Progettazione dei requisiti acustici degli edifici

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1 Percorsi di Approfondimento Tecnico Progettazione dei requisiti acustici degli edifici Ing. Marco Vergoni Roma, 1 febbraio 2011

2 Progettazione acustica scelta dei materiali e delle modalità di posa per condurre una stima previsionale di quelli che saranno i valori misurati in opera delle grandezze prese come riferimento. Il progetto acustico dovrebbe indirizzare il Committente verso la soluzione ottimale per il controllo del rumore garantendo il rapporto costi-benefici più basso possibile. Sovente, il progetto acustico arriva solo a valle di scelte architettoniche già assodate: l unico punto su cui intervenire resta pertanto la scelta dei materiali più idonei.

3 Sommario Il D.P.C.M. 5/12/97 Stima previsionale tramite le normative serie UNI Materiali per l isolamento acustico Applicazione ad alcuni casi di studio Valutazione preventiva delle criticità del progetto Vademecum per la progettazione acustica

4 Il D.P.C.M. 5/12/97

5 La Legge Quadro 447/95 sull inquinamento acustico del 26 ottobre 1995 prevedeva l emanazione di numerosi decreti attuativi, tra cui un decreto relativo alle attività di progettazione acustica e uno relativo al collaudo in opera (art. 3 comma f, legge 447/95). Benché sarebbe stato più logico pubblicare prima il decreto relativo alla progettazione e successivamente quello relativo al collaudo, in realtà ad oggi risulta emanato solo quello per il collaudo in opera (D.P.C.M. 5/12/1997), mentre non è ancora stato emanato quello per la progettazione acustica.

6 Dal punto di vista normativo non esiste una legge nazionale che preveda la progettazione acusticada effettuarsi prima della realizzazione del fabbricato La necessità o meno del progetto acustico per il rilascio del permesso a costruire è quindi legata alle varie Leggi Regionalie alla loro attuazione nei Regolamenti Edilizi comunali In molte regioni italiane, pur essendo richiesta la progettazione acustica a livello di Legge Regionale, rimane molto spesso inapplicata a livello comunale

7 Il DPCM rimanda al rigoroso rispetto di requisiti prestazionali da misurare in opera: all entrata in vigore del decreto, i sistemi costruttivi e di posa in opera erano fortemente inadeguati al conseguimento degli obiettivi di legge. Inoltre, molte figure coinvolte (progettisti, costruttori, posatori) hanno avuto bisogno di tempo per entrare in una forma mentis nuova ed al passo con le nuove esigenze normative. I requisiti sono svincolati dal contesto ambientale e legati al disturbo da rumore solo indirettamente: ciò comporta che ad esclusione dei tecnici gli stessi requisiti sono poco comprensibili. Legame con la valutazione di clima acustico?

8 RISPETTARE IL D.P.C.M. 5/12/97 SIGNIFICA: 1. Predisporre un accurata progettazione acustica 2. Impiego di materiali con proprietà note da misure in opera o certificate 3. Corretta posa in opera dei materiali 4. Eliminazione di percorsi preferenziali dell energia sonora 5. Adeguata distribuzione tipologica dei locali

9 Il Decreto si sviluppa in 4 articoli e 1 allegato e nasce considerata la necessità di fissare criteri e metodologie per il contenimento dell inquinamento da rumore all interno degli ambienti abitativi CATEGORIA A: CATEGORIA B: CATEGORIA C: CATEGORIA D: CATEGORIA E: CATEGORIA F: CATEGORIA G: 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.

10 Per la valutazione delle prestazioni acustiche degli edifici sono state definite alcune grandezze, le quali possono essere determinate direttamente in opera o per via teorica Tempo di riverberazione; Potere fonoisolante apparente; Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato; Isolamento acustico di facciata; Livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow (L ASmax ), è definito come il valore massimo misurato durante un evento sonoro causato da un impianto a ciclo discontinuo (ascensori, servizi igienici); Livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderato A (L Aeq ).

11 Per poter definire con un unico numero la prestazione acustica complessiva di un componente edilizio sono stati introdotti gli indici di valutazione, calcolati con una apposita procedura in base ai valori definiti alle singole frequenze Si indicano con il pedice w Categorie R w (*) D 2m,nTw (**) L n,w (***) L ASmax L Aeq D A, C E B, F, G (*) elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari. (**) elementi di separazione tra l gli ambienti abitativi e l esterno. (***) elementi di separazione tra differenti ambienti abitativi

12 L impiego degli indici di valutazione comporta una perdita di informazioni riguardo all andamento in frequenza della grandezza considerata L uso di questi parametri è finalizzato al confrontotra loro o con valori di legge delle prestazioni di diverse strutture Il calcolo degli indici di valutazione partendo dai valori in frequenza è descritto nelle UNI EN ISO e UNI EN ISO 717 2

13 Grandezze normalizzate Le grandezze isolamento acustico (D) e livello di rumore di calpestio (L) indicano caratteristiche della partizione esaminata dipendenti dal contesto in cui è inserita Ad esempio, se si analizzano due pareti identiche inserite in due differenti appartamenti, le due partizioni daranno due diversi valori di isolamento acustico

14 Per poter paragonare le grandezze è quindi necessario renderle tra loro omogenee, ossia normalizzarle Esistono 2 tipi di normalizzazione: rispetto al tempo di riverberazionedel locale ricevente (D nt ) ricondurre il dato calcolato ad un locale campione avente un tempo di riverberazione di 0,5 s rispetto all assorbimento acusticodel locale ricevente (D n ) ricondurre il dato calcolato ad un locale campione avente una superficie di assorbimento equivalente pari a 10 m 2

15 Misure in opera e misure in laboratorio - Grandezze apparenti La misurazione delle caratteristiche acustiche di un elemento divisorio posto in opera forniscono generalmente dati sensibilmente differenti rispetto alle misurazioni in laboratorio Ciò avviene a causa del fatto che in laboratorio si cerca di eliminare completamente le trasmissioni laterali, alla differenza di accortezza della posa tra laboratorio e cantiere, all assenza di impianti nella parete di laboratorio, ai diversi tempi di asciugatura di malte, intonaci, ecc..

16 Una partizione in operapresenta in generale un potere fonoisolante decisamente inferiorerispetto alla stessa struttura misurata in laboratorio Le grandezze relative alle misurazioni in operavengono anche definite con il termine apparente, aggiungendo un apice (R w = indice del potere fonoisolante di un elemento in laboratorio; R w = indice del potere fonoisolante apparente di un elemento in opera)

17 Misure in opera e misure in laboratorio - Grandezze apparenti R w in laboratorio (camere riverberanti) R w in opera (trasmissioni laterali)

18 Rumorosità degli impianti Esiste una contraddizione sui valori limite per i servizi a funzionamento continuo: in tabella è fissato un limite di 35 db(a) per gli edifici delle categorie A, B, C, F, G; per le categorie D, E lo stessolimiteèdi25db(a). Nell allegato A invece il limite è fissato indistintamente a 25 db(a). La tabella B fa riferimento all art.3 sui limiti, mentre l allegato A si riferisce all art.2 sulle definizioni. Circolare del 9 marzo 1999 del Ministero dell Ambiente fa riferimento all allegato A Circolare del 27 maggio 2003 del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici fa riferimento alla Tabella B

19 Il 14 luglio 2009 è stata pubblicata la Legge n.88 7 luglio 2009 Disposizioni per l adempimento di obblighi derivanti dall appartenenza dell Italia alla Comunità Europea Legge Comunitaria 2008 L Art. 11 indica di riscrivere i Decreti correlati con l inquinamento acustico in particolare il comma 5 riguarda il D.P.C.M. 5/12/97. In attesa del riordino della materia, la disciplina relativa ai requisiti acustici passivi degli edifici e dei loro componenti.non trova applicazione nei rapporti tra privati e, in particolare nei rapporti tra costruttori-venditori e acquirenti di alloggi sorti successivamente all entrata in vigore della presente legge.

