Il livello di rumore da calpestio

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1 Il livello di rumore da calpestio DPCM 5/1/97 L n,w 63 db (residenze) Classe acustica III L n,w 63 db (tenuto conto dell incertezza di misura) Il calcolo e la verifica dell indice di valutazione del livello apparente di rumore da calpestio tra ambienti sovrapposti Classificazione ambienti (DPCM 5/1/97) L,nw A Residenze o assimilabili 63 B Uffici ed assimilabili 55 C Alberghi, pensioni e simili 63 D Ospedali, cliniche, case di cura e simili 58 E Scuole e simili 58 F Attività ricreative e di culto e simili 55 g Attività commerciali e simili 55

2 Il metodo di misura Il livello di rumore da calpestio L pavim. Generatore di rumore impattivo L controsoff. L i L L n i 10lg L i = Livello medio di pressione sonora nell'ambiente disturbato A = Assorbimento equivalente nell'ambiente disturbato (m ) A 0 = Assorbimento equivalente di riferimento (= 10 m ) A A 0 Livello di rumore da calpestio A differenza che per l isolamento acustico ai rumori aerei, dove si valuta una differenza tra due livelli sonori (ambienti sorgente e ricevente), in cui vengono eliminate le specifiche caratteristiche della sorgente sonora, nel livello di rumore da calpestio il livello misurato è funzione oltre che delle caratteristiche del solaio anche di quelle del generatore di rumore.

3 Calcolo del livello di rumore da calpestio L p p r p 10lg p r ref 4 c 0 0 v S A v F Re Y ms ' <v > F <p r > A <v> = velocità media di vibrazione del solaio (m/s); = coefficiente di irraggiamento; S = superficie del solaio (m ); A = unità fonoassorbenti dell ambiente ricevente; F = forza di impatto del generatore di rumore da calpestio; Y = mobilità del solaio; * = smorzamento totale del solaio F può essere calcolata note le caratteristiche del generatore di rumore da calpestio; Y e * possono essere calcolati per solai omogenei note le caratteristiche di questi Livello di rumore da calpestio tra ambienti sovrapposti Metodo di calcolo per solai omogenei L' n 10lg f 10lg 10lgT 0lgm' 10lgc h 130,5 s L f = frequenza di analisi (Hz); = coefficiente di irraggiamento della struttura (si può assumere un valore di 0,9 1 per frequenze distanti dalla coincidenza (frequenza critica)); T s = tempo di riverberazione strutturale del solaio (s); m = massa superficiale del solaio (kg/m ); c L = velocità di propagazione delle onde in direzione longitudinale (m/s); h = spessore del solaio (m) La norma UNI EN ISO ammette l utilizzo della formula anche per solai composti da travetti e blocchi interposti. i Ma la correttezza dell approssimazione dipende dall interasse tra i travetti

4 Stima del coefficiente di irraggiamento (solai omogenei) f k l l ; 0,5 ln 0 1 f l 0,964 0,5 l 1 ln l l 1 5l l 1 1 4l l 1 k 0 k 0 = numero d'onda (f/c 0 ) l 1 e l = dimensioni del pannello (l 1 >l ) Esempio di stima teorica del coefficiente di irraggiamento per un solaio di dimensioni 4 x 4 metri Coefficiente di irraggiamento frequenza (Hz)

5 Confronto tra dati teorici e sperimentali Per un solaio in calcestruzzo denso spesso 10 cm 80 Solaio monolitico spesso 10 cm in calcestruzzo Livello normalizzato di rumore da calpestio frequenza (Hz) valore teorico valore sperimentale La stima teorica del livello di rumore da calpestio è resa complessa da: difficoltà nel definire le caratteristiche elastiche dei materiali usati (travetti, blocchi interposti, calcestruzzi, materiali elastici ) difficoltà nel conoscere le reali condizioni di posa in opera (integrità dei blocchi, spessore dei getti, interferenze con l impiantistica ) Difficoltà nel quantificare l entità della trasmissione laterale

6 La dipendenza dalla frequenza per diversi tipi di solai I solai in latero cemento mostrano una significativa dipendenza dalla frequenza L n f 30 15Log La dipendenza dalla frequenza per diversi tipi di solai I solai in cemento armato mostrano una scarsa dipendenza dalla frequenza L n f 5 6Log

7 La trasmissione sonora laterale dei rumori struttura di impattivi separazione S <p r > D 1 F F S1 S struttura 1 struttura <v 1 > <v > R1 R l1l0, lg L n Ln K S L n = livello normalizzato di rumore da calpestio del solaio ; R 1, = potere fonoisolante delle strutture coinvolte nella trasmissione ; K 1, = indice di riduzione delle vibrazioni ; S = superficie dell elemento laterale posto nell ambiente ricevente (m ); L 1, = lunghezza del giunto (m); l 0 = 1m La trasmissione sonora laterale dei rumori impattivi - Caso studio 105 F 100 Livelli di velocità di vibrazione solaio parete sud parete ovest parete nord parete est

8 Determinazione dell indice di valutazione per l isolamento ai rumori impattivi (UNI EN ISO 717-) L n w Calcolo semplificato dell indice di valutazione del livello normalizzato di rumore da calpestio Metodo UNI EN 1354-, lg( m') Metodo Brosio per solai in latero-cemento L n w, lg( m') m' = massa superficiale del solaio nudo (kg/m ) Livello normalizzato di rumore impattivo (Lnw, db) massa superficiale (kg/m) UNI EN INRIM (Brosio)

