Laboratorio Architettura tecnica - Appunti lezioni + stratigrafie

Prestazioni acustiche

Grandezze fondamentali

Le prestazioni acustiche dell'involucro sono valutate dalle grandezze fondamentali:

• Potere fonoisolante - R: definisce la capacità di isolamento acustico di un divisorio e si misura in deciBel.
• Isolamento acustico normalizzato di facciata - D2m, nT: definisce l’isolamento acustico delle chiusure esterne di un edificio.
• Livello di rumore di calpestio normalizzato - L'n: caratterizza il comportamento di pavimenti e solai nel confronto dei rumori impattivi, esprime quindi il livello di rumore indotto nell’ambiente sottostante.
• Tempo di riverberazione - T60.

Onde sonore

Le onde sonore si diffondono direttamente per riflessione e per trasmissione, infatti, quando queste si scontrano con gli elementi solidi dell’ambiente, tra cui le partizioni, una porzione si riflette, una viene assorbita ed una trasmessa. Per valutare queste porzioni e conoscere quanto l’elemento di involucro è in 1 grado di isolare, bisogna considerare il potere fonoisolante pari a con dove è la = 10 log [ ] = 10 porzione trasmessa mentre è l’onda incidente.

Se consideriamo due stanze adiacenti separate tra di loro da una partizione verticale interna, il rumore prodotto nella stanza 1, rappresentato dal livello acustico passa alla stanza 2 attraverso i fiancheggiamenti, ovvero la parete di separazione, le pareti perimetrali e i solai in comune, inoltre, passa anche dall’esterno attraversando altri ambienti. Questo è ciò che avviene nella realtà ma per semplicità si considera solamente la parete di separazione e per gli altri casi si terrà conto attraverso correzioni.

Differenza tra potere fonoisolante apparente e potere fonoisolante

Differenza tra potere fonoisolante apparente e potere fonoisolante ’ 1 = 10 log = 10log [ ] 1 ′ = 10 log + 1 2

Dove:

• È l’onda sonora incidente la parete di separazione.
• È l’onda che attraversa la parete.
• 1 - è l’onda trasmessa per pareti perimetrali in comuni.
• 2 prove di misura.

Per sapere di quanto differiscono i due valori da quello reale è necessario effettuare delle prove di misura del potere fonoisolante considerando un pannello in prova con una superficie, due camere di cui una sorgente, con livello medio di pressione sonora, ed una ricevente, con livello, e la superficie 1 2 equivalente di assorbimento. Il potere fonoisolante sarà pari a: ) = − + 10 log( − 10log ( )1 2 1

Il grafico mostra l’andamento del potere fonoisolante in funzione della frequenza e al variare dei materiali di chiusura. Per determinare via teorica il potere fonoisolante, consideriamo i vari casi di parete di separazione:

• Parete omogenea monostrato: a basse frequenze, R risente dell’effetto della risonanza che causa un abbattimento dell’isolamento, a medie frequenze, R segue l’andamento della legge di masse di origine sperimentale e ad alte frequenze, R risente = 18 log( ∗ ) − 44, del fenomeno della coincidenza che causa un brusco abbattimento dell’isolamento in corrispondenza della frequenza critica.
• Parete doppia: a differenza della parete omogenea, questa è composta da un’intercapedine per cui dove e indicano le masse dei due strati e) = log�( + ∗ � − 44� + �18 1 2 1 2 il contributo dell’intercapedine.

Curva di riferimento, per valutare la prestazione acustica in maniera sintetica si fa uso di una anziché sperimentale, in modo che questa interpreti al meglio i dati sperimentali. I valori sperimentali sono posti a confronto con quelli di riferimento da 125 a 2000Hz e si verifica che, per ciascuna banda di ottava, il valore della curva sperimentale sia inferiore a quella di riferimento. Se sì, si sommano tutti gli scarti favorevoli e se la somma è superiore a 32dB si muove la curva verso l’alto mentre se inferiore verso il basso.

Tempo di riverberazione

Il tempo di riverberazione è definito come il tempo in secondi necessario perché il livello acustico in un ambiente si riduca di 60 dB, ovvero 106 volte in termini di potenza sonora, a partire all’interruzione dell’immissione del suono. È un parametro fondamentale in quanto valuta la qualità acustica dell’ambiente siccome varia in funzione di quanto le pareti siano in grado di assorbire e in funzione del volume stesso dell’ambiente. Sperimentalmente Sabine ha definito un’equazione pari a, dove è = 0,16 ∗ 60 ∑ ∗ volume dell’ambiente e ed sono la superficie i-esima ed il suo coefficiente di assorbimento. Tale equazione è però valida solo in campo diffuso dove tutte le pareti assorbono energia in maniera omogenea e si considera nullo l’assorbimento per mezzo dell’aria.