20 Osservazioni L Art. 11 non abroga il D.P.C.M. 5/12/97: lo stesso resta in vigore e dunque gli edifici devono essere costruiti rispettando i limiti che sono in esso contenuti. I Comuni devono comunque richiedere la documentazione che attesti il rispetto dei limiti di Legge(leggasi Progetto Acustico). La Legge non è retroattiva, il Comma 5 considera solo i rapporti sorti dopo l entrata in vigore del documento.

21 Stima previsionale tramite le normative Stima previsionale tramite le normative serie UNI 12354

22 Normativa tecnica per la stima previsionale dei requisiti acustici passivi UNI EN :2002 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento dal rumore per via aerea tra ambienti R w UNI EN :2002 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti - Isolamento acustico al calpestio tra ambienti L nw

23 Normativa tecnica per la stima previsionale dei requisiti acustici passivi UNI EN :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 D 2m,nt,w UNI TR 11175: 2005 Acustica in edilizia - Guida alle norme serie UNI EN per la previsione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni di prodotti

24 UNI EN Trasmissione diretta: 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, come fenditure, dispositivi o persiane di ventilazione. 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 diretta. Si può suddividere la trasmissione 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.

25 UNI EN Considerando la propagazione del suono tra due locali confinanti si possono individuare tredici percorsi di trasmissionedi cui uno diretto e dodici di trasmissione laterale(tre per ogni lato) D: divisorio lato sorgente d: divisorio lato ricevente F: struttura laterale lato sorgente f: struttura laterale lato ricevente

26 UNI EN I modelli di calcolo descritti nella norma sono stati sviluppati per edifici ad uso residenziale, ma possono essere utilizzati anche per altri tipi di edifici a condizione che questi ultimi abbiano sistemi costruttivi e dimensioni degli elementi non molto differenti da quelli delle abitazioni. Con i modelli di calcolo è possibile determinare il potere fonoisolante apparente attraverso la formula: R = -10 lg τ τ fattore di trasmissione = (W tot /W i ).

27 UNI EN Si può esprimere R anche come R' = L L lg S s A L 1livello medio di pressione sonora in emittente [db] L 2 livello medio di pressione sonora in ricevente [db] S s area dell elemento di separazione [m 2 ] A area assorbimento equivalente in ricevente [m 2 ] Altra grandezza è l Isolamento acustico D, inteso come medie spazio temporali dei livelli di pressione prodotti in due ambienti da uno o più sorgenti all interno di uno di essi

28 UNI EN Il fattore di trasmissione può essere determinato sommando i contributi della trasmissione diretta ed indiretta per via aerea. τ = τ d + n f = 1 τ f + m e= 1 τ e + k s= 1 τ s dove i pedici d, f, eed ssi riferiscono ai diversi contributi alla trasmissione sonora

29 UNI EN I percorsi dell energia sonora per un elemento materiale e per l elemento di separazione possono, quindi, essere molteplici. Il fattore di trasmissione per l elemento di separazione τ d, può essere così misurato come la somma dei contributi della trasmissione diretta e degli n percorsi di trasmissione laterale: τ d = τ Dd + n τ F = 1 Fd Il fattore di trasmissione τ f per ognuno dei prodotti laterali f nell ambiente ricevente è pari a: τ = τ + τ f Df Ff

30 UNI EN Infine, i fattori di trasmissione per la trasmissione diretta ed indiretta per via aerea possono essere determinati in relazione all isolamento acustico normalizzato di piccoli elementi (D n,e ), all isolamento acustico normalizzato per trasmissione indiretta (D n,s ), all area, in metri quadri, dell elemento di separazione (S s ) e all area di assorbimentoequivalentediriferimento(a o ),inmetriquadri: o A0 /10 A Dn, e 0 Dn, s /10 τ e = 10 τ s = 10 S S s s Ilcalcolodeveessereeseguitoperbandediottavada 125Hza2000 Hz oper bande di terzidi ottava da100 Hz a 3150 Hz, in conformità allaunieniso717-1.

31 UNI EN Di particolare rilievo per la valutazione delle proprietà acustiche degli elementi è l Indice di riduzione delle vibrazioni K ij K ij = D v, ij + D 2 v, ji + 10lg l ij a a i j D v,ij e D v,ji isolamento del giunto tra i e j quando i (o j) sono eccitati l ij lunghezza del giunto [m] a i a j lunghezza equivalente dell assorbimento [m]; è funzione di T s, S, C 0, f ref Tiene conto della trasmissione di potenza sonora attraverso giunti di collegamento tra elementi strutturali

32 UNI EN La norma impone che prima di determinare l effettiva trasmissione sonora, i dati acustici per gli ambienti (elementi strutturali, strati addizionali e giunti) siano convertiti in valori in opera. Il potere fonoisolante in opera per l elemento di separazione sarà pari a: Ts, situ Rsitu = R 10lg T s, lab T s,situ T s,lab tempodiriverberazionestrutturaledell elementoinopera[s]; tempo di riverberazione strutturale dell elemento inlaboratorio,[s] Appendice C

33 UNI EN L incremento del potere fonoisolante in opera per gli eventuali strati addizionali ( R situ ), invece, può essere considerato uguale a quello in laboratorio. R situ = R [db] Ora si hanno tutti gli elementi per la determinazione della trasmissione diretta e laterale in opera che costituiscono il fulcro del Metodo di calcolo dettagliato

34 UNI EN il potere fonoisolante, per la trasmissione diretta può essere determinato attraverso la formula: R Dd = Rs, situ + RD, situ + Rd, situ il potere fonoisolante per la trasmissione laterale sarà uguale a: R ij = R i, situ 2 + R i, situ + R j, situ 2 + R j, situ + D v, ij, situ + 10lg S i s S S j Per i giunti la trasmissione in opera è caratterizzata dalla differenza di livello della velocità della giunzione che occorre mediare in base alla direzione.

35 UNI EN In prima approssimazione, considerando T s =0 e le lunghezze di assorbimento equivalente sono pari al rapporto tra la superficie dell elemento e la lunghezza di riferimento S i /l 0, la formula si riduce a: R ij = R i 2 + R i + R 2 j + R j + K ij + 10lg l S 0 l s i j

36 UNI EN Poiché il modello di calcolo utilizza grandezze misurabili che determinano le prestazioni degli edifici, molti risultano essere i suoi limiti. -presuppone la conoscenza di K ij - elementi strutturali con caratteristiche di irradiazione simili -solo trasmissione tra due ambienti adiacenti Inoltre trascura il contributo dei percorsi di trasmissione secondari (ossia quelli con più giunti) che possono divenire importanti quando strati addizionali vengono applicati a gran parte degli elementi.

