SERVIZI A FUNZIONAMENTO

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1 REQUISITI ACUSTICI PASSIVI DEGLI EDIFICI Il rumore prodotto dagli impianti tecnologici Corso di Acustica Protezione acustica delle costruzioni SERVIZI A FUNZIONAMENTO CONTINUO Imp. riscaldamento Imp. aerazione Imp. condizionamento Imp. sollevam. (ascensori ecc.) DISCONTINUO Imp. idraulici scarico Bagni (docce, vasca) Servizi igienici (bidè, wc) Rubinetteria 1

2 Rumore prodotto dagli impianti La rumorosità prodotta dagli impianti tecnologici non deve superare i seguenti limiti: a) 35 db(a) LAmax con costante di tempo slow per i servizi a funzionamento discontinuo; b) 25 db(a) LAeq per i servizi a funzionamento continuo. Le misure di livello sonoro devono essere eseguite nell'ambiente nel quale il livello di rumore è più elevato. Tale ambiente deve essere diverso da quello in cui il rumore si origina. Costanti di tempo Il fonometro è in grado di misurare i livelli di pressione, esso campiona il segnale in ingresso ad intervalli di tempo ben definiti che possono variare a seconda della costante di tempo τ scelta dall utente; esistono tre tipi di costanti di tempo: τ Periodo T (ms) N campioni al sec. SLOW FAST IMPULSE

3 Misure con le diverse costanti di tempo Livello sonoro equivalente Leq db(a) più semplicemente: LAeq SPL Livello equivalente Livello massimo Livello minimo AM AM AM AM AM 3

4 PARAMETRI DI LEGGE Tab. A Tab. B Norme tecniche di riferimento UNI 8199:1998 Acustica. Collaudo acustico degli impianti di climatizzazione e ventilazione. Linee guida contrattuali e modalità di misurazione. UNI EN ISO 16032:2005 Acustica. Misurazione del livello di pressione sonora di impianti tecnici in edifici. Metodo tecnico progettuale 4

5 Misure dell inquinamento acustico degli impianti tecnologici Misure dell inquinamento acustico degli impianti tecnologici 5

6 VALUTAZIONE DEI PARAMETRI DI LEGGE IN FASE PROGETTUALE RUMORE PRODOTTO DAGLI IMPIANTI TECNOLOGICI E SUA RIDUZIONE La valutazione del rumore prodotto dagli impianti tecnologici in fase progettuale non è semplice a causa di una carenza normativa, in quanto manca l obbligo dei produttori di dichiarare l emissione sonora di ascensori, caldaie, bruciatori, pompe, ventilatori condizionatori ed altri componenti di impianti, in termini di livello di potenza sonora. 6

7 Legame tra potenza sonora della sorgente e pressione sonora Norma tecnica per la determinazione dei livelli di potenza sonora Lw UNI EN ISO 3740:2002 Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora delle sorgenti di rumore - Linee guida per l'uso delle norme di base. 7

8 Livello di potenza sonora Lw Quando non è fornita si possono considerare le valutazioni con formule pratiche, ad esempio quelle proposte da Beranek per i ventilatori: Lw = Log Kw +10 Log p (db) Lw = Log Q +20 Log p (db) Lw = Log Kw -10 Log Q (db) Lw è il livello di potenza sonora globale; Kw è la potenza elettrica del motore; p è la pressione statica sviluppata dal ventilatore in mm H 2 O Q è la portata d aria in m 3 /h Esempio di valutazione del livello di potenza sonora Lw di un ventilatore assiale Un impianto di ventilazione è progettato per distribuire m 3 /h d aria con una prevalenza di 17 mm di H 2 O di pressione statica. In mancanza di dati forniti dal costruttore, calcolare il prevedibile livello di potenza sonora per un ventilatore assiale. Il livello di potenza sonora globale risulta Lw = Log Log 17= 90 db 8