Per ambienti grandi si misura un decadimento di 30dB per la continua presenza di un rumore di fondo, infatti, oltre a, esistono anche altri parametri qualitativi quali, e, quest’ultimo viene usato per la musica ed indica il rapporto tra l’energia 10 30 80 tempo di sonora nei primi 80ms e quella dopo. La formula empirica più semplice che fornisce il riverberazione ottimale a 500Hz: . = 0,5 +500 410

Noto il potere fonoisolante dei singoli elementi che compongono l’involucro, è possibile valutare acustico l’isolamento dell’ambiente in due modi: sperimentalmente, generando un livello acustico nei singoli ambienti per poi misurarlo negli ambienti disturbati, e analiticamente, calcolando il potere fonoisolante degli elementi.

Rumore da calpestio

Per valutare il livello di rumore da calpestio si adottano dei martelletti da mezzo kilo che impattano 10 colpi al secondo all’estradosso del solaio misurando poi il livello acustico nell’ambiente sottostante. Il livello di calpestio normalizzato sarà pari a: e0 = − 10 log = − 10 log 0

Dove:

• È il livello di pressione sonora nell’ambiente disturbato.
• Ed sono l’area di assorbimento dell’ambiente disturbato e di quello di riferimento 0.
• E sono il tempo di riverbero e quello di riferimento 0 2.

Questi parametri di isolamento acustico sono presenti nei requisiti acustici passivi tabulati a seconda della destinazione d’uso dell’edificio. La legge richiede che si valutino anche le prestazioni acustiche reali, infatti, per il potere fonoisolante è possibile tenere in considerazione anche le trasmissioni laterali, quelle attraverso fori e ponti acustici e quelle indirette attraverso i percorsi esterni come, ad esempio, i plenum di controsoffitto.

Correzioni dall’esterno: a seconda del tipo di chiusura esterna, che sia una parete opaca o un serramento, è possibile definire geometricamente degli ostacoli in grado di migliorare le prestazioni acustiche dell’ambiente da proteggere. Inoltre, per la facciata e il pavimento è consigliabile utilizzare delle regole del “buon senso”, come ad esempio, utilizzare bocchette silenziante e adottare controsoffitti.

Gli elementi antivibranti aiutano ad isolare gli ambienti, infatti, inserire alla base della parete interna in laterizio una striscia di materiale antivibrante permette di ridurre la trasmissione laterale del rumore di 3-4dB. La membrana bituminosa è ottima come elemento separatore per disaccoppiare.

In corrispondenza dei pilastri possono esserci ponti acustici, ovvero può avvenire la trasmissione di vibrazioni/rumori aerei nel caso in cui non è possibile mantenere la continuità di isolamento. In questa circostanza viene utile predisporre delle tavelle intorno al pilastro. 3

È importante che non ci sia continuità di intercapedine tra due ambienti adiacenti, sia nel solaio che nella parete, e si evita predisponendo per massa elementi di separazione acustica che bloccano il trasferimento del rumore. Per le colonne di scarico e ventilazione bisogna evitare sezioni di parete ridotte e condutture che servono entrambe le unità immobiliari adiacenti. Alcuni accorgimenti per la distribuzione interna possono essere:

• Disporre le aperture non una di fronte all’altra.
• Sfruttare la parete divisoria per deviare il rumore in uscita tra ambienti adiacenti.
• Tenere lontane le fonti di rumore quali ascensori 4.

La facciata ventilata

La facciata ventilata è una tipologia di parete perimetrale opaca con rivestimento esterno, generalmente permeabile all’aria, messo in opera a secco con fissaggio meccanico o chimico-meccanico. Tra l’estradosso della parete e il rivestimento si forma un’intercapedine d’aria aperta verso l’esterno. Lo scopo principale di questa tecnologia è quella di inibire la formazione di acqua di condensazione e aumentare la resistenza della parete proteggendola dall’azione del vento e della pioggia.

I principali vantaggi, oltre a quello estetico, sono la riduzione dei ponti termici, l’aumento della resistenza termica, il controllo di vapore e condensa e maggior protezione. Tra gli svantaggi ci sono la fragilità del rivestimento rispetto agli urti e alle variazioni dimensionali. Le lastre o i pannelli che compongono il rivestimento sono fissati per mezzo di traversi e montanti ancorate a sottostrutture metalliche. Il giunto tra i pannelli può essere chiuso, rendendo la parete impermeabile, oppure aperto, rendendo la parete debolmente permeabile data la presenza, comunque, dei flussi d’aria nell’intercapedine.

Per quanto riguarda l’ancoraggio, questo dev’essere dimensionato in base alle azioni trasmesse dalle lastre ai montanti e alle traverse e ciò avviene tramite le prove di sfilamento, dette