Indice. Fondamenti di acustica: il controllo del rumore nei sistemi edilizi

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1 Indice Introduzione pag. XI Parte I Capitolo 1 Fondamenti di acustica: il controllo del rumore nei sistemi edilizi 1.1 Fondamenti di acustica Natura del suono e principali grandezze acustiche - I campi sonori e la riverberazione - La percezione umana - Analisi di rumori variabili nel tempo 1.2 Acustica dei sistemi edilizi 1.10 Trasmissione del rumore 1.3 Il fonoisolamento dei rumori aerei 1.12 Comportamento di elementi omogenei monolitici - Comportamento dei divisori multipli 1.4 Il fonoisolamento dei rumori impattivi Linee guida alla progettazione acustica 1.18 Pareti - Solai e pavimenti - Serramenti 1.6 Principali grandezze descrittive delle prestazioni degli edifici e degli elementi di edificio 1.24 Bibliografia Capitolo 2 Aspetti legislativi 2.1 Evoluzione della legislazione italiana Legge 26/10/1995 n. 447 Legge quadro sull inquinamento acustico D.P.C.M. 5/12/1997 Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici Errori ed omissioni del D.P.C.M. 5/12/1997 I livello: errori ed imprecisioni - II livello: aggiornamenti normativi - III livello: suggerimenti intesi a rendere più fruibili i contenuti del D.P.C.M. 5/12/ Ulteriori osservazioni Recepimento e applicazione delle disposizioni di legge Problemi relativi all applicazione D.P.C.M. 5/12/ Problemi di natura procedurale - Problemi di ordine tecnico 2.7 Uno sguardo alla normativa europea 2.15 Bibliografia 2.19 Capitolo 3 Misure in opera 3.1 Norme per la misurazione delle prestazioni acustiche Misurazione in opera dell isolamento acustico per via aerea tra ambienti Qualificazione e posizionamento della sorgente - Qualificazione dell apparecchiatura di misurazione e posizionamento dei microfoni Procedimento 3.4 V

2 3.3 Misurazione in opera dell isolamento acustico per via aerea delle facciate 3.9 Qualificazione e posizionamento della sorgente - Qualificazione dell apparecchiatura di misurazione e posizionamento dei microfoni - Procedimento 3.4 Misurazione in opera dell isolamento dal rumore di calpestio di solai 3.14 Qualificazione e posizionamento della sorgente - Qualificazione dell apparecchiatura di misurazione e posizionamento dei microfoni - Procedimento 3.5 Indici di valutazione e termini di adattamento allo spettro 3.18 Introduzione agli indici di valutazione - Calcolo dell indice di valutazione per grandezze che descrivono l isolamento acustico per via aerea - Calcolo dell indice di valutazione di un livello di pressione sonora di calpestio - Introduzione ai termini di adattamento allo spettro- Termini di adattamento allo spettro relativi all isolamento dei rumori aerei - Termini di adattamento allo spettro relativi all isolamento del rumore di calpestio - Esempi di calcolo degli indici di valutazione e dei termini di adattamento allo spettro Bibliografia 3.30 Capitolo 4 Modelli di calcolo delle prestazioni acustiche degli elementi 4.1 Metodi per la determinazione delle prestazioni degli elementi Smorzamento e tempo di riverberazione strutturale Potere fonoisolante di pareti e pannelli monostrato 4.4 Modello di calcolo dettagliato - Modelli di calcolo semplificati 4.4 Potere fonoisolante di pareti e pannelli a doppio strato 4.9 Modello di calcolo dettagliato - Modello di calcolo semplificato 4.5 Potere fonoisolante di vetrate e serramenti Potere fonoisolante di pareti composite Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato di solai 4.13 Modelli di calcolo dettagliati - Modello di calcolo semplificato 4.8 Incremento dell isolamento acustico mediante strati addizionali 4.15 Contropareti e controsoffitti - Pavimenti galleggianti 4.9 Isolamento acustico di piccoli elementi 4.17 Bibliografia 4.18 Capitolo 5 UNI EN Acustica in edilizia - Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento del rumore per via aerea tra ambienti Sintesi della norma 5.1 Scopo e campo di applicazione Grandezze rilevanti Grandezze per esprimere le prestazioni di un edificio - Grandezze per esprimere le prestazioni degli elementi di un edificio Principi generali alla base dei modelli di calcolo Modelli di calcolo descritti dalla norma 5.4 Trasformazione dei dati di ingresso in valori in opera per l applicazione del modello dettagliato VI

