2. Acustica ACUSTICA EDILIZIA

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1 1 2. Acustica ACUSTICA EDILIZIA 1.Il comfort acustico 2.Trasmissione i del suono attraverso le strutture tt 3.Requisiti acustici passivi degli edifici: grandezze ed indici di riferimento 4.Metodologie e materiali per l isolamento l acustico degli edifici i 5.Il progetto acustico degli edifici

2 Il comfort acustico è inteso come: assenza di disturbo; buona ricezione; buona intelligibilità del parlato. 1. Il comfort acustico Progettazione acustica edifici (struttura e impianti) Tempo di riverberazione(acustica architettonica) L assenza di disturbo èintesacomebassolivellodirumore di fondo, definito come somma logaritmica dei livelli sonori disturbanti generati. Tipologia di sorgenti di rumore: interne all ambiente (impianti di condizionamento, ascensori, montacarichi, impianto idraulico, elettrodomestici, apparecchiature radio-televisive; esterne (traffico stradale o ferroviario, attività produttive, aeroporti). Le condizioni di comfort acustico all interno di un ambiente sono fortemente legate alle caratteristiche degli elementi costituenti l edificio, in quanto responsabili dell isolamento rispetto a rumori provenienti dall esterno esterno. La protezione dai rumori può essere effettuata attraverso i requisiti acustici passivi degli edifici, sui quali particolare attenzione è stata posta dalle recenti normative in materia di acustica ambientale. Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti ridurre l intensità delle fonti di rumore, attenuare il rumore con una corretta esecuzione delle pareti e dei solai di separazione tra gli ambienti. 2

3 3 2. Trasmissione del suono attraverso le strutture Il rumore prodotto dalle fonti esterne si propaga solo per via aerea e poi penetra all'interno dell'edificio attraverso il suo involucro. Per questo motivo le caratteristiche tecnologiche e costruttive dell edificio in esame risultano determinanti nell'offrire una maggiore o minore resistenza alla diffusione verso l'interno delle onde sonore provenienti dall'esterno esterno. Leaperture (finestre, griglie di aerazione) rappresentano i punti deboli dell'edificio nella difesa dal rumore. Il rumore generato dalle fonti interne si propaga per via aerea e attraverso le pareti solide della costruzione. Modalità di propagazione del rumore: via diretta, quando il suono non incontra nessun ostacolo, ovvero l onda sonora si può propagare liberamente; via aerea, il mezzo di propagazione del suono è l aria, ma vi sono ostacoli tra la sorgente e la destinazione; via strutturale suono è prodotto direttamente applicando forze meccaniche alla struttura dell edificio.

4 2. Trasmissione del suono attraverso le strutture Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 4 Trasmissione per via aerea Rumore strutturale: A differenza del rumore aereo che è assorbito dall aria e si dissipa in ragione della distanza, il rumore trasmesso per via strutturale, o rumore impattivo (calpestio, sedia che si sposta, ), coinvolge nella sua vibrazione altri elementi, generando una sorta di amplificazione veicolata da strutture orizzontali (solai), o verticali (pareti in muratura), superando anche notevoli distanze.

5 5 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Per la valutazione delle prestazioni acustiche degli edifici sono state definite alcune grandezze, le quali possono essere determinate direttamente con misure in opera o per via teorica (DPCM 5/12/1997, che indica i valori limite): Tempo di riverberazione (T); Isolamento acustico di facciata (D 2m,nT ), che esprime il grado di isolamento dai rumori aerei esterni; Potere fonoisolante apparente (R ), relativo a partizioni orizzontali o verticali, esprime il grado di isolamento aereo tra diverse unità immobiliari; Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato (L n ), relativo a solai, esprime il grado di isolamento nei confronti dei rumori impattivi; Livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow (L ASmax ) per gli impianti a funzionamento discontinuo (scarichi idraulici, WC, rubinetterie, ascensori); Livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderato A (L Aeq ), per gli impianti a funzionamento continuo (impianti di aerazione, riscaldamento condizionamento).

6 6 Tempo di riverberazione (T): 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento è definito dalla norma ISO 3382 del 1975 come il tempo affinché, in un determinato punto dell ambiente, il livello di pressione sonora si riduca di 60 db rispetto a quello che si ha nell istante in cui la sorgente sonora cessa di funzionare. Sono prescritti valori solo per le scuole: con riferimento all' edilizia scolastica, i limiti per il tempo di riverberazione sono quelli riportati nella circolare del Ministero dei lavori pubblici n del 22 maggio 1967, recante i criteri di valutazione e collaudo dei requisiti acustici negli edifici scolastici. La media dei tempi di riverberazione misurati alle frequenze Hz, non deve superare 1,2 sec. ad aula arredata, con la presenza di due persone al massimo. Nelle palestre la media dei tempi di riverberazione (qualora non debbano essere utilizzate come auditorio) non deve superare 2,2 sec. Eventuali aule per musica e spettacolo devono adeguarsi, per quanto riguarda il trattamento acustico, alle norme generali per le sale di spettacolo.

7 7 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (D 2m,nT ): viene definito dalla norma UNI EN ISO come l isolamento acustico in decibel, offerto da una parete divisoria tra l ambiente esterno, dove vi è la sorgente sonora, e l ambiente interno. D 2m,nT =L 1,2m L 2 +10lgT/T0 L 1,2m L 2 livello medio di pressione sonora alla distanza di due metri dalla facciata, in decibel; livello medio di pressione sonora nell ambiente ricevente, in decibel; T tempo di riverberazione nell ambiente ricevente, in secondi; T0 tempo di riverberazione di riferimento; per le abitazioni T0 = 0,5s. La valutazione dell isolamento acustico di facciata rispetto al tempo di riverberazione che si effettua: con misure in opera (norma UNI EN ISO 140-5); invia previsionale, attraverso la procedura descritta all interno della norma UNI EN ISO , a partire dal potere fonoisolante della facciata vista dall interno, dall influenza della forma esterna della facciata, dalla presenza di balconi e dalle dimensioni degli ambienti.

8 8 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Potere fonoisolante apparente (R ): viene definito dalla norma definito dalla norma EN ISO 140-5:1996 (aggiornata con la UNI EN ISO del 2000) come la quantità di energia sonora, in decibel, trasmessa da una parete. Questa grandezza considera sia la trasmissione diretta attraverso la parete, sia la trasmissione dovuta alle strutture laterali. n R = L 1 L 2 +10lgS/A L 1 L 2 A S livello medio di pressione sonora nell ambiente emittente, in decibel; livello medio di pressione sonora nell ambiente ricevente, in decibel; area di assorbimento equivalente nell ambiente ricevente, in metri quadri; area, in metri quadri, dell elemento di separazione. A = La valutazione del potere fonoisolante si effettua: con misure in opera (norma UNI EN ISO 140-4); in via previsionale, attraverso la procedura descritta all interno della norma UNI EN ISO , a partire dalla conoscenza delle proprietà acustiche della partizione, delle strutture laterali, quali pareti e solai, e dalle proprietà dei giunti. i=1 S i α i

9 9 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato (L n): viene definito dalla norma UNI EN ISO del 2000 come il livello medio di pressione sonora, in decibel, all interno di un ambiente quando sul solaio dell ambiente disturbante agisce un generatore di rumore da calpestio normalizzato. Con il pedice n si indica che la misura viene normalizzata rispetto all area equivalente di assorbimento acustico. L n =L i +10lgA/A0 L i livello di pressione sonora di calpestio nell ambiente ricevente; A area, in metri quadri, di assorbimento equivalente dell ambiente ricevente; area di assorbimento equivalente di riferimento; per le abitazioni A0=10 m². A 0 il livello di pressione sonora di calpestio può essere calcolato in via previsionale, a partire dalle proprietà dei singoli elementi, come descritto nella norma UNI EN ISO , oppure misurato (UNI 140-7)

10 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 10 Livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderato A (L Aeq ): è definito come il valore medio energetico del livello di pressione sonora prodotto da un impianto a ciclo continuo (impianti di riscaldamento e condizionamento). Livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow (L ASmax ): è definito come il valore massimo del livello istantaneo di pressione sonora misurato durante un evento sonoro causato da un impianto a ciclo discontinuo (ascensori, servizi igienici, rubinetterie).