37 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO Calcolo di R w considerando separatamente i 13 percorsi di trasmissione sonora R' w = 10lg 10 R Dd /10 n R Ff /10 R Df, w, w, w F = f = 1 f = 1 F = 1 n /10 n R Fd, w /10 Ciascun R ij,w sarà determinato mediante la relazione seguente: R R + R i, w j, w ij, w = + Rij, w + Kij + 10lg 2 l S 0 l ij

38 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO Nota riguardante ΔR ij,w Gli strati di rivestimento che devono essere considerati nel calcolo sono soltanto quelli che vengono attraversati dal percorso del rumore. Esempio: il pavimento galleggiante sovrastante il divisorio in Esempio: il pavimento galleggiante sovrastante il divisorio in esame NON viene considerato

39 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO Elemento laterale costituito da due parti A e B Domina la parte con il contatto più esteso Se presente un elemento a tutt altezza la parte a sx in figura non viene considerata Se esistono strati addizionali R e K si riferiscono alla struttura senza di esso computato in ΔR

40 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO R riferito alla struttura di base K ij alla struttura di base o all intero In ambienti sfalsati la continuazione del divisorio deve essere considerata Pareti doppie con intercapedine R riferito all interno K ij all intera struttura

41 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO L indice di riduzione delle vibrazioni Kij è determinabile da valori tabulatiedèfunzionedeltipodigiuntoedi M = conm li massasuperficialedell elementoperpendicolareadi, m i massa superficiale dell elemento i nel percorso laterale m li m' i k 13 =,7 + 17,1 M + 5, 7 8 M 2 k 12 = k23 =,7 + 5, 7 8 M 2

42 k 13 =,7 + 14,1 M + 5, 7 5 M 2 k 12 = k23 =,7 + 5, 7 5 M 2 Con altri tipi di giunzioni, entrano in gioco anche dipendenze da altre grandezze quali: l attenuazione delle vibrazioni attraverso uno strato flessibile Δ(funzione della frequenza f, del Modulo di Young e dello spessore dello strato, a lunghezza di assorbimento equivalente, S area dell elemento, f k frequenza che esprime la dipendenzadak ij a500hz.

43 UNI EN La presente norma definisce i modelli di calcolo per valutare l isolamento acustico di calpestio tra ambienti sovrapposti, mediante l impiego di valori misurati 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.

44 UNI EN Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all assorbimentoacusticol n L' n = Li + 10lg A A 0 Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto al tempodiriverberazionel nt L' nt = L i T 10lg T 0 Grandezze misurate in accordo con la UNI EN ISO 140-7

45 UNI EN Sono definiti anche altre due grandezze entrambe normalizzate rispetto all assorbimento acustico: LivellodipressionesonoradicalpestionormalizzatorispettoL n LivellodipressionesonoradicalpestionormalizzatolateraleL n,f A L = L + 10lg A L n i + 0 A = L 10lg, i A n + f Tale voce è considerata esclusivamente nel caso in cui sia presente un pavimento sopraelevato 0

46 UNI EN Per valutare l incremento dell isolamento da rumore di calpestio si ricorre a ΔL, attenuazione del livello di rumore da calpestio, definito come: L = L n 0 L n L n0 livello di pressione sonora da calpestio normalizzato in assenza di rivestimento L n livello di pressione sonora da calpestio normalizzato con rivestimento in opera L d Attenuazione del livello di pressione sonora da calpestio dovuto ad uno strato addizionale sul lato ricevente del divisorio

47 UNI EN Analogamente alla UNI è possibile la valutazione di ΔR, ossia dell incremento del potere fonoisolante perla presenza di un rivestimento supplementare e dell indice di riduzione delle vibrazionik ij. K ij = D v, ij + D 2 v, ji + 10 lg l ij a a i j Altri dati di input: -Massasuperficialedell elemento[kg/m 2 ] -Tipodielemento -Materiale -Tipodigiunto

48 UNI EN I modelli di calcolo sono basati per edifici ad uso residenziale, ma possono essere estesi ad altri tipologie di edifici a condizione che questi ultimi abbiano sistemi costruttivi e dimensioni degli elementi non molto differenti da quelli delle abitazioni. Il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all assorbimento acustico (L n ), [db], può essere ottenuto sommando l energia sonora trasmessa da ciascuna via di trasmissione, attraverso la formula: L' n = 10lg 10 Ln, d /10 + n 10 j = 1 Ln, ij /10 Per ambienti adiacenti L n,d liv. di pressione sonora di calpestio normalizzato per trasmissione diretta L n,ij liv. di pressione sonora di calpestio normalizzato per trasmissione laterale n numero degli elementi.

49 UNI EN La norma impone che prima di determinare l effettiva trasmissione sonora, i dati acustici per gli ambienti (elementi strutturali divisori e laterali, strati supplementari, rivestimenti e giunti) devono essere convertiti in valori in opera, attraverso la formula: L L + 10 n, situ = n lg T T s, situ s, lab R situ = R T 10lg T s, situ s, lab

50 UNI EN Per ciò che riguarda strati addizionali e rivestimenti possono essere fatte le seguenti approssimazioni: R situ = R L situ = L L, = L d situ d Se non sono disponibili dati relativi all attenuazione dovuta a controsoffitti sul lato ricevente è possibile utilizzare ΔR

51 UNI EN A questo punto è possibile la determinazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato per trasmissione diretta e laterale attraverso le formule: L n, d = L n, situ + Lsitu + Ld, situ R R = 10lg 2 i, situ j, situ L n, ij Ln, situ Lsitu + R j, situ Dv, ij, situ S S i j Analogamente a quanto visto per la UNI EN ISO , il modello presenta alcuni limiti; esso può essere quindi usato solo per pavimentazioni compatte e non per pavimenti compositi leggeri o in legno ed, inoltre, trascura il contributo delle vie di trasmissione secondarie.

52 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 ' = L L + K n, w n, w, eq w L n,w,eq è l indice di valutazione del livello equivalente di pressione sonora di calpestio normalizzato del solaio nudo ΔL 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, (prospetto 1 UNI EN ) (dipendente dalla massa superficiale del divisorio e degli elementi laterali omogenei non ricoperti da rivestimenti resilienti).

53 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO K = termine di correzione per la trasmissione laterale Massa per unità di area dell'elemento divisorio (pavimento) kg/m 2 Massa media per unità di area degli elementi laterali omogenei non ricoperti con rivestimenti supplementari kg/m

54 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO Le prestazioni del solaio nudo dipendono dalla sua massa superficialem (inkg/m 2 )inbaseallaseguente: L n,w,eq = log (m ) ATTENZIONE Questa equazione è valida solo per pavimenti omogenei in calcestruzzo

55 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO Tale formula è comunque considerata poco affidabile per la stima dei solai in latero-cemento. Valori misurati in opera: Solaio in latero cemento nudo con travetti a traliccio (16 cm + 4 cm soletta) con intonaco di malta (1,5 cm): L n,w = 84 db Solaio in latero cemento nudo con travetti in c.a. precompresso ( 16 cm + 4 cm soletta) con intonaco di malta (1,5 cm): L n,w = 87 db Il livello di rumore di calpestio generato nell ambiente disturbato è fortemente influenzato dal tipo di pavimentazione impiegata: solai con pavimenti più rigidi (ceramica, marmo, ) dannoorigine a livelli dirumore dicalpestiopiùalti di solai con pavimenti più elastici(legno, moquette, ).

56 UNI EN _MODELLO SEMPLIFICATO L attenuazione in db dovuta al rivestimento (pavimento galleggiante con massetto in calcestruzzo) può essere così stimata,infrequenzaeinterminidiindicedivalutazioneδl w : f 500 m L = 30 log 10 f L = w 30 log log10 18 r f + = r 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 ).

57 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 la facciata e considera la trasmissione diretta e laterale. Fornisce risultati che corrispondono approssimativamente ai risultati ottenuti con misurazioni in opera e i calcoli possono essere eseguiti per bande di frequenza o per indici di valutazione. I risultati del calcolo possono essere altresì utilizzati per determinare il livello di pressione sonora all interno, per esempio dovuto al rumore del traffico stradale.