9 Indice di valutazione del livello normalizzato di rumore da calpestio: metodo Brosio Nel caso di piastre monolitiche in cemento armato con impasto omogeneo, di densità kg/m 3 lo spettro generato è praticamente uniforme. Il livello assoluto dipende esclusivamente dallo spessore della piastra e quindi dalla sua massa areica. L n w, lg( m') per i solai con struttura in latero-cemento, non è applicabile l espressione. Il disaccordo è dovuto soprattutto al fatto cha la struttura non è omogenea. La sua emissione acustica è dovuta sostanzialmente al blocco. Lo spettro generato per l eccitazione della macchina di calpestio, anziché piatto, ha un andamento crescente con la frequenza, con una pendenza che in prima approssimazione può valutarsi intorno a 5 db/ottava. L indice globale dipende ancora dalla massa areica; l espressione di calcolo è: L n w, lg( m') Indice di valutazione del livello apparente di rumore da calpestio tra ambienti sovrapposti L ' n, w Ln, w Lw K L n,w = Indice di valutazione del livello normalizzato di rumore da calpestio (da dati sperimentali o da calcolo) L w = Riduzione del livello per presenza di pavimenti galleggianti K = Incremento del livello per trasmissione sonora laterale

10 Calcolo semplificato della trasmissione laterale (solo in assenza di strati di rivestimento di pareti o solai omogenei) massa superficiale del solaio (kg/m ) Massa superficiale media delle strutture laterali(kg/m ) Calcolo della riduzione di livello di rumore da calpestio pavimentazione massetto strato elastico solaio L 30lg f f 0 f s m (Hz) intonaco f = frequenza di analisi (Hz) f 0 = frequenza di risonanza del sistema pavimento galleggiante - solaio (Hz) s = rigidità dinamica sup. dello strato elastico del pavimento galleggiante (MN/m 3 ) m = massa superficiale del massetto del solaio (sopra lo strato elastico) (kg/m ) Nel caso di più strati di materiale elastico sovrapposti: s' tot n i1 1 1 s' i (MN/m 3 )

11 Calcolo semplificato della riduzione di livello di rumore da calpestio 500 L w 30lg f 0 f 0 = frequenza di risonanza del sistema pavimento galleggiante - solaio (Hz) Dati di indici di valutazione di L n, misurati in opera Immagine Descrizione Massa sup. (kg/m ) Solaio con travetti a traliccio (interasse = 50 cm) e pignatte da 16 cm con 4 cm di soletta in calcestruzzo e 1,5 cm di intonaco all'intradosso. L' n,w Spess. (cm) Solaio con travetti a traliccio (interasse = 50 cm) e pignatte da 0 cm con 4 cm di soletta in calcestruzzo e 1,5 cm di intonaco all'intradosso Solaio con travetti precompressi (interasse = 50 cm) e pignatte da 16 cm con 4 cm di soletta in calcestruzzo e 1,5 cm di intonaco all'intradosso Solaio con travetti precompressi (interasse = 50 cm) e pignatte da 0 cm con 4 cm di soletta in calcestruzzo e 1,5 cm di intonaco all'intradosso

12 Dettagli esecutivi di pavimentazioni galleggianti Dettagli esecutivi di un controsoffitto

13 Riduzione del livello di rumore da calpestio con pavimenti resilienti direttamente applicati al solaio Materiale spessore mm L nw db Materiale spessore mm L nw db Gomma industriale Piastrelle viniliche Tappeti vinilici Moquettes Riduzione del livello di rumore da calpestio con pavimenti galleggianti (massetto ripartitore in cls spesso 5 cm) Materiale spessore mm L nw db Materiale spessore mm L nw db Gomma granulare Poliuretano espanso Fibre di vetro o roccia Sughero granulare Sughero in lastre

14 Livello normalizzato di rumore da calpestio Soluzione conforme (Regolamento Edilizio Tipo dell Emilia Romagna) Pavimentazione Massetto in conglomerato cementizio non alleggerito da cm Polistirolo espanso elasticizzato da 3,5 cm sotto carico Solaio in laterocemento Intonaco Massetto da 6 cm (100 kg/m ); Strato elastico costituito da Polistirolo Espanso Elasticizzato spesso 35 mm sotto carico (verificare comunque che valore della rigidità dinamica superficiale dichiarata sia inferiore a 10 MN/m 3 ); Solaio in laterocemento con pignatte da 16 cm, soletta da 4 cm ed intonaco all intradosso da 1 cm; Errori tipici per i pavimenti galleggianti: Discontinuità negli strati elastici

15 Errori tipici per i pavimenti galleggianti: Connessioni laterali date dalla sigillatura dei battiscopa Errori tipici per i pavimenti galleggianti: Connessioni laterali date dalla soglia della porta finestra

16 Esercizio sull'isolamento acustico ai rumori interni da calpestio Solaio in laterocemento con pignatte da 0 cm e soletta da 5 cm, intonacato all'intradosso (m' = 340 kg/m ) Pavimento galleggiante costituito da uno strato di 8 mm costituito da un impasto di gomma e sughero (s' = 5,3 MN/m 3 ), con soprastante massetto da 50 mm (m' = 90 kg/m ) Parete di facciata in muratura a intercapedine intonacata (tavolato interno di mattoni forati da 8 cm e tavolato esterno di mattoni semipieni da 1 cm) (m' dello strato interno = 140 kg/m ) Pareti interne in mattoni forati da 8 cm intonacati (m' = 140 kg/m )