11 11 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Per agevolare la comprensione delle grandezze di riferimento per la valutazione delle prestazioni acustiche degli edifici, sono stati introdotti dalla norma UNI EN ISO e gli indici di valutazione dell isolamento acustico degli edifici a singolo numero che sono: Indice di valutazione del potere fonoisolante apparente (R w ): è definito it come la capacità di riduzione del rumore aereo di una partizione tra due distinte unità immobiliari, prendendo in considerazione anche le trasmissioni laterali che comportano un decadimento delle prestazioni tra 3 e 5 db. Il calcolo di questo indice avviene confrontando il valore misurato in funzione della frequenza con una curva di riferimento. Più alto è il valore di R w, migliore sarà la prestazione acustica della partizione. Indice di valutazione dell isolamento acustico normalizzato di facciata rispetto al tempo di riverberazione i (D 2m,nT,w ): è definito i come la capacità di riduzione i del rumore aereo di una facciata o di altri elementi dell involucro edilizio. Maggiore è D 2m,nT,w, migliore sarà la prestazione acustica della facciata.

12 3. Requisiti acustici passivi: grandezze e indici di riferimento Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 12 Indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato (L n,w): è definito dalla norma UNI 8270 del 1987, aggiornata dalla norma UNI EN ISO 717-2, come il rumore trasmesso nella camera ricevente quando sul solaio dell ambiente disturbante agisce un generatore di rumore da calpestio normalizzato. Analogamente all indice di valutazione del potere fonoisolante apparente, anche il calcolo di questo indice viene definito dal confronto del valore misurato in funzione della frequenza con la curva di riferimento. i Più basso è il valore di L n,w, migliore sarà la prestazione acustica del solaio.

13 D.P.C.M. 5/12/ In ottemperanza all Art. 3 (punto e) della Legge Quadro 447/95 che prevede un decreto attuativo sui requisiti iiacustici i delle sorgenti sonore interne agli edifici i esui requisiti ii acustici passivi degli edifici e dei loro componenti, è stato pubblicato il D.P.C.M. 5/12/1997 sulla Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici. Il Decreto è strutturato in quattro articoli ed un allegato: campo di applicazione (Art. 1); classificazione degli ambienti abitativi (Art. 2); definizioni dei servizi a funzionamento continuo e discontinuo (Art. 2); grandezze di riferimento: definizioni, metodo di calcolo e di misura (Art. 2 e allegato A); valori limite delle grandezze che determinano i requisiti acustici passivi dei componenti degli edifici in opera (Art. 3) valori limitiiti dei livellilli di rumorosità indotti dalle sorgenti sonore interne agli edifici i (Art. 3). L ambito di applicazione del decreto fa chiaramente riferimento alla situazione in opera, infatti, l Art. 1 cita che il decreto determina i requisiti acustici delle sorgenti sonore interne agli edifici ed i requisiti acustici passivi degli edifici e dei loro componenti in opera, al fine di ridurre l esposizione umana al rumore

14 14 CATEGORIA A: CATEGORIA B: CATEGORIA C: CATEGORIA D: CATEGORIA E: CATEGORIA F: CATEGORIA G: D.P.C.M. 5/12/1197 Classificazione degli ambienti abitativi edifici adibiti a residenza o assimilabili; edifici adibiti ad uffici ed assimilabili; edifici adibiti ad alberghi, pensioni ed attività assimilabili; edifici adibiti ad ospedali, cliniche case di cura e assimilabili; edifici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili; edifici adibiti ad attività ricreative o di culto o assimilabili; edifici adibiti ad attività commerciali o assimilabili. Al fine di ridurre l esposizione umana al rumore, il decreto riporta i valori limite delle grandezze che determinano i requisiti acustici passivi dei componenti degli edifici e delle sorgenti sonore interne: Categorie R w (*) () D 2m,nTw L n,w L ASmax L Aeq D A, C E B, F, G (*) Valori riferiti a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari.

15 D.P.C.M. 5/12/1197 L emanazione a del D.P.C.M. 5/12/1997 / sta avendo un impatto molto oimportante nel mondo delle costruzioni, sia per l impulso dato nella ricerca e sviluppo di materiali e tecnologie in grado di far fronte alle richieste più restrittive determinate dai nuovi limiti sia per l incertezza relativa ad alcuni aspetti controversi e di difficile interpretazione. Molti sono, infatti, i dubbi interpretativi e gli aspetti controversi del Decreto: Per quanto riguarda l indice di valutazione del potere fonoisolante apparente, nel calcolo si fa riferimento ad unità immobiliari distinte, ma, diversa può essere l interpretazione sul significato di unità immobiliare. Attualmente per la risoluzione di questo problema si è deciso di far riferimento al D.M. del 2 Gennaio 1998 n 28 sul catasto dei fabbricati che all Art. 2 chiarisce L unità immobiliare è costituita da una porzione di fabbricato o da un insieme di fabbricati che nello stato in cui si trova e secondo il suo utilizzo, presenta potenzialità di autonomia funzionale ereddituale. I valori dei requisiti acustici passivi, e in particolare quello riguardante l isolamento di facciata, non tengono conto della classificazione acustica del territorio, imponendo dei limiti indifferenziati che in alcuni casi potrebbero non essere adeguati rispetto al reale clima acustico del territorio i circostante. Inoltre, un ulteriore controversia si ha per il livello di rumore da calpestio poiché la prestazione del solaio risulta tanto migliore quanto più è basso il valore numerico ottenuto. Osservando i limiti del Decreto, si nota che le prestazioni migliori sono richieste per gli uffici, le attività ricreative e commerciali. In caso di contenzioso, quindi, spetta al giudice stabilire le eventuali carenze di progettazione o realizzazione dell edificio, per l individuazione delle responsabilità. Art. 11 Legge Comunitaria n.88 7 Luglio 2009: In attesa del riordino della materia, la disciplina relativa ai requisiti acustici passivi(dpcm ) non trova applicazione nei rapporti tra privati e in particolare tra costruttori venditori e privati acquirenti di alloggi sorti dopo l entrata in vigore della legge Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 15

16 16 Normativa di riferimento 1. Legislazione nazionale: D.P.C.M del 5 dicembre Legislazione regionale (Umbria): Legge n 8 del 6 giugno 2002 e regolamento attuativo 3. Normativa tecnica Normativa tecnica di riferimento per le misure in opera Normativa tecnica di riferimento i per l analisili i previsionale i dell isolamento l acustico degli edifici

