Parte II:
Analisi del comfort acustico
8 ASPETTI NORMATIVI E DEFINIZIONI
8.1 Inquadramento generale delle normativa italiana in materia
8.1.1 Legge Quadro 447/1995
La normativa italiana in materia di acustica in edilizia nasce negli anni ’60, inizialmente con solo riferimento agli edifici pubblici37. Solo nel 1975 si trova il primo riferimento all’edilizia privata e in particolare alla protezione acustica degli alloggi38.
Attualmente la norma di riferimento è la “Legge quadro sull’inquinamento
acustico” (L. 447/1995) pubblicata in data 26 Ottobre 1995, che costituisce una pietra
miliare della normativa acustica nazionale. Infatti in essa vengono indicati “i principi
fondamentali in materia di tutela dell’ambiente esterno e dell’ambiente abitativo dall’inquinamento acustico”39, i cui principali attuatori sono individuati nelle Regioni, nelle Province e nei Comuni.
Tra le novità introdotte dalla Legge quadro vi è la determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici al fine di tutelare la salute umana, per i quali la norma rimanda ai decreti attuativi, tra cui il D.P.C.M. 5/12/1997.
8.1.2 Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 5/12/1997
Il D.P.C.M. 5/12/1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici” ha come obbiettivo il miglioramento della qualità di vita negli ambienti abitativi40, in
37 Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n. 1769 del 30/4/1966 “Criteri di valutazione dei requisiti acustici nelle costruzioni edilizie”
38 Decreto Ministeriale Sanità 5/7/1975 “Modificazioni alle istruzioni ministeriali 20 Giugno 1986 relativamente all'altezza minima ed ai requisiti igienico sanitari principali dei locali d'abitazione”. 39 Art. 1 comma 1, L. 447/1995 “Legge quadro sull’inquinamento acustico”.
40 La definizione di ambiente abitativo si trova all’Art. 2 comma 1b della L. 447/1995: “ ogni ambiente interno ad un edificio destinato alla permanenza di persone o di comunità ed utilizzato per diverse attività umane, fatta eccezione per gli ambienti destinati ad attività produttive”.
relazione al rumore proveniente sia dall’esterno sia dall’interno, mediante l’indicazione di valori limite di specifici parametri acustici. In esso vengono determinati “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”41.
Le grandezze e gli indici di valutazione che caratterizzano i requisiti acustici passivi sono elencate e definite nell’Allegato A42:
Livelli di rumorosità prodotti da impianti:
• livello massimo di pressione sonora, ponderato A con costante di tempo slow (LASmax): misura il picco massimo di rumore prodotto da impianti a funzionamento discontinuo43;
• livello continuo equivalente di pressione sonora, ponderato A (LAeq): misura il livello di rumore prodotto da impianti a funzionamento continuo44.
Indici di valutazione:
• indice di valutazione del potere fonoisolante apparente (R’w) di partizioni tra ambienti, definito dalla norma UNI EN ISO 717-1;
• indice di valutazione dell’isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (D2m,nT,w), definito dalla norma UNI EN ISO 717-1;
• indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all’assorbimento acustico (L’n,w), definito dalla norma UNI EN ISO 717-2. Gli ambienti abitativi sono stati classificati nella Tabella A dell’Allegato A in sette
41 Art. 1 comma 1, D.P.C.M. 5/12/1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”. 42 Il nome delle grandezze elencate è stato preso dalle norme UNI EN ISO 717 (1 e 2) e può differire
leggermente da quello indicato nel D.P.C.M. 5/12/1997.
43 Art. 2 comma 3, D.P.C.M. 5/12/1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”: “Sono servizi a funzionamento discontinuo gli ascensori, gli scarichi idraulici, i bagni, i sevizi igienici e la rubinetteria”.
44 Art. 2 comma 4, D.P.C.M. 5/12/1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”: “Sono servizi a funzionamento continuo gli impianti di riscaldamento, aerazione e condizionamento”.
categorie, per ognuna delle quali, nella Tabella B, vengono forniti i valori limite dei requisiti acustici passivi (Tabella 8.1).
Tabella 8.1: requisiti acustici passivi degli edifici, dei loro componenti e degli impianti tecnologici,
per ciascuna categoria (Tabelle A e B Allegato A D.P.C.M. 5/12/1997).
CATEGORIA R’w [dB] D2m,nT,w [dB] L’n,w [dB] LASmax [dB] Laeq [dB] A residenza o assimilabili 50 40 63 35 35 C alberghi, pensioni ed attività assimilabili
B uffici o assimilabili
42 55
F attività ricreative o di culto o assimilabili G attività commerciali o assimilabili
E attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili 48
58 25
D ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili 55 45
Si noti il fatto che i valori di R’w e di D2m,nT,w sono da intendersi come valori minimi consentiti, al contrario dei valori di L’n,w , LASmax e di LAeq che invece rappresentano i valori massimi consentiti.
I valori di R’w sono riferiti a elementi di separazione tra differenti unità immobiliari45; i valori di D2m,nT,w invece sono riferiti a elementi di separazione tra gli ambienti abitativi e l’esterno, mentre i valori di L’n,w fanno riferimento a elementi di separazione tra differenti ambienti abitativi.
Gli indici di valutazione servono per individuare con un unico valore le prestazioni di una partizione (verticale o orizzontale) di un edificio; infatti il potere fonoisolante, l’isolamento acustico e il livello di pressione sonora di calpestio dipendono dalla frequenza, misurata in bande di terzo di ottava per frequenze tra 100 Hz e 3150 Hz; con i relativi indici di valutazione si cerca di “riassumere” questi 16 valori in 45 Il D.P.C.M. 5/12/1997 non definisce il concetto di “unità immobiliare”; la norma UNI 11367:2010 (Vedi Cap. 8.2.1 ) riporta la seguente definizione al punto 3.1.30: “porzione di fabbricato, o un fabbricato, o un insieme di fabbricati ovvero un’area che, nello stato in cui si trova e secondo l’utilizzo locale, presenta potenzialità di autonomia funzionale e reddituale”.
uno solo, permettendo così un rapido confronto tra misurazioni diverse. Il D.P.C.M. 5/12/1997 contiene alcune imprecisioni, per esempio:
• come si può vedere dai valori di L’n,w riportati in Tabella 8.1 il decreto privilegia gli esercizi commerciali, gli uffici e i luoghi di culto, mentre sarebbe più logico tutelare maggiormente le abitazioni, gli ospedali o le case di riposo;
• la norma fornisce la definizione dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, in cui però non si tiene conto del contesto acustico in cui si trova l’edificio;
• non si tiene conto della necessità talvolta di limitare la trasmissione sonora tra ambienti adiacenti appartenenti alla stessa unità immobiliare, al fine di garantire il benessere dei fruitori (ad esempio le aule scolastiche devono essere preservate dai rumori provenienti dalla classi adiacenti o sovrastanti e dal corridoio);
• non obbliga a redigere redazioni previsionali o a effettuare prove acustiche, ma impone semplicemente che i requisiti acustici passivi siano rispettati in opera, demandando alle Regioni e ai Comuni le modalità con cui progettista e costruttore devono certificare il rispetto di tali prescrizioni;
• non specifica chi debba redigere le relazioni di calcolo previsionale.