58 UNI EN Per facciata si intende la totalità della superficie esterna di un ambiente. La facciata può essere composta da diversi elementi e la trasmissione sonora attraverso essa è dovuta alla trasmissione sonora di ciascuno di questi elementi costituenti, presupponendo che la trasmissione di ogni elemento sia indipendente da quella degli altri. I diversi tipi di campi sonori esterni per determinare le grandezze destinate ad esprimere le prestazioni di un edificio, utilizzati nelle varie situazioni di misura definite, conducono a valori diversi, tuttavia è ragionevole supporre che la trasmissione per un campo sonoro incidente diffuso sia sufficientemente rappresentativa di questi diversi tipi di campi sonori esterni.

59 UNI EN Isolamento acustico al rumore trasmesso per via aerea di un elemento di edificio con un altoparlante come sorgente sonora e ilsuonoincidea45 R S 45 = L1, s L + 10lg 1,5 A ' 2 Isolamento acustico al rumore trasmesso per via aerea di un elemento di edificio con il traffico stradale come sorgente sonora R S, s = Leq,1, s Leq, + 10lg A ' tr 2 3

60 UNI EN Isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione o all assorbimento equivalente D 2m, n, T = L1,2 m L2 + lg 10 T T A D2m, n = L1,2 m L2 10lg A Differenza tra il livello di pressione sonora all esterno misurato a 2 metri dalla facciata ed il livello di pressione sonora nell ambiente ricevente 0 0

61 UNI EN Per la determinazione dell isolamento acustico di facciata occorre tenere in conto anche l Isolamento acustico normalizzato di piccoli elementi (prese d aria) nel caso in cui la trasmissione sonora avvenga esclusivamente attraverso lo stesso elemento. D n e A, = L1 L2 10lg A Di estrema importanza risulta essere anche la forma della facciata. Tale contributo è determinato attraverso: 0 L fs = L 1, in L1, s + 6 Livello medio sul piano della facciata Livello medio sul piano reale

62 UNI EN Si calcola il potere fonoisolante apparente della facciata per un campo sonoro incidente diffuso, a partire dal quale si deducono tutte le altre grandezze. n m R' = 10lg τ e, i + τ f i = 1 f = 1 t e,i è il fattore di trasmissione della potenza sonora irradiato da un elemento i di facciata, per trasmissione diretta del suono incidente su tale elemento e la potenza sonora incidente sull intera facciata t f è il fattore di trasmissione della potenza sonora irradiato da una facciata o da un elemento laterale f nell ambiente ricevente, per trasmissione laterale e la potenza sonora incidente sull intera facciata n è il numero di elementi della facciata per la trasmissione diretta m è il numero degli elementi laterali della facciata

63 UNI EN Per la trasmissione diretta, il fattore di trasmissione può essere determinato per ciascun elemento di facciata direttamente dai dati acustici di quell elemento, includendo il contributo di ciascun componente. Per la trasmissione laterale, il fattore di trasmissione sonora può essere determinato dalla somma dei fattori della trasmissione laterale in rapporto a tutte le vie di trasmissione laterale verso questo elemento. Questo contributo è solitamente trascurabile, tuttavia, se elementi rigidi sono collegati ad altri elementi rigidi all interno dell ambiente ricevente, la trasmissione laterale può contribuire alla trasmissione sonora totale. Il potere fonoisolante apparente della facciata è determinato a partire da: R 45 = R +1 R tr,s = R

64 UNI EN L isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, dipende dal potere fonoisolante di tale facciata vista dall interno, dall influenza della forma esterna della facciata e dalle dimensioni degli ambienti: D 2m,nTw = R w + Lfs + 10 log (V/6T o S) db V 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 Δ Lfs è la differenza di livello di pressione sonora per la forma della facciata (tabulato) T o = 0,5 sec

65 UNI EN Riscrivendo la formula già vista in precedenza per il calcolo di R w, considerando sia la parte opaca che la parte trasparente e i piccoli elementi si ha: R' w = n n A Dne, wi /10 10lg 0 10 Si i S + 10 = 1 i = 1 S Rwi /10 K R wi indicedelpoterefonoisolantedell elementoi-esimo[db] S area totale della facciata vista dall interno, cioè la somma delleareedituttiglielementidifacciata,[m 2 ] S i èl areadell elementoi-esimo D ne,wi è l indice di valutazione dell isolamento acustico normalizzato rispetto all assorbimento equivalente di elementi di piccoledimensioni[m 2 ] K correzione per il contributo alla trasmissione laterale (0 per elementi non connessi, 2 per elementi di facciata con giunti rigidi)

66 Lfs UNI EN

67 Lfs UNI EN

68 UNI TR Guida alle norme serie UNI per la previsione delle prestazioni acustiche degli edifici Applicazione alla tipologia costruttiva nazionale Il rapporto tecnico contiene modelli di calcolo semplificati ed alcune soluzioni tecniche costruttive per caratterizzare un edificio nella sua interezza basandosi su Isolamento, trasmissione e assorbimento dei rumori. Vale per edifici destinati ad uso abitativo in strutture multipiano o comunque ad ogni altra situazione ad essi facilmente riconducibile. Trattandosi essenzialmente di Linee Guida, emerge la necessità di ricondursi a modelli di calcolo semplificati, scegliendo soluzioni tecniche indipendenti dalla frequenza e dunque ricorrendo agli indici di valutazione a singolo numero.

69 Rumorosità degli impianti UNI EN ISO 10052:2005 Misurazioni in opera dell isolamento acustico per via aerea, del rumore da calpestio e della rumorosità degli impianti Metodo di controllo. Specifica metodi di controllo in opera anche per la misurazione del livello di pressione sonora degli impianti negli ambienti ed è applicabilealocaliaventivolumemassimoparia150m 3. UNI EN ISO 16032:2005 Misurazione del livello di pressione sonora di impianti tecnici in edifici Metodo tecnico progettuale. La norma specifica metodi ingegneristici per la misurazione del livello di pressione sonora di impianti tecnici per edifici, installati in strutture edilizie, tra cui in particolare impianti sanitari, e si applica adambienticonvolumedicirca300m 3 ominore.

70 Materiali per l isolamento acustico Formule di primo impiego

71 Proprietà fonoisolanti di pareti in muratura Tipologie costruttive comuni per le pareti: laterizio semplice ed alleggerito; calcestruzzo alleggerito con argilla espansa; doppie pareti in mattoni forati con intercapedine riempita con isolante termo-acustico, come polimeri non porosi (es., polistirene espanso) o materiali porosi quali fibre minerali, fibre di materie plastiche riciclate (es., poliestere) o fibre di origine naturale(es, legno, cellulosa). Divisori interni: l esigenza strutturale di leggerezza non si coniuga con il raggiungimento di adeguati valori del potere fonoisolante. E consigliabile privilegiare pareti doppie leggere (es. lastre in cartongesso) e intercapedine riempita con materiale poroso. Importanti le modalità di collegamento e supporto strutturale delle lastre ricorrendo a strati resilienti in corrispondenza di tutti i percorsi di trasmissione strutturale (giunti, travi, connessioni a viteecc.).