9 Esempio di valutazione del livello di potenza sonora Lw di un ventilatore assiale Beranek fornisce anche la correzione per individuare i valori di potenza sonora alle varie frequenze: Hz k 2k 4k 8k Lw(g) Corr Lw Valutazione del livello di potenza sonora Lw del ventilatore assiale Ventilatore assiale - Livello di potenza sonora Lw Lw db k 2k 4k 8k Frequenza Hz 9

10 Livelli di pressione sonora dai livelli di potenza sonora La formula, che consideriamo in campo libero nel caso omnidirezionale, è la seguente: Lp = Lw 20 Log r 11 questa formula resta valida per le frequenze basse, ma ha bisogno di una correzione al crescere delle frequenze. Si avrà quindi (come si verifica sperimentalmente): Lp = Lw 20 Log r 11 + D D = 10 Log Q = Indice di Direttività. Si ricorda che con un livello di potenza alla sorgente Lw = 100 db, ad una distanza di 8 metri, il livello di pressione sarà LP = 100 db - 20 log 8 11 = 71 db per un suono a 100 Hz, mentre LP = 100 db - 20 log = 83 db per un suono a 10 khz. Effetto della frequenza sulla propagazione sonora La bassa frequenza è praticamente omnidirezionale mentre quella alta ha una netta direttività. 10

11 Livelli di pressione sonora dai livelli di potenza sonora La formula, che consideriamo nel caso di propagazione in ambienti chiusi riverberanti è la seguente: Lp = Lw +10*log [(Q/4πr 2 )+(4/R)] Lp è il livello di pressione sonora; Lw è il livello di potenza sonora; Q è il fattore di direzionalità della sorgente; r è la distanza del punto di ricezione dal centro della sorgente; R è la costante acustica del locale funzione del coefficiente di assorbimento medio ponderato delle pareti su cui vanno ad impattare le onde sonore. R = S * αm /(1-αm) ; αm = Σ αi * Si /S Propagazione del suono in presenza di ostacoli Primo caso: accanto alla parete Per semplicità considereremo la parete riflettente al 100%. Anche senza calcolare direttamente le grandezze I ed IOMNI, possiamo vedere che il loro rapporto Q in questo caso è 2 perché l intensità reale I sarà raddoppiata rispetto a quella IOMNI del caso omnidirezionale, avendo diviso a metà lo spazio di possibile propagazione del suono. Quindi avremo D = 10 log Q = 10 log 2 = 3. Ciò significa che abbiamo guadagnato 3 db rispetto al caso omnidirezionale. 11

12 Propagazione del suono in presenza di ostacoli Secondo caso: nello spigolo Se poniamo la sorgente in uno spigolo, sempre ponendo che le pareti riflettano al 100%, si avrà Q = I/IOMNI = 4, da cui D = 10 log 4 = 6, quindi si guadagnano 6 db rispetto al caso omnidirezionale. Propagazione del suono in presenza di ostacoli Terzo caso: nel vertice Se infine poniamo la sorgente in un vertice, ponendo ancora che le pareti riflettano al 100%, si avrà Q = I/ IOMNI = 8, da cui D = 10 log 8 = 9, quindi si guadagnano 9 db rispetto al caso omnidirezionale. Quello che abbiamo appena visto vale in particolare per le frequenze basse, poiché, essendo queste praticamente omnidirezionali, il loro rapporto I/IOMNI è molto alto; per le frequenze alte, che sono più direzionali, il rapporto I/ IOMNI invece diminuisce al crescere della frequenza. 12

13 Variazione del livello di pressione sonora con la distanza Si consideri una macchina e due criteri di valutazione A e B. Sia 70 db(a) il livello di pressione sonora rilevato ad 1 mt o calcolato a partire dalla potenza sonora: Variazione del livello di pressione sonora con la distanza Con il criterio A, sulla base della conoscenza della regola secondo cui ad ogni raddoppio della distanza si riduce di 6 db(a) il livello di pressione sonora, si arriva, partendo dal dato ad 1 metro, a stimare alla distanza di 16 m dalla macchina una riduzione di 24 db(a) del livello sonoro rispetto al valore di partenza. Il criterio B, con le condizioni di applicabilità di tale regola, permette di osservare che il centro acustico della macchina in questione non può essere posizionato sulla parete della macchina ma, qualora si potesse immaginarlo, lo si penserebbe collocato al centro della macchina in esame, alla distanza, in questo caso, di un metro dalla parete interna. 13

