ACUSTICA INTERNA PREMESSA

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2 PREMESSA ACUSTICA INTERNA All interno di ambienti destinati ad ospitare attività sportive è di particolare importanza il comfort acustico. Tale requisito coinvolge diversi aspetti che spaziano dalla necessità di evitare un fastidioso riverbero delle voci, fino all esigenza di una piena comprensibilità del parlato proveniente degli impianti di diffusione sonora, che consenta di fruire al meglio i servizi offerti. INDICI DI VALUTAZIONE DELL AMBIENTE ACUSTICO Chiarezza La chiarezza di un discorso è relativa alla qualità del trasferimento dell informazione in esso contenuto agli spettatori. Ad esempio, in una stanza con riverbero elevato e presenza di rumori estranei, la comprensione del parlato può risultare molto difficoltosa. All interno di un ambiente, il primo suono che raggiunge l ascoltatore viene chiamato suono diretto, a cui fanno seguito una serie di riflessioni. Le riflessioni iniziali, che raggiungono l ascoltatore nei primi 0 ms sono integrate nel suono diretto e di conseguenza hanno un effetto positivo sulla chiarezza del discorso, mentre le riflessioni che arrivano successivamente hanno un effetto negativo sulla comprensibilità. Il parametro Indice di Chiarezza C0 confronta l energia sonora nelle riflessioni acustiche iniziali con l energia associata alle riflessioni successive: un valore alto di C0 e positivo per la chiarezza del discorso. L indice di Chiarezza C0 è definito nella norma ISO 33-. Speech Transmission Index Un ulteriore parametro della bontà della trasmissione del parlato e lo Speech Transmission Index, che tiene conto del rumore di fondo, del tempo di riverbero e degli eventuali echi presenti. In caso di perfetta trasmissione del discorso, lo STI e pari ad, tale valore si degrada fino a 0 in caso di totale incomprensibilità. Lo STI e definito nella norma IEC 0-. In conseguenza di quanto sopra, i parametri da considerarsi per la valutazione dell acustica di un ambiente sono quindi l indice di chiarezza C0, lo Speech Transmission Index il tempo di riverberazione. In aggiunta a quanto sopra è inoltre necessario che l impianto di sonorizzazione dell ambiente sia in grado di fornire una capacità adeguata, il posizionamento dei diffusori consenta una distribuzione omogenea del campo sonoro.

3 All interno di un ambiente, ogni suono generato nel suo cammino tra la sorgente ed il ricevitore è interessato da diversi fenomeni, che possono essere sinteticamente riassunti come di seguito: - divergenza geometrica L energia sonora, nel percorso dalla sorgente al ricevitore, si distribuisce su una superficie sempre maggiore ed in misura proporzionale al quadrato della distanza. Tale fenomeno è indipendente dalla frequenza del suono. - assorbimento L energia sonora che incide su una superficie viene in parte assorbita dalla superficie stessa ed in parte inviata nuovamente nell ambiente circostante. Il rapporto tra l energia assorbita e l energia riflessa dipende dalle caratteristiche acustiche del materiale costituente la superficie. Il fenomeno dell assorbimento acustico è funzione della frequenza del suono. In altri termini, ogni materiale presenta comportamenti acustici diversi alle varie frequenze e di conseguenza il suono può venire più o meno assorbito / riflesso a seconda del suo contenuto in frequenza. - isolamento Parte dell energia acustica assorbita da una superficie viene dissipata sotto forma di calore, mentre la restante parte si trasmette per via solida alle strutture ed agli ambienti confinanti. L isolamento acustico indica la capacità di un materiale a non trasmettere l energia acustica alla superficie opposta a quella su cui il suono incide. Tale caratteristica dei materiali è anch essa funzione della frequenza. - diffusione Parte dell energia riflessa segue le leggi dell ottica geometrica, mentre un altra parte viene diffusa con angoli diversi dagli angoli incidenti (scattering). Anche il parametro di diffusione relativo ad un determinato materiale è funzione della frequenza del suono. - diffrazione L energia sonora che incide sullo spigolo di una superficie viene inoltre diffratta secondo le formule di Fresnel. Conseguentemente anche tale parametro è dipendente dalla frequenza del suono. In considerazione di quando sopra, nella progettazione di un ambiente è indispensabile scegliere accuratamente i materiali acustici corretti al fine di ottenere l effetto desiderato. Inoltre, nel caso in cui l ambiente dovesse essere destinato anche ad impieghi diversi, è opportuno che anche questo aspetto venga attentamente valutato in funzione degli usi desiderati. 3