8.1.3 La normativa regionale
La Legge quadro 447/1995 individua nelle Regioni (e in cascata nelle Province e nei Comuni) i principali attuatori dei principi in essa descritti.
La Regione Toscana ha definito i criteri per la redazione della documentazione di impatto acustico e della redazione previsionale di clima acustico46. Per quanto riguarda i requisiti acustici passivi nel 2006 sono state pubblicate delle linee guida a cura del Gruppo di Lavoro Regionale Clima Acustico47. Si dispone che nel caso di nuova costruzione (compresi gli ampliamenti), di ristrutturazione edilizia globale (o 46 Delibere della Giunta Regionale n. 788 del 13/07/1999 e n. 398 del 28/03/2000.
47 “L'Acustica in Edilizia - Linee guida per la valutazione dei requisiti acustici passivi degli edifici D.P.C.M. 05/12/1997” Regione Toscana, Settembre 2006.
demolizione e ricostruzione) e di risanamento conservativo con cambio di destinazione d'uso, insieme al permesso di costruire o alla denuncia di inizio attività, sia presentata una dichiarazione a garanzia del rispetto dei requisiti acustici passivi. Preliminarmente al rilascio del permesso di costruire, deve essere prodotta una relazione tecnica contenente:
• relazione tecnica di calcolo, atta a dimostrare il rispetto delle norme UNI EN 12354 e a evidenziare che seguendo le indicazioni progettuali, siano verificati i limiti imposti;
• elaborati grafici tra cui anche particolari costruttivi di partizioni verticali (interne e esterne), partizioni orizzontali (solai e coperture), attraversamenti di impianti ecc, che evidenzino gli interventi previsti al fine del rispetto della normativa acustica; • computo metrico estimativo;
• capitolato speciale d'appalto delle opere acustiche, in cui siano indicate le modalità di esecuzione, gli standard normativi e/o gli obiettivi qualitativi richiesti, le modalità di collaudo, le schede tecniche dei prodotti e dei materiali utilizzati, nonché i loro certificati di laboratorio.
Terminato l'intervento edilizio, il direttore dei lavori asseverando l'agibilità dell'immobile, deve rilasciare una dichiarazione del rispetto dei requisiti acustici passivi imposti dal D.P.C.M. 05/12/1997, allegando una relazione redatta e firmata da un tecnico competente in acustica ambientale. Tale dichiarazione può avvalersi di rilievi strumentali eseguiti in opera; nel caso in cui la realizzazione sia conforme a una dettagliata progettazione acustica, è sufficiente la solo dichiarazione di conformità al progetto.
Facendo riferimento ai limiti imposti dal D.P.C.M. 05/12/1997, le linee guida sottolineano che le prescrizioni relative all'indice di valutazione del potere fonoisolante non si applicano agli elementi divisori tra aule scolastiche, appartenendo queste ad un'unica unità immobiliare. Si applicano invece anche all'interno della stesso complesso scolastico, i limiti relativi all'isolamento da rumori di calpestio e alla rumorosità degli impianti. Per quanto riguarda i tempi di riverberazione delle aule negli edifici scolastici,
le linee guida rimandano alle prescrizione del D.M. 18/12/1975.
8.1.4 Normativa sull'edilizia scolastica: D.M. 18/12/1975
Il Decreto Ministeriale del 18/12/1975 “Norme tecniche aggiornate relative alla
edilizia scolastica, ivi compresi gli indici minimi di funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica, da osservarsi nella esecuzione di opere di edilizia scolastica”, risulta
ancora ad oggi la norma di riferimento per l'acustica degli edifici scolastici. In particolare, si deve far riferimento ad essa per la valutazione del potere fonoisolante dei divisori interni tra aule e del tempo di riverberazione.
All'Art. 5.1 il Decreto impone che vengano eseguite misure in opera e in laboratorio e che i valori di isolamento acustico debbano essere determinati per ambienti ad uso didattico adiacenti o sovrapposti, completi di arredo e di eventuale rivestimento fonoassorbente, con un massimo di due persone all'interno.
La norma impone i limiti per le misure in opera riportati in Tabella 8.2.
Tabella 8.2: limiti dell'isolamento acustico tra ambienti a uso didattico adiacenti e sovrapposti,
imposti dal D.M. 18/12/1975 all'Art.5.1.2.
ELEMENTO
IN OPERA
INDICE DI VALUTAZIONE VALORE
LIMITE [dB]
Partizione tra ambienti adiacenti Isolamento acustico (Dw) 40
Partizione tra ambienti sovrapposti Isolamento acustico (Dw) 42 Livello sonoro di calpestio (Lw) 68 Servizi a funzionamento discontinuo Massimo livello misurato (A) 50 Servizi a funzionamento continuo Massimo livello misurato (A) 40
I risultati delle misure (in opera e in laboratorio) devono essere riportati sotto forma di grafico su appositi moduli sui quali devono essere dichiarate le caratteristiche degli elementi a cui si riferiscono le prove, nonché il livello del rumore di fondo.
Infine, tramite due grafici, la norma indica il tempo di riverberazione ottimale in funzione del volume dell'ambiente (Figura 8.1)e della frequenza (Figura 8.2).
8.2 Normativa Tecnica
La normativa tecnica a cui il D.P.C.M. 5/12/1997 fa riferimento è composta essenzialmente da tre serie di norme:
• UNI EN ISO 140 in cui vengono descritte le modalità di misura delle prestazioni acustiche di componenti edilizi sia in opera che in laboratorio;
• UNI EN ISO 717 in cui viene descritta la procedura di calcolo per ricavare gli
Figura 8.1: valori ottimali del tempo di riverberazione in funzione del volume dell'ambiente a 500
Hz.
indici di valutazione di un divisorio, a partire dalle misurazioni in opera o in laboratorio o dai calcoli previsionali;
• UNI EN 12354 e UNI/TR 11175:2005 in cui vengono descritte le procedure per la valutazione in via previsionale delle prestazioni acustiche di partizioni verticali o orizzontali.
Ultimamente è uscita la norma UNI 11367:2010 riguardante l'acustica in edilizia, che integra le disposizioni e le limitazione sui requisiti acustici passivi del D.P.C.M. 05/12/1997.
8.2.1 UNI 11367:2010
Nel luglio 2010 è stata pubblicata la norma UNI 11367 “Acustica in edilizia –
Classificazione acustica delle unità immobiliari – Procedura di valutazione e verifica in opera”. Tale normativa si propone l'obiettivo di definire i criteri per la misurazione e la
valutazione in opera dei requisiti acustici prestazionali degli edifici, sulla base dei quali stabilire una classificazione acustica per l'intera unità immobiliare tramite un unico indice descrittore. Tale classificazione consente di informare compiutamente i futuri utenti dell'immobile sulle sue prestazioni acustiche.
Come il D.P.C.M. 5/12/1997, la nuova norma precisa che la classificazione acustica deve essere basata su misurazioni in opera48 eseguite a lavori ultimati, pur ribadendo l'importanza dello studio previsionale dei requisiti acustici passivi49. Al termine della procedura il tecnico dovrà redigere una relazione riportando la normativa di riferimento, la descrizione degli ambienti, delle partizioni, delle procedure di prova e dei criteri di campionamento, i calcoli e la classificazione ottenuta, nonché nel caso, la determinazione dell'incertezza e il livello di fiducia utilizzato nei calcoli.
