiesti dalla Committenza. A cura del tecnico potranno essere verificati tutti i locali, ovvero parte di questi, ma le conclusioni analitiche dovranno evidenziare in maniera chiara e inequivocabile che seguendo le indicazioni progettuali saranno verificati i valori imposti. - Elaborati grafici costituiti da PLANIMETRIE, e SEZIONI se necessarie, particolari costruttivi, in appropriato formato, che EVIDENZINO gli interventi previsti ai fini del rispetto della normativa e degli eventuali criteri di qualità definiti dal Committente, in ambito di ACUSTICA EDILIZIA ed in particolare: 3

4 o Partizioni verticali, sia di separazione, sia di facciata o Partizioni orizzontali : solai e coperture o Attraversamenti di impianti, nonché isolamento di tubazioni, ecc. Negli elaborati dovranno essere evidenziate le tipologie edilizie sulle quali interviene progettualmente il tecnico. Specifiche/Schede tecniche per silenziatori, materiali fonoassorbenti e/o fonoisolanti, prodotti antivibranti per macchinari e impianti, particolari materiali edili, prodotti resilienti vari e per riduzione del rumore di calpestio, ecc. DEFINIZIONE Ai fini della Legge 26 ottobre 1995 n. 447 è definito TECNICO COMPETENTE IN ACUSTICA AMBIENTALE una figura professionale idonea ad effettuare misurazioni, verificare l ottemperanza ai valori definiti dalle vigenti norme, redigere piani di risanamento acustico, svolgere le relative attività di controllo. 4

5 2. CONCETTI BASE DI ACUSTICA Prima di entrare nella descrizione dei fenomeni che regolano la propagazione del rumore all'interno delle strutture edilizie sarà utile fornire un breve cenno ad alcuni concetti base di acustica legati alla percezione umana al rumore. 2.1 Il suono e la sua percezione Il fenomeno acustico, consiste in una perturbazione della pressione atmosferica di carattere oscillatorio che si propaga attraverso un mezzo elastico (gas, liquido o solido). Tali perturbazioni possono venir generate da vibrazioni meccaniche e/o turbolenze aerodinamiche. Le oscillazioni sono caratterizzate, oltre che dalla loro ampiezza, anche dalla loro rapidità o frequenza. Solo un campo definito di ampiezze e frequenze può diventare ciò che noi comunemente sperimentiamo come suono. Possiamo pertanto affermare che una sorgente sonora è un fenomeno fisico che, attraverso le vibrazioni meccaniche o la turbolenza dell'aria, genera dell'energia acustica nel campo di frequenze e ampiezze udibili. Per quantificare il tipo di risposta umana all'energia sonora, in termini di sonorità, di disturbo e di rischio, occorre misurare la pressione sonora, la quale è di per sé relativamente facile da misurare, poiché le variazioni di pressione sul timpano, che vengono percepite come suono, sono le stesse variazioni che agiscono sul diaframma del microfono di un fonometro, consentendone la misura. L'orecchio umano è un organo sensibile a variazioni di pressione sonora comprese fra i 0, Pa (20 μpa) e 100 Pa, in una gamma di frequenze comprese fra 20 Hz e Hz. Le grandezze acustiche sono espresse in decibel (db). Il decibel non è un'unità di misura, ma un'unità di relazione logaritmica. Più precisamente, il livello della pressione sonora, espresso in db, è uguale a: LP = 20 log p/p 0 db dove p è la pressione acustica misurata e p 0 è la pressione di riferimento, pari a 20 μpa. Il valore di riferimento (20 μpa), corrisponde al valore della pressione sonora minimo, percepito da un individuo normoudente alla frequenza di 1000 Hz, ossia 0 db. Ciò nonostante, non è sufficiente considerare esclusivamente il livello della pressione sonora, in quanto il nostro apparato uditivo presenta una diversa sensibilità ai suoni caratterizzati da una diversa 5

6 composizione in frequenza; ossia ha una sensibilità maggiore alle alte frequenze ed una minore a quelle basse. Nella tecnica fonometrica è perciò impiegato un filtro che simula tale risposta, indicato come curva di ponderazione "A". Tale curva è stata ottenuta a seguito di alcune indagini condotte su differenti gruppi di popolazione, distinti per età e sesso, che hanno portato all'individuazione delle "proprietà medie" dell'orecchio; in particolare, la curva "A" approssima l'inverso della isofonica a 40 phon (il phon è l'unità di misura del livello di intensità soggettiva del suono). I risultati di tale sperimentazione sono riportati nella famiglia di curve isofoniche normalizzate dalla ISO 226, indicata di seguito. Audiogramma normale secondo la norma ISO Propagazione del rumore all'interno degli edifici I rumori possono trasmettersi sia per via aerea che per via solida. Nel primo caso, il rumore si propaga nell'aria senza incontrare ostacoli solidi (ad es. condotte d'aria o aperture) mentre, nel secondo caso, la propagazione avviene attraverso le strutture solide dell'edificio, tramite vibrazioni elastiche. Quindi negli edifici il rumore non si trasmette solo attraverso la struttura di separazione tra gli ambienti considerati, la propagazione del suono avviene anche tramite le strutture laterali. Di norma, la trasmissione del rumore attraverso due ambienti interessa entrambi i meccanismi anche se, per ciascun componente edilizio, bisogna distinguere tra: 6

7 Trasmissione diretta: quando la trasmissione del rumore nell'ambiente ricevente avviene attraverso il solo elemento strutturale considerato (parete divisoria o solaio); Trasmissione laterale: quando la trasmissione del rumore nell'ambiente ricevente avviene attraverso gli altri elementi strutturali adiacenti a quella considerata. Se consideriamo ad esempio la propagazione del suono tra due locali confinanti possiamo individuare tredici percorsi di trasmissione di cui uno diretto (attraverso il divisorio in esame) e dodici di trasmissione laterale (tre per ogni lato della parete). Nella figura seguente vengono raffigurati il percorso diretto (Dd) e i tre percorsi laterali (Ff, Fd, Df) per uno dei lati dell elemento divisorio dove: D: elemento divisorio lato locale sorgente d: elemento divisorio lato locale ricevente F: struttura laterale lato locale sorgente f: struttura laterale lato locale ricevente Locale sorgente Locale ricevente Lo stesso tipo di considerazione ovviamente può essere fatto per la trasmissione dei rumori di calpestio. I suoni si propagano sia attraverso il solaio in esame che attraverso le pareti laterali. Risulta pertanto evidente che l'isolamento acustico di pareti, infissi od altro, certificato attraverso misurazioni di laboratorio, offrono un valore che, nella maggior parte dei casi, è notevolmente superiore a quello ottenibile in opera, a causa della mancanza di trasmissione laterale del rumore attraverso i diversi percorsi strutturali ed aerei presenti all'interno di un edificio. 7