72 Stima del potere fonoisolante Il potere fonoisolante R w delle strutture può essere: Certificato ai sensi della ( misura in laboratorio); Stimato per via teorica, Letteratura specializzata o normativa tecnica; ipotizzato per similitudine con soluzioni equivalenti. Formule disponibili: Per partizioni verticali e orizzontali (con m > 80 kg/m 2 ) singole o doppie (con intercapedine priva di riempimento e spessore minore o uguale a 50 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 = 20log 10 superficialeinkg/m 2 ): ( ) R w m

73 Stima del potere fonoisolante La UNI EN riporta una formula, applicabile a strutture monolitiche pesanti di massa superficiale m > 150 kg/m 2 (ad esempio,calcestruzzo(m=massasuperficialeinkg/m 2 ): R w = 37,5 log m ' 42 Solai in latero-cemento (250 kg/m 2 < m< 500 kg/m 2) R w = 23 logm' 8

74 Stima del potere fonoisolante (fonte Cellai, Secchi, Busa La protezione acustica degli edifici ) Pareti doppie in laterizio con intercapedine d in cm, > 10 cm R w = 20 logm' + 20logd 10 Pareti doppie in laterizio forato da 8 cm R w = 20 log m ' + 2 Pareti doppie in laterizio forato da 8 cm con materiale fonoassorbente R w = 20 logm' + 5 Per pareti doppie in laterizio forato da 8 cm + 12 cm, devono essere tolti 2 db alle formule precedenti

75 Superfici vetrate Infissi (finestre, porte): una adeguata progettazione acustica è fondamentale ai fini del rispetto dei requisiti passivi di isolamento delle facciate e dei divisori tra unità abitative: spesso vanno a costituire dei ponti acustici e un insufficiente sigillatura dei serramenti può vanificare l impiego di soluzioni costruttive dall elevato potere fonoisolante. Per le porte, il campo di variabilità del potere fonoisolante può anche essere di 20 db, a seconda della posizione e delle prestazioni delle guarnizioni impiegate. Le prestazioni del vetro dipendono da: Massa; Spessore intercapedine.

76 Superfici vetrate In generale 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: riempimento dell intercapedine con gas dall elevato peso molecolare (es., argon, SF6), impiego di lastre di vetro stratificato, con film ottimizzati dal punto di vista acustico (es., PVB - Polivinilbutirrale) e installazione di serramenti dotati di guarnizioni (es., in EPDM Monomero di Etilene Propilene Diene) interna, centrale ed esterna.

77 Potere fonoisolante di vetri e infissi Vetri monolitici e vetro-camera Fig. a) e b) = 12 lgm' + 17 R w Vetri stratificati Fig. c) R w = 12 lgm' + 19 Vetro-camera con 1 lastra stratificata Fig. d) R w = 12 lgm' + 20 a) b) c) Vetro-camera con 2 lastre stratificata Fig. e) R w = 12 lgm' + 22 Applicabile con valori di m entro 60 kg/m 2 d) e)

78 Infissi e cassonetti Occorre fare riferimento all infisso nel suo complesso e non solo al vetro; la tenuta delle battute nei confronti dell infiltrazione dell aria esterna può influenzare fortemente le prestazioni all isolamento sonoro, indipendentemente dalla tipologia di vetro. La classe di permeabilità all aria delle finestre deve essere possibilmentelamassima(paria4)einognicasononinferiorea3. 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 telaioeante, dal numero di battute (tipicamente da 1 a 3 db) e dalla presenza o meno di guarnizioni. La non perfetta tenuta delle battutepuòesserecausadiunariduzionedicirca5 9dB. Empiricamente si può stimare la caduta d isolamento del serramento in funzione della classe di permeabilità all aria.

79 Potere fonoisolante di vetri e infissi Struttura spessore massa superficiale Potere fonoisolante in bande di ottava [db] [mm] [kg/m 2 ] 63 Hz125 Hz 250 Hz 500 Hz R w Vetro da 4 mm con infisso alluminio Lastra di vetro Lastra di vetro Lastra di vetro laminata 6, Lastra di vetro Lastra di vetro Finestra con vetro semplice Finestra con vetro semplice Finestra con vetro semplice Lastra sigillata vetro-aria-vetro Lastra sigillata vetro-aria-vetro Lastra sigillata vetro-aria-vetro Lastra sigillata vetro-aria-vetro Lastra sigillata vetro-aria-vetro Lastra sigillata vetro-aria-vetro Vetri doppi su infissi Vetri doppi su infissi Vetri doppi su infissi Vetri su ante apribili da 25 mm Vetri su ante apribili da 100 mm Finestra con vetri doppi, stesso telaio 2,5-7-2, Finestra con vetri doppi, telai separati

80 Rigidità dinamica La rigidità dinamica (s ) di un materiale è definita come rapporto tra la forza dinamica e lo spostamento dinamico È una grandezza che ha particolare importanza nella definizione delle caratteristiche acustiche dei materiali utilizzati in edilizia per i pavimenti galleggiantie viene testata in laboratorio basandosi su quanto prescritto dalla norma UNI EN (per materiali resilienti utilizzati sotto a massetti aventi un peso compreso tra 40 e 400 kg/mq)

81 Materiali per l isolamento al calpestio Materiale Spessori [mm] Densità [kg/m 3 ] Rigidità dinamica [MN/m 3 ] Schiuma poliuretanica Agglomerato di poliuretano riciclato con pellicola in polietilene ΔL nw [db] di laboratorio Gomma solida Lattice di gomma con film in alluminio Granuli e fibre in gomma riciclata di pneumatici con supporto in cartonfeltro I valori sono indicativi, essendo ricavati da indagine tra i prodotti commercialmente Gomma vulcanizzata granulare disponibili Polistirene espanso elasticizzato Le prestazioni riportate nell ultima 3 colonna sono110valutazioni- di Polietilene espanso a celle chiuse laboratorio e da esse non possono 10 direttamente35-40 estrapolarsi i corrispondenti Polietilene espanso a celle chiuse dati di due indiverse opera. 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

82 Materiali per l isolamento al calpestio Materiale Polimeri poliolefinici reticolati a celle chiuse Doppio strato di polietilene estruso accoppiato con interposta lamina di piombo Doppio strato di polimero poliolefinico reticolato con interposta lamina di piombo Tessuto non tessuto accoppiato con una lamina di piombo e resina poliolefinica reticolata Doppio strato di polietilene estruso e schiuma poliuretanica espansa a celle aperte con interposta lamina di piombo Polietilene estruso a celle chiuse accoppiato a guaina in SBS (stirene-butadiene-stirene) Spessori [mm] Densità [kg/m 3 ] Rigidità dinamica [MN/m 3 ] ΔL nw [db] di laboratorio (3-4) 5+(3-4) 5+(3-4)+5 Lana di roccia ad alta densità legata con resine termoindurenti Lana di vetro ad alta densità legata con resine termoindurenti Fibre di poliestere termolegate Feltro composito Feltro ad alta grammatura accoppiato con tessuto polipropilenico Membrana di bitume-polimero accoppiata a tessuto non tessuto in poliestere

83 Applicazioni ad alcuni casi di studio

84 Determinazione sperimentale e teorica dei requisiti acustici passivi di un edificio adibito a residenza situato nel Comune di Perugia; Determinazione sperimentale e teorica dei requisiti acustici passivi di un edificio scolastico in Umbria

85 Edificio residenziale: Fasi del lavoro Oggetto: edificio residenziale bifamiliare Campagna di misura in opera per la determinazione degli indici di isolamento acustico di partizione R w e isolamento da rumore da calpestio L n,w Stima degli indici di isolamento acustico mediante codice di calcolo previsionale Confronto tra i valori forniti dal software Confronto tra i risultati sperimentali e i risultati teorici

86 MISURE IN OPERA Strumentazione SYMPHONIE 01dB NOTEBOOK SORGENTE OMNIDIREZIONALE GENERATORE DI CALPESTO

87 Isolamento tra unità immobiliari Ambiente di prova Le misure di isolamento acustico sono state effettuate considerando la parete di separazione tra le due unità immobiliari, che ricopre una superficietotaledi120m 2. La stratigrafia della partizione è variegata, poiché in parte costituita da laterizi forati, in partedablocchiditufo