La norma individua come descrittori della qualità acustica degli edifici i requisiti acustici passivi definiti dal D.P.C.M. 5/12/1997. A questi aggiunge:
• l'indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di 48 Rimandando alla serie di norme UNI EN ISO 140.
riverberazione (DnT,w) definito dalla norma UNI EN ISO 717-1, relativo all'isolamento dei rumori aerei;
• il tempo di riverberazione (T60)50 e i descrittori acustici “chiarezza” (C50) e “speech transmission index” (STI)51 per la valutazione delle caratteristiche interne degli ambienti, definiti nell'Appendice D della norma.
Per le unità immobiliari con destinazione d'uso residenziale, direzionale ed ufficio, ricettiva, ricreativa, di culto e commerciale, la norma definisce quattro classi acustiche dalla I (la migliore) alla IV (la peggiore). Sono riportato in Tabella 8.3 i limiti dei requisiti prestazionali che caratterizzano ciascuna classe.
Tabella 8.3: classificazione acustica di unità immobiliari in funzione dei requisiti prestazionali
(Prospetto 1 UNI 11367:2010)
CLASSE INIDICI DI VALUTAZIONE LIVELLI SONORI IMPIANTI
D2m,nT,w [dB] R'w [dB] L'nw [dB] Lic [dB(A)]52 Lid [dB(A)]53
I ≥ 43 ≥ 56 ≤ 53 ≤ 25 ≤ 30
II ≥ 40 ≥ 53 ≤ 58 ≤ 28 ≤ 33
III ≥ 37 ≥ 50 ≤ 63 ≤ 32 ≤ 37
IV ≥ 32 ≥ 45 ≤ 68 ≤ 37 ≤ 42
50 Da determinarsi in conformità della serie di norme UNI EN ISO 140, alle due parti della UNI EN ISO 3382 e alle UNI EN ISO 18233.
51 I metodi di misurazione e valutazione dei parametri (C50) e (STI) sono descritti nella serie di norme UNI EN ISO 3382 e nella CEI EN 60268-16.
52 Paragrafo 3.1.20, UNI 11367:2010 “Acustica in edilizia – Classificazione acustica delle unità immobiliari – Procedura di valutazione e verifica in opera”: “Livello di rumore corretto degli impianti a funzionamento continuo (Lic): livello continuo equivalente di pressione sonora ponderato A
corretto per il tempo di riverberazione e per il rumore residuo. Grandezza rilevata in conformità con il metodo indicato in Appendice D.” .
53 Paragrafo 3.1.21, UNI 11367:2010 “Acustica in edilizia – Classificazione acustica delle unità immobiliari – Procedura di valutazione e verifica in opera”: “Livello di rumore corretto degli impianti a funzionamento discontinuo (Lid): massimo valore del livello di pressione sonora ponderato
A, acquisito con costante di tempo “slow”, corretto per il tempo di riverberazione. Grandezza rilevata in conformità con il metodo indicato in Appendice D.”.
La norma precisa che rientrano nella valutazione della classificazione: le falde dei tetti nei sottotetti abitabili (isolamento acustico di facciata) e le partizioni che separano gli ambienti abitativi da box e garage o da parti comuni (isolamento ai rumori aerei).
Per la classificazione dell'unità immobiliare si procede nel seguente modo:
• per ciascun requisito prestazionale si calcola il suo valore complessivo, mediando con criterio energetico i valori utili relativi ai singoli elementi tecnici54 misurati in opera;
• per ciascun requisito relativo all'intera unità immobiliare si individua la classe di appartenenza;
• per ottenere un unico indice che riassume tutti requisiti, si procede alla media pesata dei singoli valori.
Nel caso in cui un edificio sia caratterizzato da tipologie seriali, si può derogare alla verifica di tutti gli elementi tecnici misurabili, procedendo a un loro campionamento. Individuati quindi vari gruppi omogenei di elementi tecnici ( per geometria, materiali, caratteristiche costruttive, ecc), si sceglie per ciascuno di essi un numero significativo di elementi su cui eseguire le prove. Il valore del requisito acustico da associare a ciascun gruppo omogeneo, sarà dato dalla media aritmetica dei valori relativi alla singola prova, corretta dall'incertezza estesa di campionamento (valore che dipende dallo scarto di campionamento, dal numero delle prove effettuate e dal livello di fiducia). Si ottiene così un valore rappresentativo per ciascun gruppo che può essere esteso a tutti gli elementi tecnici che ne fanno parte. A questo punto si può procedere alla classificazione dell'edificio, come già descritto.
Per gli ospedali, le case di cura e le scuole a tutti i livelli, non è prevista la classificazione acustica. Nell'Appendice A della norma, sono riportati i requisiti acustici che gli ambienti appartenenti a tali unità immobiliari devono rispettare, relativamente a due livelli di prestazione: di base e superiore (Tabella 8.4).
54 Punto 3.1.6, UNI 11367:2010 “Acustica in edilizia – Classificazione acustica delle unità immobiliari – Procedura di valutazione e verifica in opera”: “Elemento tecnico: elemento costruttivo considerato nella presente norma per la valutazione dei requisiti acustici.”.
Tabella 8.4: requisiti acustici di ospedali, case di cura e scuole (Prospetto A.1 UNI 11367:2010).
PARTIZIONE REQUISITI PRESTAZIONE
DI BASE
PRESTAZIONE SUPERIORE
Facciata D2m,nT,w [dB] 38 43
Tra differenti unità immobiliari R'w [dB] 50 56
L'nw [dB] 63 53
In ambienti diversi da quello di installazione
Lic [dB(A)] 32 28
Lid [dB(A)] 39 34
Tra ambienti adiacenti della
stessa unità immobiliare DnT,w [dB] 45 50
Tra ambienti sovrapposti della stessa unità immobiliare
DnT,w [dB] 50 55
L'nw [dB] 63 53
Il progetto di norma UNI U20001500 pubblicato nel Marzo 2010 definiva anche i valori di riferimento per il livello sonoro di calpestio di ambienti adiacenti all'interno della stessa unità immobiliare, avente massetto continuo (Tabella 8.5).
Tabella 8.5: requisiti per il livello di pressione sonora di calpestio fra ambienti adiacenti della
stessa unità immobiliare destinata a scuola o ospedale, avente massetto continuo (Prospetto A.2 UNI U20001500). REQUISITI PRESTAZIONE DI BASE PRESTAZIONE SUPERIORE Ln,w + CI [dB] 63 53
Tali indicazioni sono state eliminate nella versione definitiva UNI 11367:2010, non essendo possibile con le conoscenze attuali, definire dei criteri condivisi. A tale proposito nel Cap. 10.6.2 ne viene mostrato un esempio di misura.
Gli ambienti abitativi devono essere preservati anche dai rumori provenienti dai locali di uso comune o collettivo collegati tramite accessi o aperture. In questo caso l'indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione deve rispettare i limiti indicati dalla Tabella 8.6.
Tabella 8.6: requisiti per l'isolamento acustico rispetto ad ambienti di uso comune o collettivo
dell'edificio collegati mediante accessi o aperture ad ambienti abitativi (Prospetto B.1 UNI 11367:2010).
