Slides_1 Ing. Silipo - Ordine degli Ingegneri di Latina
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SeminarioFormativo sull’Isolamento Acustico in Edilizia PESARO 24 NOVEMBRE Relatore: Ing. Massimo Silipo Ufficio Tecnico AETOLIA VZ SRL A3 A4 Rumore, suono, fenomeno sonoro Il fenomeno sonoro è caratterizzato dalla propagazione di energia meccanica dovuta al rapido succedersi di compressioni +∆p(t) e rarefazioni -∆p(t), in un mezzo elastico, rispetto ad uno “stato imperturbato”, (nel caso in cui il mezzo elastico sia l’aria, lo “stato imperturbato” è rappresentato dalla pressione atmosferica pa). La variazione di pressione ∆p(t) viene chiamata pressione sonora p(t), varia sia nello spazio che nel tempo. + +∆ ∆p(t) (t) -∆ ∆p(t) Pressione atmosferica Velocità delle particelle d’aria Velocità dell’onda sonora: “velocità del suono” Diapositiva 2 A3 serggtr AScofano; 22/09/2008 A4 AScofano; 22/09/2008 Rumore, suono, fenomeno sonoro RUMORE VIBRAZIONI Rumore, suono, fenomeno sonoro VIBRAZIONI RUMORE Le grandezze Frequenza f Numero di oscillazioni complete che compie l’onda sonora in un secondo [Hz] Hertz 10.000 Hz = 10.000 oscillazioni in un secondo Le persone sono più sensibili alle alte frequenze e meno alle basse. Nel campo dell’isolamento però è più difficile isolare le basse frequenze rispetto alle alte frequenze. Le grandezze f [Hz] Hertz L’orecchio umano è sensibile a frequenze che vanno circa da 20 a 20000 [Hz]. Frequenza Suono Frequenza Hz Nota più bassa di un pianoforte 27,5 Nota più bassa di un cantante basso 100 Nota più bassa di un clarinetto 104,8 Il DO centrale di un pianoforte 261,6 Il LA oltre il DO centrale 440 L’estensione superiore di un soprano 1.000 Nota più alta di un pianoforte 4.180 Armonica superiore di strumenti musicali 10.000 Limite di udito delle persone anziane 12.000 Limite dell’udito 16.000 – 30.000 Le persone sono più sensibili alle alte frequenze e meno alle basse. Nel campo dell’isolamento però è più difficile isolare le basse frequenze rispetto alle alte frequenze. Le grandezze Le grandezze Livelli di pressione sonora [dB] Decibel il decibel non e’ un’unita’ di misura, e’ una quantita’ adimensionale (si parla di “scala di misura”) pressione sonora << pressione atmosferica pressione sonora molto variabile: pmin = pmax = 0,00002 Pa = minima pressione sonora percepita, di riferimento 200 Pa = massima pressione sonora ottenibile Lo stesso vale per l’intensità e la potenza sonora e per le frequenze udibili dall’uomo: fmin = fmax = 20 [Hz] 20000 [Hz] = minima frequenza udibile = massima frequenza udibile E L = 20 lg [dB] E0 Le grandezze Livelli di pressione sonora [dB] Decibel L’effetto risultante di più sorgenti sonore può essere valutato, in termini di livello di pressione sonora, mediante la composizione logaritmica: 50 dB non 100 dB ! 53 dB 50 dB Un materiale che fa diminuire il livello di pressione al ricevitore di 3 dB è come se facesse dimezzare la potenza della sorgente sonora. Livelli di pressione sonora [dB] Decibel Le variazioni di livello sonoro indotte dalla diminuzione e dall'aumento del numero di sorgenti o dal diverso tempo di funzionamento delle medesime producono diverse sensazioni. sensazioni. Variazione del livello sonoro [dB] Variazione della sensazione percepita 3 Appena percepibile 5 Differenza percettibile 10 Differenza apprezzabile 15 Grande variazione 20 Variazione molto forte IMPORTANTE NEL CASO DI CORREZIONI ACUSTICHE Parte I° Isolamento acustico degli edifici: Teoria e legislazione nell’acustica edilizia La normativa I PARAMETRI DI RIFERIMENTO PIU IMPORTANTI LEGGE QUADRO 447/95 D.P.C.M. 5/12/97 Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Legge Quadro sull’inquinamento acustico 447 26/10/1995 Stabilisce i principi fondamentali per la tutela dal rumore prodotto dall’ambiente esterno e dall’ambiente abitativo, ai sensi e per gli effetti dell’art. 117 dalla Costituzione. Al comma 1 lettera e) art.3 la Legge assegna allo Stato la competenza di stabilire i requisiti acustici passivi degli stessi e dei loro componenti in opera, e ciò al fine di ridurre l’esposizione umana al rumore. Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Il D.P.C.M. 5 dicembre 1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici” Campo di applicazione (art. 1) Determina i requisiti acustici delle sorgenti sonore interne agli edifici Determina i requisiti acustici passivi degli edifici e dei loro componenti IN OPERA L’obiettivo è quello di ridurre l’esposizione umana al rumore Entrata in vigore (art. 4) È in vigore dal 20 febbraio 1998 Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Categorie di ambienti a cui il decreto è applicabile A – Edifici adibiti a residenza o assimilabili B – Edifici adibiti ad uffici e assimilabili C – Edifici adibiti ad alberghi e assimilabili D – Edifici adibiti ad ospedali, case di cura e ass. E – Edifici adibiti ad attività scolastiche e ass. G – Edifici adibiti ad attività commerciali o ass. F – Edifici adibiti ad attività ricreative o di culto o ass. La normativa • • • • • • • D.P.C.M. 5/12/97 categoria A : edifici adibiti a residenza o assimilabili ; categoria B : edifici adibiti ad uffici e assimilabili ; categoria C : edifici adibiti ad alberghi, pensioni ed attività assimilabili ; categoria D : edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili ; categoria E : edifici asibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli ed assimilabili ; categoria F : edifici adibiti ad attività ricreative o di culto ed assimilabili ; categoria G : edifici adibiti ad attività commerciali o assimilabili ; Parametri Categorie LASmax LAeq Funzionamento discontinuo Funzionament o continuo 58 35 25 40 63 35 35 50 48 58 35 25 50 42 55 35 35 R’w D2m,nT,w L’n,w 1. D 55 45 2. A,C 50 3. E 4. B, F, G GLI INDICI R’w = indice del potere fonoisolante apparente di partizioni fra ambienti, riferito a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari D2m, nT, w = indice dell’isolamento acustico standardizzato di facciata L’n, w = indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato LAS max = livello massimo di rumore prodotto dagli impianti a funzionamento discontinuo LAeq = livello equivalente al rumore prodotto dagli impianti a funzionamento continuo Se troviamo l’apice (‘), il valore di riferimento è in opera. w, dall’inglese “weighted”= pesato, indica un indice a numero unico. COME SI LEGGONO GLI INDICI RUMORI IMPATTIVI RUMORI AEREI 63 dB 40 dB Lnw 50 dB D2m,nT,w Rw Parametri Ad esempio nel caso di edifici ad uso residenziale Categori e R’w D2m,nT,w 1. D 55 2. A,C LASmax LAeq L’n,w Funzioname nto discontinuo Funzionam ento continuo 45 58 35 25 50 40 63 35 35 3. E 50 48 58 35 25 4. B, F, G 50 42 55 35 35 Teoria e legislazione nell’acustica edilizia R’W (indice del potere fonoisolante apparente) • Non è un dato di laboratorio ma un dato risultante da prove in opera • Va verificato sia per le partizioni verticali che per quelle orizzontali, tra distinte unità immobiliari • I limiti fissati dal DPCM non sono raggiungibili facilmente in cantiere • La differenza tra i valori di RW (laboratorio) e i valori di R’W (misurati in cantiere) può essere anche di 8-10 dB Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Intervallo delle frequenze di riferimento (ISO 717-1) Curva dei valori sperimentali (ISO 140-4) Curva dei valori di riferimento (ISO 717-1) 80 70 65 60 55 54 50 45 40 35 30 Frequenza f (Hz) Indice di valutazione secondo la norma ISO 717-1: R'w = 54 dB 5.000 4.000 3.150 2.500 2.000 1.600 1.250 800 1.000 630 500 400 315 250 200 160 125 80 20 100 25 63 27,9 32,8 39,8 39,2 37,4 39,3 41,7 44,3 46,4 47,6 50,8 53,3 53,9 54,1 55,1 59,1 59,6 57,6 57,8 59,8 63,2 50 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1.000 1.250 1.600 2.000 2.500 3.150 4.000 5.000 75 Livello normalizzato R' (dB) Frequenza R' f 1/3 ottava (Hz) (dB) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia D2m,nT,W (indice dell’isolamento acustico di facciata) • Il punto debole è dato dalle finestre/porte, dai cassonetti degli avvolgibili (dove presenti) e dalle prese di aerazione • I limiti fissati dal DPCM non sono quasi mai raggiungibili se non vengono installati dei serramenti con ottimi vetrocamera Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Intervallo delle frequenze