17 17 Legge regionale n 8 /2002 e regolamento Con la Legge Regionale n 8 del 2002, la Regione Umbria, In merito ai requisiti acustici passivi degli edifici, la legge (art. 15) stabilisce che il progetto di nuove costruzioni e di interventi di ristrutturazione di locali esistenti. Al fine di attuare la Legge Regionale n 8, è stato elaborato il Regolamento regionale n 1 del 13 Agosto 2004 Titolo VI, art.16, in relazione al Progetto Acustico: al comma 1, si stabilisce che i progetti relativi agli interventi di cui all art.15 della L.R. 8/2002 (più dettagliatamente nuove costruzioni ed interventi di ristrutturazione urbanistica) debbano essere corredati dal progetto acustico redatto nel rispetto dei requisiti stabiliti dal D.P.C.M 5 dicembre 1997 e dai Regolamenti Comunali. Il comma 2 stabilisce che il Progetto Acustico, di cui al comma 1, redatto da Tecnici competenti in possesso dei requisiti iti di cui all art. 18 della L.R. 8/2002, costituisce i parte integrante t della documentazione tecnica prodotta per il rilascio della concessione edilizia. Il Progetto Acustico definisce le caratteristiche costruttive del fabbricato specificando i requisiti geometrici e fisici delle componenti edilizie, dei materiali e degli impianti tecnologici ai fini del soddisfacimento dei valori limite stabiliti dal D.P.C.M 5 dicembre Al comma 3 viene demandato il compito di regolamentare il collaudo finale delle opere edilizie, dal punto di vista it prettamente t acustico: ad ultimazione i dei Lavori, il Direttore dei Lavori sottoscrive una certificazione sulla conformità delle opere realizzate nel rispetto del Progetto Acustico ai fini del rilascio del Certificato di Abitabilità. Il Comune provvede ad effettuare con il supporto tecnico dell ARPA Umbria, controlli acampione per verificare la conformità delle opere con le previsioni di progetto.

18 18 Normativa tecnica per la misura e il collaudo UNI EN ISO 140-4: Misurazioni in opera dell isolamento acustico per via aerea tra ambienti ; UNI EN ISO 140-5:2000 Acustica - 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 UNI EN ISO 140-7: Misurazioni in opera dell isolamento dal rumore di calpestio di solai ; UNI EN ISO 717-1: 1: Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edifici Isolamento acustico per via aerea ; UNI EN ISO 717-2: Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edifici Isolamento del rumore di calpestio.

19 19 Normativa tecnica per la previsione dei requisiti acustici passivi (fase di progetto) UNI EN :2002 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici i a partire dalle prestazioni i di prodotti - Isolamento dal rumore per via aerea tra ambienti UNI EN :2002 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento acustico al calpestio tra ambienti UNI EN :2002 3:2002 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento acustico contro il rumore proveniente dall'esterno per via aerea UNI/TR 11175, Guida alle norme serie UNIEN per la previsione delle prestazioni acustiche degli Edifici Applicazioni alla tipologia costruttiva nazionale.

20 20 Norme previsionali: UNI EN La suddetta norma descrive i modelli di calcolo per la valutazione del rumore trasmesso per via aerea tra ambienti situati in edifici, mediante dati sperimentali che caratterizzano la trasmissione del suono diretta o indiretta da parte degli elementi di edificio. Pertrasmissione diretta si intende la trasmissione dovuta solo al rumore incidente su un elemento di separazione e da lì direttamente irradiato per via strutturale o trasmesso per via aerea attraverso parti dell elemento stesso, quali fenditure, dispositivi o persiane di ventilazione. Per trasmissione indiretta si intende la trasmissione del rumore da un ambiente emittente ad un ambiente ricevente, attraverso percorsi di trasmissione diversi da quelli della trasmissione i diretta. Si può suddividere id la trasmissione i indiretta in trasmissione indiretta per via aerea, che avviene con il passaggio dell energia sonora attraverso sistemi di ventilazione, controsoffitti e corridoi, e trasmissione indiretta per via strutturale (trasmissione laterale), che avviene attraverso la vibrazione di elementi strutturali quali pareti, pavimenti e soffitti.

21 21 Trasmissioni laterali

22 22 Norme previsionali: UNI EN La presente norma definisce i modelli di calcolo per valutare l isolamento acustico di calpestio traambienti i sovrapposti, mediante l impiegoi di valori misurati i in laboratorio che caratterizzano la trasmissione del suono diretta o indiretta da parte degli elementi di edificio. Per trasmissione diretta si intende la trasmissione dovuta all eccitazione per calpestio e dalla irradiazione acustica di un elemento divisorio. Per trasmissione indiretta o laterale si intende la trasmissione dell energia sonora che si propaga da un elemento eccitato dell ambiente emittente ad un ambiente ricevente per via strutturale attraverso la vibrazione di elementi strutturali quali pareti, pavimenti e soffitti.

23 23 Norme previsionali: UNI EN La norma definisce un modello di calcolo per valutare l isolamento acustico o la differenza di livello di pressione sonora di una facciata o di una diversa superficie esterna di un edificio. Il calcolo è basato sul potere fonoisolante dei diversi elementi che costituiscono i la facciata e considera la trasmissione i diretta e laterale. l I modelli trattati dalla norma sono basati sull esperienza di previsione per edifici ad uso residenziale; tali modelli possono essere utilizzati anche per altri tipi di edifici a condizione che il sistema di costruzione e le dimensioni degli elementi non siano troppo diversi da quelli utilizzati per le abitazioni.

24 Norme previsionali: UNI EN Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 24 L isolamentol t acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, i dipende dal potere fonoisolante di tale facciata vista dall interno, dall influenza della forma esterna della facciata e dalle dimensioni degli ambienti: V D 2m,nT = R + Δ Lfs + 10 log (V/6T o S) db è il volume dell ambiente ricevente, in metri cubi S è l area totale della facciata vista dall interno, cioè la somma delle aree di tutti gli elementi di facciata, in metri quadri ΔLf s è la differenza di livello di pressione sonora per la forma della facciata (tabulato)

25 25 Parte 3: Metodologie e materiali per l isolamento acustico

26 26 Materiali per l isolamento acustico I materiali impiegati nell edilizia non hanno solo proprietà meccaniche e di isolamento termico, ma anche acustiche. A tal proposito, sono classificati generalmente in: fonoisolanti fonoassorbenti. Una struttura si dice fonoisolante se, per il complesso di materiali di cui è costituita e la loro disposizione architettonica, è in grado ridurre il rumore trasmesso per via aerea tra due ambienti e, quindi, fare in modo che il rumore prodotto in un locale non si trasmetta nel locale adiacente. Le strutture possono essere monolitiche, cioè costituite da un solo materiale, o a più strati. Un materiale si definisce fonoassorbente se presenta un alto valore del coefficiente di assorbimento in alcuni intervalli di frequenza.

27 Materiali Fonoassorbenti 27 Materiale fonoassorbente: presenta un alto valore del coefficiente di assorbimento in alcuni intervalli di frequenze; le modalità di assorbimento del suono e gli andamenti del coefficiente di assorbimento in funzione della frequenza dipendono dal tipo di materiale edalsistema d'installazione. Di solito si fa riferimento i non proprio al solo materiale, ma all'elemento l assorbente così come viene installato pannello. Esistono 3 principali categorie di pannelli assorbenti: pannelli fonoassorbenti porosi; pannelli forati risonanti assorbenti; pannelli vibranti.

