Definizione di Suono

Definizione di Suono Il suono è una variazione di pressione che si propaga in un mezzo fisico quale aria, acqua o materiali solidi che l orecchio umano riesce a rilevare.

I fenomeni acustici Il suono si propaga nel mezzo elastico tramite onde di pressione, la sorgente sonora è un corpo in vibrazione che trasmette sollecitazioni di pressione al mezzo mediante una legge matematica funzione del tempo. Le particelle del mezzo, una volta sollecitate, oscillano attorno alla loro posizione di riposo, originando trasformazioni della loro energia potenziale elastica in energia cinetica e viceversa. Nel mezzo di propagazione si ha quindi una perturbazione di pressione, la cui velocità di propagazione è chiamata velocità del suono. Mezzo aria acqua mattone vetro acciaio Velocità del suono [m/s] 344 40 3600 400 5200

Scala dei decibel [db] I fenomeni acustici vengono espressi mediante la scala logaritmica dei decibel [db], che fa riferimento alla pressione acustica secondo la relazione: L = 0 log (p / p 0 ) 2 La scala dei decibel tiene quindi conto della percezione logaritmica che l orecchio umano ha del suono. Soli 6 db dimezzano la sensazione di disturbo. 80 6dB 86

Al raddoppio di una energia sonora corrisponde un aumento di 3 db 70 db(a) 73 db(a) 76 db(a)

Livello (L) [db] Pressione (p) [Pa] Sorgente 40 30 20 0 00 90 80 70 60 50 40 30 20 0 0 2 x 0 2 6,3 x 0 2 x 0 6,3 2 6,3 x 0-2 x 0-6,3 x 0-2 2 x 0-2 6,3 x 0-3 2 x 0-3 6,3 x 0-4 2 x 0-4 6,3 x 0-5 2 x 0-5 motore jet martello pneumatico velivolo ad elica discoteca macchinari industriali veicolo pesante traffico intenso aspirapolvere uffici musica a basso volume biblioteca passi su foglie abitazione di notte tic-tac orologio soglia dell udibile

La sensazione uditiva I fenomeni acustici sono caratterizzati da due grandezze: Frequenza Numero di variazioni di pressione al secondo misurata in Hertz (Hz) L orecchio umano ha una capacità di rilevazione del suono compresa fra i 20 e i 2.000 Hz Ampiezza delle variazioni di pressione Dipende dalla pressione esercitata dall onda sonora sulle particelle del mezzo di propagazione

L audiogramma normale di Fletcher e Munson L audiogramma normale di Fletcher e Munson fornisce i dati sul comportamento dell udito umano, nel caso di suoni puri, con riferimento alla sensazione sonora o loudness [phon] legata al livello di pressione acustica e alla frequenza. GRAFICO: Curve di uguale sensazione sonora o Audiogramma Normale ISO/R226

Curve di ponderazione Vengono utilizzate negli strumenti di misura, tipicamente fonometri, come curve di risposta affinché riproducano il comportamento dell udito umano. Microfono Filtro db(a) La curva di ponderazione A (corrisponde alla isofonica di 40 phon) è comunemente usata perché meglio correla gli effetti indesiderati dei rumori; nonché utilizzata dalla legislazione italiana.

db 20 0 0-0 -20-30 -40-50 -60 Curva A db Curva B db Curva C db Curva D db -70 0 00 000 0000 00000 Hz

Misura in laboratorio (UNI EN ISO 40-3) Potere fonoisolante R in db 70 60 50 40 30 20 0 0 00 000 0000 Frequenza f in Hz

Indice di isolamento acustico aereo ISO 77- Per avere un unico indice, R w, indicativo delle caratteristiche di isolamento al posto dell analisi spettrale per bande di terzo di ottava (o bande di ottava) si definisce un valore in db a 500 Hz ricavato dal riposizionamento dello spettro di riferimento secondo EN ISO 77- a passi di db in maniera tale da rispettare i seguenti vincoli: la somma degli scarti sfavorevoli sia più grande possibile ed in ogni caso < di 32 db per misurazione in 6 bande di terzo di ottava < di 0 db per misurazione in 5 bande di ottava

70 60 50 40 30 20 0 0 00 000 0000 Frequenza f in Hz Potere fonoisolante R in db

70 60 50 40 30 20 0 0 00 000 0000 Frequenza f in Hz Potere fonoisolante R in db

R w = 43 db Potere fonoisolante R in db 70 60 50 40 30 20 0 0 00 000 0000 Frequenza f in Hz 500 Hz

Il valore di isolamento indicato nei certificati di prova è espresso come: R w (C;C tr ) Tipo di sorgente di rumore Attività umane (conversazione,musica, radio, TV) Bambini che giocano Traffico ferroviario a velocità media e elevata Traffico autostradale > 80 km/h Aereo a reazione a breve distanza Fabbriche che emettono un rumore a frequenza principalmente media e alta Traffico stradale urbano Traffico ferroviario a bassa velocità Velivolo ad elica Aereo a reazione a lunga distanza Musica da discoteca Fabbriche che emettono un rumore a frequenza principalmente bassa e media Termine di adattamento allo spettro appropriato C C tr Fonte: UNI EN ISO 77-:997