8 3. NORMATIVA DI RIFERIMENTO 3.1 Normativa nazionale In generale a livello nazionale, per quanto riguarda l'acustica Ambientale vige la "Legge Quadro sull'inquinamento acustico" (Legge 26 ottobre 1995 n. 447) che stabilisce i principi fondamentali in materia di tutela dal rumore prodotto dall'ambiente esterno e dall'ambiente abitativo, ai sensi dell'art. 117 della Costituzione e il suo decreto attuativo DPCM "Determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore". Questo decreto fissa i limiti di rumore generato dalle sorgenti sonore. Vengono disciplinati i valori limite di emissione, immissione, attenzione e qualità del rumore secondo tabelle che si rifanno alla classificazione acustica del territorio comunale. È proprio in base a questi limiti che sono redatte le valutazioni di impatto e clima acustico previste dalla Legge Quadro. Riferimento assoluto nell ambito della progettazione degli edifici di civile abitazione è il DPCM "Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici" documento di riferimento normativo italiano per l'acustica in edilizia. Tale decreto definisce i valori (minimi o massimi) di rumore riscontrabili all'interno degli edifici riguardanti. Il grado di protezione acustica, è differenziato asseconda della classe attribuita ai diversi ambienti abitativi, definita in relazione alla destinazione d'uso dell'immobile, come di seguito indicato categoria A edifici adibiti a residenza o assimilabili categoria B edifici adibiti ad uffici e assimilabili categoria C edifici adibiti ad alberghi, pensioni ed attività assimilabili categoria D edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili categoria E edifici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili categoria F edifici adibiti ad attività ricreative o di culto o assimilabili categoria G edifici adibiti ad attività commerciali o assimilabili Per ciascuna categoria sono indicati, per le partizioni verticali e orizzontali (pareti e solai), i valori minimi di isolamento, mentre per i servizi sono riportati i valori massimi ammissibili di rumore da non superare nell'ambiente ricevente, ossia nel locale in cui è avvertito il maggior disturbo. In particolare: indice del potere fonoisolante apparente (R' w ), riferito a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari; 8

9 indice di valutazione dell'isolamento acustico standardizzato di facciata (D 2m,nT,w ); indice di valutazione del livello apparente normalizzato di rumore da calpestio di solai (L' n,w ); livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo "Slow" (L ASmax ), per i servizi a funzionamento discontinuo; livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderata "A" (L Aeq ), per i servizi a funzionamento continuo. Parametri Categoria dell'edificio R' w D 2m,nT,w L' n,w L Asmax L Aeq D A, C E B, F, G Il menzionato d.p.c.m. è il primo e organico riferimento normativo nazionale per la protezione contro il rumore all'interno degli edifici civili, anche se presenta alcuni elementi critici, primo fra tutti quello di non aver definito le procedure di vigilanza e controllo della normativa. Inoltre, non è specificato se i requisiti indicati riguardano anche gli edifici esistenti e non viene fatta alcuna distinzione, all'interno della stessa categoria, tra edifici situati in zone tranquille e quelli posti in aree rumorose, con la conseguenza che mentre nel primo caso i limiti sono troppo restrittivi, nell'altro sono insufficienti. Ciò nonostante, è utile considerare che la menzionata norma rappresenta, in ogni caso, il punto di riferimento nell'ambito di un'eventuale azione civile, qualora si intenda contestare l'inadeguatezza, sotto il profilo acustico, della struttura edilizia o la sua mancata realizzazione a "regola d'arte". 3.2 Normativa Europea A livello comunitario, le norme tecniche per la progettazione dei requisiti acustici passivi degli edifici sono rappresentate dallo standard EN 12354, "Acustica degli edifici, stima delle prestazioni degli edifici in base alle caratteristiche dei prodotti che le compongono", adeguato alle tipologie costruttive italiane dal Technical Report UNI TR 11175: - EN : isolamento del rumore per via aerea tra ambienti; - EN : isolamento acustico al calpestio tra ambienti; 9

10 - EN : isolamento acustico contro il rumore proveniente dall'esterno per via aerea; - EN : trasmissione del rumore generato in ambiente interno verso l'ambiente esterno. Tali norme prevedono l'impiego di calcoli con grandezze dipendenti dalla frequenza (modello dettagliato) o mediante indici di valutazione (modello semplificato). 3.3 Elenco normative tecniche METODI DI MISURA IN LABORATORIO E IN OPERA UNI EN ISO 140-1: Acustica - Misurazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Requisiti per le attrezzature di laboratorio con soppressione della trasmissione laterale UNI EN ISO 140-3: Acustica - Misurazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Misurazione in laboratorio dell isolamento acustico per via aerea di elementi di edificio UNI EN ISO 140-8: Acustica - Misurazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Misurazioni in laboratorio della riduzione del rumore di calpestio trasmesso da rivestimenti di pavimentazioni su un solaio pesante normalizzato METODI DI CALCOLO DELL'INDICE DI VALUTAZIONE UNI EN ISO 717-1: Acustica - Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Isolamento acustico per via aerea UNI EN ISO 717-2: Acustica - Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Isolamento del rumore di calpestio UNI EN ISO 11654: Acustica - Assorbitori acustici per l edilizia - Valutazione dell assorbimento acustico VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DI MATERIALI UTILIZZATI PER APPLICAZIONI ACUSTICHE UNI EN : Acustica - Determinazione della rigidità dinamica - Materiali utilizzati sotto i pavimenti galleggianti; UNI EN 29053: Acustica - Materiali per applicazioni 10

11 4. GRANDEZZE CARATTERISTICHE 4.1 Isolamento acustico e potere fonoisolante. Esistono due grandezze che, in maniera differente, definiscono la capacità di una struttura di abbattere il rumore aereo, l isolamento acustico e il potere fonoisolante. L isolamento acustico (D) rappresenta la differenza in decibel dei livelli di rumore misurati nella stanza sorgente e nella stanza ricevente. Questa grandezza quindi dipende dalle caratteristiche delle stanze dove vengono effettuate le misure, quali le loro dimensioni e la loro capacità di assorbire i suoni. Il potere fonoisolante (R) invece è una caratteristica intrinseca della struttura, indipendente dalle dimensioni e dalle caratteristiche dei locali. Tale grandezza quindi risulta utile qualora si volessero confrontare direttamente le caratteristiche di varie pareti. Per entrambe le grandezze più il loro valore è alto meglio le strutture considerate isolano dal rumore. Isolamento acustico e potere fonoisolante sono legati tra loro da relazioni matematiche. 4.2 Livello di rumore da calpestio Per definire quanto una struttura isola dal rumore di calpestio è stato definito il livello di rumore di calpestio (L). Tale grandezza caratterizza il rumore percepito al piano sottostante una volta che viene attivata la macchina per il calpestio sul solaio in esame. Tale indice è quindi da intendersi come un valore massimo nel senso che più basso è, maggiore sarà la capacità del solaio di smorzare il rumore. 4.3 Indici di valutazione Tutti i parametri che definiscono le proprietà acustiche di una partizione (D, R, L) vengono calcolati, o misurati, per specifiche bande di frequenza. Si hanno quindi, ad esempio, diversi valori di potere fonoisolante per una certa partizione in base alla frequenza che si sceglie di considerare (un divisorio può isolare bene il rumore alle alte frequenze, ma dare prestazioni scadenti alle basse frequenze). Per poter definire con un unico numero la prestazione acustica complessiva di un componente edilizio sono stati introdotti gli indici di valutazione. Tali indici si calcolano mediando, con una apposita procedura, i valori definiti alle singole frequenze. Il pedice w definisce se una certa grandezza riguarda una specifica frequenza oppure se si tratta di un indice di valutazione. È importante sottolineare che l impiego degli indici di valutazione comporta quindi una 11