14 Partendo dal dato ad un metro dalla parete della macchina (a 2 m dal centro acustico) e raddoppiando la distanza dal centro acustico, come prescrivono le relazioni prima viste, ci si porta ad una distanza di 3 mt. dalla parete (4 m dal centro acustico). Proseguendo nel raddoppio della distanza e nella riduzione di 6 db(a) del livello di pressione sonora ad ogni raddoppio si perviene alla fine all incongruenza delle due valutazioni. Con il criterio A si è convinti di avere a 16 m un livello di pressione sonora pari a 46 db(a), in realtà con il più giusto criterio B si avranno 52 db(a) a 15 m dalla parete della macchina. Per macchine di una certa dimensione come refrigeratori d acqua di elevata potenza, o grandi caldaie è bene considerare il centro acustico. Livello di pressione sonora riverberata Lpr = Lw 10 * Log [S*αm/(1- αm)] + 6 db Dove: S è la superficie interna del locale; αm è il coefficiente di assorbimento medio ponderato delle pareti. Andamento del livello sonoro in funzione della costante acustica del locale R 14

15 IMPIANTI DI RISCALDAMENTO Gli impianti di riscaldamento possono essere suddivisi in funzione del tipo di fluido vettore del calore, ad acqua e ad aria. Quelli ad acqua sono i più impiegati; le sorgenti sonore sono costituite dal bruciatore del generatore di calore e dalla pompa di circolazione dell acqua ed, eventualmente, dai ventilconvettori. Quelli ad aria sono costituiti da una termoventilante ed una canala dotata di bocchette per il riscaldamento dei locali. IMPIANTI DI RISCALDAMENTO Piccoli impianti di riscaldamento unifamiliari di tipo termoautonomo db(a) con fattore di direttività 2 per caldaie murali 50 db(a) con fattore di direttività 4 per caldaie a basamento Caldaia murale Caldaia a basamento 15

16 ACCORGIMENTI PER RIDURRE IL RUMORE Ø Scegliere la caldaia meno rumorosa, se è possibile reperire i certificati acustici o i dati dichiarati dal produttore. Ø Se possibile, installare la caldaia murale all esterno. Ø Installare la caldaia a basamento in un locale tecnico silenziato. IMPIANTI DI RISCALDAMENTO CENTRALIZZATI CON CENTRALE TERMICA I livelli sonori all interno della centrale termica, determinati dai bruciatori e dalle pompe, possono oscillare tra i 60 e gli 80 db(a), in funzione della potenza dei generatori di calore. 16

17 ACCORGIMENTI PER RIDURRE IL RUMORE Ø A parità di potenza, scegliere caldaia e circolatore meno rumorosi, se è possibile reperire i certificati acustici o i dati dichiarati dal produttore. Ø Installare la caldaia in un locale tecnico non adiacente né sottostante ai locali di abitazione. Ø Per impianti di elevata potenza distaccare il locale tecnico dall edificio. Ø Progettare acusticamente il locale. IMPIANTI DI RISCALDAMENTO Negli ultimi venti anni hanno iniziato ad essere installati gli impianti di riscaldamento a pompa di calore, che sono decisamente meno rumorosi. 17

18 Interventi di bonifica acustica Controsoffitto Rivestimento delle pareti Silenziatore ACCORGIMENTI PER RIDURRE IL RUMORE SUPPORTI ANTIVIBRANTI In commercio si trovano diversi tipi di supporti antivibranti che si individuano in funzione del tipo di apparecchiatura del peso della stessa e del tipo di sollecitazione a cui sono soggetti. Solitamente vengono forniti dai produttori di corredo alle macchine. 18