LIVELLO PRESTAZIONALE
DnT,w (dB)
OSPEDALI E SCUOLE ALTRE DESTINAZIONI D'USO
Ottimo ≥ 34 ≥ 40
Buono ≥ 30 ≥ 36
Di base ≥ 27 ≥ 32
Modesto ≥ 23 ≥ 28
In alcuni ambienti risulta di grande importanza garantire l'intelligibilità del parlato (ad esempio aule scolastiche) e il controllo dell'assorbimento acustico (ambienti per lo sport). I valori consigliati per i parametri “chiarezza” (C50) e “speech transmission index” (STI) sono indicati in Tabella 8.7.
Tabella 8.7: valori consigliati per i parametri descrittori delle caratteristiche acustiche interne
degli ambienti (Prospetto C.1 UNI 11367:2010).
AMBIENTI C50 [dB] STI [dB]
Ambienti adibiti al parlato ≥ 0 ≥ 0,6
Ambienti adibiti ad attività sportive ≥ -2 ≥ 0,5
L'altro parametro che la norma indica per valutare il comfort acustico di un ambiente è il tempo di riverberazione, i cui valori ottimali per le frequenze tra 500 Hz e 1000 Hz sono dati dalle seguenti espressioni:
Tott=0,32 log V 0,03 [s] (8.1)
Tott=1,27 log V −2,49 [s] (8.2)
dove (V) è il volume degli ambienti espresso in metri cubi. Le formule si riferiscono ad ambienti non occupati e adibiti rispettivamente al parlato e ad attività sportive.
rispettare il seguente criterio in tutte le bande di ottava comprese tra 250 Hz e 4000 Hz:
T ≤1,2 Tott (8.3)
La norma infine, precisa che ad una determinata classe acustica (funzione solo delle caratteristiche intrinseche degli ambienti) non sempre corrisponde la stessa qualità acustica percepita dagli utenti (funzione del tipo di sorgente disturbante, della prestazione acustica degli elementi di chiusura e della sensibilità della persona).
Per l'isolamento dai rumori provenienti dall'interno dell'edificio, si può supporre che per utenti con una sensibilità normale al rumore, le prestazioni acustiche attese siano:
• classe I: prestazioni molto buone; • classe II: prestazioni buone; • classe III: prestazioni di base; • classe IV: prestazioni modeste.
Invece, per i rumori provenienti dall'esterno dell'edificio, la qualità acustica dipende fortemente dal clima acustico del contesto in cui l'immobile è collocato (Tabella 8.8).
Tabella 8.8: relazione tra classi acustiche della facciata, livello sonoro esterno e prestazioni
acustiche attese da parte di occupanti con normale sensibilità al rumore (Prospetto L.2 UNI 11367:2010).
Topologia area Classe acustica di (D2m,nTw)
IV III II I
Molto silenziosa di base buone molto buone molto buone
Abbastanza silenziosa modeste di base buone molto buone
Mediamente rumorosa modeste modeste di base buone
8.2.2 Serie UNI EN ISO 140
La serie UNI EN ISO 140 “Acustica – Misurazioni dell’isolamento acustico in
edifici e di elementi di edificio” si compone di undici norme. Queste descrivono per
ogni tipo di trasmissione (aerea, di calpestio o di facciata) le procedure normalizzate per la misurazione in laboratorio e in opera, necessarie per la qualifica sotto il profilo acustico di ambienti o di singoli elementi strutturali e impiantistici.
Le misurazioni in laboratorio sono essenziali per una corretta progettazione degli ambienti: è necessario infatti conoscere i dati sperimentali di isolamento acustico dei divisori progettati, per ridurre al minimo l’esposizione umana al rumore.
Le misure in opera invece, sono finalizzate alla verifica del rispetto dei limiti di legge e sono descritte dalle norme UNI EN ISO 140-4:2000, 140-5:2000 e 140-7:2000. UNI EN ISO 140-4:2000
Le misurazioni in opera del potere fonoisolante di pareti, pavimenti e porte tra ambienti, necessarie per la verifica del rispetto dei limiti di legge, sono descritte dalla UNI EN ISO 140-4:2000 “Acustica – Misurazioni dell’isolamento acustico in edifici e
di elementi di edificio – Misurazioni in opera dell’isolamento acustico per via aerea tra ambienti”.
Il principio base è lo stesso adoperato nelle misurazioni in laboratorio: presi due ambienti adiacenti, si produce in quello di dimensioni maggiori un segnale sonoro attraverso una sorgente omnidirezionale. Posto un microfono in entrambi gli ambienti, se ne misura il livello di pressione sonora per bande di terzo di ottava55. Nell’ambiente ricevente vengono inoltre misurati il tempo di riverberazione e il rumore di fondo. La norma impone la necessità di più misurazioni effettuate per posizioni diverse dei microfoni e della sorgente.
Ottenuti i valori dei livelli medi di pressione sonora della camera emittente e ricevente (L1 e L2), si valuta l’isolamento acustico del divisorio attraverso:
• isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (DnT);
• potere fonoisolante apparente (R’).
Tali grandezze sono descritte da una curva in funzione della frequenza per un campo tra 100 Hz e 3150 Hz; tanto più alti sono i loro valori, tanto migliore è la prestazione del divisorio in esame.
La differenza fondamentale tra le verifiche in opera e quelle in laboratorio è la presenza nelle prime, della trasmissione laterale56. Questa consiste nella trasmissione del rumore dall’ambiente emittente al ricevente, non direttamente attraverso il divisorio di cui si vuole calcolare l’ isolamento acustico, ma attraverso elementi strutturali laterali. Mentre in laboratorio questa è esclusa grazie al disaccoppiamento acustico delle camere in cui viene effettuata la prova, in opera i risultati ottenuti contengono sia il contributo energetico della trasmissione diretta, sia il contributo delle trasmissioni laterali. Per tale motivo si parla di potere fonoisolante apparente, per distinguerlo da quello ottenuto dalle prove in laboratorio (potere fonoisolante (R)) in cui la trasmissione è esclusivamente diretta.
UNI EN ISO 140-5:2000
La norma UNI EN ISO 140-5:2000 “Acustica – Misurazioni 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” indica due serie di
metodi per la misurazione dell'isolamento al rumore aereo rispettivamente di elementi di facciata e di intere facciate. In questa tesi è stato utilizzato il metodo globale, che fornisce la reale attenuazione di un'intera facciata in un dato luogo in funzione di una postazione a 2 m davanti alla facciata. Tale valutazione può essere fatta utilizzando preferibilmente come sorgente rumorosa, il traffico stradale (pedice “tr”) o nel caso in cui non sia possibile, un altoparlante (pedice “ls”).
Nel caso si utilizzi l'altoparlante come sorgente sonora, tramite due microfoni in più postazioni, si misura il livello di pressione sonora esterno a 2 m dalla facciata e
56 Le definizioni di “trasmissione diretta” e “trasmissione laterale” sono fornite dalla norma UNI EN 12354-1:2002 (vedi Capitolo 8.2.4 ).
quello nell'ambiente interno per bande di terzo d'ottava tra 100 Hz e 3150 Hz. Anche in questo caso devono essere misurati il livello del rumore di fondo e il tempo di riverberazione nell'ambiente ricevente.