12 perdita di informazioni riguardo l andamento in frequenza della grandezza considerata. Per cui questi parametri possono essere utilizzati per confrontare tra loro o con valori di legge le prestazioni di una struttura, ma non possono essere utilizzati per calcolare dei livelli come, per esempio, quelli previsti in una previsione di clima acustico. 4.4 Grandezze normalizzate Le grandezze isolamento acustico (D) e livello di rumore di calpestio (L) indicano delle caratteristiche della partizione esaminata dipendenti dal contesto in cui è inserita. Ad esempio se si analizzano due pareti identiche inserite in due differenti appartamenti, le due partizioni daranno due diversi valori di isolamento acustico. Per poter paragonare le grandezze è quindi necessario renderle tra loro omogenee o meglio normalizzarle. Esistono 2 tipi di normalizzazione. È possibile calcolare l isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione del locale ricevente (DnT) (per la definizione di tempo di riverberazione vedere i paragrafi successivi) oppure l isolamento acustico normalizzato rispetto all assorbimento acustico del locale ricevente (Dn). Ad es., la normalizzazione rispetto al tempo di riverberazione serve per ricondurre il dato calcolato ad un appartamento campione avente un tempo di riverberazione di 0,5 s. 4.5 Misure in opera e misure in laboratorio - Grandezze apparenti La misurazione delle caratteristiche acustiche di un elemento divisorio posto in opera forniscono generalmente dati sensibilmente differenti rispetto alle misurazioni in laboratorio. Ciò avviene a causa del fatto che in laboratorio si cerca di eliminare completamente le trasmissioni laterali (descritte precedentemente). Altre differenze sono dovute all accortezza della posa tra laboratorio e cantiere, alla geometria del provino, oltre che alla assenza di impianti nella parete di laboratorio. Quindi una partizione posta in opera presenta in generale un potere fonoisolante decisamente inferiore rispetto alla stessa struttura misurata in laboratorio. Per differenziare questi due tipi di misure viene utilizzato un apice, inoltre le grandezze relative alle misurazioni in opera vengono anche definite con il termine apparente, quindi ad esempio: Rw = indice del potere fonoisolante di un elemento (misurato in laboratorio) R w = indice del potere fonoisolante apparente di un elemento (misurato in opera) Generalmente: Rw > R w 12

13 4.6 Tempo di riverberazione (T60) Considerato un ambiente chiuso e in condizioni di saturazione acustica (tramite l attivazione di una sorgente sonora per un discreto intervallo temporale), si definisce tempo di riverberazione, relativo ad una specifica frequenza, il tempo necessario affinché, dopo lo spegnimento della sorgente sonora, il livello di pressione sonora relativo a quella frequenza si riduca di 60 db rispetto al livello presente nell ambiente con la sorgente in funzione. Solitamente, considerata la difficoltà che si riscontra nel generare livelli sonori almeno 60 db più elevati del livello sonoro preesistente nell ambiente di prova, si considera come tempo di riverberazione il doppio del tempo impiegato per ottenere un decadimento limitato a 30 db. Il tempo di riverberazione rappresenta in sostanza la lunghezza temporale della coda sonora all interno di un ambiente. Il tempo di riverberazione deve assumere pertanto dei valori idonei al tipo di destinazione d uso dell ambiente stesso. Valori bassi del tempo di riverberazione sono adeguati per locali con permanenza di persone, cinema e ristoranti. Tempi di riverberazione elevati invece sono adeguati per chiese e ambienti di ascolto. Per quanto riguarda l edilizia scolastica, normati, i valori ottimali relativi ai tempi di riverberazione delle aule e delle palestre, prevedono dei valori massimi applicabili alla media dei tempi di riverberazione relativi alle frequenze di Hz e fissati in: 1,2 secondi per le aule arredate; 2,2 secondi per le palestre; tali tempi erano fissati indipendentemente dalle dimensioni delle stesse. 13

14 5. ISOLAMENTO ACUSTICO PER VIA AEREA Il Potere Fonoisolante R di un determinato componente edilizio viene misurato in laboratorio (norma ISO 140-3) utilizzando delle "camere di prova" (Fig. 1): due stanze divise da una parete costruita con il materiale che si vuole testare. In un ambiente si trova la sorgente del suono (ambiente emittente), nell'altro c'è un apparecchio preposto alla ricezione del suono (ambiente ricevente). Fig. 1 Sezione Il Potere Fonoisolante Apparente R', misurato in opera (ISO 140-4) differisce dal valore di laboratorio R per la specifica posa in opera del componente e per effetto della trasmissione laterale, fattori che portano ad una riduzione dei valori di fonoisolamento. Questo parametro è utile per fornire una descrizione delle reali prestazioni acustiche di un edificio. Poiché R' varia al variare della frequenza, per ottenere un unico indice di valutazione (R' w ), si utilizza una procedura normalizzata (vedi calcolo in frequenza). Secondo il DPCM , i valori di R' w, indice di valutazione del potere fonoisolante apparente, sono riferiti a elementi di separazione tra differenti unità immobiliari. Per gli edifici di categoria A prevede un R w > 50db. Per il suo calcolo la norma UNI EN propone un metodo basato su alcune ipotesi semplificative che permettono di stimare il potere fonoisolante apparente di una partizione a partire dai valori del potere fonoisolante relativi ai soli percorsi di trasmissione strutturale. L'affidabilità del modello dipenderà dai dati di ingresso, dalla corrispondenza tra modello e situazione reale, dalla conoscenza del tipo di elementi e dei giunti coinvolti e dall'accuratezza della messa in opera. La trasmissione complessiva di potenza sonora tra due ambienti è risultato della somma di diversi percorsi di trasmissione (Fig. 2): percorso diretto Dd e percorsi indiretti Df, Fd, Ff. Considerando 4 giunti, si ha un totale di 13 percorsi di trasmissione indipendenti. 14

15 Fig. 2 Pianta Per ottenere un efficace intervento di fonoisolamento è quindi necessario: utilizzare una partizione dotata di sufficiente capacità di abbattere i rumori aerei minimizzare i percorsi di trasmissione laterale dei suoni 5.1 Calcolo dell'indice di valutazione del potere fonoisolante (Rw) come le strutture isolano dai rumori aerei - I concetti di legge della massa e di sistema massa-molla-massa - La capacità di una partizione di isolare dai rumori aerei si basa sui due seguenti concetti, descritti in estrema sintesi: Più aumenta la massa di una partizione più la partizione isola dal rumore (Legge della massa). A parità di massa una parete composta da differenti strati (strati massivi e strati porosi) isola meglio di una parete monolitica (Concetto di massa-molla-massa). In particolare quest ultima affermazione permette di capire come anche le pareti leggere, realizzate con lastre di gesso rivestito e materiale fibroso nell intercapedine, riescano a garantire elevate prestazioni di fonoisolamento, pur avendo una massa limitata. In buona sostanza il materiale fibroso contenuto nell intercapedine si comporta come uno smorzatore che dissipa l energia acustica che si propaga attraverso la parete. Occorre comunque tenere presente che la legge della massa varia su scala logaritmica, per cui risulta limitata superiormente; per cui inizialmente modesti incrementi della massa comportano elevati incrementi del potere fonoisolante, mentre in presenza di elevate masse, anche un suo sostanziale aumento comporta un minimo incremento del potere fonoisolante. Legge della massa: Il potere fonoisolante di una parete semplice dipende dalla massa per unità di superficie m, in quanto maggiore è la massa, maggiore è la forza di inerzia che esercita e quindi maggiore è l isolamento acustico. 15

16 Andamento alle diverse frequenza del potere fonoisolante di una lastra Ad un raddoppio della massa si ha un incremento dell isolamento di circa 5 db. Dipende inoltre dalle caratteristiche elastiche e dalle proprietà smorzanti della parete. Mediamente, a 500 Hz: R = 20 Log m Cresce, inoltre, di 6 db al raddoppio della frequenza. Il diagramma sopra riportato è contraddistinto da due zone in cui il valore di R diminuisce bruscamente: una zona in corrispondenza della frequenza di risonanza (risonanza) del pannello e l'altra in corrispondenza della frequenza critica (coincidenza). Per il calcolo del potere fonoisolante delle pareti multistrato a causa della complessità degli argomenti trattati, non si ritiene utile, in questo lavoro, addentrarci ulteriormente nella descrizione dei metodi di calcolo ricordando solo che devono seguire le prescrizioni delle EN e delle UNI/TR Ciò nonostante, nei successivi capitoli saranno descritti dei metodi di calcolo semplificati utili a definire, con una certa approssimazione, il valore del potere fonoisolante e del potere fonoisolante apparente delle doppie pareti. Il potere fonoisolante di un determinato componente edilizio, come abbiamo detto, viene misurato in laboratorio, in relazione alla norma ISO 140-3, ed è espresso in genere tramite una curva che riporta i diversi valori di R per le bande di frequenza di ottava o 1/3 di ottava. 16