19 RIDUZIONE DELLE VIBRAZIONI TRASMESSE DALLE TUBAZIONI La trasmissione del rumore per via solida può essere ridotta con l impiego di materiali antivibranti nel fissaggio delle tubazioni. Talvolta è sufficiente utilizzare coppelle o strisce in elastomero sintetico. RBOCCHETTE DI AERAZIONE SILENZIATE La trasmissione del rumore attraverso le aperture per l aerazione dei locali dove si trovino utenze che utilizzano gas può essere ridotta con l impiego di bocchette silenziate. 19

20 IMPIANTI DI REFRIGERAZIONE PER PICCOLI AMBIENTI Unità interna Riportiamo i valori dei livelli di pressione sonora, relativi ad un moderno apparecchio, in funzione della potenza frigorifera: Potenza 2100 w: 36 db(a) Misurato in camera anecoica ad 1,3 m di distanza con fattore di direttività 4 Potenza 3500 w: 39 db(a) Misurato in camera anecoica ad 1,3 m di distanza con fattore di direttività 4 IMPIANTI DI REFRIGERAZIONE PER PICCOLI AMBIENTI Unità esterna Per quanto riguarda il condensatore: Potenza 2100 w: 45 db(a) Misurato in camera anecoica ad 1 m di distanza con fattore di direttività 2. Potenza 3500 w: 48 db(a) Misurato in camera anecoica ad 1 m di distanza con fattore di direttività 2. 20

21 IMPIANTI DI REFRIGERAZIONE CON UNITA CENTRALE Refrigeratore d acqua Ventilconvettore Le sorgenti sonore sono costituite dai compressori del gas frigorigeno e dai ventilatori Emissioni sonore di un refrigeratore d acqua Per grandi potenze è senz altro consigliabile la scelta dei compressore a vite, e con ventilatori elicoidali, decisamente più silenziosi rispetto alle tipologie tradizionali. Essendo ubicati all esterno, se posti sulla copertura, occorre evitare che vengano installati al di sopra di locali di abitazione. 21

22 Una moderna unità, ad un regime medio produce livelli sonori tra 70 db(a) e 75 db(a) con fattore di direttività 2 ad 1 m di distanza intorno alla macchina. Ovviamente nella parte superiore dove si trovano i ventilatori il livello sonoro può raggiungere circa Emissioni sonore di un refrigeratore d acqua 80 db(a) ACCORGIMENTI PER RIDURRE IL RUMORE Ø Scegliere il refrigeratore meno rumoroso; solitamente il produttore rende disponibili i dati di rumorosità. Ø Non utilizzare i ventilconvettori alla massima potenza, quando è possibile. Ø Nel caso di impiego di canale, è consigliabile il trattamento delle stesse con antirombo. 22

23 Emissioni sonore di un ventilconvettore #1 [medio] 10 khz 15.9dB k 2 k 4 k 8 k #1 Leq 100ms A MER 15/09/04 12h22m40s dB MER 15/09/04 12h23m58s dB m40 22m50 23m00 23m10 23m20 23m30 23m40 23m50 Spettro Spettro e storia temporale del rumore alla minima velocità Emissioni sonore di un ventilconvettore #2 [medio] 10 khz 9.8dB k 2 k 4 k 8 k #2 Leq 100ms A MER 15/09/04 12h24m25s dB MER 15/09/04 12h25m54s dB Spettro 24m30 24m40 24m50 25m00 25m10 25m20 25m30 25m40 25m50 Spettro e storia temporale del rumore alla media velocità 23