La differenza tra il livello misurato esternamente e quello dell'ambiente ricevente fornisce l'isolamento acustico, da cui con un'opportuna ponderazione, si ottiene l'isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (D2m,nT) UNI EN ISO 140-7:2000
La norma 140-7:2000 “Acustica – Misurazioni dell’isolamento acustico in edifici
e di elementi di edificio – Misurazioni in opera dell’isolamento dal rumore di calpestio di solai” riguarda l’isolamento acustico offerto dai solai per rumori impattivi, che si
trasmettono da un ambiente all’altro a causa delle vibrazioni meccaniche indotte su strutture rigide da urti e sollecitazioni prodotte durante l’uso quotidiano dei locali abitativi. Di queste la più diffusa e la più nociva è lo scalpiccio sui pavimenti.
Anche in questo caso le misurazioni in opera seguono lo stesso principio di quelle in laboratorio, ma differiscono per la presenza nei risultati del contributo offerto dalla trasmissione laterale.
Il rumore è prodotto da un generatore di calpestio normalizzato formato da una serie di martelletti che battono ritmicamente sull’elemento di prova; nell’ambiente sottostante attraverso un microfono si misura il livello di pressione sonora trasmesso per bande di terzo di ottava in un campo di frequenza tra 100 Hz e 3150 Hz. La norma prevede almeno 4 posizioni sia per il generatore di rumore di calpestio sia per il microfono; anche in questo caso bisogna provvedere alla misurazione del tempo di riverberazione e del rumore di fondo nella camera ricevente.
Calcolato il livello medio di pressione sonora di calpestio (Li), si può ricavare il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all’assorbimento acustico (L’n), che deve essere riportato sul resoconto di prova. L’apice (’) indica che è un livello di pressione sonora apparente, in quanto contiene anche il contributo della trasmissione laterale.
8.2.3 Serie UNI EN ISO 717
I risultati ottenuti dalle misurazioni in opera o in laboratorio sono rappresentati da curve sperimentali che legano l’isolamento acustico offerto dall’elemento in esame alla frequenza, espressa in genere per bande di terzo di ottava in un campo variabile tra 100 Hz e 3150 Hz; ogni grandezza è perciò espressa attraverso 16 o più valori. Una rappresentazione dei dati di tal tipo, appesantisce e complica in molti casi il loro utilizzo; basti pensare alla necessità di imporre per legge o nei capitolati limiti di accettabilità dei prodotti chiari e ben definiti, oppure alle difficoltà di confronto tra elementi e soluzioni progettuali diverse, dovuta alla presenza di molti valori per un’unica grandezza.
Per tale motivo si è ritenuto necessario ridurre la curva sperimentale a un unico valore chiamato indice di valutazione. Questa semplificazione non è affatto sostitutiva della classica rappresentazione in funzione della frequenza, ma è integrativa e costituisce un valido metodo per identificare velocemente e univocamente le prestazioni acustiche dell’elemento in esame.
Il metodo di calcolo degli indici di valutazione differisce nella varie normative nazionali; in Italia si fa riferimento alla serie di norme UNI EN ISO 717 “Acustica –
Valutazione dell’isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio” composta da
due parti: la prima per l'isolamento acustico per via aerea, e la seconda per l'isolamento del rumore di calpestio.
UNI EN ISO 717-1:2007
Nella UNI EN ISO 717-1:2007 “Acustica – Valutazione dell’isolamento acustico
in edifici e di elementi di edificio – Isolamento acustico per via aerea” viene fornita la
procedura per calcolare, tra le altre, le seguenti grandezze:
• indice di valutazione del potere fonoisolante apparente (R’w);
• indice di valutazione dell'isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (DnT,w).
tempo di riverberazione (Dls,2m,nT,w) (metodo globale con altoparlante).
La determinazione di questi indici di valutazione si ottiene confrontando la curva sperimentale ottenuta dalle misurazioni, con una curva di ponderazione di riferimento che, in qualche modo, tiene conto della sensibilità dell’orecchio umano alle varie frequenze per suoni di media intensità. Questa curva, riportata nella stessa UNI EN ISO 717-1:2007, è espressa per bande di terzo di ottava tra 100 Hz e 3150 Hz ed è uguale per tutti gli indici di valutazione sopra elencati.
Il confronto avviene graficamente: fissata la curva sperimentale, si fa scorrere sull’asse delle ordinate la curva di riferimento, fino a che la somma degli scostamenti sfavorevoli rimane inferiore a 32dB. Uno scostamento (ovvero la distanza tra le due curve) è sfavorevole se porta a valori della curva di riferimento maggiori di quelli della curva sperimentale. Una volta raggiunto il massimo scostamento consentito, si misura sulla curva di riferimento traslata il valore dell’ordinata corrispondente a 500 Hz: questo è il valore del relativo indice di valutazione.
Agli indici di valutazione vengono affiancati altri due valori detti termini di adattamento allo spettro C e Ctr, che indicano la correzione da apporre all’indice di valutazione nel caso in cui la sorgente di rumore sia costituita da rumore rosa ponderato A (termine C) oppure rumore di traffico urbano ponderato A (termine Ctr).
La norma fornisce nel Prospetto 4 gli spettri sonori in bande di terzo di ottava e in bande di ottava per il calcolo di ciascuno dei due termini, che devono essere calcolati nel seguente modo:
C= XA1−Xw (8.4)
Ctr=XA2−Xw (8.5)
dove:
Xw indice di valutazione precedentemente calcolato; XA1 e XA2 sono calcolati nel seguente modo:
XA1=−10 lg 10Li1−Xi/10 (8.6)
XA2=−10 lg 10
dove:
i bande di terzo di ottava o bande di ottava; Li1 e Li2 livelli sonori indicati dal Prospetto 4;
Xi1 Ri o DnT,i alla frequenza i-esima con approssimazione di 0,1 dB. Entrambi i termini di adattamento devono essere calcolati con una precisione di 0,1 dB e arrotondati all’unità.
L’Appendice A fornisce ulteriori informazioni riguardo al calcolo di questi due termini; nel Prospetto A.1 (Tabella 8.9) viene indicato per diversi tipi comuni di sorgente rumorosa, il termine di adattamento allo spettro più indicato.
Tabella 8.9: termine di adattamento allo spettro appropriato per diversi tipi di sorgente di rumore
(Prospetto A.1 UNI EN ISO 717-1:2007).
TIPO DI SORGENTE DI RUMORE
TERMINE DI ADATTAMENTO ALLO SPETTRO APPROPRIATO
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
C (spettro n. 1)
Traffico stradale urbano
Traffico ferroviario a bassa velocità Velivolo a elica
Aereo a reazione a lunga istanza Musica da discoteca
Fabbriche che emettono un rumore a frequenza principalmente bassa e media
Ctr (spettro n. 2)
UNI EN ISO 717-2:2007
La norma UNI EN ISO 717-2:2007 “Acustica – Valutazione dell’isolamento
acustico in edifici e di elementi di edificio – Isolamento del rumore di calpestio”
descrive la procedura per l’individuazione, tra le altre grandezze dell'indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato (rispetto all'assorbimento acustico)(L’n,w).