L. 447/95 Legge del 26 ottobre 995, n.447 Legge quadro sull inquinamento acustico. Stabilisce i principi fondamentali in materia di tutela dell ambiente abitativo dall inquinamento acustico, ai sensi e per gli effetti dell articolo 7 della Costituzione. Viene introdotta la figura del tecnico competente, professionista idoneo ad effettuare le misurazioni, verificare l ottemperanza ai valori definiti dalle norme vigenti, redigere i piani risanamento acustico, svolgere le relative attività di controllo tecnico competente.

D.P.C.M. 4 novembre 997 Determinazione dei valori limiti delle sorgenti sonore. Valori limite di emissione L eq(a) [db(a)] classi e destinazione d uso del territorio diurno (06.00 22.00) notturno (22.00 06.00) categoria I aree particolarmente protette 45 35 categoria II aree destinate ad uso prevalentemente residenziale 50 40 categoria III aree di tipo misto 55 45 categoria IV aree di intensa attività umana 60 50 categoria V aree prevalentemente industriali 65 55 categoria VI aree esclusivamente industriali 65 65 Nota: Dove non esiste zonizzazione acustica del territorio vale D.P.C.M. marzo 9 Fonte: Allegato al DPCM 4 novembre 97, Tab. A

Grandezze di riferimento Potere fonoisolante apparente di elementi di separazione fra ambienti (R w ), definito dalla norma EN ISO 40-5:2000; Isolamento acustico standardizzato di facciata D 2m,nT,w ; Livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (L n,w ) definito dalla norma UNI EN ISO 40-6:2000; L AS,max : livello massimo di pressione sonora, ponderata A con costante di tempo slow, per gli impianti a funzionamento discontinuo; L eq(a) : livello continuo equivalente di pressione sonora ponderata A, per gli impianti a funzionamento continuo.

D.P.C.M. 5 dicembre 997 Requisiti acustici passivi degli edifici Potere fonoisolante Isolamento acustico Calpestio Pressione sonora Livello continuo R w D 2m,nT,w L n,w L ASmax L eq(a) Ospedali, cliniche 55 45 58 35 25 Abitazioni, alberghi 50 40 63 35 35 Scuole 50 48 58 35 25 Uffici palestre negozi 50 42 55 35 35 Fonte: Allegato A del DPCM 5 dicembre 97, Tab. B

R w e D 2m,nT,w sono indici di valutazione del potere fonoisolante, più e elevato maggiore è l isolamento. Al contrario gli indici L nw, L ASmax,L eq(a), esprimono il rumore che passa quindi più è basso meglio è. R w L nw 50 40 45 38

Isolamento acustico standardizzato di facciata Isolamento acustico standardizzato di facciata è pesantemente condizionato: Dal potere fonoisolante dei vetri Dalla classe di tenuta all aria e dal peso dei telai in cui sono inseriti i vetri Nota: Serramenti in PVC o in Legno non offrono abbattimento acustico paragonabile all alluminio di qualità Dalla presenza dei cassonetti Dalla presenza di aperture di ventilazione per assicurare i ricambi d aria degli ambienti Di minore importanza è invece l entità della superficie dei componenti finestrati rispetto a quella totale

Isolamento acustico standardizzato di facciata D 2m,nT,w = R wm + Ls + 0 log [ V (6 T 0 S) - ] db R wm = potere fonoisolante medio della facciata, comprendente vetri telaio, cassonetto, sottofinestra ecc; Ls = effetto schermante dovuto alla forma della facciata; V = volume dell ambiente ricevente; S = area totale della facciata vista dall interno; T 0 = tempo di riverberazione. UNI EN 2354-3:2002 Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni dei prodotti da costruzione. Isolamento acustico contro il rumore proveniente dall esterno per via aerea

Potere fonoisolante medio Il potere fonoisolante apparente, R, della facciata per un campo sonoro incidente diffuso è calcolato come: R wm = -0 log (Σ i τ e,i ) dove τ e,i è il fattore di trasmissione della potenza sonora irradiato da dall elemento elemento i-esimo di facciata τ e,i = S i / S 0 Ri / 0 Finestra Parete doppia (400Kg/m 2 ) R wm Media ponderata R w R w 33 57 38 49 S i 4,5 9 3,5 3,5

Schermatura della facciata Fonte: Appendice C UNI EN 2354-3:2002

Tempo di riverberazione T Tempo necessario perché il livello di pressione sonora in un ambiente sia ridotto di 60 db rispetto a quello che si ha all istante in cui la sorgente sonora ha cessato di funzionare (UNI EN ISO 3382:200). chiese musica sinfonica opera teatro cinema sala conferenze sala registrazione 0,2 0,4 0,6 0,8,0,2,4,6,8 2,0 2,2 Fonte: Prof. Ing. Livio Mazzarella Politecnico di Milano