24 Emissioni sonore di un ventilconvettore #3 [Max] 10 khz 22.0dB k 2 k 4 k 8 k #3 Leq 100ms A MER 15/09/04 12h26m17s dB MER 15/09/04 12h27m36s dB m20 26m30 26m40 26m50 27m00 27m10 27m20 27m30 Spettro Spettro e storia temporale del rumore alla massima velocità Emissioni sonore di un ventilconvettore Ventilconvettore - Sintesi dei valori rilevati Veloc. L Aeq L Amax L Amin Bassa 39,7 48,0 37,9 Media 44,7 46,0 43,2 Alta 51,7 52,8 50,6 24

25 RIDUZIONE DEL RUMORE NELLE CANALE Geometria di un plenum Silenziatori dissipativi Per la scelta dei silenziatori occorre conoscere il contenuto in frequenza del rumore prodotto. ASCENSORI Ascensore di tipo elettrico con locale macchine alla sommità del vano corsa della cabina 25

26 ASCENSORI Un indagine eseguita ha fornito i seguenti valori del Leq db(a) Locale macchine salita: 70,4 Locale macchine discesa 70,2 Interno cabina asc. salita 56,6 Interno cabina asc. discesa 56,1 Livelli sonori db LOCALE MACCHINE ASCENSORE Tipo elettrico - Discesa 31, K 2K Frequenza Hz Nell appartamento disturbato si è rilevato L ASmax = 38,7 42,3 db(a) 4K 8K A ASCENSORI Ascensore di tipo oleodinamico con con locale centralina a piano terra 26

27 ASCENSORI Rumorosità in fase di salita Picco 65 dba Picco 67 dba Rumorosità fase di discesa Storia temporale del rumore di una centralina di un ascensore oleodinamico ASCENSORI Picco 59 dba Rumore in apertura Picco 55 dba Rumore in chiusura Storia temporale del rumore prodotto dall apertura e chiusura delle porte ascensore 27

28 ASCENSORI Ascensore oleodinamico con centralina nel vano ascensore Ascensore elettrico con argano in fossa ASCENSORI Ascensore monospace con argano nel vano ascensore 28

29 ASCENSORI Questi tipi di impianti non prevedono il locale macchine, pertanto dovranno essere dotati di motori particolarmente silenziosi, altrimenti l inquinamento acustico potrebbe propagarsi in tutto il vano corsa con incremento del disturbo rivolto ai locali di abitazione adiacenti. Sono ascensori di ultima generazione e senz altro la progettazione tiene conto del problema. Importante sarà comunque avere i dati di emissione sonora al fine di una corretta realizzazione del vano corsa, con adatta tipologia di pareti e per valutare l eventuale necessità di un trattamento acustico delle stesse, all interno del vano corsa. Il rumore degli impianti idrici e degli scarichi 29

30 IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO DELL ACQUA Gli autoclave rappresentano una delle principali fonti di disturbo acustico per i locali di abitazione. IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO DELL ACQUA Vediamo gli esiti di un indagine fonometrica relativa al disturbo prodotto dall impianto ubicato al di sotto di una camera da letto, soluzione assolutamente da scartare. L impianto era dotato di pompe di nuova produzione caratterizzate da un livello sonoro di 74,6 db(a) ad 1 m con fattore di direttività 4, in ambiente riverberante. Una volta trattato il locale autoclave con materiale fonoassorbente poroso a cella aperta sul soffitto e sulla parete retrostante le pompe, il livello sonoro rilevato nella camera è stato LAeq = 31,1 db(a) con LR = 25,2 db(a) e LAmax = 38,5 db(a) 30

31 Livello sonoro rilevato nel locale autoclave Livello sonoro rilevato nella camera soprastante Gli impianti non devono ridurre il potere fonoisolante delle pareti 31

32 Isolamento dello scarico Prodotto specifico per l'isolamento acustico di tubazioni di scarico che abbina l'elevato potere fonoimpedente alle proprietà ammortizzanti e fonoassorbenti. Ne deriva un manto che grazie alla propria flessibilità favorisce il rivestimento di tubi e canalizzazioni. Specifico per i tubi ø 110mm - l'agglomerato poliuretanico è di dimensioni 95x42 cm, perciò ogni lastra è in grado di ricoprire 0,95 ml. di tubo (la gomma in eccedenza serve per il sormonto). Rw 28 db 32

