COLLAUDO ACUSTICO DI UN OSPEDALE DI GRANDI DIMENSIONI

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1 COLLAUDO ACUSTICO DI UN OSPEDALE DI GRANDI DIMENSIONI Maria Francesca Bertini 1, Rossella Calonaci 2, Sergio Luzzi 3, Marco Toderi 4 1 Libero Professionista Tecnico Competente in Acustica Ambientale - Firenze 2 Vie En.Ro.Se. s.a.s. - Firenze 3 Ordine degli Ingegneri della Provincia di Firenze - Commissione Ambiente 4 Dipartimento di Meccanica e Tecnologie Industriali - Università di Firenze 1. Introduzione Con riferimento allo studio di caso rappresentato dal Nuovo Ospedale della Versilia, questo lavoro tratta l insieme delle verifiche, delle misure, dei calcoli e della documentazione necessaria per il collaudo acustico degli impianti e delle strutture di un complesso ospedaliero di grandi dimensioni. L analisi acustica ha considerato l edificio ospedale e l insieme delle attività sia come sorgenti che come ricettori di rumore. Partendo dalla previsione del clima acustico ante operam, l intervento presso la struttura oggetto di studio si è così articolato: - analisi acustica delle sorgenti interne ed esterne alla struttura ospedaliera; - valutazione dell impatto acustico degli impianti; - valutazione dei requisiti acustici passivi dell edificio. La parte di territorio interessata dallo studio di caso si trova nel Comune di Camaiore (LU), corrisponde all area che il PRG destina all Ospedale Unico della Versilia e considera le aree ad essa circostanti, comprendenti oltre all area ospedaliera: - l insieme dei ricettori esposti direttamente o indirettamente alle emissioni provenienti dall area ospedaliera stessa; - l insieme delle sorgenti di rumore in grado di influenzarla. Per quanto riguarda la definizione delle zone acustiche interessate all'intervento è importante rilevare come il nuovo insediamento, che dovrà essere classificato in classe I (zona ospedaliera), si inserisce in un'area a prevalente destinazione residenziale. 2. Clima e Impatto acustico sull'esterno Le indagini fonometriche per la definizione del clima acustico sono state eseguite presso l area del nuovo insediamento con postazioni perimetrali e interne all area dell insediamento stesso e con riferimento alle posizioni relative delle sorgenti significative e dei ricettori sensibili, individuando le situazioni di maggiore esposizione di questi ultimi al rumore. Nella figura 1 è riportato lo scenario di intervento ove si individuano le postazioni principali di misura interne e perimetrali all area ospedaliera.