28 Materiali Fonoassorbenti porosi 28 I pannelli fonoassorbenti porosi sono costituiti da materiale poroso avente in superficie numerosi pori, dai quali si accede a cavità cieche di dimensioni e forma casuali quando una perturbazione acustica colpisce un pannello poroso, le particelle d'aria all'interno delle cavità vibrano e dissipano energia per attrito. Le prestazioni di un pannello poroso dipendono da: grado di porosità (volume d'aria nei canalicoli/volume totale del pannello); forma ed orientamento medio delle cavità; spessore dello strato poroso, che individua la posizione e l'ampiezza della banda di frequenza per la quale il pannello è efficace: coefficiente di assorbimento di un pannello fonoassorbente poroso, in funzione della frequenza massimo per s*=λ/4; l'andamento landamento della velocità di un tono sinusoidale è una sinusoide della stessa frequenza, con valore 0 sulla parete e massimo a distanza pari a λ/4; già per distanze pari a circa s*=λ/6 si raggiungono valori elevati dell'assorbimento e convenzionalmente si adotta questo come spessore di massimo assorbimento. Considerando c = 340 m/s ed esprimendo s* in mm: s * = λ = 6 c = 6 f f = f

29 Materiali Fonoassorbenti porosi Lo spessore per il quale è efficace il pannello aumenta al diminuire della frequenza, così che diventa impraticabile l'adozione di pannelli fonoassorbenti porosi per un buon assorbimento delle basse frequenze. Modalità di installazione: la dissipazione di energia è maggiore quando la velocità delle particelle è elevata (velocità nulla sulla parete, aumenta con la distanza da essa) di solito il pannello è montato distanziato, lasciando una intercapedine d'aria, anziché incollato sulla parete. spessore densità frequenza di centro banda (Hz) Materiali (m) (kg/m 3 ) Lana di vetro ,24 0,32 0,65 0,77 0,79 0,81 Lana di vetro ,25 0,41 0,86 0,94 0,84 0,81 Lana di roccia ,06 0,19 0,39 0,54 0,64 0,75 Lana di roccia ,42 0,66 0,73 0,75 0,77 0,79 Feltro morbido ,16 0,04 0,10 0,21 0,57 0,92 Tessuto drappeggiato 0,07 0,31 0,49 0,81 0,66 0,54 Intonaco assorbente (vermiculite) ,25 0,40 0,55 0,65 0,72 0,80 Intonaco assorbente (lana minerale) ,08 0,16 0,52 0,87 0,98 0,98 Sughero ,15 0,35 0,40 0,50 0,55 0,78 Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 29

30 Materiali forati risonanti assorbenti I pannelli forati risonanti assorbenti sono costituiti da una lastra di materiale non poroso in cui vengono praticati fori di dimensioni opportune; la lastra è installata ad una certa distanza dalla parete e si comporta come un insieme di risonatori di Helmholtz: cavità di volume V, delimitata da pareti rigide e collegata con l'esterno daun apertura, denominata collo, di lunghezza L e sezione S. Il suon incidente fa vibrare l'aria contenuta nel collo e nella cavità di volume V. V cavità L d collo Onda acustica incidente Risonatore di Helmholtz - Sezione Risonatori su un supporto (pannello) Come per il singolo risonatore, anche per i pannelli forati l'assorbimento acustico è massimo per la frequenza di risonanza f r : c Af f r = 2 π D A ( h + 0.8d ) essendo A f = area totale dei fori, A = area del pannello, D = distanza fra pannello e parete, h = spessore del pannello, d = diametro di ciascun foro. Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 30

31 Materiali forati risonanti assorbenti I pannelli forati risonanti assorbenti sono impiegati nell'assorbimento delle medie frequenze: variando spessore del pannello, dimensioni dei fori, percentuale di foratura e distanza dalla parete, si può collocare la banda di assorbimento nel campo di frequenze desiderato. Inoltre, nell'intercapedine fra pannello e parete, può essere posto materiale poroso, modificando così la frequenza di risonanza del pannello, poiché varia la costante elastica della cavità: si ottiene in questo modo un ulteriore controllo delle caratteristiche assorbenti del pannello. Coefficiente di assorbimento di un pannello forato per 2 diversi spessori del materiale poroso inserito nell'intercapedine: la presenza di materiale poroso allarga la banda di assorbimento e la sposta verso frequenze più elevate; all'aumentare aumentare dello spessore di materiale, inoltre, l'assorbimento migliora alle basse frequenze, poiché si combinano gli effetti di entrambi i meccanismi di assorbimento, per porosità e per risonanza. Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 31

32 Pannelli vibranti 32 I pannelli vibranti sono lastre piane rigide id di materiale non poroso; l'effetto assorbente è conseguenza del sistema di montaggio del pannello, fissato sopra un telaio ad una certa distanza dalla parete, a formare un intercapedine d'aria di spessore variabile (alcuni cm), che può essere riempita di materiale poroso. Il campo acustico fa vibrare la lastra rigida e l'energia di vibrazione è ceduta al materiale poroso, che ha un effetto smorzante. Coefficiente di assorbimento del pannello: valori più elevati per frequenze intorno alla propria frequenza di risonanza; buoni valori del coefficiente di assorbimento acustico alle basse frequenze, con il massimo per frequenze inferiori ai Hz e tendenza a spostarsi verso frequenze più basse all'aumentare del peso del pannello. Parete rigida iid Materiale poroso M Pannello vibrante S d

33 Pannelli vibranti 33 Materiali Masonite, di 3 mm di spessore, con rivestimento in feltro di 50 mm 0,50 0,90 0,45 0,25 0,15 0,10 0,10 0,05 Pannelli di gesso per rivestimenti murali e contro soffittature con grandi intercapedini d'aria 0,20 0,20 0,15 0,10 0,05 0,05 0,05 0,05 Cartone di fibra su supporto rigido di 12 mm di spessore 0,05 0,05 0,10 0,15 0,25 0,30 0,30 0,25 Lastra di gesso, di 9 mm di spessore, fissata su listelli di legno con interasse di 0,5 m; intercapedine d'aria di 18 mm riempita con lana di 0,25 0,3 0,2 0,15 0,05 0,05 0,05 0,05 vetro Legno compensato, di 5mm di spessore, fissato su listelli di legno con interasse di 1m; intercapedine d'aria di 50mm riempita con lana di vetro 0,30 0,40 0,35 0,20 0,15 0,05 0,05 0,05 Legno compensato, di 12mm di spessore, fissato su listelli di legno con interasse di 1m; intercapedine d'aria di 59 mm riempita con lana di vetro 0,25 0,30 0,20 0,15 0,10 0,15 0,10 0,05 Hz

34 Strutture fonoisolanti 34 Isolamento acustico: questione tecnica di difficile soluzione: la via principale di propagazione del campo acustico è l'aria: perciò, utilizzando occorre verificare che su un isolante acustico non siano presenti aperture, in quanto si perde gran parte del vantaggio derivante dall'installazione del materiale; anche quando le vie aeree sono chiuse, il rumore continua a trasmettersi attraverso il materiale di chiusura; per ottenere una riduzione più significativa si può ricorrere alla aacea creazione edi una struttura fonoisolante, osoa intesa come complesso di materiali a e loro disposizione architettonica finalizzati ad ottenere la riduzione più elevata possibile del rumore trasmesso. La grandezza di riferimento i è il poteree fonoisolante R 1. Valutazione teorica: legge della massa 2. Valutazione sperimentale: misura in laboratorio

35 35 MISURA DEL POTERE FONOISOLANTE IN LABORATORIO

36 36 Misura in laboratorio: strumentazioni di misura Camere riverberanti accoppiate Caratteristiche Ambiente all interno del quale, con particolari accorgimenti, si ottiene con buona approssimazione un campo sonoro diffuso, caratterizzato da una densità di energia sonora costante in tutti i punti Dimensioni e caratteristiche in conformità alla norma UNI EN ISO 140-1(volumi >50 mc, differenze in termini di volume del 10%) Area parete di separazione = 10mq Assenza di trasmissioni laterali

37 37 Strumentazioni di misura Complesso strumentazione sorgente campione preamplificatore 1 preamplificatore 2 microfono 1 microfono 2 amplificatore Symphonie notebook