Anche in questo caso l’indice di valutazione viene calcolato tramite il confronto tra la curva di riferimento e la relativa curva sperimentale, ottenuta dalle misurazioni in opera o in laboratorio. Tale confronto avviene facendo scorrere la curva di riferimento sull’asse delle ordinate fino a che la somma degli scarti sfavorevoli non risulta minore di 32dB. In questo caso però lo scarto sfavorevole è rappresentato da valori della curva sperimentale maggiori rispetto a quelli della curva di riferimento. Quando lo scostamento massimo è stato raggiunto si legge il valore dell’ordinata a 500 Hz sulla curva di riferimento traslata: questo è il valore dell’indice di valutazione relativo.
L’indice di valutazione così calcolato è rappresentativo del rumore di calpestio dovuto ai passi su solai in legno o di calcestruzzo con rivestimenti efficaci (moquette o pavimenti galleggianti); tuttavia esso non tiene sufficientemente conto dei picchi di livello alle basse frequenze ad esempio su solai a travetti di legno o solai nudi di calcestruzzo. Per tale motivo è stato introdotto un termine di adattamento allo spettro Cl, definito in modo tale che per solai dotati di rivestimenti efficaci, risulti praticamente nullo, mentre per gli altri tipi di solai risulti compreso tra -15 dB e 0 dB.
Il termine di adattamento alla spettro si calcola nel seguente modo:
Cl=Lsum−15−Lw [dB] (8.8)
dove:
Lw indice di valutazione precedentemente calcolato; Lsum rappresenta la seguente somma energetica:
Lsum=10lg
∑
i =1k 10Li/10 [dB] (8.9)dove:
k bande di frequenza comprese tra 100 Hz e 2500n Hz.
Anche in questo caso il termine di adattamento Cl deve essere calcolato con una precisione di 0,1 dB e arrotondato all’unità.
8.2.4 UNI EN 12354
Le norme UNI EN 12354 “Acustica in edilizia – Valutazioni delle prestazioni
acustiche degli edifici a partire dalle prestazioni di prodotti” forniscono modelli di
calcolo per la valutazione previsionale delle prestazioni acustiche di un edificio.
Le norme forniscono due modelli di calcolo: il primo, detto modello dettagliato, permette il calcolo in bande di frequenza, per poi ricavare l’indice di valutazione secondo le procedure descritte dalla serie di norme UNI EN ISO 717; il secondo, detto modello semplificato, è dedotto dal primo e ha un campo di applicazione ristretto; esso permette di calcolare direttamente l’indice di valutazione, utilizzando gli indici di valutazione dei vari elementi. Entrambi forniscono risultati confrontabili con quelli rilevati dalle misurazioni in opera secondo le procedure descritte dalla serie UNI EN ISO 140.
Il principio base di tali metodi è che la potenza sonora nell’ambiente ricevente è dovuta al suono irradiato sia dall'elemento divisorio, sia da quelli laterali, attraverso una trasmissione sonora diretta e indiretta.
Riportiamo le seguenti definizioni57 (Figure 8.3 e 8.4):
• trasmissione diretta: trasmissione dovuta solo al rumore incidente su un elemento di separazione e da lì direttamente irradiato (per via strutturale) o trasmesso attraverso parti dell’elemento stesso (per via aerea) quali fenditura, dispositivi o persiane di ventilazione;
• trasmissione indiretta: trasmissione del rumore da un ambiente ricevente, attraverso percorsi di trasmissione diversi da quelli della trasmissione diretta. Si 57 Paragrafo 3.3 UNI EN 21354-1:2000 “Acustica in edilizia – Valutazioni delle prestazioni acustiche degli edifici a partire dalle prestazioni di prodotti – Isolamento dal rumore per via aerea tra ambienti”.
può suddividere in:
• trasmissione indiretta per via aerea: trasmissione indiretta di energia sonora principalmente attraverso un sentiero di trasmissione per via aerea, per esempio sistemi di ventilazione, controsoffitti e corridoi;
• trasmissione indiretta per via strutturale (trasmissione laterale): trasmissione di energia sonora da un ambiente ricevente soprattutto attraverso percorsi strutturali (vibratori) nella costruzione, per esempio pareti, pavimenti, soffitti.
Figura 8.3: illustrazione dei diversi contributi alla trasmissione sonora totale per via aerea ad un
ambiente: (d) irradiati direttamente dall’elemento di separazione, (f1 e f2 ) irradiati dagli
elementi laterali, (e) irradiati da componenti montati nell’elemento di separazione e (s) trasmissione indiretta (Figura 1, UNI EN 12354-1:2002).
UNI/TR 11175:2005
Per la serie di norme UNI EN 12354, nel 2005 è stata pubblicata dalla Commissione Tecnica UNI una guida: UNI/TR 11175:2005 “Acustica in edilizia –
Guida alla norme serie UNI EN 12354 per la previsione delle prestazioni acustiche degli edifici – Applicazione alla tipologia costruttiva nazionale”. Questa norma descrive
i metodi di calcolo semplificati e le soluzioni tecniche costruttive per una corretta progettazione acustica degli edifici. In particolare riassume e riepiloga le norme UNI EN 12354-1:2002, 12354-2:2002 e 12354-3:2003, fornendo un quadro generale sulla valutazione delle prestazioni acustiche degli edifici. Inoltre, in Appendice B è riportato un vasto repertorio di dati acustici relativi ai componenti edilizi più comuni (pareti, pareti leggere, solai, rivestimenti, pavimenti galleggianti, serramenti, vetrate, dispositivi d’ingresso d’aria ecc.).
Figura 8.4: definizione delle diverse vie di trasmissione sonora tra due ambienti, rispettivamente
Isolamento dai rumori aerei fra ambienti adiacenti
La norma propone in Appendice A due metodi approssimati, di cui il secondo è quello utilizzato nella presente tesi per il calcolo previsionale.
Il metodo B a trasmissione laterale equivalente è applicabile solo a strutture omogenee giuntate rigidamente tra loro, in cui si considerano i contributi della trasmissione laterale in un unico contributo equivalente (K').
L’indice di valutazione del potere fonoisolante apparente è dato perciò da:
R 'w=Rw−K ' [dB] (8.10)
dove:
Rw indice di valutazione del potere fonoisolante dell’elemento divisorio (in dB);
K’ contributo globale della trasmissione laterale (in dB).
In mancanza di analisi specifiche, l'indice di valutazione del potere fonoisolante può essere calcolato in modo semplificato, in funzione della massa superficiale dell'elemento. Per partizioni orizzontali e pareti di tipo massivo singole o doppie con m'>80 kg/mq, realizzate con tecnologie e materiali in uso in Italia, vale la formula:
Rw=20 log m' −2 [dB] (8.11)
dove:
m' massa superficiale dell'elemento espressa in (kg/m2).
La formula contiene un fattore cautelativo di -2 dB dovuto alla forte semplificazione effettuata.
I valori di (K’) si ricavano in funzione del tipo di giunto e della massa media superficiale della partizione e delle strutture laterali. Nel caso di strutture omogenee connesse rigidamente tra loro (ad esempio murature portanti e solai in laterocemento) tali valori sono riportati nelle Tabelle 8.11 e 8.12.