2 Sulla base delle rilevazioni effettuate nelle postazioni sopra indicate, adottando in particolare lo schema previsto dalle norme emanate dalla Regione Toscana, si è proceduto all'effettuazione della valutazione del clima acustico ante operam e dell impatto acustico dell opera sull ambiente. I descrittori previsti dalla normativa italiana ed europea applicabili alle valutazioni di clima e di impatto acustico possono essere dedotti dalla misura dell andamento giornaliero medio del livello continuo equivalente di pressione sonora ponderato A. In pratica dai valori di L Aeq misurati a intervalli non superiori all ora si ricavano i vari L day., L night, L den, previsti dalle norme e dalla recente proposta di Direttiva Europea oppure i livelli equivalenti relativi agli interi periodi di riferimento diurno e notturno; sono stati considerati anche i livelli percentili L n, con particolare riferimento al livello L 95 utilizzato come descrittore del rumore di fondo nel criterio comparativo o della normale tollerabilità di cui si fa sempre più largo uso per la risoluzione di contenziosi legali in materia di immissioni di rumore. Le sorgenti di rumore più significative rilevabili sono: - il rumore di fondo proveniente dalla SS 1 Aurelia, caratterizzata da importanti volumi di traffico e dalla presenza di un impianto semaforico in prossimità dell angolo nord-ovest del perimetro dell insediamento - il rumore di fondo proveniente dall autostrada A11 che, pur trovandosi a notevole distanza dalla facciata tergale dell insediamento, contribuisce significativamente ad elevare il livello del rumore residuo tipico dell area. Per valutare l impatto acustico sui ricettori esterni, il confronto, per il rispetto dei limiti assoluti, è stato effettuato con quelli previsti dal D.P.C.M per le classi I e II, che identificano rispettivamente aree particolarmente protette e aree prevalentemente residenziali, quale quella circostante l insediamento ospedaliero. A titolo esemplificativo vene riportata la tabella 1. Si è verificato che le caratteristiche urbanistiche dell insediamento, pienamente corrispondenti a quelle descritte in una specifica variante al piano regolatore, non determinano modificazioni significative sulle sorgenti precedentemente individuate, ad eccezione dei volumi di traffico sulla Via Aurelia, di cui si è tenuto conto nella definizione dello scenario sopra descritto. 3. Collaudo acustico degli impianti: emissione e impatto interno Il vero e proprio collaudo acustico degli impianti è stato effettuato con riferimento alla Norma UNI 8199/98 che definisce linee guida e modalità di misurazione degli impianti di climatizzazione e ventilazione. Le sorgenti principali sono state individuate nelle componenti del sistema di cogenerazione e nei diversi sottosistemi di trattamento aria, considerando in particolare le unità U.T.A. distribuite sui vari livelli del complesso ospedaliero. Di tutte le sorgenti, successivamente alla loro installazione, è stato verificato mediante accensione forzata il rispetto dei parametri progettuali per quanto riguarda i livelli di emissione acustica e l impatto sui ricettori interni in termini di contributo alla rumorosità interna. Sono state effettuate prove in condizioni estive e invernali riproducendo le diverse condizioni di funzionamento legate alla richiesta di potenza, alla combinazione e alle condizioni meteoclimatiche. Nella costruzione degli scenari di emissione si sono considerati i livelli relativi di utilizzo e di contemporaneità dei macchinari.

3 Per la verifica dei livelli di emissione si sono seguite le indicazioni della norma, effettuando rilevazioni fonometriche in prossimità di ciascuna sorgente singola e in prossimità dei gruppi di sorgenti con funzionamento combinato. Per la verifica dell impatto acustico interno si è definito per ciascuna sorgente significativa (singola o raggruppata) un box di emissione comprendente tutte le postazioni ricettore rappresentative per quella sorgente e le corrispondenti vie di trasmissione del rumore. Sono state individuate come rappresentative le postazioni interessate dalle immissioni provenienti da una data sorgente acusticamente più prossime alla sorgente stessa secondo le modalità di propagazione aerea e strutturale, orizzontale e verticale. In pratica ciascun box si è configurato come vero e proprio scenario applicativo indipendente, da utilizzare per la determinazione livelli di immissione di rumore e dei contributi all inquinamento acustico delle aree interne alla struttura ospedaliera prodotti dall impiantistica a servizio dell attività ospedaliera stessa. Dalle rilevazioni fonometriche in postazione ricettore è stato possibile ricavare l entità dei diversi contributi e la necessità di intervento di bonifica interna, anche sulla base di una scala di sensibilità dei ricettori legata alla destinazione dei singoli spazi interni (padiglioni di degenza, ambulatori, sale operatorie, ). 4. Collaudo acustico dell'edificio: misurazioni fonometriche e calcolo degli indici di isolamento passivi I parametri da misurare per qualificare acusticamente gli edifici sono definiti nel DPCM del 5/12/1997. In particolare il decreto definisce i requisiti acustici delle sorgenti sonore interne agli edifici e i requisiti passivi degli edifici e dei loro componenti in opera al fine di ridurre l esposizione umana al rumore. Le grandezze che caratterizzano i requisiti acustici passivi degli edifici sono: - Il tempo di riverberazione (T) definito dalla norma ISO Il potere fonoisolante apparente di elementi di separazione fra ambienti (R), definito dalla norma UNI EN ISO L isolamento acustico standardizzato di facciata (D 2m,nT ), definito dalla norma UNI EN ISO Il livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (L n ), definito dalla norma UNI EN ISO 1-7. Le misure in frequenza di questi parametri in bande di 1/3 di ottava, normalmente nel campo da 1 e 5 Hz, descrivono in modo dettagliato il comportamento acustico passivo degli edifici, tuttavia per la valutazione globale di tale comportamento si utilizza per ciascun requisito un unico parametro, denominato indice di valutazione e in particolare: - Indice del potere fonoisolante apparente di partizioni fra ambienti (R w ) - Indice dell isolamento acustico di facciata (D 2m,nT,w ) - Indice del livello di rumore di calpestio di solai, normalizzato (L n,w ) Tali indici, secondo il D.P.C.M., calcolati secondo le procedure definite nella norma UNI , devono assumere, per gli edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili, i valori definiti nella tabella 2. Occorre tenere presente che il decreto definisce il valore dell indice del potere fonoisolante apparente (R w ) solo tra distinte unità immobiliari. Gli indici sono calcolati mettendo a confronto i diagrammi che riportano valori sperimentali con una curva di riferimento nell intervallo tra 1 e 3125 Hz. Facendo coincidere la scala delle ascisse si cerca, procedendo a passi do.5 db, la condizione di accordo fra curva sperimentale e curva di riferimento, in modo che la media degli scarti sfavorevoli, calcolata sull intero numero di bande di frequenza