4 MODELLAZIONE L approccio alla progettazione acustica di un ambiente può seguire diverse strade, che comunque necessitano sempre della geometria della struttura (dati di input) e delle caratteristiche acustiche dei materiali che la costituiscono. L approccio qui seguito ha coinvolto l impiego del modello acustico previsionale per ambienti confinati Ramsete. Tale software necessita sostanzialmente di tre dati di input : - Geometria semplificata della struttura : la geometria deve includere tutte gli elementi acusticamente rilevanti, escludendo eventuali dettagli acusticamente ininfluenti, che allungherebbero inutilmente i tempi di calcolo. - Caratteristiche acustiche dei materiali : i materiali che costituiscono la struttura devono essere caratterizzati con i parametri di isolamento, assorbimento e scattering, in funzione della frequenza - Caratteristiche acustiche dei diffusori : i diffusori installati devono essere descritti in termini di potenza sonora e diagramma di direttività azimutale e zenitale, anche in questo caso in funzione della frequenza. La figura seguente mostra la geometria utilizzata per il calcolo. La tabella seguente riporta le caratteristiche acustiche dei materiali considerati nel modello: Elemento Materiale k k 4 k k k Base Pavimento legno duro 9 9 Corridoio a metà tribune Pavimento cemento 3 Pareti perimetrali Intonaco e pannelli acustici legno Gradinate Pavimento cemento 3 Soffitto Pannelli acustici in legno

5 SONORIZZAZIONE Per la sonorizzazione virtuale dell ambiente saranno utilizzate casse Bose 40, posizionate sul soffitto della struttura, ed orientate verso le gradinate La figura mostra i ballon di irradiazione del diffusore utilizzato nella simulazione differenziato per le diverse frequenze (da Hz a 4000Hz). L appendice C della norma UNI fornisce precise indicazioni circa i parametri da utilizzarsi per una corretta valutazione delle caratteristiche acustiche degli ambienti, indicando anche i valori ottimali di tali parametri. Più precisamente, per gli ambienti adibiti ad attività sportive, vengono consigliati: C0 - STI Per quanto riguarda, invece, il tempo di riverberazione, il valore ottimale dello stesso, nelle bande tra 00 Hz e 000Hz è calcolabile con la formula: T ott =.7 log (V)-.49[s] Di conseguenza, ipotizzando nel caso specifico un volume di circa.000 m3, la formula fornisce un valore pari a T ott = 3.4 secondi. La stessa norma suggerisce che il tempo di riverberazione T, ad ambiente non occupato, sia. T ott per le bande comprese tra 00 Hz e 000 Hz.

6 SIMULAZIONE ACUSTICA E RISULTATI Si riportano i parametri utilizzati nella simulazione 40 La simulazione effettuata ha consentito di calcolare sia i parametri legati alla intelligibilità del parlato, sia il tempo di riverberazione. Più precisamente i parametri sono stati calcolati per 40 punti disposti all interno della struttura (area di gioco e tribune). La tabella sottostante riporta l indice C0 medio dell ambiente, che per frequenze 00 Hz soddisfa le indicazioni della norma. La tabella seguente riporta il RASTI (RApid Speech Transmission Index) medio dell ambiente, compatibile con le indicazioni fornite dalla norma. La tabella sottostante riporta il tempo di riverberazione calcolato dal modello, sempre inferiore al valore di 4.0 secondi precedentemente calcolato (.*3.4), e quindi conforme con le indicazione della normativa.

7 VERIFICA SPERIMENTALE ESEGUITA PRESSO IL PALASPORT DI BENEVENTO Una breve esposizione riguardante la verifica sperimentale dell'impianto di un identico impianto di fono-assorbenza posto in opera nel Palasport di Benevento : Si sono supposte varie presenze di pubblico (n 300 n 00 n 3000 in caso di concerti) per valutare il tempo di riverberazione ottimale nelle differenti condizioni. Un miglioramento sostanziale nell'assorbimento delle onde sonore si ottiene se l assito di copertura viene posto in opera lasciando tra le varie tavole accostate un interstizio di cm. 0,- e posizionando su di esso (sotto la barriera al vapore) un pannello di fibra ignifuga, caratterizzato da un elevato assorbimento acustico sopratutto verso le frequenze medio alte. Il coefficiente di assorbimento sonoro è riportato nella tabella seguente: frequenza (Hz) coeff. di assorb. ( ) 0, 0,3 0, 0, 0,0 0, I grafici seguenti mostrano l'efficacia dei risultati ottenuti con tale impianto, tanto che con n 300 spettatori presenti si ottiene una riverberazione corrispondente a quella ottimale. Del resto negli interventi di correzione acustica in locali dove vi è presenza di pubblico le calcolazioni vengono eseguite ipotizzando una presenza media di persone corrispondente ai /3 della presenza ammissibile. Tempo di riverberazione (T.R.) con presenza di n 300 spettatori Descrizione del locale : Palasport Benevento Volume sala : mc 4.00 circa Materiale fonoassorbente : tavole di legno accostate a distanza cm 0, - pannello in fibra ignifuga a = T.R. prima della posa del pannello in fibra di vetro b = T.R. con posa di pannello spess. 30 mm densità 30 Kg/mc c = T.R. con posa di pannello spess. mm densità 0 Kg/mc d = T.R. con posa di pannello spess. 30 mm densità Kg/mc 7

8 Tempo di riverberazione (T.R.) con presenza di n 00 spettatori a = T.R. prima della posa del pannello in fibra di vetro b = T.R. con posa di pannello spess. 30 mm densità 30 Kg/mc c = T.R. con posa di pannello spess. mm densità 0 Kg/mc d = T.R. con posa di pannello spess. 30 mm densità Kg/mc Tempo di riverberazione (T.R.) con presenza di n 3000 spettatori (in caso di concerti)