Tabella 8.10: contributo globale alla trasmissione laterale (K') in decibel, per giunti rigidi a croce e
masse per unità di area uniformemente distribuite (Prospetto A.7 UNI/TR 11175:2005).
(m') partizione [kg/m2]
(m') media strutture laterali [kg/m2]
100 150 200 250 300 350 400 450 500 100 1,5 1,0 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 150 3,0 1,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0 200 4,5 2,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 250 5,0 3,5 2,5 1,5 1,5 1,0 0,5 0,5 0,5 300 6,0 4,5 3,0 1,5 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 350 7,0 5,0 3,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 400 7,5 5,5 4,5 2,5 2,5 2,0 1,5 1,5 1,0 450 8,0 6,0 5,0 3,0 3,0 2,5 2,0 1,5 1,5 500 8,5 6,5 5,0 3,5 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5
Tabella 8.11: contributo globale alla trasmissione laterale (K') in decibel, per giunti rigidi T e
masse per unità di area uniformemente distribuite (Prospetto A.8 UNI/TR 11175:2005).
(m') partizione [kg/m2]
(m') media strutture laterali [kg/m2]
100 150 200 250 300 350 400 450 500 100 3 1,5 1,0 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 150 5,0 3,0 2,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 200 6,5 4,5 3,0 2,0 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 250 8,0 5,5 4,0 3,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 300 9,0 6,5 5,0 4,0 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 350 10,0 7,5 6,0 4,5 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 400 10,5 8,5 6,5 5,5 4,5 3,5 3,0 2,5 2,0 450 11,5 9,0 7,5 6,0 5,0 4,0 3,5 3,0 2,5 500 12,0 9,5 8,0 6,5 5,5 4,5 4,0 3,5 3,0
Noto il potere fonoisolante apparente di un divisorio, è possibile calcolarne l'indice di valutazione dell'isolamento normalizzato rispetto al tempo di riverberazione:
DnT ,w=R 'w10 log
3SV
[dB] (8.12)dove:
V volume ambiente ricevente (in m3); S area dell'elemento di separazione (in m2). Isolamento dai rumori aerei di facciata
L'indice di valutazione dell'isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione (D2m,nT,w), può essere calcolato in via semplificata tramite:
D2m ,nT , w=R 'wLfs10 log
V
6T0S
[dB] (8.13)dove:
R'w indice di valutazione del potere fonoisolante dell'elemento di facciata in esame (in dB);
V volume dell'ambiente (in m3);
S area dell'elemento di facciata (in m2);
T0 tempo di riverberazione di riferimento, pari a 0,5 s;
ΔLfs termine correttivo che tiene conto dell'influenza della forma della facciata (in dB).
Nel Prospetto 6 della norma, sono riportati i valori si (Δlfs) in funzione delle caratteristiche della facciata, dell'assorbimento acustico delle superfici di sottobalcone e del modo di incidenza delle onde sonore.
Isolamento da rumori impattivi tra ambienti
L’indice di valutazione del livello di pressione sonora normalizzato rispetto all’assorbimento acustico è dato da:
L 'n ,w=Ln ,w ,eq−LwK [dB] (8.14)
dove:
Ln,w,eq indice di valutazione del livello equivalente di pressione sonora di calpestio normalizzato relativo al solaio nudo privo di rivestimento (in
dB);
ΔLw indice di valutazione dell'attenuazione del livello di pressione sonora di calpestio del rivestimento (in dB);
K correzione per la trasmissione dei rumori di calpestio attraverso le costruzioni laterali omogenee (in dB).
Per tipologie di solai comuni (riportate nel Prospetto 4 della norma), relativamente alla struttura nuda con o senza cavità, con massa superficiale compresa tra 100 kg/m2 e 400 kg/m2, il valore (Ln,w,eq) è dato da:
Ln , w , eq=164−35 logm ' /m0 [dB] (8.15)
dove:
m'0 massa superficiale di riferimento, uguale a 1 kg/m2.
Il valore (ΔLw) per pavimenti galleggianti si calcola secondo le formule indicate nel Paragrafo 4.3.2.2 della norma in funzione della frequenza di risonanza dello strato resiliente interposto. Questa a sua volta dipende dalla rigidità dinamica e della massa superficiale del materiale isolante. In mancanza di tali dati in Appendice B sono forniti alcuni valori dell'attenuazione fornita dalle più comuni tipologie di pavimenti galleggianti.
I valori del termine di correzione per la trasmissione laterale (K) sono forniti in funzione della massa superficiale dell’elemento divisorio e della massa superficiale media degli elementi laterali omogenei.
Tabella 8.12: termine di correzione (K) per la trasmissione laterale in decibel (Prospetto 5 UNI/TR
11175:2005).
(m')
solaio di separazione [kg/m2]
(m') media elementi laterali omogenei non ricoperti con rivestimenti supplementari [kg/m2] 100 150 200 250 300 350 400 450 500 100 1 0 0 0 0 0 0 0 0 150 1 1 0 0 0 0 0 0 0 200 2 1 1 0 0 0 0 0 0 250 2 1 1 1 0 0 0 0 0 300 3 2 1 1 1 0 0 0 0 350 3 2 1 1 1 1 0 0 0 400 4 2 2 1 1 1 1 0 0 450 4 3 2 2 1 1 1 1 1 500 4 3 2 2 1 1 1 1 1 600 5 4 3 2 2 1 1 1 1 700 5 4 3 3 2 2 1 1 1 800 6 4 4 3 2 2 2 1 1 900 6 5 4 3 3 2 2 2 2
8.2.5 Considerazioni e confronto tra normative
Ad oggi le normative di riferimento per i requisiti acustici di un edificio scolastico sono tre: il D.M. 18/12/1975, il D.P.C.M. 5/12/1997 e la norma UNI 11367:2010. Dato il lungo arco temporale che tali norme ricoprono, i valori di riferimento indicati si differenziano non solo quantitativamente, ma anche qualitativamente. In Tabella 8.13 sono riassunti i requisiti acustici di interesse per la presente tesi, prescritti da ciascuna norma.
Tabella 8.13: confronto tra i valori limiti dei requisiti acustici indicati dalle normative attualmente
in vigore per gli edifici scolastici.
PARTIZIONE D.M. 18/12/1975 D.P.C.M. 5/12/1997 UNI 11367:2010 PRESTAZIONE DI BASE SUPERIORE Facciata (D2m,nT,w ≥) ... 48 dB 38 dB 43 dB
Tra ambienti adiacenti della stessa unità immobiliare
Dw ≥ 40 dB … DnT,w ≥ 45 dB DnT,w ≥ 50 dB
Tra ambienti
sovrapposti della stessa unità immobiliare
Dw ≥ 42 dB ... DnT,w ≥ 50 dB DnT,w ≥ 55 dB
Lw ≤ 68 dB Ln,w ≤ 58 dB Ln,w ≤ 63 dB Ln,w ≤ 53 dB
Modesto Di base Buono Ottimo Tra unità abitative e
ambienti a uso comune (DnT,w ≥ )
23 dB 27 dB 30 dB 34 dB
Dalla Tabella 8.13 si può osservare che le indicazioni del D.M. 18/12/1975, risultano meno cautelative rispetto alla norma UNI 11367:2010, a cui perciò si farà riferimento.