4 considerate, non sia maggiore di 2 db. Trovata la condizione di accordo, il valore dell indice di valutazione si ottiene dal valore in db dell ordinata sulla curva di riferimento, in corrispondenza di 5 Hz. Le rilevazioni, data la vastità del complesso ospedaliero, sono state eseguite in ambienti che per le loro caratteristiche rappresentano significativamente le diverse porzioni di edificio. In particolare per l isolamento tra ambienti sono state scelte stanze con muri divisori di dimensioni e materiali diversi: laterizio, cemento armato, cartongesso. Per l isolamento di facciata sono state scelte camere standard di degenza con parete esterna quasi completamente finestrata e una stanza situata al I piano destinata a usi ambulatoriali, con parete di facciata la cui composizione prevede sul lato esterno pannelli di materiale fonoisolante. Per l isolamento dal rumore da calpestio sono state scelte tre stanze diverse per volume e per caratteristiche di isolamento orizzontale. La tabella 3 sintetizza i valori ottenuti, le figure 2, 3 e 4 mostrano alcuni risultati. I valori dell indice del potere fonoassorbente apparente di partizioni tra ambienti R w risultano ovunque sufficientemente elevati per quanto inferiori al limite stabilito dal D.P.C.M. per gli ospedali. Le misure effettuate nella stanza al I piano hanno evidenziato una prevalenza del contributo di immissione dalla stanza adiacente per via indiretta, attraverso le pareti esterne, rispetto a quello direttamente trasmesso dalla parete interna divisoria. L indice dell isolamento acustico standardizzato di facciata è stato calcolato sia con rumore da traffico stradale che con sorgente campione. Anche in questo caso i risultati ottenuti evidenziano valori più bassi rispetto a quelli previsti dal decreto. I valori dell indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (L n,w ) soddisfa, in tutti gli ambienti misurati, i livelli prescritti dal decreto. 5. Conclusioni Dall insieme dei dati misurati ed elaborati, riportati in questo studio, si ricava un immagine del clima e dell'impatto acustico dell area destinata ad ospitare il Nuovo Ospedale della Versilia; vengono rispettati i limiti previsti dalla legge per la classe I all interno dell area ospedaliera, con riferimento ai livelli percentili L 95, rappresentativi del rumore di fondo, nei periodi diurno e notturno, di una standard feriale e di una standard festiva; vengono inoltre rispettati i limiti previsti dalla legge per la classe II, con riferimento ai livelli equivalenti di immissione nei periodi diurno e notturno, di una standard feriale e di una standard festiva, non soltanto per l area di pertinenza dell edificio ospedaliero, ma anche per la totalità dei ricettori più prossimi all area ospedaliera in tutte le direzioni. L'impatto acustico delle emissioni prodotte dagli impianti sui ricettori interni è risultato contenuto. Il progetto ha infatti previsto che non vi fosse contiguità fra gli spazi contenenti le sorgenti significative e quelli destinati a ospitare i ricettori sensibili. Le condutture e gli elementi terminali sono stati messi in opera con tutti gli accorgimenti atti a ridurre al minimo la generazione e la propagazione del rumore attraverso le strutture e i fluidi trasportati. Per i requisiti acustici passivi sono ampiamente rispettati i limiti previsti dal D.P.C.M 15 dicembre 1997 per l indice dell isolamento da calpestio. Più difficile risulta la verifica dell isolamento di facciata; i limiti previsti sono infatti estremamente elevati per poter essere rispettati da strutture costruite secondo gli standard attuali dell edilizia ospedaliera. Analoga considerazione vale per il limite previsto per l indice R w : considerando comunque che la legge fa preciso riferimento a unità immobiliari distinte, non è certa l applicabilità di questo limite al contesto interno della struttura ospedaliera.