17 Scheda del potere fonoisolante misurato in laboratorio 5.2 Calcolo dell'indice di valutazione del potere fonoisolante apparente (R'w) 5.2.a Calcolo semplice Ciò considerato, la verifica del potere fonoisolante apparente può essere svolta sia attraverso calcoli empirici, sia attraverso delle misurazioni in opera, secondo la procedura della norma ISO La valutazione delle trasmissioni laterali, ossia del flusso di energia che passa attraverso i vincoli strutturali del pannello, è di difficile soluzione, sia perché è complicato schematizzare il fenomeno di accoppiamento strutturale con le pareti laterali, sia perché detto contributo può variare, anche in modo considerevole, in base all'accuratezza con cui è stata realizzata l'opera. Ciò nonostante, alcuni modelli di calcolo consentono di ricavare l'effettivo isolamento acustico tra due ambienti a partire dalle caratteristiche di accoppiamento tra gli elementi strutturali; quali: il potere fonoisolante (R) delle strutture coinvolte (partizione + quattro strutture laterali); la massa superficiale di tutte le strutture considerate; le dimensione dei due ambienti (sorgente e ricevente); l'indice di riduzione delle vibrazioni (Kij); la differenza di potere fonoisolante (ΔR) qualora siano presenti strati di rivestimento fonoisolanti o pavimenti galleggianti. 17

18 Ai fini del calcolo del potere fonoisolante per i suddetti percorsi laterali è necessario determinare il potere fonoisolante per ogni singolo percorso di trasmissione del rumore nelle strutture coinvolte, secondo la seguente relazione. La formula (A.1), tratta dalla UNI EN , consente di calcolare R' w a partire dai valori del potere fonoisolante relativo alla partizione, R Dd, e del potere fonoisolante relativo ai diversi percorsi di trasmissione strutturale, R ij : R,, 10 10log 10 R Dd w 10 (db) Rij w (Il pedice w d'ora in poi sarà sottointeso). 10 ' w (A.1) Il potere fonoisolante, R ij, incremento del potere fonoisolante dovuto all'apposizione di strati di rivestimento lungo il percorso i-j, è espresso dalla (A.2): R ij dove: R R S l i j Rij Kij 10lg 2 f (db) (A.2) R i /R j è il potere fonoisolante delle due strutture interessate e le lettere i e j rispecchiano le lettere D, d, F e f precedentemente utilizzate. Nel caso di strutture laterali costituite da pareti doppie con intercapedine o da pareti con rivestimento leggero, gli indici R i e R j sono quelli del solo strato interno; R ij è l'incremento del potere fonoisolante dovuto all'apposizione di strati di rivestimento lungo il percorso i-j gli strati di rivestimento da considerarsi nel calcolo di R ij sono solo quelli che effettivamente vengono attraversati dal percorso del rumore preso in esame. Quindi ad esempio, nel caso si stiano considerando dei solai soprastanti una parete divisoria, i pavimenti galleggianti del piano superiore non andranno considerati in quanto non influenti. R i e R j, sono ricavati da prove di laboratorio oppure in funzione della frequenza di risonanza del sistema "struttura di baserivestimento" (UNI EN , Appendice D); K ij è l'indice di riduzione delle vibrazioni: dipende dal tipo di giunto (rigido o elastico, a croce o a T) e dal valore della massa superficiale delle pareti collegate ad angolo retto fra di loro (UNI EN , Appendice E); S è la superficie della partizione; 18

19 l f è la lunghezza del giunto tra le due strutture. Dal valore di R' w si ottiene l'indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (UNI/TR [18]): D nt, w R' w dove: 10log V 3S s o V è il volume del locale ricevente (m 3 ); o S s è l'area dell'elemento di separazione (m 2 ). (A.3) 5.2.b Calcolo in frequenza Il calcolo precedentemente descritto è ripetuto per frequenze in bande di terzo di ottava comprese tra 100 Hz e 3150 Hz. R' w si ottiene utilizzando il metodo proposto nella EN ISO 717-1: procedendo a passi di 1 db, si avvicina la curva di riferimento definita dalla norma alla curva misurata, fino a quando la somma degli scarti sfavorevoli è più grande possibile e comunque non maggiore di 32,0 db. Uno scarto sfavorevole, ad una frequenza data, si produce quando il risultato delle misurazioni è minore del valore di riferimento. Quindi, R' w è il valore ottenuto in corrispondenza della frequenza a 500 Hz della curva di riferimento scalata. 5.2.c Metodo semplificato Un metodo semplificato rispetto a quello esposto nel paragrafo 3.4 è proposto dal progetto di norma del Comitato Europeo di Normazione (CEN), il quale consente di determinare il valore dell'indice del potere fonoisolante apparente (R'w) di una partizione a partire dall'indice del potere fonoisolante (Rw), sottraendo un termine correttivo (C), corrispondente alla somma del contributo delle trasmissioni laterali, determinato in funzione della massa superficiale delle strutture laterali e del tipo di giunto di collegamento. In particolare: R w = Rw C (db) Ad esempio nel caso di partizioni aventi massa areica paragonabile a quella delle strutture laterali (ad es. fra solai e pareti perimetrali o muri portanti), il contributo della trasmissione laterale può essere desunto dalla seguente tabella, valida per giunti rigidi a croce: 19

20 Contributo globale della trasmissione laterale C in db Massa superficiale media delle strutture laterali (kg/m 2 ) Massa superficiale della partizione (kg/mq) c Suggerimenti per migliorare il potere fonoisolante - Parete intonacata: lo strato di intonaco contribuisce ad incrementare R w della parete (sigilla le porosità e le fessure e aumenta la massa aerica della struttura). - Doppia tramezza: costruire le due tramezze con differente spessore o, in alternativa, massa diversa (per non far coincidere le rispettive frequenze di risonanza e frequenze di coincidenza). - Parete doppia: inserire uno strato di materiale fonoassorbente nell'intercapedine (per minimizzare l'effetto risonanza dell'intercapedine). - Parete con controparete: non incollare la controparete, ma utilizzare giunti di ancoraggio (favorisce una maggiore elasticità del sistema). - Per ridurre la trasmissione delle vibrazioni laterali, desolidarizzare le pareti dal pavimento e dalle pareti laterali (striscia di materiale antivibrante). - Cassonetti degli avvolgibili: rivestire la parte interna con materiale fonoisolante (per aumentare la protezione al rumore proveniente dall'esterno). - Serramenti: utilizzare due lastre di vetro con spessori differenti (per non far coincidere le due frequenze critiche). 20

21 6. ISOLAMENTO ACUSTICO AL CALPESTIO TRA AMBIENTI SOVRAPPOSTI Per rumori impattivi si intendono quelli causati dalla caduta di oggetti sul pavimento, dai passi delle persone, trascinamento di mobili ecc. L onda sonora si trasmette per via strutturale e interessa il pavimento-solaio. Per le misurazioni strumentali (ed i collaudi) viene utilizzato il generatore di rumore impattivo, apparecchiatura normalizzata che viene posata sul pavimento del locale sovrastante, dotata di martelli che, con moto alternato, colpiscono il pavimento generando il rumore nel locale sottostante, dove viene misurato il livello sonoro L i alle varie frequenze. Propagazione del rumore impattivo Il livello di rumore di calpestio normalizzato rispetto all assorbimento acustico (Ln) è calcolato nel seguente modo: L n =L i +log A/A 0 dove: Li è il livello medio di rumore misurato in più punti dell'ambiente ricevente quando nell'ambiente sovrastante è in funzione la macchina normalizzata di rumore di calpestio, A è l'area equivalente di assorbimento acustico della camera ricevente A 0 è l'area equivalente di riferimento pari a 10 mq. 21