38 Misure di fonoisolamento In conformità alle UNI EN ISO Camere riverberanti i accoppiate Camera ricevente Camera emittente Emissione di rumore bianco da parte della sorgente, collocata in 5 posizioni diverse Acquisizione contemporanea in entrambe le camere del livello di pressione sonora da parte dei microfoni in 5 posizioni diverse per ogni posizione sorgente Misure ripetute 2 volte Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti La prova consiste nella generazione di un adeguato segnale sonoro e nella successiva registrazione del livello di pressione acustica presente in camera emittente e ricevente misurazioni 38

39 Misure di fonoisolamento 39 dove: POTERE FONOISOLANTE R S = L L +10 log 1 2 [db] A L 1 è il livello medio di pressione sonora nell ambiente di emissione [db] L 2 è il livello medio di pressione sonora nell ambiente di ricezione [db] S è l area dell elemento in prova [m 2 ] A sono le unità assorbenti dell ambiente ricevente, valutate in base alla: Formula di Sabine V t 60 = 0,16 [s] A t 60 =tempo di riverberazione: tempo necessario affinché la pressione sonora registrata in un punto della sala discenda di 60 db dal momento dello spegnimento della sorgente V: volume della camera in m 3

40 Il valore in db della curva di riferimento a 500 Hz corrisponde ad Rw 40 Il valore di R viene graficamente riportato in funzione della frequenza in bande di terzo d ottava Misure di fonoisolamento CALCOLO DEGLI INDICI A SINGOLO NUMERO Il valore di R W, indice singolo del potere fonoisolante, viene 40 ricavato mediante un processo di 35 calcolo attraverso il quale la 30 curva di riferimento si posiziona all interno del grafico di R R (db) Potere Fonoisolante R curva di riferimento secondo ISO TRASLATA curva di riferimento secondo ISO Somma degli scarti sfavorevoli max possibile e pari a 32 db. Scarto sfavorevole: R- Rrif< Frequenza (Hz)

41 41 Stima teorica di R: legge della massa Bilancioi energetico di un onda che incideid su una parete piana a= W a /W i r= W r /W i t= W t /W i Il coefficiente di trasmissione t dipende dall'angolo di incidenza φ, dalla frequenza f, dalla velocità del suono c, dalla densità ρ dei materiali con cui è costruito il divisorio: W t( ϕ, f,c, ρ ) t( ϕ, f,c, ρ ) = W i ( ϕ, f,c, ρ ) Aseguito della non linearità tipica dei fenomeni sonori, per caratterizzare le pareti dal punto di vista della trasmissione dei campi acustici, si preferisce introdurre il potere fonoisolante R, grandezza di tipo logaritmico: i 1 R( ϕ, f,c, ρ ) = 10 log t( ϕ, f,c, ρ ) Caso di un'onda sonora piana incidente ortogonalmente su una dimensioni infinite parete piana di

42 Legge della massa Onda sonora piana incidenteid ortogonalmente t su una parete piana di dimensionii i infinite: it 2 π f M s R0 ( f ) = 20 log f M s 42.3 R0 ( f ) = 10 log 1 + legge della massa per incidenza normale 0 c ρ 0 essendo: M s = massa per unità di superficie i della parete; 70 ρ 0 = densità dell'aria in condizioni standard; 60 R normale c 0 = velocità del suono in aria in condizioni standard. 50 Incidenza obliqua: R ( f ) = 20 log f M cos ϕ Incidenza casuale: R 0 s casuale ( f ) = Campo acustico diffuso: ( f ) = R ( f ) 5 R 0 ( R diffuso 0 f ) 10 log ( 0.23 R ) R (db B) R diffuso R casuale f x M s (Hz x kg/m 2 ) Evidenza sperimentale: l'isolamento acustico aumenta con la massa della struttura fonoisolante (se la massa superficiale raddoppia, si ha un incremento di R pari a 6 db); a parità di massa per unità di superficie, le alte frequenze subiscono un'attenuazione maggiore. Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 42

43 Legge della massa 43 La legge della massa ha validità entro un intervallo di frequenze limitato, poiché si riferisce a condizioni teoriche ideali dimensioni infinite del divisorio ed elevata inerzia, ovvero rigidità molto bassa. La struttura, se sollecitata con onde sonore di frequenza (bassa) pari alla propria frequenza naturale di oscillazione ( effetti di risonanza), oscilla con ampiezza maggiore, con conseguente diminuzione di R. Un altro tipo di risonanza è legato al propagarsi di onde flessionali (trasversali): il pannello vibra perpendicolarmente alla sua superficie e R risulta inferiore a quanto previsto dalla legge della massa. Per le frequenze più alte c'è sempre un angolo d'incidenza ϕ per il quale la proiezione in direzione θ della lunghezza d'ondad del suono (λ) risulti uguale alla lunghezza d'ondad flessionale (λ F ) effetto di coincidenza, che ha influenza nel campo delle medie e alte frequenze. n θ λ ϕ direzione dell'onda flessionale ϕ λ F divisorio

44 Legge della massa 44 L'andamento del potere fonoisolante R in funzione della frequenza f si può dunque suddividere in 4zone: frequenze molto basse: R è regolato dalla rigidità del pannello; frequenze intorno alla frequenza fondamentale di risonanza f 0 : R è regolato dall'effetto di risonanza, con irregolarità dovute alle frequenze naturali; zona in cui vale la legge della massa; frequenze intorno alla frequenza critica f c : prevale l'effetto di coincidenza.

45 45 TECNICHE DI INTERVENTO PER LA RIDUZIONE DEL RUMORE NEGLI EDIFICI

46 46 Tecniche di intervento per la riduzione del rumore negli edifici L isolamento acustico degli elementi dell edificio è volto verso l isolamento da due tipologie di rumore: rumore aereo: proveniente dall esterno (traffico stradale) o dalle attività svolte all interno dell ambiente abitativo; rumore da impatto: generato dal calpestio, caduta di oggetti, trascinamento di mobili. Attenuazione dei rumori prodotti per via aerea diretta Attenuazione dei rumori che si propagano per via aerea attraverso pareti divisoriei i esolai Attenuazione dei rumori di calpestio

47 Interventi per l attenuazione del livello sonoro dei rumori aerei Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 47 Gli interventi per l attenuazione del livello sonoro dei rumori aerei trasmessi agli ambienti abitativi si basano sul presupposto di incrementare il potere fonoisolante delle pareti orizzontali e verticali. Le pareti isolano dal rumore in due modi: con il loro peso, ovvero con la legge della massa: maggiore è il peso e maggiore è l isolamento offerto, in quanto un elemento di maggior peso richiede una quantità di energia maggiore per entrare in vibrazione e, quindi, l energia lenergia sonora incidente si riduce maggiormente. con il loro effetto smorzante (pareti leggere). a parità di massa, una parete composta di differenti strati (strati massivi e strati porosi) isola meglio di una parete monolitica (Concetto di massa- molla-massa): massa): il materiale fibroso contenuto nell intercapedine si comporta come uno smorzatore, che dissipa l energia acustica che si propaga attraverso la parete.

48 48 Isolamento rumore aerei Parete doppia con materiale poroso in intercapedine Controparete: Applicazione, sulla superficie della struttura esistente, di una controparete avente una componente ad elevata massa superficiale (lastra di cartongesso, o intonaco su rete metallica) ed una componente di supporto smorzante e fonoassorbente, consistente in pannelli di lana di vetro o di altri materiali (sughero, pannelli di gomma truciolare).