88 Isolamento tra unità immobiliari - Risultati Frequenza (Hz) T60 (s) Rumore di fondo (db) L1 (db) L2 (db) L2 corretto (db) A (mq) R' (db) Curva di riferimento Curva di riferimento traslata 100 0,74 23,9 71, ,9 35, ,73 21,4 74,9 40,6 40,6 26,3 33, , ,5 43,9 43,9 23,7 36, , ,8 40,4 40,4 23,7 39, ,81 26, ,7 39, ,72 23,9 77, ,7 36, ,71 26,3 77,6 40,1 40,1 27,0 37, ,68 28,3 77,6 38,4 38,4 28,2 38, ,65 25,1 76,7 35,2 35,2 29,5 40, ,68 25,5 76,5 33,1 32,3 28,2 43, , ,6 31,5 30,2 27,0 45, ,69 26,2 79,5 30,5 29,2 27,8 49, ,67 26,8 80,7 30,4 29,1 28,7 50, ,66 27,7 81,1 29, ,1 52, ,64 28,6 80,2 28,7 27,4 30,0 51, ,62 29,4 79,9 28,6 27,3 31,0 51, ,57 30,3 80,9 29,2 27,9 33,7 51, ,55 31,8 79, ,7 34,9 47,8

89 Isolamento tra unità immobiliari - Risultati Curva di riferimento Potere fonoisolante R Curva di riferimento traslata db Frequenza (Hz) R w = 45 db

90 Isolamento del solaio Ambiente di prova La campagna di misura per la valutazione dell isolamento acustico da calpestio è stata effettuata nell unità immobiliare 1. Il solaio di prova in latero-cemento Il solaio di prova in latero-cemento realizzato con pignatte e soletta armata, massetto di allettamento e pavimentazione in gres.

91 Frequenza (Hz) Isolamento del solaio - Risultati T60 (s) Rumore di Fondo(dB) L' (db) A (mq) L'n (db) Curva di riferimento Curva di riferimento traslata 100 0,74 23,9 57,8 25,9 61,9 62,0 79, ,73 21,4 59,9 26,3 64,1 62,0 79, , ,8 23,7 66,5 62,0 79, , ,3 23, ,0 79, ,81 26,5 66,3 23, ,0 79, ,72 23,9 68,1 26,7 72,4 62,0 79, ,71 26,3 69,7 27, ,0 78, ,68 28, ,2 74,5 60,0 77, ,65 25,1 70,6 28,5 75,3 59,0 76, ,68 25,5 69,9 28,2 74,4 58,0 75, , ,3 27,0 73,6 57,0 74, ,69 26,2 69,1 27,8 73,5 54,0 71, ,67 26, ,7 72,6 51,0 68, ,66 27,7 65,8 29,1 70,4 48,0 65, ,64 28,6 65,6 30,0 70,4 45,0 62, ,62 29,4 64,1 31, ,0 59,0

92 Isolamento del solaio - Risultati Curva di riferimento Curva traslata L'n db Frequenza (Hz) L n,w = 77 db

93 Valutazione teorica con software Data l impossibilità da parte del software di fornire il risultato relativo all indice del livello di rumore di calpestio normalizzato in assenza del pavimento galleggiante, si è determinato tale indice utilizzando le medesime procedure impiegate dal software e previste dalla normativa UNI EN ISO 12354, ma con l ausilio di un foglio di calcolo. ELEMENTI LATERALI TERMINE DI TRASMISSIONE LATERALE MASSA SUPERFICIALE MEDIA DEGLI ELEMENTI LATERALI INDICEDEL LIVELLO DI PRESSIONE SONORA DI CALPESTIO

94 Confronto tra risultati sperimentali e teorici R' w in opera 45 db L' n,w in opera 77 db R' w Software 48,5 db L' n,w Software 77,8 db Comparando i risultati si nota una sovrastima nei risultati di output del codice di calcolo. E buona norma che durante la stima attraverso i codici previsionali si impieghino dei coefficienti di sicurezza che cautelino i soggetti coinvolti nella realizzazione di un edificio.

95 Descrizione dell edificio L edificio scolastico in esame, realizzato negli anni 60, è stato sottoposto ad una ristrutturazione volta principalmente all aspetto strutturale, trascurando quello acustico. L edificio si articola principalmente su quattro livelli e presenta una struttura continua in muratura di pietra ed ampie finestrature. Elementi oggetto di indagine: Solaiointerpiano(L n,w ;R w ); Facciataauladocenti(D 2m,nTw ); Paretediseparazionetradueaule(R w )

96 Solaio interpiano Piano terzo Piano quarto AULA RICEVENTE AULA EMITTENTE Aule perfettamente sovrapposte e identiche per forma e dimensioni, le cui caratteristiche sono: h= 3,25 m S=44,63 m 2 V=145,06m 3.

97 Solaio interpiano Si ipotizza che il solaio si presenti con la seguente stratigrafia: strato 1: piastrelle in ceramica (s= 0,005 m); strato 2: soletta in c.a. (s= 0,04 m); strato 3: malta cementizia magra di sottofondo (s= 0,04 m); strato 4: solaio con travetti varese e laterizi (s= 0,25 m); strato 5: intonaco di calce e gesso (s= 0,015 m). è stata aggiunta durante gli ultimi interventi di ristrutturazione caratteristico dell edilizia degli anni 60; attualmente in disuso.

98 Solaio interpiano -Risultati f (Hz) T60 (s) Lb (db) L1 (db) L2 (db) R (db) 100 1,74 38,4 80,3 50, ,34 37,6R = L1 L 2 83,3+ 10 lg(s/a) 57, ,81 36,8 85,5 56, ,71 33,7 85,2 55, , ,6 55, ,6 29,2 84,5 51, ,41 28,5 83,4 47, ,13 27, ,26 27,6 82,7 44, ,35 27,6 82,4 43, ,35 28,4 82,2 41, ,42 28,8 84,6 43, ,35 30,2 86,1 45, ,22 32,3 86,5 45, ,14 31,3 85,3 42, ,01 32,2 84,4 39, ,86 33,4 85,2 37, ,68 34,3 83,2 36,2 32.3

99 Solaio interpiano - Indice del potere fonoisolante R db potere fonoisolante R curva di riferimento secondo ISO Frequenza (Hz) R w = 46 db

100 Calcolo di L n -Risultati L n = L + 10 lg(a/a0) L n,t = L - 10 lg(t/t0) f (Hz) T60 (s) Lb (db) L2 (db) L n (db) L n,t (db) 100 1,74 33,6 63,4 64,7 58, , ,0 62, ,81 29,7 69,3 68,5 61, ,71 29,2 70,5 69,8 63, ,67 28, ,4 66, ,6 28,2 74,2 73,7 67, ,41 26,8 74,4 74,2 67, ,13 25,7 75,5 75,9 69, ,26 24,6 78,8 78,9 72, ,35 24,5 80,1 80,0 73, ,35 24,7 79,9 79,8 73, ,42 25,3 80,8 80,6 74, ,35 25, ,9 74, ,22 26, ,2 74, ,14 27,4 80,4 80,8 74, ,01 28,3 78,8 79,4 72, ,86 29,4 74,2 75,2 68, ,68 30, ,4 63,7

101 Indice del livello di rumore di calpestio L'n Curva di riferimento (ISO 717-2) Curva traslata L'n (db) Frequenza (Hz) L n,w = 87 db

102 Indice del livello di rumore di calpestio normalizzato rispetto al tempo di riverberazione L'nT(dB) L n,t = 80 db L'nT Curva di riferimento (ISO 717-2) curva traslata Frequenza (Hz)

103 Valutazione teorica con software Pareti ambiente ricevente S(mq) m'(kg/mq) S=10cm S=15cm Facciata S= m' medio 461,85 K 0 L'n,w 86,3 L'nT,w 79,3 CARATTERISTICHE DELLE PARETI LATERALI FATTORE DI TRASMISSIONE LATERALE L n,w = Ln,w,eq Lw + K L nt,w = Ln,w 10log(V/30)

104 Confronto tra risultati sperimentali e teorici Indice MISURE OPERA Software LIMITI D.P.C.M. 5/12/97 R w (db) 46,0 46,1 50 L n,w (db) 87,0 86,3 58 L nt,w (db) 80 79,3 / T60 (s) 2,34 2,28 1,2 Il database del software non è sufficiente per trattare il solaio in esame infatti non è in grado di stimare L n,w qualora non sia presente un pavimento galleggiante; Per quanto riguarda la stima di R w, il codice di calcolo conduce a risultati attendibili; Il software ha restituito un valore di T 60 per l ambiente in esame complessivamente accettabile.