33 Rumore degli scarichi 33

34 Rumore scarico wc #1 [Max] 500Hz 65.4dB k 2 k 4 k 8 k #1 Slow Max 100ms A MER 15/09/04 11h15m07s dB MER 15/09/04 11h15m54s dB m10 15m15 15m20 15m25 15m30 15m35 15m40 15m45 15m50 Spettro e storia temporale di scarico cassetta posta a soffitto Rumore scarico wc #2 [Max] 10 khz 56.6dB k 2 k 4 k 8 k #2 Slow 100ms A MER 15/09/04 12h03m53s dB MER 15/09/04 12h05m19s dB Spettro 04m00 04m10 04m20 04m30 04m40 04m50 05m00 05m10 Spettro e storia temporale di scarico cassetta a zaino incassata 34

35 Sintesi dei valori rilevati apparecchio L Aeq L ASmax L ASmin Durata riemp. sec wc con cassetta a soffitto 63,6 73,4 35,9 50 wc con cassetta a zaino da incasso 63,4 77,4 27,4 90 wc con cassetta a zaino esterna 58,3 72,5 21,3 140 Lavabo 67,4 68,7 38,4 - Doccia 61,0 63,8 48,1 - ISOLAMENTO DELLE STRUTTURE DEI LOCALI TECNICI 35

36 Il potere fonoisolante di una parete semplice dipende dalla massa per unità di superficie m. Mediamente, a 500 Hz R = 20 Log m Cresce, inoltre, di 6 db al raddoppio della frequenza. Fonoisolamento Presenta un decremento alla frequenza di risonanza e alla frequenza di coincidenza che variano in funzione del tipo di materiale, del suo spessore e delle dimensioni. Il potere fonoisolante di una parete doppia dipende dalla massa totale delle due pareti per unità di superficie e dalla loro distanza. Cresce di 12 db al raddoppio della frequenza. Presenta un decremento alle frequenze di risonanza e alle frequenze di coincidenza delle singole pareti. Un materiale fonoassorbente nell intercapedine aumenta R. Fonoisolamento 36

37 L Indice di valutazione del potere fonoisolante si può ricavare da certificati oppure, in assenza di questi, determinare con: Rw = 37,5 log m 42 CONFRONTO Rw TRA LE DIVERSE TEORIE 62,0 60,0 58,0 56,0 Rw db 54,0 52,0 50,0 48,0 46,0 44,0 CEN IEN DIN O norm ITA blocchi Rw medio 42,0 40,0 38,0 36, Massa per unità di superficie Esistono in commercio programmi di calcolo che utilizzano il modello matematico individuato dalla norma tecnica. Il valore dell indice di valutazione del potere fonoisolante R w della parete in opera si può individuare con buona approssimazione: R w = Rw 5 37

38 Differenza tra valori di laboratorio e valori misurati in opera Persiane fonoassorbenti Porte fonoisolanti 38

39 Il potere fonoisolante della parete composta può essere ricavato dal grafico proposto da Sharland: 13 Supponiamo che la parete in muratura abbia una superficie S 1 =15 m 2 e R 1 =50 db ed il portoncino abbia una superficie S 2 = 3 m 2 e R 2 =30 db, avremo: R = R 1-13 = 37 db Incremento del potere fonoisolante di porte in lamiera semplice Per i locali tecnici, nel caso di porte esistenti in lamiera semplice, è possibile incrementarne il potere fonoisolante incollando sulla superficie interna delle stesse un pannello in poliuretano espanso a cella aperta contenente una lamina di piombo. Si ottiene la duplice funzione di fonoassorbimento e fonoisolamento. 39

40 Per approfondire gli argomenti di acustica edilizia Per approfondire gli argomenti di acustica applicata 40

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