49 49 Proprietà fonoisolanti di pareti in muratura Tipologie costruttive comuni in Italia per le pareti: laterizio alleggerito; calcestruzzo alleggerito con argilla espansa; doppie pareti in mattoni forati con intercapedine riempita (anche parzialmente) con isolante termo-acustico, come polimerici non porosi (es., polistirene espanso) o materiali porosi ad elevata resistenza al flusso; fibre minerali, fibre di materie plastiche riciclate (es., poliestere) o a fibre di origine naturale (es, legno, cellulosa). Per quanto riguarda i divisori interni, l esigenza strutturale di leggerezza non sempre si coniuga con il raggiungimento di adeguati valori del potere fonoisolante: anche a questo scopo, è consigliabile privilegiare pareti doppie leggere (es., con lastre in cartongesso) e intercapedine riempita con materiale poroso. Particolare importanza va attribuita alle modalità di collegamento e supporto strutturale delle lastre. É consigliabile ricorrere a strati resilienti in corrispondenza di tutti i percorsi di trasmissione strutturale (giunti, travi, connessioni a vite ecc.).

50 Particolari costruttivi riduzione trasmissioni laterali Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 50

51 51 Stima del potere fonoisolante Il potere fonoisolante R w delle strutture può essere: Certificato dal produttore ai sensi della ( misura in laboratorio); Stimato per via teorica, mediante formule disponibili nella Letteratura specializzata o nella normativa tecnica; ipotizzato per similitudine con soluzioni equivalenti. Formule disponibili: Per partizioni verticali e orizzontali (con m > 80 kg/m2) singole o doppie (con intercapedine priva di riempimento e spessore minore o uguale a50 mm), l UNI propone di utilizzare la seguente formula per il calcolo di massima dell indice di valutazione del potere fonoisolante, ricavata sulla base di misure compiute su tipologie costruttive in uso in Italia (m=massa superficiale in kg/m 2 ): R w = ( m ) 20log 10

52 52 Stima del potere fonoisolante La norma UNI EN riporta una formula, applicabile a strutture monolitiche pesanti di massa superficiale m > 150 kg/m2 (ad esempio, calcestruzzo (m=massa superficiale in kg/m 2 ): R w = 37,5log m ( ) Solai in latero-cemento (250 kg/m 2 < m< 500 kg/m 2) Rw = 23*log m' 8

53 Esempi di soluzioni costruttive certificate Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 53 (UNI 11175)

54 Esempi di soluzioni costruttive certificate Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 54 (UNI 11175)

55 Esempi di soluzioni costruttive certificate Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 55 (UNI 11175)

56 56 Interventi: Le contropareti e i controsoffitti Una parete con controparete applicata può essere descritta come un semplice sistema meccanico costituito da due masse (la parete di base e la controparete), connesse tramite una molla-intercapedine. L efficacia acustica di una controparete è determinata principalmente dai seguenti fattori: massa superficiale e prestazione acustica della parete di base; massa superficiale del rivestimento (controparete); rigidità dinamica dello strato elastico di connessione (se si tratta di intercapedini d aria, è sufficiente conoscere lo spessore dell intercapedine). Nel caso delle contropareti realizzate con rivestimenti leggeri (lastre di gesso, legno, ecc.), il contributo di una controparete al potere fonoisolante della struttura base può essere determinato in funzione della frequenza di risonanza, f 0, del sistema struttura di base rivestimento (UNI ) 1)

57 57 Isolamento da rumore di calpestio Con riferimento alla norma UNI EN ( MODELLO SEMPLIFICATO) l indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio, normalizzato rispetto all assorbimento acustico L n,w, può essere calcolato in db mediante: L' n, w = Ln, w, eq Δ Lw + K L n,w,eq è l indice di valutazione del livello equivalente di pressione sonora di calpestio normalizzato del solaio nudo L w è l indice di valutazione dell attenuazione del livello di pressione sonora di calpestio dovuto al rivestimento di pavimentazione K è il termine di correzione per la trasmissione laterale, come da prospetto 1 della UNI EN (dipendente dalla massa superficiale del divisorio e dalla massa superficiale media degli elementi laterali omogenei non ricoperti da rivestimenti resilienti).

58 58 Isolamento da rumore di calpestio Le prestazioni del solaio nudo dipendono dalla sua massa superficiale m (inkg/m 2 )in base alla seguente: L n,w,eq = log (m ) Tale formula è comunque considerata poco affidabile per la stima del livello di rumore da calpestio per solai in latero-cemento. Valori misurati: Solaio in latero cemento nudo con travettitti a traliccio i (16 cm + 4 cm soletta) con intonaco di malta (1,5 cm) : L n,w =84dB Solaio in latero cemento nudo con travetti in c.a. precompresso p ( 16 cm + 4 cm soletta) con intonaco di malta (1,5 cm) : L n,w =87dB Si deve inoltre tener conto che il livello di rumore di calpestio generato nell ambiente disturbato t è fortemente t influenzato dal tipo di pavimentazione i impiegata: i Solai con pavimenti più rigidi (ceramica, marmo, ) danno origine a livelli di rumore di calpestio più alti di solai con pavimenti più elastici (legno, moquette, ).

59 59 Isolamento da rumore di calpestio: ΔL L attenuazione in db dovuta al rivestimento (pavimento galleggiante con massetto in calcestruzzo) può essere così stimata, t in frequenza e in termini i di indice di valutazione L w: f 500 m Δ L = 30 log 10 Δ Lw = 30 log = 15log fr fr s f r la frequenza di risonanza del sistema massetto - strato resiliente (in Hz) s la rigidità dinamica dello strato resiliente (in MN/m 3 ) m la massa superficiale del massetto (in kg/m 2 ).

60 60 Interventi per l attenuazione del livello sonoro dei rumori impattivi Se un solaio è in genere una struttura sufficientemente pesante da offrire una protezione soddisfacente dal rumore aereo (le strutture più usate nell edilizia nazionale offrono un potere fonoisolante che va dai 47 a 57 db), altrettanto non si può ottenere quando gli stessi sono sollecitati da rumore d urto. Questi, infatti, mettono in gioco quote di energie molto più elevate del rumore aereo e, sollecitando direttamente la struttura, la fanno vibrare e trasmettere un rumore più elevato. Alla prova normalizzata di calpestio, generalmente i solai nudi sopraccitati trasmettono all ambiente confinante livelli di rumore di calpestio dell ordine di db. Interventi possibili: il pavimento resiliente; il pavimento galleggiante; il controsoffitto.

61 61 Pavimenti resilienti La prima soluzione consiste nel ridurre l energia d urto al momento dell impatto interponendo tra corpo contundente e solaio un pavimento resiliente costituito da pannelli rigidi su cui incollare il nuovo rivestimento (PVC, moquette, ). Questo comporta un abbattimento del rumore di db, spesso non sufficiente a raggiungere i valori limiteit Il principio di funzionamento del pavimento resiliente è quello di dissipare l energia trasmessa con l impatto, prima che questa sia trasferita agli strati rigidi sottostanti.

62 62 Pavimenti galleggianti Il pavimento galleggiante è capace di interrompere la continuità della struttura con un materiale morbido ed elastico che blocchi la vibrazione. Modalità di realizzazione: i la realizzazione di un piano di posa sul solaio; la posa senza soluzione di continuità di uno strato di materiale elastico-smorzante. Tale materiale dovrà essere risvoltato sui bordi del pavimento in modo da realizzare una vasca, che disgiunga in ogni punto lo strato di posa dal massetto soprastante. Particolare attenzione andrà posta nella realizzazionea ione del risvolto in corrispondenza delle soglie di ingresso e delle soglie dei balconi; la gettata di un massetto di calcestruzzo di spessore adeguato ai carichi previsti, e comunque non inferiore ai 4 cm, eventualmente armato per evitare rotture con rischi di cedimenti differenziali della pavimentazione, munito di giunti di dilatazione, che costituisca una massa liberamente galleggiante sulla molla costituita dal materiale isolante. Abbattimenti >20 db.