105 PROPOSTE DI INTERVENTO Al fine di rispettare i limiti degli indici espressi nel D.P.C.M. 5/12/1997 si sono ipotizzati i seguenti interventi: SOLUZIONE 1 PAVIMENTO GALLEGGIANTE SOLUZIONE 2 CONTROSOFFITTO e MOQUETTE SOLUZIONE 3 CONTROSOFFITTO, PAVIMENTO IN PVC e SOTTOFONDO IN SUGHERO SOLUZIONE 4 CONTROSOFFITTO, PAVIMENTO IN PVC e SOTTOFONDO IN GOMMA GRANULARE

106 soluzione 1: PAVIMENTO GALLEGGIANTE nuovo pavimento nuovo massetto, s=4cm strato resiliente, s=1cm R w Rw R w (nuovo) R w D.P.C.M. 5/12/ ,3 57,3 50 L n,w Lw L n,w (nuovo) L n,w D.P.C.M. 5/12/

107 soluzione 2: CONTROSOFFITTO e MOQUETTE moquette s=7,5mm sottomoquette sottomoquette s=8,6mm s=8,6mm intercapedine d aria s=10cm R w Rw R w (nuovo) R w D.P.C.M. 5/12/ L n,w Lw L n,w (nuovo) L n,w D.P.C.M. 5/12/ pannello in cartongesso s=19mm

108 soluzione 3: CONTROSOFFITTO, PVC e SUGHERO PVC s=1,5mm sughero s=1cm intercapedine d aria s=10cm R w Rw R w (nuovo) R w D.P.C.M. 5/12/ L n,w Lw L n,w (nuovo) L n,w D.P.C.M. 5/12/ pannello in cartongesso s=19mm

109 soluzione 4: CONTROSOFFITTO, PVC e GOMMA GRANULARE PVC s=1,5mm GOMMA GRANULARE s=3mm intercapedine d aria s=10cm R w Rw R w (nuovo) R w D.P.C.M. 5/12/ L n,w Lw L n,w (nuovo) L n,w D.P.C.M. 5/12/ pannello in cartongesso s=19mm

110 Confronto tra le soluzioni SOLUZIONE MIGLIORE CONTROSOFFITTO, PVC e GOMMA GRANULARE MINOR COSTO (10 /m2) FATTIBILITA RISPETTO LIMITI D.P.C.M. 5/12/1997 MIGLIORAMENTO DEL T60

111 Isolamento tra le aule PARETE ESAMINATA PIANTA TERZO LIVELLO STRATO 1: INTONACO DI CALCE E GESSO, SPESSORE m. STRATO 2: BLOCCHI IN LATERIZIO FORATI, SPESSORE 0.12 m. STRATO 3: INTONACO DI CALCE E GESSO, SPESSORE m.

112 Isolamento tra le aule: risultati Frequenza f(hz) T 60 db Rumore di fondo db L 1 db L 2 db L 2 corretto db R db 100 1,74 33,6 81,5 51,8 51,8 31, ,34 30,0 85,2 59,0 59,0 29, ,81 29,7 86,5 59,5 59,5 30, ,71 29,2 85,8 61,3 61,3 28, ,67 28,6 86,8 60,3 60,3 30, ,60 28,2 85,9 59,4 59,4 30, ,41 26,8 84,7 55,7 55,7 32, ,13 25,7 84,1 52,5 52,5 34, ,26 24,6 83,8 50,4 50,4 36, ,35 24,5 83,5 47,3 47,3 39, ,35 24,7 83,9 45,3 45,3 41, ,42 25,3 86,3 45,9 45,9 43, ,35 25,9 88,2 45,9 45,9 45, ,22 26,6 88,6 43,1 43,1 48, ,14 27,4 87,5 40,3 40,3 50, ,01 28,3 86,7 37,2 36,6 52, ,86 29,4 87,3 35,0 33,7 55, ,68 30,7 85,4 32,9 31,6 55,6 R' = L L lg S A

113 Calcolo di R w Potere Fonoisolante R curva di riferimento traslata secondo ISO curva di riferimento R db Frequenza (Hz)

114 Isolamento acustico di facciata FACCIATA ESAMINATA PIANTA TERZO LIVELLO Facciata costituita da muratura in pietra e intonaco, spessore di 0,50 m, con finestre in telaio d alluminio e vetro singolo(spessore 4 mm).

115 Risultati (db) 60 D2m,nt Curva di riferimento secondo Curva di riferimento traslata D 2m,nT,w = 35 db Frequenza (Hz)

116 Confronto valori sperimentali e teorici R' w in opera 40 db D 2m,nT,w in opera 35 db R' w Software 39,7 db D 2m,nT,w Software 35,0 db I limiti imposti dal D.P.C.M. 5/12/97 risultano per entrambi i parametri non rispettati (R w = 50 db; D 2m,nT,w = 48 db) Comparando i risultati si nota un ottimo allineamento sia per il valore di R w che di D 2m,nT,w.

117 Ipotesi di intervento partizione verticale Ipotesi 1: Controparete in cartongesso 1. pannello isolante, costituito da una lastra di gesso rivestito, accoppiata ad un pannello di lana di vetro 2. colla a base gesso 3. intonaco 15 mm 4. forato in laterizio s = 120 mm Controparete + sistema base con R w certificato di 55dB R w = 39,7 db 47,5 db Soluzione inefficace

118 Ipotesi di intervento partizione verticale Ipotesi 2: Controparete staccata in cartongesso su telaio metallico fibra minerale fonoassorbente telaio metallico membrana in simil piombo lastra di cartongesso Sistema spessore totale 26 cm, peso 180 Kg/m 2 valore certificato del potere fonoisolante pari a 61,1 db. R w = 39,7 db 50,15 db Soluzione efficace

119 Ipotesi di intervento partizione verticale Ipotesi 3: Controparete addossata in cartongesso su telaio metallico costituita da: 2 lastre di cartongesso 1 lastra in simil piombo lana di poliestere Sistema spessore totale 25 cm, peso 178 Kg/m 2 valore certificato del potere fonoisolante pari a 61,3 db. R w = 39,7 db 50,15 db Soluzione efficace

120 Ipotesi di bonifica acustica della facciata TIPO DI INTERVENTO SOSTITUZIONEDELL INFISSO Descrizione intervento Massa superficiale (kg/m 2 ) R w vetrata certificato D 2m,nT,w (db) post - operam VETRO CAMERA CON DOPPIA LASTRA STRATIFICATA vetro stratificato (6 + 4 mm) con PVB acustico da 0,38 mm intercapedine gas pesante ( 15 mm) vetro stratificato (6 + 4 mm) con PVB acustico da 0,38 mm VETROCAMERA ISOLANTE vetro laminato acustico con resine (16 mm) intercapedine aria (12 mm) vetro laminato acustico (16 mm)

121 Rumorosità degli impianti di scarico Il rumore tipico degli scarichi civili può essere scomposto in 3 componenti. L impiego di prodotti certificati con elementi confinati in appositi cavedi, porta a riduzioni in percentuali dell ordine del 20-30% Tipo di rumore Tubazione in PE normale WC Deflusso continuo (50 l/min) Tubazione in PE di tipo silenziato o insonorizzata WC Deflusso continuo (50 l/min) RUMORE DI CADUTA RUMORE DELL'URTO RUMORE DI DEFLUSSO

122 Rumorosità degli impianti di scarico Serbatoio a soffitto Serbatoio a zaino ad incasso Serbatoio a zaino esterno La cassetta a zaino incassata, presenta il valore di scarico L Asmax, di 77,4 dba, più alto in assoluto, mentre durante la fase di riempimento il livello si mantiene poi costante su valori inferiori rispetto ai 60 dba della cassetta a soffitto e di poco superiori ai 53 dba della cassetta a zaino esterna. MaggioreèlaportataerapidoloscaricomaggioreèillivelloL Asmax.