22 Il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all'area equivalente di assorbimento acustica, L' n, caratterizza la capacità di un solaio realizzato in opera di abbattere i rumori impattivi (ISO 140-7): più è basso, maggiore è la capacità del solaio di smorzare il rumore nel piano sottostante. Poiché L' n varia al variare della frequenza, per ottenere un unico indice di valutazione (L' n,w ) si utilizza una procedura normalizzata. Secondo il DPCM (che prevede per gli edifici di categoria A un livello di calpestio L nw inferiore a 63 db), i valori di L' n,w, indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato, sono riferiti a elementi di separazione tra differenti ambienti abitativi. Per il suo calcolo la norma UNI EN propone un metodo basato su alcune ipotesi: suppone che i percorsi di trasmissione possano essere considerati indipendenti e che i campi sonori e vibratori si comportino in modo statistico, cosicché il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all'assorbimento acustico, L' n, può essere ottenuto sommando l'energia trasmessa per mezzo di ciascun percorso. L isolamento al calpestio, a differenza di quello dei rumori aerei che agisce sulla massa, migliora riducendo l energia d urto al momento dell impatto (con l interposizione di un pavimento resiliente o un pavimento galleggiante). 6.1 Calcolo semplice ' L n, w Secondo la UNI EN , L' n,w :è espresso dalla (C.1): Ln, L K w w (C.1) dove: L n,w è l'indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato relativo al solaio nudo. Tale valore è misurato in laboratorio o, nel caso di solai di tipo omogeneo di massa aerica compresa tra 100 e 600 kg/m 2, utilizzando la formula (C.2): ' m, log m L n w dove: o ' 0 m' è la massa superficiale del solaio nudo; o m' 0 è la massa di riferimento pari a 1 Kg/m 2. (C.2) L w è il miglioramento del livello di calpestio dato dal pavimento galleggiante o dal rivestimento resiliente. Questo dato è fornito sulla base di prove di laboratorio o in funzione della frequenza di risonanza del sistema "massetto + strato resiliente" (UNI/TR 11175, par ). 22

23 L w è funzione della rigidità dinamica s del materiale resiliente e della massa areica del massetto galleggiante. La rigidità dinamica è un parametro intrinseco di un materiale resiliente e rappresenta la molla di un sistema massa-molla appoggiato su un supporto rigido (solaio); i materiali resilienti hanno una rigidità dinamica bassa minore è il suo valore, maggiori sono le prestazioni dell isolante. Questa dipende dalla tipologia di materiale e, a parità di materiale, dal suo spessore; maggiore è lo spessore dell isolante, minore è la sua rigidità dinamica. Nella scelta di un isolante anticalpestio, occorre prestare attenzione ad alcuni parametri, spesso cercandone un compromesso: rigidità dinamica (minore possibile) resistenza a compressione (maggiore possibile per sopportare i carichi distribuiti e concentrati a cui è sottoposto il massetto sovrastante) comprimibilità, ovvero l attitudine di un materiale di perdere rigidità dinamica quando è sottoposto a carico (minore possibile) deflessione statica, ovvero riduzione di spessore (e rigidità dinamica) nel tempo, quando questo è costantemente caricato meccanicamente (come avviene in un solaio) impermeabilità all acqua, al fine di evitare infiltrazioni della componente liquida del cemento durante il getto del massetto sovrastante; questa può essere tralasciata nel caso di adozione di massetti a secco. K è il fattore di correzione che tiene conto della trasmissione laterale, ottenibile in funzione della massa superficiale degli elementi laterali omogenei e della massa del solaio, trascurando le masse di eventuali strati di rivestimento. (0<k<4) (Vedi Prosp. 1 della UNI EN ). Il valore dell indice K è ricavabile dalla tabella e dipende dalla massa superficiale del solaio nudo, privo di pavimento galleggiante e dalla massa superficiale media della pareti laterali. I solai considerati "omogenei" secondo la UNI/TR e la UNI EN sono: Solai in calcestruzzo pieno gettati in opera; Solai in calcestruzzo cellulare pieno, autoclavato; Solai di pignatte in laterizio e travetti in calcestruzzo; Solai realizzati con "travetti e alveoli"; Solai realizzati con lastroni prefabbricati di calcestruzzo; Solai realizzati con travetti prefabbricati di calcestruzzo. Dal valore di L' n,w si ottiene l'indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (UNI/TR [25]): ' V L nt, w L' n, w 10log 30 (C.3) dove V è il volume del locale ricevente (m 3 ). 23

24 6.2 Calcolo in frequenza Il calcolo è effettuato per frequenze in bande di terzo di ottava comprese tra 100 Hz e 3150 Hz. Secondo la UNI EN [11], L' n è espresso dalla (C.4): Ln, d n Ln, ij L' n 10log ( db) j 1 (C.4) dove: L n,d è il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato per trasmissione diretta, calcolato L secondo la (C.5) e approssimata dalla UNI EN [15], [19]: L L L n, d n d (C.5) dove: o L n è il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato. È stimato a partire dal valore del potere fonoisolante, secondo la UNI EN , Appendice B; o L è l'attenuazione del livello di pressione sonora da calpestio dato dal pavimento galleggiante. Se non sono disponibili valori misurati, si usano le formule della UNI EN , Appendice C; o L d è l'incremento di isolamento ai rumori di calpestio dovuto a controsoffitti sul lato ricevente del pavimento divisorio. Se non sono disponibili dati, come valutazione, può essere utilizzato l'incremento del potere fonoisolante per via aerea, R, secondo la UNI EN , par L n,ij è il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato per trasmissione laterale (elemento i, pavimento dell'ambiente emittente e elemento j nell'ambiente ricevente), calcolato secondo la (C.6) approssimata dalla UNI EN , [16], [20]: Ri R j li, L n, ij Ln L R j K i, j 10log 2 S dove: o o o L n è il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato; i j (C.6) L è l'attenuazione del livello di pressione sonora da calpestio dato dal pavimento galleggiante; R i è il potere fonoisolante del solaio divisorio; o R j è il potere fonoisolante della parete laterale j; 24

25 o o o o R i è l'incremento di isolamento ai rumori aerei dovuto a contropareti sulle pareti laterali; K i,j è l'indice di riduzione delle vibrazioni per la via di trasmissione i-j; l i,j è la lunghezza del giunto ij; S i è la superficie del solaio in esame. L' n,w si ottiene utilizzando il metodo proposto nella EN ISO 717-2: procedendo a passi di 1 db, si avvicina la curva di riferimento definita dalla norma alla curva misurata, fino a quando la somma degli scarti sfavorevoli è più grande possibile e comunque non maggiore di 32,0 db. Uno scarto sfavorevole, ad una frequenza data, si produce quando il risultato delle misurazioni è maggiore del valore di riferimento. Quindi, L' n,w è il valore ottenuto in corrispondenza della frequenza a 500 Hz della curva di riferimento scalata. 6.3 Suggerimenti Il sistema per ridurre il rumore generato dal calpestio consiste nel realizzare pavimenti galleggianti in tutti gli ambienti abitativi, nel pianerottolo delle scale e anche sui gradini. Il sistema materiale resiliente-massetto-pavimento deve essere costituito opportunamente, infatti la frequenza di risonanza dipende dalle caratteristiche di tutte le parti del sistema, per cui i benefici di un materiale morbido potrebbero essere neutralizzati da un massetto troppo pesante. A questo scopo, come materiali resilienti, si utilizzano gomme, polietilene, polistirene espanso. Per contenere l'effetto dei ponti acustici costituiti dall'intersezione del solaio alle pareti laterali, è necessario stendere uno strato di materiale resiliente sul solaio nudo e ripiegare tale materiale sui fianchi, fino all'altezza del pavimento, anche in corrispondenza delle soglie di ingresso dei balconi o delle porte. Per le stesse ragioni, si consiglia di desolidarizzare le scale dalle pareti adiacenti. Nella realizzazione di sistemi di riscaldamento a pavimento anche le tubazioni e i collettori devono essere opportunamente desolidarizzati. 25