3 5.5 Modello dettagliato per trasmissione per via strutturale 5.10 Determinazione dei dati di ingresso - Trasformazione dei dati in ingresso in valori in opera - Calcolo del potere fonoisolante apparente - Interpretazione dei diversi tipi di elementi - Limiti 5.6 Modello dettagliato per trasmissione per via aerea 5.12 Determinazione dei dati di ingresso - Calcolo del potere fonoisolante apparente 5.7 Modello semplificato per trasmissione per via strutturale 5.13 Determinazione dei dati di ingresso - Calcolo dell indice di valutazione del potere fonoisolante apparente - Limiti 5.8 Accuratezza dei modelli di calcolo Note per la determinazione di alcune grandezze relative alle prestazioni degli elementi 5.15 proposte dalla UNI EN Incremento del potere fonoisolante R di un elemento mediante strati addizionali 5.10 Indice di riduzione delle vibrazioni K ij Il problema della trasmissione indiretta: grandezze significative e loro determinazione 5.21 Bibliografia 5.22 Capitolo 6 UNI EN Acustica in edilizia - Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento acustico al calpestio tra ambienti Sintesi della norma 6.1 Scopo e campo di applicazione Grandezze rilevanti Grandezze per esprimere le prestazioni di un edificio - Grandezze per esprimere le prestazioni degli elementi di un edificio Principi generali alla base dei modelli di calcolo Trasformazione dei dati di ingresso in valori in opera per l applicazione del modello 6.6 dettagliato 6.5 Modello dettagliato Determinazione dei dati di ingresso - Trasformazione dei dati in ingresso in valori in opera - Calcolo del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato - Limiti Modello semplificato Determinazione dei dati di ingresso - Calcolo dell indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato - Limiti 6.7 Accuratezza dei modelli di calcolo secondo la norma Note per la determinazione di alcune grandezze relative alle prestazioni degli elementi proposte dalla UNI EN Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato L n, di pavimenti omogenei - Indice di valutazione del livello equivalente di pressione sonora di calpestio normalizzato L n,w,eq, di pavimenti omogenei - Attenuazione del livello di pressione sonora da calpestio L, di pavimenti galleggianti - Il problema della trasmissione laterale, grandezze significative e loro determinazione 6.10 Bibliografia VII

4 Capitolo 7 UNI EN Acustica in edilizia - Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento acustico contro il rumore proveniente dall esterno per via aerea Sintesi della norma 7.1 Scopo e campo di applicazione Grandezze rilevanti Grandezze per esprimere le prestazioni di un edificio - Grandezze per esprimere le prestazioni degli elementi di un edificio Principi generali alla base dei modelli di calcolo Determinazione dei fattori di trasmissione diretta per elementi di facciata τ e - Determinazione dei fattori di trasmissione laterale τ f - Determinazione del potere fonoisolante apparente di facciata R 7.4 Modelli di calcolo dettagliato e semplificato Determinazione dei dati di ingresso - Calcolo dell isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione - Metodo dettagliato e metodo semplificato Interpretazioni- Limiti 7.5 Accuratezza dei modelli di calcolo secondo la norma Note per la determinazione di alcune grandezze relative alle prestazioni degli elementi proposte dalla UNI EN Potere fonoisolante di vetrate, porte e finestre - Influenza della forma della facciata - Piccoli elementi 7.8 Bibliografia Capitolo 8 I modelli previsionali dei requisiti acustici passivi degli edifici e il contesto italiano 8.1 Nascita delle EN La scelta dell approccio 8.2 I modelli di calcolo e il metodo SEA Note critiche all applicabilità delle EN / Le ipotesi di base e il contesto italiano L edilizia residenziale in Italia: tipologie costruttive e applicazione dei modelli - Le prestazioni Disponibilità dei dati di ingresso Tempi di riverberazione strutturale T s - Indici di riduzione delle vibrazioni K ij - Rigidità dinamica s 8.6 Influenza dell esecuzione Accuratezza dei modelli di calcolo 8.19 Bibliografia VIII

5 Parte II Capitolo 9 Introduzione ai casi di studio: gli edifici 9.1 Introduzione ai casi di studio Gli edifici e le tipologie costruttive I pavimenti galleggianti 9.6 Capitolo 10 Procedure di calcolo e di misura 10.1 Il programma di calcolo Modelli di calcolo applicabili con Bastian Tipi di giunto ed indici di riduzione delle vibrazioni - Tempo di riverberazione strutturale 10.2 I metodi di calcolo adottati Interpretazione dei casi in opera 10.3 Misure in opera Bibliografia Capitolo 11 Prestazioni degli elementi nei casi di studio 11.1 Schedatura degli elementi Partizioni verticali: fonti dei dati Partizioni orizzontali: fonti dei dati Pavimenti galleggianti: fonti dei dati Bibliografia Capitolo 12 Calcolo e verifica sperimentale dei requisiti acustici passivi 12.1 Convenzioni utilizzate Tavole d insieme dei casi di studio Fonoisolamento dei rumori impattivi: prova LA Fonoisolamento dei rumori impattivi: prova LA2m Fonoisolamento dei rumori impattivi: prova LA7m Fonoisolamento dei rumori impattivi: prove LA1mp-LA1mpb Fonoisolamento dei rumori impattivi: prova LB2m Fonoisolamento dei rumori impattivi: prove LB1mp-LB1mpb Fonoisolamento dei rumori impattivi e aerei: prove LC1-RC Fonoisolamento dei rumori aerei: prova RB Fonoisolamento di facciata: prova DA Fonoisolamento dei rumori aerei: prova RA Resoconto di calcolo in forma dettagliata IX