Le indicazioni del D.P.C.M. 5/12/1997 riportate in Tabella 8.1 sono riferite a partizioni tra unità immobiliari differenti; nulla è detto quindi, per i divisori verticali e orizzontali interni. Per quando indicato però dalle linee guida pubblicate dalla Regione Toscana (Cap. 8.1.3 ), i limiti riguardanti il rumore da calpestio dei solai devono essere applicati per scuole e ospedali anche ai solai interni alla stessa unità immobiliare. La prestazione di base definita dalla norma UNI 11367:2010 è in questo caso meno cautelativa rispetto al limite imposto dal Decreto. Infine, sempre a riguardo del D.P.C.M. 5/12/1997, devono essere rispettati i limiti riguardanti l'isolamento acustico di facciata che risultano più restrittivi di quelli indicati dalla norma UNI 11367:2010, sia per prestazioni di base che superiori.
Per quanto riguarda il tempo di riverberazione, il D.M. 18/12/1975 ne fornisce i valori ottimali in forma grafica in funzione del volume dell'ambiente e della frequenza
(Figure 8.1e 8.2). La norma UNI 11367:2010 invece, indica per gli ambienti adibiti al parlato il valore ottimale del tempo di riverberazione tramite una formula (8.1) in funzione del volume dell'ambiente. Per il confronto tra le due normative si veda il Cap. 9.2.3 .
8.3 Definizione delle grandezze che caratterizzano i requisiti acustici
passivi
In questo capitolo si riporta la definizione delle grandezze utilizzate nella presente tesi, secondo le indicazioni date dalla normativa tecnica. Tali grandezze possono essere suddivise in tre classi a seconda del tipo di isolamento acustico che misurano:
• isolamento acustico per via aerea;
• isolamento dal rumore di calpestio dei solai; • isolamento acustico per via aerea di facciata.
8.3.1 Grandezze relative all'isolamento acustico per via aerea
Le grandezze relative all’isolamento acustico per via aerea tra ambienti sono definite dalle norme UNI EN ISO 140-4:200058; quelle utilizzate nella presente tesi sono riportate di seguito.
Livello medio di pressione sonora: rappresenta la media spazio-temporale tra i livelli
di pressione sonora misurati in diverse posizioni nell’ambiente, a una data frequenza.
L=10log
1 n∑
j=1 n 10Lj/10
[dB] (8.16) dove:Lj livello di pressione sonora a una data frequenza nella j-esima posizione nell’ambiente;
n numero delle diverse posizioni nell’ambiente in cui è stato rilevato il livello di pressione sonora.
Isolamento acustico: differenza tra le medie spazio-temporali dei livelli di pressione
sonora prodotti in due ambienti da una o più sorgenti poste in uno di esse.
D= L1−L2 [dB] (8.17)
dove:
L1 livello medio di pressione sonora nell’ambiente emittente; L2 livello medio di pressione sonora nell’ambiente ricevente.
Isolamento acustico normalizzato rispetto al tempo di riverberazione: isolamento
acustico, in decibel, corrispondente al valore di riferimento del tempo di riverberazione nell’ambiente ricevente.
DnT=D−10log
TT0
[dB] (8.18)dove:
T tempo di riverberazione dell’ambiente ricevente (in sec).
Il tempo di riverberazione rappresenta la durata convenzionale della coda sonora in uno spazio confinato ed è pari all’intervallo di tempo che occorrerebbe al livello di pressione sonora per decrescere di 60 dB dopo che la sorgente sonora ha cessato di emettere.
T0 tempo di riverberazione di riferimento (per le abitazioni T0 = 0,5 s). L’isolamento acustico normalizzato rispetto a un tempo di riverberazione di 0,5 s tiene conto della presenza nelle abitazioni degli arredi; questo fa sì che il tempo di riverberazione sia ragionevolmente indipendente dal volume dell’ambiente e dalla frequenza e pressoché uguale costantemente a 0,5 sec. Con questo procedimento se i due ambienti hanno volumi diversi, (DnT) dipende solo dalla direzione di trasmissione del suono.
Potere fonoisolante:
R=10 log
W1W2
[dB] (8.19)dove:
W1 potenza sonora incidente sull’elemento di separazione tra due ambienti; W2 potenza sonora trasmessa dall’elemento di separazione nell’ambiente
ricevente.
Potere fonoisolante apparente:
R '=10 log
W1W2W3
[dB] (8.20)dove:
W3 potenza sonora trasmessa dagli elementi laterali o da altri componenti nell’ambiente ricevente.
Il termine al denominatore della (8.20) (W2 + W3) rappresenta la potenza sonora totale trasmessa nell’ambiente ricevente.
Nell’ipotesi che i campi sonori siano sufficientemente diffusi nei due ambienti, il potere fonoisolante apparente può essere determinato da:
R '=D10 log
SA
[dB] (8.21)dove:
S area dell’elemento divisorio;
A area equivalente di assorbimento acustico nell’ambiente ricevente (in m2):
A=0,16 V
dove:
V volume dell’ambiente ricevente (in m3);
Il potere fonoisolante apparente è indipendente dalla direzione di misurazione tra gli ambienti se il campo acustico è sufficientemente diffuso; infatti la potenza sonora trasmessa nella camera ricevente è funzione della potenza sonora incidente sulla parete divisoria indipendentemente dalle reali condizioni di trasmissione.
8.3.2 Grandezze relative all'isolamento acustico per via aerea di facciata
Le definizioni delle grandezze relative all’isolamento acustico per via aerea di facciata sono indicate dalla norme UNI EN ISO 140-5:200059. Nella presente tesi è stato utilizzato:
Isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione:
differenza tra il livello di pressione sonora all’esterno alla distanza di 2 m dalla facciata e il livello di pressione sonora nell’ambiente ricevente, corrispondente ad un valore di riferimento del tempo di riverberazione.
D2m ,nT=L1,2m−L210 log
TT0
[dB] (8.23)dove:
L1,2m livello medio di pressione sonora alla distanza di 2 m dalla facciata (in dB);
L’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione può essere calcolato avendo come sorgente sonora sia il rumore del traffico stradale, sia un altoparlante. Tale informazione viene indicata aggiungendo rispettivamente i pedici “tr” e “ls”. I due tipi di misurazioni tendono a dare risultati simili (Dtr,2m,nT ≈ Dls,2m,nT).
8.3.3 Grandezze relative all'isolamento dal rumore di calpestio dei solai
Le definizioni delle grandezze relative all’isolamento dal rumore di calpestio di solai sono indicate dalla norme UNI EN ISO 140-7:200060. Quelle utilizzate nella presente sono riportate di seguito.
Livello di pressione sonora di calpestio (Li): livello medio di pressione sonora
misurato in terzi di ottava nell’ambiente ricevente quando il solaio sottoposto a prova è eccitato dal generatore di calpestio normalizzato. È espresso in decibel.
Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all’assorbimento acustico: livello di pressione sonora di calpestio (Li) aumentato di un termine correttivo dipendente dall’area di assorbimento equivalente.
L 'n=Li10 log
AA0
[dB] (8.24)dove:
A0 area di assorbimento equivalente di riferimento (A0 = 10 m2).