63 63 Pavimenti galleggianti Il principio di funzionamento del pavimento galleggiante è quello di massa-molla-massa : parte del rumore trasmesso sottoforma di energia meccanica dovuta all impatto, grazie allo strato elastico, si trasforma a in energia ega termica per effetto etto dei movimenti delle e particelle e presenti all interno dello strato elastico.

64 Pavimenti galleggianti Per poter ridurre le vibrazioni, il materiale elastico deve possedere alcune caratteristiche, quali: resistenza alla compressione; basso valore del modulo di rigidità dinamico; coefficiente di assorbimento acustico elevato; inalterabilità nel tempo delle proprietà elastiche sotto le normali condizioni di carico. La prestazione finale è influenzata dal tipo di pavimentazione: pavimentazioni in parquet permettono di ottenere una riduzione di Lnw pari a 6-15 db a parità di stratigrafia di solaio. Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 64

65 65 Controsoffitti Infine, quando l altezza del locale lo permette, si può foderare il locale disturbato dal rumore con un controsoffitto continuo, di adeguato peso. Questo è sospeso con ganci antivibranti elastici e l intercapedine è riempita con materiale fibroso o poroso per evitare che diventi una cassa armonica. È la soluzione adottata quando non sono possibili altre tecniche di intervento. Il massimo abbattimento è dell ordine di db. I controsoffitti consentono, inoltre, un miglioramento del potere fonoisolante del solaio e di conseguenza il miglioramento dell isolamento acustico dal rumore aereo tra due ambienti sovrapposti.

66 66 Materiali per l isolamento al calpestio: prestazioni I valori sono indicativi, essendo ricavati da indagine tra i prodotti commercialmente disponibili. Le prestazioni riportate nell ultima colonna sono valutazioni di laboratorio e da esse non possono direttamente estrapolarsi i corrispondenti dati in opera. Materiale Spessori [mm] Densità [kg/m 3 ] Rigidità dinamica [MN/m 3 ] DL nw [db] di laboratorio Agglomerato di poliuretano riciclato con pellicola in polietilene Gomma solida Lattice di gomma con film in alluminio Granuli e fibre in gomma riciclata di pneumatici con supporto in cartonfeltro Gomma vulcanizzata granulare Polistirene espanso elasticizzato Polietilene espanso a celle chiuse Polietilene espanso a celle chiuse di due diverse densità Polietilene espanso a celle chiuse reticolato accoppiato a tessuto Polietilene espanso a celle chiuse reticolato accoppiato a tessuto non tessuto Polietilene espanso per estrusione a forma di canali protetti da una pellicola Polietilene espanso per estrusione accoppiato con lamina di piombo e strato di polietilene estruso

67 67 Vetri e infissi Infissi (finestre, porte): una loro adeguata progettazione acustica è fondamentale ai fini del rispetto dei requisiti passivi di isolamento delle facciate e dei divisori tra unità abitative: essi spesso costituiscono, infatti, dei ponti acustici e un insufficiente sigillatura dei serramenti può vanificare l impiego di soluzioni costruttive dall elevato potere fonoisolante. Importanza dei punti critici, ovvero i cassonetti per avvolgibile, devono essere coibentati e testati Nella progettazione acustica occorre fare riferimento è quella della finestra nel suo complesso e non solo del vetro; la tenuta delle battute nei confronti dell infiltrazione dell aria esterna può, in assenza di materiale di tenuta, limitare fortemente le prestazioni all isolamento sonoro, indipendentemente dalla tipologia di vetro. Per tali motivi è necessario ricorrere all impiego di serramenti acusticamente certificati. La classe di permeabilità all aria delle finestre deve essere possibilmente la massima (pari a 4) e in ogni caso non inferiore a 3. L isolamento sonoro offerto dalle finestre apribili è talvolta variabile, particolarmente alle alte frequenze, in dipendenza delle fessure che si hanno in corrispondenza della battuta perimetrale tra telaio e ante, dal numero di battute (tipicamente da 1 a 3) e dalla presenza o meno di guarnizioni. La non perfetta tenuta delle battute può essere causa di una riduzione di circa 5 9 db. Empiricamente si può stimare la caduta d isolamento del serramento in funzione della classe di permeabilità all aria.

68 68 Le prestazioni del vetro dipendono da: Massa; Le superfici vetrate Spessore intercapedine. Ingenerale si rileva che le prestazioni dei serramenti migliorano all aumentare dello spessore dei vetri (legge di massa) e del numero di battute, fino a raggiungere valori massimi per vetri stratificati e doppi infissi; in particolare si può passare da un indice di valutazione del potere fonoisolante di circa db per le finestre a vetro singolo con scarsa tenuta all aria, fino a valori di db con telaio metallico e guarnizioni di tenuta con doppi e tripli vetri. Soluzioni tecnicamente più complesse, ma indispensabili qualora si vogliano raggiungere valori di R w per una singola vetrata dell ordine dei db sono: 1. riempimento dell intercapedine con gas dall elevato peso molecolare (es., argon, SF6), 2. impiego di lastre di vetro stratificato con film ottimizzati dal punto di vista acustico (es., PVB=polivinil buttirrale); 3. installazione di serramenti dotati di guarnizioni (es., in EPDM) interna, centrale ed esterna.

69 69 Potere fonoisolante di vetri e infissi Tipologia Vetro Stratigrafia - vetro stratificato 3 + 3c on basso - emissivo; Vetro 1 - vetrocamera con laminato acustico ed - intercapedine d aria secca (); intercapedine d aria 6/7 (33.1) 12 6/7 (33.2). - vetro stratificato con PVB acustico da 0,76 Vetro 2 - vetrocamera con laminato acustico ed intercapedine d aria 6/7 (33.2) 12 6/7 (33.2). Vetro 3 - vetrocamera con laminato acustico ed intercapedine d aria 6/7 (33.2) Vetro 4 - vetrocamera con laminato acustico ed intercapedine d aria daria 10/11 (55.2) 12 6/7 (33.2). Vetro 5 - vetrocamera con laminato acustico ed intercapedine d aria /9 (44.2). - vetro stratificato 3 + 3con PVB acustico da con basso - emissivo; - intercapedine d aria secca (); - vetro stratificato 3 + 3con PVB acustico da. Rw stimato(db) - vetro stratificato 3 +3 con PVB acustico da con basso - emissivo; - intercapedine d aria secca (); 37 - vetro monolitico. - vetro stratificato 5 + 5con PVB acustico ; - intercapedine d aria secca (); - vetro stratificato 3 + 3con PVB acustico da con basso emissivo vetro monolitico ; - intercapedine d aria secca (); 39 - vetro stratificato con PVB acustico da con basso - emissivo INFISSO VETRO R w (db) Finestra in legno, doppia guarnizione, classe permeabilità aria 4 Vetro 1:6/7 acustico- aria 12-6/7 VBE (38 db) 38 Finestra in legno, doppia guarnizione, classe permeabilità 4 Vetro 2:6/7 acustico- aria 12-6/7 acustico (41 db) 39 Finestra in legno, doppia guarnizione, classe permeabilità 4 Vetro 3:4mm- aria 15-6/7 acustico (37dB) 38 Finestra in legno, tripla guarnizione, classe permeabilità aria 4 Vetro 1:6/7 acustico- aria 12-6/7 VBE (38 db) 39 Finestra in legno, tripla guarnizione, classe permeabilità aria 4 Vetro 4:10/11 acustico- aria 12 6/7 acustico (44 db) 41 Finestra in legno, tripla guarnizione, classe permeabilità aria 4 Vetro 2:6/7 acustico- aria 12-6/7 acustico (41 db) 40 Finestra in legno, tripla guarnizione, classe permeabilità aria 4 Vetro 5: 5 mm + 15 aria+8/9 acustico (39 db) 39