6 Capitolo 13 Analisi dei dati e conclusioni 13.1 Sintesi dei dati raccolti Metodi di calcolo e risultati - Peso delle variabili sul risultato finale 13.2 Precisione del calcolo previsionale Fonoisolamento dei rumori impattivi: precisione delle curve ricavate dai modelli di calcolo - Fonoisolamento dei rumori aerei: precisione delle curve ricavate dai modelli di calcolo - Efficacia del modello di calcolo nella stima dei tempi di riverberazione strutturale 13.3 Note sul modello di calcolo del livello di calpestio dei solai Verifica di conformità ai limiti di legge Conclusioni Bibliografia Appendice A Bibliografia generale A.1 X

7 Introduzione La sempre maggiore attenzione ai problemi dell inquinamento acustico ha portato in questi ultimi anni a sviluppare dei provvedimenti legislativi finalizzati alla tutela dei cittadini e alla loro protezione nei confronti del rumore. Il settore dell edilizia non fa eccezione ed è soggetto a quest opera di regolamentazione: uno dei documenti attuativi della legge quadro sull inquinamento acustico del 1995, il D.P.C.M. del 5/12/97, fissa i valori limite dei requisiti acustici passivi degli edifici in funzione della loro destinazione d uso. I parametri considerati sono cinque, due si riferiscono al rumore prodotto dagli impianti tecnologici, mentre i restanti tre, che costituiscono l argomento di questa tesi, sono più propriamente dei requisiti acustici passivi, in quanto esprimono il grado di isolamento che i locali di un edificio offrono nei confronti di rumori di varia natura. I tre requisiti acustici passivi considerati sono: il potere fonoisolante apparente, che descrive l isolamento tra ambienti, l isolamento acustico normalizzato di facciata, che si riferisce all isolamento di un ambiente interno nei confronti dei rumori provenienti dall esterno dell edificio e infine il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato, che descrive l isolamento dal rumore di calpestio. Mentre le prime due grandezze si riferiscono ai rumori aerei, il livello di calpestio riguarda invece i rumori impattivi e fa riferimento alla sollecitazione fornita da una macchina normalizzata, detta generatore di calpestio. I requisiti acustici passivi possono essere misurati in opera, conformemente alle norme della serie UNI EN ISO 140, in modo da verificare il rispetto o meno dei requisiti di legge ed eventualmente degli standard prestazionali richiesti dal committente; si tratta di un operazione di controllo di fondamentale importanza, ma che non è risolutiva del problema. Il progettista acustico necessita di uno strumento che gli permetta di prevedere, già in fase di progetto, quali saranno i requisiti acustici passivi dell edificio, in maniera da poter intervenire sul progetto stesso per adeguarlo. Tale strumento esiste ed è costituito dai modelli di calcolo previsionale descritti dalle norme europee della serie EN 12354, che permettono di valutare il comportamento acustico degli edifici a partire dalle prestazioni dei singoli componenti. Questi modelli di calcolo sono stati sviluppati durante gli anni 90 in ambito europeo e hanno permesso di conseguire dei risultati che, in termini di precisione ed affidabilità, potremmo definire discreti. Date le peculiarità dell edilizia italiana, si tratta di verificare se i modelli di calcolo delle EN sono in grado di fornire risultati analoghi anche nel contesto nazionale. La presente tesi si pone l obiettivo di constatare le difficoltà e i problemi connessi all applicazione dei modelli di calcolo previsionale e di verificarne l attendibilità nell ambito dell edilizia residenziale italiana. Per far ciò sono stati acquisiti i progetti di tre edifici destinati a civile abitazione per i quali, grazie alla stretta collaborazione con l impresa costruttrice, è stato possibile reperire informazioni estremamente dettagliate relative ai materiali utilizzati e alla loro messa in opera. Sulla base di questi dati è stato condotto il calcolo previsionale dei requisiti acustici passivi; le stesse grandezze sono state poi misurate in opera a norma UNI EN ISO 140 e si è quindi proceduto al confronto dei valori misurati con quelli calcolati, traendone le debite considerazioni. Lo studio ha riguardato tutti e tre i requisiti acustici più propriamente passivi indicati dal D.P.C.M. del 5/12/97, ma si è concentrato in particolar modo sul livello di calpestio normalizzato, che costituisce la grandezza più difficilmente valutabile mediante le tecniche previsionali, a causa delle scarse informazioni attualmente disponibili sulle prestazioni degli elementi. Il lavoro è strutturato in due parti: nella prima, di carattere essenzialmente compilativo, dopo alcuni richiami ai fondamenti dell acustica e all attuale quadro legislativo, vengono descritti i modelli per il calcolo previsionale delle prestazioni dei componenti degli edifici e quindi degli edifici stessi; un ampia sezione è inoltre dedicata all illustrazione del contesto edilizio italiano e ai problemi connessi all applicazione delle tecniche previsionali. La seconda parte della tesi, di natura sperimentale, affronta i casi di studio illustrando per ognuna delle situazioni esaminate la previsione dei requisiti acustici passivi mediante i modelli di calcolo e quindi la successiva verifica dei valori così ottenuti per mezzo di misurazioni in opera. XI

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