123 Valutazione preventiva delle criticità del progetto

124 Valutazione preventiva delle criticità del progetto e prestazioni dei componenti A partire dall analisi di sensibilità al rumore dei locali interni Tab.1, è possibile assegnare un punteggio alla criticità del progetto architettonico, partendo dalla disposizione dei vari locali e dei relativi contatti tra i locali D e C, meritevoli di protezione, con i locali A e B che producono rumore secondo quanto indicato in Tab.2. Se è presente anche un solo contatto impedito dalle indicazioni di Tab. 1, la classe di criticità non supera la B, se i divieti violati salgono a 3 la classe è la più scadente e non supera la D, sono quindi ipotizzate varie combinazioni di punteggio, secondo la classificazione di Tab. 3. Più alto è il punteggio tanto maggiore è la criticità. Fonte: DALLA VALUTAZIONE DI CLIMA ACUSTICO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA - G.Cellai, S.Secchi, A.Poggi Seminario GAA-GAE La progettazione acustica degli edifici - Padova, 13 novembre 2009

125 L assegnazione di una classe di criticità al progetto sotto il profilo acustico costituisce un primo strumento per procedere alla possibile revisione del progetto stesso. Tab.1 Analisi qualitativa delle sorgenti di rumore interne e relativa criticità di posizione dei locali appartenenti a unità immobiliari distinte Fonte: DALLA VALUTAZIONE DI CLIMA ACUSTICO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA - G.Cellai, S.Secchi, A.Poggi Seminario GAA-GAE La progettazione acustica degli edifici - Padova, 13 novembre 2009

126 Tab.2 Punteggio della criticità acustica in base ai contatti tra i locali appartenenti ad unità immobiliari distinte Tab.3 Classificazione della criticità acustica in base al punteggio P Tab.4 Esempio di Classificazione della criticità acustica in base al punteggio P Fonte: DALLA VALUTAZIONE DI CLIMA ACUSTICO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA - G.Cellai, S.Secchi, A.Poggi Seminario GAA-GAE La progettazione acustica degli edifici - Padova, 13 novembre 2009

127 Fabbricato in condominio- punti 18 classe D Fonte: DALLA VALUTAZIONE DI CLIMA ACUSTICO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA - G.Cellai, S.Secchi, A.Poggi Seminario GAA-GAE La progettazione acustica degli edifici - Padova, 13 novembre 2009

128 Case a schiera -punti 0 classe A Fonte: DALLA VALUTAZIONE DI CLIMA ACUSTICO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA - G.Cellai, S.Secchi, A.Poggi Seminario GAA-GAE La progettazione acustica degli edifici - Padova, 13 novembre 2009

129 Valutazione preventiva delle criticità del progetto e prestazioni dei componenti Il progettista ha pertanto a disposizione un facile strumento che lo guida nello scegliere, tra una pluralità di soluzioni e a parità di altre esigenze, la soluzione meno critica. L analisi delle criticità in relazione al possibile disturbo ci porta inevitabilmente a riflettere sul fatto che i requisiti acustici sono attualmente normati esclusivamente sotto l aspetto della prestazione fisica intrinseca (con l eccezione del rumore di impianti), ovvero vi è un equivoco di fondo dettato dal fatto che pur parlando di protezione dal rumore non si tiene conto della relazione esistente tra sorgente reale o normalizzata, livelli sonori immessi e conseguente reazione degli individui ma unicamente sulla prestazione fisica di un divisorio. Fonte: DALLA VALUTAZIONE DI CLIMA ACUSTICO ALLA PROGETTAZIONE EDILIZIA - G.Cellai, S.Secchi, A.Poggi Seminario GAA-GAE La progettazione acustica degli edifici - Padova, 13 novembre 2009

130 Vademecum per la progettazione acustica

131 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 tamponatura Caratteristiche di vetri e infissi Stratigrafia delle pareti di separazione tra 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

132 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 scelgano 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;

133 Contenuti del Progetto Acustico La documentazione del Progetto Acustico deve essere composta da: 1. Relazione Tecnica e di Calcolo che dimostra il rispetto delle norme UNI EN 12354, nonché degli obiettivi di qualità acustica richiesti eventualmente dalla committenza, in aggiunta ai requisiti minimi definiti dal DPCM 5/12/1997. Il tecnico progettista dovrà verificare tutti i locali dell edificio; le conclusioni analitiche dovranno evidenziare in maniera chiara ed inequivocabile che, seguendo le indicazioni progettuali, saranno verificati i valori dei requisiti acustici passivi in tutti i locali dell edificio; Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

134 2. Elaborati grafici e tabellari costituiti da planimetrie, sezioni, dettagli tipologici, particolari costruttivi, in appropriato formato e scala di rappresentazione, che evidenzino gli interventi previsti ai fini del rispetto della normativa e degli eventuali criteri di qualità definiti dal committente. Gli allegati grafici devono far riferimento a tabelle, contenenti descrizione, peso e spessori della muratura. In particolare dovranno essere prodotti i seguenti elaborati grafici che descrivano: Tipologia delle partizioni verticali, di separazione e di facciata; Tipologia delle partizioni orizzontali(solai e coperture); Piante e sezioni dell edificio con riferimento alle tipologie delle partizioni verticali, orizzontali e dei serramenti; Schema dell impianto di scarico. Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

135 3. Relazione Tecnico Descrittiva delle opere acustiche nella quale sono indicate le modalità di esecuzione, gli standard normativi e/o gli obiettivi qualitativi richiesti. Saranno incluse le norme tecniche e di prodotto, a cui dovranno sottostare i materiali adottati dall appaltatore, nonché la esplicita richiesta di certificati di laboratorio attestanti le prestazioni richieste; la Relazione Tecnico Descrittiva conterrà anche le specifiche e le schede tecniche di silenziatori, materiali fonoassorbenti, materiali fonoisolanti, prodotti antivibranti per macchinari ed impianti, materiali edili, prodotti resilienti vari e prodotti per la riduzione del rumore di calpestio. Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

136 Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

137 Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

138 Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

139 Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

140 Fonte: Linee Guida per la redazione del Progetto Acustico ARPA Umbria 2009

141 Bibliografia L. Busa, G. Cellai, S. Secchi: La protezione acustica degli edifici soluzioni 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, 2000.

142 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 UNI EN per la previsione delle prestazioni acustiche degli Edifici Applicazioni alla tipologia costruttiva nazionale.

143 Progettazione dei requisiti acustici degli edifici Ing. Marco Vergoni Università degli Studi di Perugia Dipartimento di Ingegneria Industriale Sezione di Fisica Tecnica Via G. Duranti, Perugia Tel: E - mail: [email protected] Roma, 1 febbraio 2011