LA MISURA DEGLI INDICI R w, L n,w E D 2m,nT,w : CONFRONTO IN OPERA TRA I METODI PROPOSTI DALLE NORME UNI EN ISO 140 E UNI EN ISO 10052

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1 LA MISURA DEGLI INDICI R w, L n,w E D 2m,nT,w : CONFRONTO IN OPERA TRA I METODI PROPOSTI DALLE NORME UNI EN ISO 1 E UNI EN ISO 52 Marco Caniato (1), Federica Bettarello (2), Vincenzo Baccan (3) 1) Acusticamente, Studio di Progettazione, Conegliano (TV), mcaniato@acusticamente.eu 2) Acusticamente, Studio di Progettazione, Conegliano (TV), fbettarello@acusticamente.eu 3) Acusticamente, Studio di Progettazione, Rovigo (RO), vbaccan@acusticamente.eu 1. Introduzione L aggiornamento della norma UNI EN ISO 52 [1] ha compreso un nuovo metodo per la determinazione in opera degli indici R W, L n,w e D 2m,nt,W che va di fatto a semplificare le tecniche di misura indicate nella serie di norme UNI EN ISO 1 [2,3,4]. Il nuovo metodo può comportare un risparmio in termini di tempo di esecuzione della prova e di post elaborazione dei dati, quindi un notevole vantaggio per il tecnico misuratore. Si riportano i risultati di misure effettuate in opera con i due metodi proposti. Le prove di confronto sono state eseguite da diverse squadre di tecnici aventi strumentazioni distinte. I risultati mostrano quali possibili differenze è possibile ottenere in termini di indici finali e che influenza può assumere la variazione di operatore sull esito del confronto. 2. Metodi di indagine Le normative di misura citate contengono indicazioni di riferimento per la determinazione del livello medio di pressione sonora in una camera: la serie UNI EN ISO 1 prevede l'utilizzo di un microfono in movimento continuo o postazioni di microfono fisse. In ciascuna posizione di microfono, il tempo di integrazione deve essere pari ad almeno 6 secondi; impiegando un microfono mobile, il tempo di integrazione deve coprire un numero intero di traiettorie e non deve essere minore di secondi. Le misure da effettuare devono essere almeno 5 in caso di postazioni microfoniche fisse ed una tale da coprire una traiettoria di raggio minimo 0.7 m nel caso di microfono fisso. La norma UNI EN ISO 52 richiede una singola misura effettuata mediante la movimentazione manuale del fonometro nello spazio per un tempo di integrazione pari ad almeno secondi. L'utente deve stare in posizione eretta presso il centro della stanza con le spalle rivolte verso l'altoparlante dell'ambiente emittente o verso il divisorio dell'ambiente ricevente e spostare il microfono quattro volte orizzontalmente 1

2 39 Convegno Nazionale AIA Roma 4-6 luglio 2012 di 180 muovendo il braccio in alto e in basso in modo delicato. La norma riporta inoltre apposita figura rappresentante la realizzazione del movimento del braccio dell'operatore. Di fatto quindi quest'ultima tecnica riduce sia il tempo per l'effettuazione della prova in situ sia (nel caso non si disponga di fonometri con software tali da effettuare il calcolo degli indici in automatico) per la post elaborazione dei dati. Recenti studi [5, 6, 7] hanno affrontato il confronto tra le due tecniche, proponendo un ulteriore metodo per la realizzazione degli stessi. La recente evoluzione normativa [8] prevede inoltre vari metodi di movimentazione manuale. Apporto di questo lavoro è il proseguo delle precedenti analisi grazie ad una maggiore distribuzione di dati nonché alcune osservazioni relative alla variabilità dei risultati legati alla soggettività dell'operatore. 3. Misure in opera di potere fonoisolante apparente E' stato possibile misurare con le due metodologie di prova 15 partizioni tra pareti e solai presso cantieri diversi. In particolare: una prima squadra ha effettuato prove su 11 partizioni ed una seconda squadra su 4; ogni squadra era formata da due operatori che eseguivano i rilievi fonometrici con le due tecniche. Tutti gli ambienti erano sprovvisti di arredamento e presentavano geometrie varie. In tabella 1 sono riportati i risultati ottenuti in termini di indice unico calcolato a norma UNI EN ISO [9]. Tabella 1 confronto in termini di indice di potere fonoisolante apparente Squadra Descrizione partizione - R W (db) R W (db) UNI EN ISO 52 UNI EN ISO 1 S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S1 Solaio laterocemento S1 Solaio laterocemento S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S1 Parete doppia in laterizio S2 Parete monostrato S2 Parete doppia in laterizio S2 Parete doppia in laterizio S2 Solaio laterocemento Come si evince dalla tabella precedente, per 11 partizioni su 15 le due tecniche di misura hanno riportato gli stessi risultati. Per le prove discordanti il range di variabilità massimo è stato di 2 db, quindi superiore all'incertezza estesa di misure in situ espressa con numero unico [10]. I risultati mostrano inoltre che, mentre per la squadra S1 i due metodi sono risultati sostanzialmente equivalenti, la squadra S2 ha ottenuto discrepanze per un maggior numero di volte. Per quanto riguarda lo spettro in frequenza, è interessante notare che la prestazione in termini di indice unico è risultata univoca anche per casi in cui le due tecniche hanno riportato valori in frequenza completamente differenti. A titolo di esempio si 2