5 Bibliografia S.Luzzi, A.Casavola, S.Arrigucci, G.Lucchese: Modelli per la valutazione dell impatto acustico di impianti multisorgente in Atti del VII Convegno AIDII di Igiene ndustriale marzo 1 S.Luzzi, M. Toderi: Numerical Models to estimate the noise impact of a city kennel in Atti del 17 th International Congress on Acoustic settembre 1 S.Luzzi, M.F. Bertini: Modelli matematici per lo studio del clima acustico di scenari multisorgente a diversa classificazione acustica in Noise Mapping 1 settembre 1 N. Campo, P. Rissone, M. Toderi, Adaptive pyramid tracing a new technique for rooms acoustics, Applied Acoustics, Vol 61-2, pp , I.. Sharland "Practical guide to noise control" Woods C. Bernasconi "L'acustica nella progettazione architettonica" - Ed. Il sole 24 ore - 1

6 R3 R4 R2 AREA INSEDIAM P P P P1 R1 R5 R6 Figura 1 - Scenario di misura postazione P1 feriale P1 feriale P1 festiva P1 festiva periodo di riferimento limite assoluto classe I limite assoluto classe II Livello L Aeq di immissione Livello L95 di immissione diurno notturno diurno notturno Tabella 1 Livelli di immissione verifica del rispetto dei limiti NOTE sul rispetto dei limite in Classe I limite assoluto non rispettato per L Aeq rispettato per L 95 in Classe II limite assoluto rispettato in Classe I limite assoluto non rispettato per L Aeq rispettato per L 95 in Classe II limite assoluto rispettato in Classe I limite assoluto rispettato in Classe II limite assoluto rispettato in Classe I limite assoluto non rispettato per L Aeq rispettato per L 95 in Classe II limite rispettato Indice Edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili R w 55 D 2m,nT,w 45 L n,w 58 Tabella. 2 - Requisiti acustici passivi degli edifici adibiti ad ospedali R w 41, D 2m,nT,w 3 21,5 21,5 L n,w ,5 Tabella 3- Indici di valutazione requisiti acustici passivi calcolati

7 , Figura 2 - Indice del potere fonoisolante apparente di partizioni tra ambienti (R w ) 3 3, Hz Figura 3 - Indice dell isolamento acustico standardizzato di facciata (D 2m,nT,w ) 8 db Hz Figura 4 - Indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (L n,w )