26 7. ISOLAMENTO ACUSTICO DI FACCIATA L isolamento acustico delle pareti perimetrali esterne riveste una particolare importanza per la protezione acustica degli edifici dai rumori provenienti dall esterno come il rumore del traffico o quello proveniente da attività produttive eventualmente presenti nella zona. La definizione del parametro è espressa al punto 3 dell allegato A del DPCM 5/12/97 è: D 2m,nT =D 2m +10logT/To Il pedice "2m" indica che l'isolamento acustico di facciata D 2m è la differenza (L 1,2m - L 2 ) tra il valore medio del livello di pressione sonora a 2 metri dal piano della facciata (L 1,2m )e il valore medio del livello di pressione sonora nell'ambiente ricevente (L 2 = 10log[1/n Σi 1,n 10 Li/10 ] con 5<n<0,1V); il pedice "nt" indica che il valore deve essere normalizzato sulla base del tempo di riverberazione dell'ambiente ricevente (T è il tempo di riverberazione in secondi e T o è il tempo di riverberazione di riferimento pari a 0,5s). Poiché D 2m,nT varia al variare della frequenza, per ottenere un unico indice di valutazione si utilizza una procedura normalizzata (vedi calcolo in frequenza) (D 2m,nT,w dove w, indica che il parametro è un indice, da calcolare secondo la norma UNI EN ISO 717-1). La tabella B dell allegato A del DPCM 5/12/97, prevede per gli edifici di categoria A, edifici adibiti a residenza o assimilabili, un isolamento acustico degli elementi di facciata D2m,n,Tw superiore a 40 db. Progettazione: per stimare l isolamento acustico delle facciate dei fabbricati bisogna procedere analizzando il potere fonoisolante dei diversi componenti (pareti, finestre, vetri, telai, bocchette di ventilazione, ecc.). La norma UNI EN definisce un modello di calcolo per valutare l'isolamento acustico di una facciata di un edificio basandosi sul potere fonoisolante dei diversi elementi che la costituiscono e considerando sia la trasmissione diretta, sia la trasmissione laterale del rumore. Collaudi: per misurare l isolamento acustico complessivo di una facciata la sorgente preferibile è il rumore da traffico se prevalente o in alternativa un generatore di rumore posizionato come espresso nella norma (a 2m inclinato a 45 ). La norma di riferimento per le misurazioni in opera è la UNI EN ISO del dicembre

27 7.1 Calcolo semplice La formula (F.1), tratta dalla UNI EN , consente di calcolare D 2m,nT,w : D 2m, nt, w dove: ' R w L fs V 10log 6T S 0 (F.1) R' w, indice di valutazione del potere fonoisolante apparente, è espresso dalla (F.2): ' R w 10log dove: Si10 S R w, i Dn, e, wi ( ) ( ) A0 10 S K o R w,i è l'indice di valutazione del potere fonoisolante del componente i-esimo, di superficie S i, che costituisce la facciata; o S è la superficie totale della facciata considerata dall'interno dell'ambiente; o A 0 è l'area di assorbimento equivalente di riferimento, pari a 10 m 2 per le abitazioni; o D n,e,wi è l'indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato rispetto all'assorbimento equivalente del piccolo elemento i-esimo con area minore di 1 m 2 (bocchette di ventilazione, ingressi d'aria, cassonetti delle tapparelle, condotti elettrici). Se non si hanno a disposizione valori da certificato, si usa la relazione ricavata dall'appendice D della UNI EN e richiamata nella UNI/TR11175; o K è la correzione per il contributo globale della trasmissione laterale (pari a 0 db per elementi di facciata non connessi, 2 db per elementi di facciata pesanti con giunti rigidi); L fs è la differenza di livello di pressione sonora in facciata che dipende dalla forma della facciata, dall'assorbimento acustico delle superfici aggettanti (balconi) e dalla direzione del campo sonoro (UNI EN , Appendice C); V è il volume dell'ambiente interno; T 0 è il tempo di riverberazione di riferimento pari a 0,5 secondi; S è la superficie totale di facciata considerata dall'interno dell'ambiente. (F.2) 27

28 7.2 Calcolo in frequenza Il calcolo precedentemente descritto è ripetuto per frequenze in bande di terzo di ottava comprese tra 100 Hz e 3150 Hz. R' w si ottiene utilizzando il metodo proposto nella EN ISO 717-1: procedendo a passi di 1 db, si avvicina la curva di riferimento definita dalla norma alla curva misurata, fino a quando la somma degli scarti sfavorevoli è più grande possibile e comunque non maggiore di 32,0 db. Uno scarto sfavorevole, ad una frequenza data, si produce quando il risultato delle misurazioni è minore del valore di riferimento. Quindi, R' w è il valore ottenuto in corrispondenza della frequenza a 500 Hz della curva di riferimento scalata. Tale valore è sostituito nella (F.1). 7.3 Suggerimenti L'isolamento acustico di una facciata è condizionato dalla presenza di serramenti, cassonetti e dalla qualità di tenuta e dal peso dei telai. Per ottenere un potere fonoisolante del sistema vetro+telaio+cassonetto, secondo quanto richiesto dal DPCM, si consiglia: - vetro-camera ben sigillato sul telaio e con camera d'aria riempita di gas (per aumentare il potere fonoisolante); - telaio con potere fonoisolante non inferiore a quello del vetro (possibilmente R w pari a 40 db); - telaio ermetico lungo i giunti tra parti fisse e parti mobili e tra telaio e controtelaio; - cassonetto con potere fonoisolante maggiore di 35 db. 28

29 8. IMPIANTI Il controllo del rumore generato dagli impianti tecnologici interni è stato affrontato a livello legislativo e normativo nel DPCM e nella norma UNI È necessaria una corretta progettazione acustica degli impianti che possono generare rumore, classificandoli in funzione del disturbo e determinando i valori delle potenze sonore, le vie di trasmissione ed infine identificando gli interventi per ridurre il disturbo verso gli utenti dell'edificio.gli impianti sono classificati, a seconda delle modalità temporali di funzionamento (DPCM ), in: - servizi a funzionamento discontinuo: ascensori, scarichi idraulici, bagni, servizi igienici e rubinetteria; - servizi a funzionamento continuo: impianti di riscaldamento, aerazione e condizionamento. 8.1 Impianto a funzionamento discontinuo L ASmax è il livello MASSIMO di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow. Tale parametro NON deve superare i 35 db(a). 8.2 Impianto a funzionamento continuo L Aeq è il livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderata A. Tale parametro NON deve superare i 25 db(a). Il DPCM, però, fornisce indicazioni non univoche, perché viene anche prescritto un limite variabile tra 25 db(a) e 35 db(a) in funzione della destinazione d'uso dell'edificio. La misura dei parametri va eseguita nell'ambiente con livello di rumore più elevato con l'accortezza che tale ambiente sia diverso da quello in cui si trova la sorgente, infatti i limiti imposti non sono riferiti agli impianti, ma al rumore che propagano in un edificio. 8.3 Suggerimenti Per ridurre le componenti di rumore più importanti, è buona norma sconnettere le strutture dagli elementi vibranti, attraverso l'utilizzo di elementi resilienti o antivibranti (giunti elastici, strati antivibranti in gomma, ecc.). Ad esempio un tubo ancorato rigidamente ad una parete trasmette alle altre strutture le oscillazioni che si originano in un punto qualsiasi dell'impianto. Nelle tabelle del programma sono inseriti, per ognuno dei servizi presenti, alcuni esempi di interventi utilizzati nella pratica, che aiutano a prevenire e/o a ridurre la trasmissione del rumore per via strutturale. 29