70 70 4. Progettazione acustica

71 71 4. Progettazione acustica Le normative impongono dei valori degli indici descritti molto restrittivi. In base a quanto stabilito nel D.P.C.M. 5/12/1997 e nella Legge regionale n 8 del 6/6/2002, negli edifici di nuova costruzione e per le ristruttrazioni è obbligatorio rispettare questi valori. Obbligo del progetto acustico La prevenzione in questione è poi particolarmente t importante t fino a che la prassi costruttiva non si sarà adeguata agli standard richiesti per il soddisfacimento dei requisiti acustici, in quanto può evitare possibili contenziosi derivanti da verifiche richieste a seguito di disturbo. Il progetto acustico di un ambiente chiuso deve essere affrontato in modo che le persone presenti possano trovarsi in uno stato di comfort. Lo scopo della progettazione acustica è sia quello di favorire la diffusione dei suoni desiderati che quello di limitare l accesso ai fenomeni sonori indesiderati. Si possono distinguere due tipi di progettazione: Progettazione acustica passiva, nella quale si effettuano le scelte di tipo architettonico, con particolare riguardo alla forma, alla natura dei materiali interni e di tamponatura, alle chiusure perimetrali e alle proprietà superficiali; Progettazione acustica attiva, nella quale si scelgono le operazioni necessarie per controllare il rumore direttamente alla sorgente.

72 72 4. La progettazione acustica Al fine di garantire il comfort acustico all interno dell ambiente, bisognerà cercare soluzioni che possano prevenire il rischio del disturbo acustico, sia per quanto attiene alle fonti di rumore interne, cioè le partizioni verticali e orizzontali, sia alle fonti di rumore esterne, ovvero le facciate. Prima di effettuare il progetto acustico è necessario individuare e caratterizzare le fonti e porle in relazione alla sensibilità dei locali esposti. Accorgimenti per l isolamento dell edificio dalle fonti esterne: l allontanamento delle facciate dalla sorgente; interposizione tra edifici e sorgente di barriere acustiche; soluzioni i di facciata atte aschermare il rumore; disposizione urbanistica in modo da evitare l esposizione al rumore; interventi indiretti sulla sorgente; disposizioni di locali di servizio a protezione dei locali più sensibili.

73 73 4. La progettazione acustica Strategie per limitare il disturbo delle fonti interne: insonorizzazione dei vani scala, mentre gli eventuali ascensori e le porte devono essere il più possibile silenziosi; Particolare attenzione deve essere posta alle connessioni tra soletta delle scale e pareti laterali: è bene evitare collegamenti rigidi, che trasmettono le vibrazioni del calpestio, e privilegiare le soluzioni a rampe staticamente indipendenti, con appoggi sui pianerottoli attestati alla parete esterna. Occorre comunque adottare soluzioni distributive che evitino il contatto diretto dei locali sensibili con ascensori, vani scala e servizi. Quando possibile, inoltre, è opportuno realizzare labirinti acustici, deviando su percorsi più lunghi o articolati l energia sonora, in modo tale da diminuirne l intensità e, quindi, anche il disturbo

74 Elaborazione di un progetto acustico per un edificio di nuova costruzione (L.R. n 8/2002 e regolamento attuativo) 1.Acquisizione planimetrie, prospetti e sezione; 2.Individuazione della/e destinazioni d uso dell edificio, al fine di individuare i limiti dei requisiti acustici passivi (DPCM 5/12/97) 3.Individuazione, in collaborazione con il committente, dei materiali da impiegare: Stratigrafia delle pareti di tamponamento; Caratteristiche di vetri e infissi; Stratigrafia delle pareti di separazione tra le unità immobiliari; Stratigrafia del solaio. 4.Calcolo delle aree di interesse per la valutazione: Individuazione di tutti i locali oggetto di valutazione; Area di tutte le facciate (superficie opaca e trasparente); Volume degli ambienti; Area delle pareti di separazione; 5.Calcolo degli indici di valutazione dei requisiti acustici passivi: Indice di isolamento di facciata D 2m,nTw per tutte le facciate dell edificio; Indice di livello di rumore di calpestio L n,w per i locali sovrapposti (l indice non dipenda dal volume dei locali ma locali differenti possono presentare valori di K ( contributo trasmissioni laterali differenti): si scelgono i locali con K maggiore; Indice di potere fonoisolante di partizione (R w ) tra unità immobiliari differenti: si calcola per tutte le superfici di separazione (PARETI) diverse per geometria; Indice di potere fonoisolante di partizione (R w ) tra unità immobiliari differenti: si calcola per tutte le superfici di separazione (SOLAI) diverse per geometria; 6.Confronto dei valori trovati con i limiti imposti: verifica dei requisiti acustici passivi ai sensi del DPCM 5/12/97; 7.Suggerimenti per il problema degli impianti. Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 74

75 75 Bibliografia M. Felli, Lezioni di Fisica tecnica 2 Trasmissione del calore, Acustica, Tecnica dell Illuminazione, a cura di Cinzia Buratti, Morlacchi Editore, L. Busa, G. Cella, S. Secchi: La protezione acustica degli edifici solu-zioni tecniche e informazioni progettuali per il rispetto del D.P.C.M. 5/12/97, Alinea Editrice. R. Gigante: Rumore ed isolamento acustico Manuale di progettazione, Dario Flaccovio Editore, Palermo R. Spagnolo, Manuale di acustica applicata, ed. UTET, S. Omodeo Salè,Verdeaureo dell architettura, Manuale tecnico pratico del costruire e dell abitare sano e dei prodotti ecologicamente migliorativi i

76 Normativa di riferimento Metodi previsionali DPCM del 5 dicembre 1997, Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici, Gazzetta Ufficiale n 297 del 22 dicembre UNI ENI ISO , Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti isolamento dal rumore per via aerea tra ambienti, Commissione Acustica UNI, Novembre UNI EN ISO , Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti isolamento acustico al calpestio tra ambienti, Commissione Acustica UNI, Novembre UNI EN ISO , Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti isolamento acustico contro il rumore proveniente dall esterno per via aerea, Commissione Acustica UNI, Novembre UNI/TR 11175, Guida alle norme serie UNIEN per la previsione i del-le l prestazioni i acustiche degli Edifici Applicazioni alla tipologia costruttiva nazionale. Metodi di misura UNI EN ISO 140-4, Misurazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio Misurazioni in opera dell isolamento acustico per via aerea, Comitato Tecnico ISO/TC 43, Comitato Tecnico CEN/TC 126, Milano Agosto UNI EN ISO 140-5, 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, Commissione Acustica UNI, Ottobre UNI EN ISO 140-7, Misurazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio Misurazioni in opera dell isolamento dal rumore da calpestio di solai, Commissione Acustica UNI, Dicembre UNI EN ISO 354, Misura dell assorbimento acustico in camera riverberante, Commissione Acustica UNI, Dicembre UNI EN ISO 717-1, Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edifici - Isolamento acustico per via aerea, Commissione Acustica UNI, Milano Dicembre UNI ENI ISO 717-2, Valutazione dell isolamento acustico in edifici e di elementi di edifici - Isolamento del rumore di calpestio, Commissione Acustica UNI, Milano Dicembre Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti 76