Determinazione della prestazione acustica di un serramento Test di laboratorio secondo UNI EN ISO 40-3:997 o più semplicemente Calcolo Il procedimento di calcolo è di tipo tabellare e si basa sul valore di isolamento acustico R w (C;C tr ) del vetro (IGU Insulate Glass Unit) e sulla tipologia di costruzione del serramento Nota: Entrambi i metodi sono validi ai fini della marcatura CE Nota: I valori R w (C;C tr ) determinati con i due metodi si riferiscono ad un serramento di riferimento,23 m x,48 m per dimensioni diverse bisogna applicare dei coefficienti correttivi secondo tabella B.3 del pren 435-:2004-04

Metodo di calcolo tabellare pren 435-:2004-04 Il metodo di calcolo tabellare si applica a : finestre singole secondo la definizione contenuta nella norma UNI EN 259:2004 serramenti a battente con classe di permeabilità all aria 3 o superiore secondo UNI EN 2207:200 serramenti scorrevoli con classe di permeabilità all aria 2 o superiore secondo UNI EN 2207:200 serramenti con guarnizioni morbide che si mantengano flessibili nel tempo, resistenti agli agenti atmosferici, facili da sostituire e almeno una deve essere continua Nota: Il metodo non è applicabile a IGUs con SF 6

Procedura di calcolo del valore R w (C;C tr ) con metodo tabellare Noto il valore R w del vetro dalla tabella B. si ricava il valore R w del serramento

IGU R w Single windows Single, sliding windows [db] Window R w [db] Number of seals required Window R w [db] Number of seals required 27 30 25 28 3 26 29 32 27 30 33 28 32 34 29 34 35 29 36 36 2 30 38 37 2 N/A N/A 40 38 2 N/A N/A Fonte: Tab. B. pren 435-2004-04

Procedura di calcolo del valore R w (C;C tr ) con metodo tabellare Noto il valore R w del vetro dalla tabella B. si ricava il valore R w del serramento Noto il valore R w + C tr del vetro dalla tabella B.2 si ricava il valore R w + C tr del serramento

IGU R w + C tr Single windows Single, sliding windows [db] Window R w [db] Number of seals required Window R w [db] Number of seals required 24 26 24 25 27 25 26 28 26 27 29 26 28 30 27 30 3 27 32 32 2 28 34 33 2 N/A N/A 36 34 2 N/A N/A Fonte: Tab. B.2 pren 435-2004-04

Procedura di calcolo del valore R w (C;C tr ) con metodo tabellare Noto il valore R w del vetro dalla tabella B. si ricava il valore R w del serramento Noto il valore R w + C tr del vetro dalla tabella B.2 si ricava il valore R w + C tr del serramento Si pone il valore C pari a db Si calcola il valore C tr come differenza tra il valore R w + C tr e R w trovati Si applicano i coefficienti correttivi in funzione dell area del serramento

Window size range Test result for test specimen of any size Tabulated values Sound insulation value for window -00% to +50% of test specimen overall area Overall area 2,7m 2 R w and R w + C tr according to test or calculate +50% to +00% of test specimen overall area 2,7 m 2 < Overall area 3,6 m 2 R w and R w + C tr corrected by db +00% to +50% of test specimen overall area 3,6 m 2 < Overall area 4,6 m 2 R w and R w + C tr corrected by 2 db > +50% of test specimen overall area 4,6 m 2 < Overall area R w and R w + C tr corrected by 3 db Fonte: Tab. B.3 pren 435-2004-04

Procedura di calcolo del valore R w (C;C tr ) con metodo tabellare Noto il valore R w del vetro dalla tabella B. si ricava il valore R w del serramento Noto il valore R w + C tr del vetro dalla tabella B.2 si ricava il valore R w + C tr del serramento Si pone il valore C pari a db Si calcola il valore C tr come differenza tra il valore R w + C tr e R w trovati Si applicano i coefficienti correttivi in funzione dell area del serramento Abbiamo determinato il valore R w (C;C tr ) del serramento

Esempio di calcolo del valore R w (C;C tr ) Dimensioni del serramento,2 m x,6 m Numero guarnizioni Permeabilità all aria classe 3 IGU R w (C;C tr ) = 30(-;-4) db IGU R w = 30 db dalla tabella B. si ricava il valore R w = 33 db IGU R w + C tr = 26 db tabella B.2 si ricava il valore R w + C tr = 28 db Si pone il valore C pari a db C tr = 28 33 = 5 db Non applico coefficienti correttivi (,2 m x,6 m =,92 m 2 < 2,7,m 2 ) R w (C;C tr ) = 33(-;-5) db