30 9. TEMPO DI RIVERBERAZIONE Il tempo di riverberazione può essere calcolato utilizzando la seguente relazione algebrica (formula di Sabine): T R =0,16 V/A dove: T R = tempo di riverberazione alla frequenza definita (espresso in secondi); V = volume dell ambiente (espresso in metri cubi); A = Area equivalente di assorbimento acustico dell ambiente (espresso in metri quadrati). L assorbimento acustico rappresenta la capacità di un materiale di convertire l energia di un onda sonora incidente in una forma di energia diversa da quella acustica (di solito in calore). Solitamente i materiali acusticamente assorbenti sono caratterizzati da una massa non elevata e da una struttura porosa o fibrosa (ad esempio: lane minerali e vegetali, fibre poliestere, resine melamminiche, poliuretani a celle aperte). In altri casi le caratteristiche di fonoassorbenza possono essere ottenute sfruttando la risonanza, in corrispondenza di certe frequenze, della struttura realizzata (pannelli risonanti, cavità di Helmholtz). Il valore dell assorbimento acustico è espresso da un numero puro, chiamato coefficiente di assorbimento acustico e rappresentato dal simbolo a. Tale coefficiente rappresenta, per ciascuna frequenza, il rapporto tra l energia assorbita dall unità di superficie del materiale assorbente in esame e l energia assorbita nelle stesse condizioni dall unità di superficie di un materiale completamente assorbente. In un ambiente, l area equivalente di assorbimento acustico è data dalla somma delle aree delle diverse superfici presenti nell ambiente, ciascuna moltiplicata per il proprio coefficiente di assorbimento acustico. 30

31 10. ALLEGATO 1: ESEMPIO DI RELAZIONE DI CALCOLO VALUTAZIONE PREVENTIVA DELLE PRESTAZIONI ACUSTICHE Verifica con D.P.C.M. 05/12/1997 OGGETTO: Calcolo di un ambiente in Complesso Residenziale COMMITTENTE: CORSO di formazione per "Tecnico Competente in Acustica Ambientale" - Anno 2010 Data 01/10/2010 I Responsabili delle verifiche acustiche Matteo GIULIANI Emidio PETRUCCI Claudio VALERI 31

32 VALUTAZIONE PREVENTIVA DELLE PRESTAZIONI ACUSTICHE Verifica con D.P.C.M. 05/12/1997 OGGETTO: Calcolo di un ambiente in Complesso Residenziale COMMITTENTE: CORSO di formazione per "Tecnico Competente in Acustica Ambientale" - Anno 2010 Data 01/10/2010 I Responsabili delle verifiche acustiche Matteo GIULIANI Emidio Petrucci Claudio Valeri SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 1

33 PREMESSA Scopo della presente relazione, redatta ai sensi della Legge 26 ottobre 1995, n. 447 Legge quadro sull'inquinamento acustico e del Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 5 dicembre 1997 Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici, è la valutazione preventiva delle prestazioni acustiche passive degli edifici. Si è proceduto alla determinazione preventiva degli indici di valutazione di cui il citato D.P.C.M. 5/12/1997 definisce i limiti, riportati nella Tabella 1, in funzione della destinazione d'uso dell'edificio: Tabella 1: valori limite dei parametri Parametri R w (*) D 2m,nT,w L n,w L ASmax L Aeq Ospedali, Cliniche (cat. D) Abitazioni, Alberghi (cat. A, C) Scuole (cat. E) Uffici, palestre, negozi (cat. B, F, G) (*) Valori di R w riferiti a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari Tutti i calcoli sono stati eseguiti in accordo alla normativa tecnica vigente. UNI EN (novembre 2002) Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti Isolamento dal rumore per via aerea tra ambienti UNI EN (novembre 2002) Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti Isolamento acustico al calpestio tra ambienti UNI EN (novembre 2002) Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti Isolamento acustico contro il rumore proveniente dall esterno per via aerea UNI/TR (novembre 2005) Guida alle norme serie UNI EN per la previsione delle prestazioni acustiche degli edifici Applicazione alla tipologia costruttiva nazionale UNI EN ISO (luglio 2007) Isolamento acustico per via aerea UNI EN ISO (luglio 2007) Isolamento del rumore di calpestio UNI (agosto 2005) Finestre, porte e facciate continue - Criteri di scelta in base alla permeabilità all'aria, tenuta all'acqua, resistenza al vento, trasmittanza termica ed isolamento acustico. Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n 3150 (maggio 1967) Limiti per il tempo di riverberazione con riferimento all'edilizia scolastica SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 2

34 Appartamento 1B Descrizione : Appartamento al Primo Piano - Lato SUD R' w 50.0 D 2m,nT,w 40.0 L' n,w 63.0 L Asmax 35.0 L Aeq 35.0 Valori dei parametri indicati nel DPCM del 5/12/1997 Cat. A - Residenze e assimilabili Indice del potere fonoisolante apparente Indice di valutazione dell'isolamento acustico standardizzato di facciata Indice di valutazione del livello apparente normalizzato di rumore da calpestio Livello massimo di pressione sonora Livello continuo equivalente di pressione sonora Soggiorno Soggiorno - Appartamento 1B Isolamento acustico per via aerea (adiacenti): Isolamento acustico per via aerea Isolamento acustico per via aerea tra ambienti adiacenti Dimensioni Ricevente (La x Lu x Al) Dimensioni Emittente (La x Lu x Al) Scostamento in larghezza Scostamento in altezza 4.00 x 5.00 x 2.70 m 4.00 x 5.00 x 2.70 m 0.00 m 0.00 m Parete S PA.LA.400 Controparete ricevente --- Controparete emittente --- Parete R1 PA.CP.027 Controparete R1 --- Solaio R2 SO.LC.008 Controsoffitto R2 --- Parete R3 PA.CP.027 Controparete R3 --- Solaio R4 SO.LC.008 Pavimento R4 PV.001 Parete E1 PA.CP.027 Controparete E1 --- Solaio E2 SO.LC.008 Controsoffitto E2 --- Parete E3 PA.CP.027 Controparete E3 --- Solaio E4 SO.LC.008 Pavimento E4 --- G1 G2 G3 G4 Rigido a croce Rigido a croce Rigido a croce Rigido a croce Giunti RISULTATI R' w (C, C tr ) D nt,w = 52.0 (-1, -4) db = 54.2 db SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 3

35 DPCM del 5/12/97: Cat. A - Residenze e assimilabili R' w 50.0 db Verificato Valori in frequenza in bande di terzo di ottava con relativo grafico: Freq. (Hz) R' i calcolati R' i scalati Legenda Valori calcolati Valori scalati Isolamento acustico per via aerea (sovrapposti): Isolamento acustico per via aerea S Isolamento acustico per via aerea tra ambienti sovrapposti Dimensioni Ricevente (La x Lu x Al) Dimensioni Emittente (La x Lu x Al) Scostamento in larghezza Scostamento in lunghezza 4.00 x 5.00 x 2.70 m 4.00 x 5.00 x 2.70 m 0.00 m 0.00 m Solaio S SO.LC.008 Pavimento ricevente PV.001 Controsoffitto emittente --- Parete R1 PA.CP.027 Controparete R1 --- Parete R2 PA.LA.400 Controparete R2 --- Parete R3 PA.CP.027 Controparete R3 --- Parete R4 PA.LA.400 Controparete R4 --- Parete E1 PA.CP.027 Controparete E1 --- Parete E2 PA.CP.027 Controparete E2 --- Parete E3 PA.CP.027 Controparete E3 --- Parete E4 PA.CP.027 Controparete E4 --- G1 G2 G3 G4 Rigido a croce Rigido a croce Rigido a croce Rigido a croce Giunti RISULTATI SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 4