3 Roma 4-6 luglio Convegno Nazionale AIA evidenziano in figura 1 due casi in cui, a parità di indice unico finale, i test hanno riportato spettri in frequenza analoghi in una caso e completamente differenti nell'altro. R' (db) parete 1-UNI EN ISO 1- R'w 48 parete 1-UNI EN ISO 52- R'w 48 parete 2-UNI EN ISO 1- R'w 57 parete 2-UNI EN ISO 52- R'w Figura 1 confronto tra spettri in frequenza per misure di potere fonoisolante apparente 4. Misure in opera di rumore da calpestio di solai Per la determinazione di tale requisito è stato possibile misurare con le due metodologie di prova 14 partizioni orizzontali presso cantieri diversi. In particolare: la prima squadra ha effettuato prove su 9 partizioni e la seconda squadra su 5. Tutti gli ambienti erano sprovvisti di arredamento e presentavano geometrie varie. In tabella 2 sono riportati i risultati ottenuti in termini di indice unico calcolato a norma UNI EN ISO [11]. Tabella 2 confronto in termini di indice di livello di rumore da calpestio normalizzato Squadra Descrizione partizione - L n,w (db) L n,w (db) UNI EN ISO 52 UNI EN ISO 1 S1 Solaio calcestruzzo finitura ceramica S1 Solaio calcestruzzo finitura parquet S1 Solaio laterocemento finitura ceramica S1 Solaio laterocemento finitura parquet S1 Solaio laterocemento finitura parquet S1 Solaio laterocemento finitura ceramica S1 Solaio laterocemento finitura parquet S1 Solaio calcestruzzo finitura ceramica S1 Solaio calcestruzzo finitura ceramica S2 Solaio laterocemento finitura parquet S2 Solaio laterocemento finitura parquet S2 Solaio laterocemento finitura ceramica S2 Solaio laterocemento finitura ceramica S2 Solaio laterocemento finitura ceramica Per 7 partizioni su 14 le due tecniche di misura hanno riportato gli stessi risultati. Per le prove discordanti il range di variabilità massimo è stato di 2 db, quindi superiore all'incertezza estesa di misure in situ espressa con numero unico. 3

4 39 Convegno Nazionale AIA Roma 4-6 luglio 2012 Entrambe le squadre hanno ottenuto nella metà delle prove effettuate differenze di almeno un decibel. In termini di spettro in frequenza le differenze riscontrate non sono state così ampie come per il parametro precedente. A titolo di esempio si riportano in figura 2 due casi in cui, a parità di indice unico finale, i test hanno riportato spettri in frequenza analoghi in un caso e differenti nell'altro. L'n (db) solaio 1-UNI EN ISO 1- L'nw 61 solaio 1-UNI EN ISO 52- L'nw 61 solaio 2-UNI EN ISO 1- L'nw 50 solaio 2-UNI EN ISO 52- L'nw Figura 2 confronto tra spettri in frequenza per misure di livello normalizzato di rumore da calpestio 5. Misure in opera di isolamento acustico standardizzato di facciata Per la determinazione di tale requisito è stato possibile misurare con le due metodologie di prova 7 partizioni esterne presso cantieri diversi. In particolare: la prima squadra ha effettuato prove su 5 partizioni e la seconda squadra su 2. Entrambe le squadre hanno utilizzato il metodo con altoparlante esterno. Tutti gli ambienti erano sprovvisti di arredamento e presentavano geometrie varie. In tabella 3 sono riportati i risultati ottenuti in termini di indice unico calcolato a norma UNI EN ISO Tabella 3 confronto in termini di indice di isolamento acustico standardizzato di facciata Squadra Descrizione partizione D 2m,nT,W (db) D 2m,nT,W (db) UNI EN ISO 52 UNI EN ISO 1 S1 Facciata con portafinestra 38 S1 Facciata composta (opaca più finestra più opaca) S1 Facciata composta (opaca più finestra) 46 S1 Facciata con portafinestra scorrevole ad elevata superficie S1 Facciata con finestra S1 Facciata con portafinestra scorrevole ad elevata superficie S2 Facciata con portafinestra S2 Facciata con portafinestra a 4 ante 36 4

5 Roma 4-6 luglio Convegno Nazionale AIA I dati sono risultati molto più discrepanti rispetto alle prove dei precedenti parametri: l'uguaglianza è stata ottenuta solo per 2 prove su 7 e si sono ottenute anche differenze dell'ordine di 5 db. In termini di andamento in frequenza, laddove le prestazione sono risultate molto difformi si possono osservare maggiori scostamenti alle alte frequenze. A titolo di esempio si riportano in figura 3 due casi rappresentativi di quanto sopra descritto. D2m,nt (db) facciata 1-UNI EN ISO 1-D2mntw 38 facciata 1-UNI EN ISO 52-D2mntw 33 D2m,nt (db) facciata2-uni EN ISO 1-D2mntw 39 facciata2-uni EN ISO 52-D2mntw Figura 3 confronto tra spettri in frequenza per misure di isolamento acustico standardizzato di facciata 6. Discussione dei risultati Le prove realizzate con le due tecniche hanno riportato risultati comparabili nella maggior parte dei casi per misure di potere fonoisolante apparente e nella metà dei casi per misure di livello normalizzato di rumore da calpestio; i risultati difformi rientrano comunque in maggioranza all'interno del valore d'incertezza estesa di misure in situ espressa con numero unico (1 db). Per le misure di isolamento standardizzato di facciata la comparazione è risultata invece piuttosto difforme soprattutto laddove si sono riscontrate sia la presenza di una più ampia superficie vetrata sia una geometria dell'ambiente a maggiore profondità. In particolare, la tecnica contenuta nella norma UNI EN 52 ha riportato per lo più risultati superiori rispetto all altro metodo. Probabilmente per le misure di facciata in ambienti del tipo di quello indicato, la maggior distribuzione spaziale offerta dalla tecnica a postazioni microfoniche fisse assume un ruolo più ragguardevole. La norma UNI EN 52 richiede inoltre che: l utente deve stare in posizione eretta presso il centro del pavimento con le spalle rivolte all altoparlante dell ambiente emittente oppure al divisorio dell ambiente ricevente. Tale condizione dovrebbe in pratica fornire la garanzia di lavorare in campo riverberante, cosa che si verifica con facilità nelle prove di potere fonoisolante apparente e di rumore di calpestio, ma che può invece diventare discutibile per le prove di isolamento di facciata. Si pensi ad esempio al caso di facciate composte (aventi due o più pareti rivolte verso l'esterno) che insistono su volumi di profondità ridotta: la presenza di superfici vetrate, quindi di vie preferenziali per il passaggio del rumore proveniente dall'esterno, fa sì che la condizione di campo riverberante a centro stanza possa non essere del tutto verificata. Dunque la media spaziale (prevista dalle norme UNI EN ISO 1) è sicuramente più affidabile. Ulteriore considerazione va poi fatta in termini di "soggettività" della figura dimostrativa inserita nella norma UNI EN ISO 52 per il movimento manuale del fonometro: tra le due squadre di tecnici sia l'ampiezza di movimento del braccio sia la distanza dal corpo del fonometro sono state infatti interpretate in maniera molto diversa. 5

6 39 Convegno Nazionale AIA Roma 4-6 luglio Bibliografia [1] UNI EN ISO 52, Misurazioni in opera dell'isolamento acustico per via aerea, del rumore da calpestio e della rumorosità degli impianti - Metodo di controllo [2] UNI EN ISO 1-4, Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Misurazioni in opera dell'isolamento acustico per via aerea tra ambienti [3] UNI EN ISO 1-5, Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Misurazioni in opera dell'isolamento acustico per via aerea degli elementi di facciata e delle facciate [4] UNI EN ISO 1-7, Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Misurazioni in opera dell'isolamento dal rumore di calpestio di solai [5] R. Cremoni, P. Fausti, Misurazione in opera dei requisiti acustici passivi: analisi dei diversi metodi di movimentazione manuale del microfono, Atti del 38 convegno dell Associazione Italiana di Acustica, Rimini, 2011 [6] A. Di Bella, C. M. Pontarollo, Test interlaboratorio di comparazione tra metodi tecnico-progettuali e di controllo per la valutazione in opera delle caratteristiche acustiche delle strutture edilizie Atti del 38 convegno dell Associazione Italiana di Acustica, Rimini, 2011 [7] A. Di Bella, N. Granzotto, C. M. Pontarollo, P. Ruggeri, Comparazione tra metodi di misura per la determinazione delle prestazioni acustiche in opera di elementi edilizi Atti del 37 convegno dell Associazione Italiana di Acustica, Siracusa, 2010 [8] DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS , Acoustics Field measurement of sound insulation in buildings and of building elements Part1: Airborne sound insulation [9] UNI EN ISO 717-1, Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio- Isolamento acustico per via aerea [10] UNI/TR Valutazione dell incertezza nelle misurazioni e nei calcoli di acustica Concetti generali [11] UNI EN ISO 717-2, Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio- Isolamento del rumore di calpestio 6