36 R' w D nt,w = 53.3 db = 52.8 db DPCM del 5/12/97: Cat. A - Residenze e assimilabili R' w 50.0 db Verificato Isolamento acustico al calpestio: Isolamento acustico al calpestio Isolamento acustico al calpestio Dimensioni Ricevente (La x Lu x Al) Dimensioni Emittente (La x Lu x Al) Scostamento in larghezza Scostamento in lunghezza 4.00 x 5.00 x 2.70 m 4.00 x 5.00 x 2.70 m 0.00 m 0.00 m Prestazioni acustiche Solaio S SO.LC.008 Controsoffitto ricevente --- Pavimento emittente --- Parete R1 PA.CP.027 Controparete R1 --- Parete R2 PA.LA.400 Controparete R2 --- Parete R3 PA.CP.027 Controparete R3 --- Parete R4 PA.LA.400 Controparete R4 --- G1 G2 G3 G4 Rigido a croce Rigido a croce Rigido a croce Rigido a croce Giunti RISULTATI L' nw L' nt,w = 57.7 db = 55.1 db DPCM del 5/12/97: Cat. A - Residenze e assimilabili L' nw 63.0 db Verificato Isolamento acustico di facciata: Isolamento acustico di facciata Isolamento acustico di facciata Ambiente Dimensioni (La x Lu x Al) Soggiorno 4.00 x 5.00 x 2.70 m SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 5

37 Parete PA.LA.400 Superficie m² Trasmissione laterale K 2 db: Elementi di facciata pesanti con giunti rigidi DeltaL fs 0 Forma della facciata Facciata piana (Vedi Appendice B) Assorbimento (α w) n.a. Orizzonte visivo (h) n.a. Tipo Codice Dimensioni (La x Al) Serramento SR x 1.40 m Serramento SR x 1.40 m RISULTATI R' w D 2m,nT,w = 42.8 db = 45.0 db DPCM del 5/12/97: Cat. A - Residenze e assimilabili D 2m,n,T,w 40.0 db Verificato IMPIANTI Gli impianti sono classificati, a seconda delle modalità temporali di funzionamento (DPCM ), in: - servizi a funzionamento discontinuo: ascensori, scarichi idraulici, bagni, servizi igienici e rubinetteria, il cui parametro di riferimento è L ASmax, livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow; - servizi a funzionamento continuo: impianti di riscaldamento, aerazione e condizionamento, il cui parametro di riferimento è L Aeq, livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderata A. I valori limite di tali parametri cambiano in funzione della destinazione d'uso dell'edificio e sono indicati nella Tabella 1. La misura è eseguita nell'ambiente con livello di rumore più elevato e diverso da quello in cui si trova la sorgente, infatti i limiti imposti dal DPCM non sono riferiti agli impianti, ma al rumore che propagano nell'edificio. Di seguito gli interventi realizzati per prevenire e/o ridurre il disturbo verso gli utenti dell'edificio. Tubazioni (tipo di funzionamento: Discontinuo) Interventi: - A monte dell impianto è installato un riduttore di pressione. - Le tubazioni sono inserite in appositi cavedi con adeguato potere fonoisolante. Scarichi (tipo di funzionamento: Discontinuo) Interventi: - Non sono utilizzate connessioni rigide con le strutture. - La sezione del collettore è aumentata per ridurre la velocità di deflusso delle acque. - Sono evitate le pendenze elevate del tubo di collegamento fra sifone e colonna di scarico, per ridurre i tipici gorgoglii. Ascensori (tipo di funzionamento: Discontinuo) SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 6

38 Interventi: - Il vano ascensore è realizzato con pareti in muratura ad elevata massa aerica. - Il motore di sollevamento è montato su supporti antivibranti in apposito locale. - Il vano ascensore non è in prossimità di locali in cui è richiesta particolare tranquillità. - Le porte di ingresso situate vicino alle porte di sbarco dell ascensore sono sigillate opportunamente. Impianti di riscaldamento (tipo di funzionamento: Continuo) Interventi: - Le tubazioni sono dotate di giunti elastici e ancoraggi flessibili. - Gli elementi termo-radianti hanno un collegamento elastico con la tubatura. - Gli elementi termo-radianti hanno un supporto elastico per l ancoraggio alla parete o al solaio. - La centrale termica è collocata all esterno. - La centrale termica è collocata in un locale di servizio. - La centrale termica è delimitata da strutture ad elevato potere fonoisolante. - La centrale termica è montata su supporti antivibranti. - La canna fumaria è collegata alla caldaia con un elemento elastico. - La canna fumaria è coibentata in acciaio e ancorata con supporti antivibranti alle pareti. Impianti di condizionamento (tipo di funzionamento: Continuo) Interventi: - Gli impianti sono posizionati in luoghi dove l impatto è minore. - Le staffe di supporto dell impianto sono provviste di idonei giunti antivibranti. - I macchinari sul tetto sono isolati con barriere antirumore. Impianti elettrici (tipo di funzionamento: Continuo) Interventi: - Le cassette elettriche e i quadri elettrici non sono posizionati sui due lati di una stessa parete in corrispondenza l uno dell altro. SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 7

39 Appendice A Simboli R Potere fonoisolante di un elemento [db] R Potere fonoisolante apparente [db] ΔR i R w ΔR w R' w C C tr T 60 L n L n,w L' n,w L' nt,w ΔL n ΔL n,w C l D nt,w D 2m,nT,w D n,e D n,e,w K L fs L ASmax L Aeq Incremento del potere fonoisolante mediante strati addizionali per l elemento i [db] Indice di valutazione del potere fonoisolante (EN ISO 717-1) [db] Indice di valutazione dell'incremento del potere fonoisolante (EN ISO 717-1) [db] Indice di valutazione del potere fonoisolante apparente (EN ISO 717-1) [db] Termine di adattamento allo spettro 1 (EN ISO 717-1) [db] Termine di adattamento allo spettro 2 (EN ISO 717-1) [db] Tempo di riverberazione in cui l'energia sonora decresce di 60 db dopo lo spegnimento della sorgente sonora [s] Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato [db] Indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato [db] Indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato, in opera (EN ISO 717-2) [db] Indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, in opera [db] Attenuazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato di un rivestimento di pavimentazione [db] Indice di valutazione dell attenuazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato dovuto ad un rivestimento di pavimentazione (EN ISO 717-2) [db] Termine di adattamento allo spettro per il rumore da calpestio (EN ISO 717-2) [db] Indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione [db] Indice di valutazione dell isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (EN ISO 717-1) [db] Isolamento acustico normalizzato di piccoli elementi di edificio [db] Indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato di piccoli elementi di edificio [db] Termine di correzione per la trasmissione laterale [db] Differenza di livello di pressione sonora in facciata che dipende dalla forma della facciata, dall assorbimento acustico delle superfici aggettanti (balconi) e dalla direzione del campo sonoro (UNI EN , Appendice C) Livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow [db] Livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderata A [db] SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 8

40 Appendice B Tipi di forma della facciata Facciata piana Ballatoio 1 Ballatoio 2 Ballatoio 3 Ballatoio 4 (terrazza continua) Balcone 1 Balcone 2 Balcone 3 (terrazza discontinua, limitata lateralmente) Terrazza 1 (Schermature aperte) Terrazza 2 (Schermature chiuse) Legenda SuoNus - Valutazione preventiva delle prestazioni acustiche - Pag. 9