di riferim ento (IS O 717-1) C urva dei valori sperim entali (IS O 140-4) C urva dei valori di riferim ento (IS O 717-1) 70 60 55 50 45 40 35 33 30 25 20 F req ue nza f Indice di valutazione secondo norm a IS O 717-1: H z) D ls,2m ,n T ,w = 33 dB 5.000 4.000 3.150 2.500 2.000 1.600 1.250 800 1.000 630 500 400 315 250 200 160 125 10 80 15 100 15,1 14,6 26,5 27,2 24,5 28,6 22,6 26,6 29,5 35,1 34,2 37,8 35,0 34,0 31,2 27,8 31,2 32,0 34,1 39,0 42,0 63 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1.000 1.250 1.600 2.000 2.500 3.150 4.000 5.000 65 50 R' 1/3 ottava (dB ) Livello normalizzato Dls,2m,nT (dB) F req uen za f (H z) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia L’n,W (indice del livello di rumore di calpestio) • Non è un dato di laboratorio ma un dato risultante da prove in opera • Deve essere verificato indistintamente da tutti i solai, non solo per quelli tra distinte unità immobiliari • È il parametro meno problematico da rispettare, se viene realizzato un pavimento galleggiante e se viene dimensionato in fase di progettazione dell’edificio • La differenza tra i valori di Ln,W (laboratorio) e i valori di L’n,W (misurati in cantiere) può essere anche di 10-15 dB Teoria e legislazione nell’acustica edilizia In te rva llo de lle freq ue nze di riferim en to (ISO 71 7-2 ) C urva d ei va lo ri sp erim e ntali C urva d ei va lo ri di riferim e nto (IS O 7 17 -2) 90 80 75 73 70 65 60 55 50 45 40 5.000 4.000 3.150 2.500 2.000 1.600 1.250 800 1.000 630 500 400 315 250 200 160 125 30 80 35 100 48 ,4 54 ,2 57 ,1 58 ,8 65 ,7 63 ,1 63 ,0 63 ,2 64 ,8 64 ,6 65 ,3 64 ,6 66 ,0 65 ,7 64 ,7 65 ,9 68 ,2 67 ,8 65 ,8 62 ,6 58 ,0 63 50 63 80 1 00 1 25 1 60 2 00 2 50 3 15 4 00 5 00 6 30 8 00 1.00 0 1.25 0 1.60 0 2.00 0 2.50 0 3.15 0 4.00 0 5.00 0 85 50 L ' nT 1/3 ottava (dB ) Livello normalizzato L'nT (dB) F requenza f (H z) F req uenza f (H z) Indice di valutazione secondo la norma 717-2 L’n,w= 73 dB Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Altri indici • LAS,max (livello sonoro massimo, ponderato A) • • È il valore massimo di livello sonoro, misurato con ponderazione A e con costante temporale Slow, percepibile in un qualsiasi ambiente diverso da quello in cui si trova la sorgente di rumore a funzionamento discontinuo (ascensore, servizi igienici, rubinetteria) LAeq (livello sonoro equivalente, ponderato A) • È il valore medio di livello sonoro, misurato con ponderazione A, percepibile in un qualsiasi ambiente diverso da quello in cui si trova la sorgente di rumore a funzionamento continuo (impianti di riscaldamento o condizionamento) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Rumore scarico WC 50,0 Livello equivalente - LAeq 45,0 Livello istantaneo - LAF Livello istantaneo con costante SLOW - LAS 35,0 30,0 25,0 20,0 15:27:15 15:27:00 15:26:45 15:26:30 15:26:15 15:26:00 15:25:45 15:25:30 15:25:15 15:25:00 15:24:45 15:24:30 15:24:15 15,0 15:24:00 dB(A) 40,0 Nuova Norma UNI La norma UNI 11367:2010 Classificazione acustica delle unità immobiliari Procedura di valutazione e verifica in opera Pubblicata il 22 luglio 2010 È una norma volontaria È la norma alla quale il nuovo Decreto farà riferimento Nuova Norma UNI La norma UNI 11367:2010 LE CLASSI Indice di valutazione Classe I II III IV a) Isolamento acustico normalizzato di facciata b) Potere fonoisolante apparente di partizioni verticali e orizzontali fra ambienti di differenti unità immobiliare c) Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato fra ambienti di differenti unità immobiliari d) Livello sonoro corretto immesso da impianti a funzionamento continuo D2m,nT,w [dB] R’w [dB] L’nw [dB] Lic [dB(A)] ε 43 ε 40 ε 37 ε 32 ε 56 ε 53 ε 50 ε 45 δ 53 δ 58 δ 63 δ 68 δ 25 δ 28 δ 32 δ 37 e) Livello sonoro corretto immesso da impianti a funzionamento discontinuo Lid / [dB(A)] δ 30 δ 33 δ 37 δ 42 Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la verifica in laboratorio delle prestazioni acustiche • UNI EN ISO 140-3 (1997) • Permette di misurare il valore dell’indice di valutazione del potere fonoisolante RW di un elemento di edificio • UNI EN ISO 140-6 (2000) • Permette di misurare il valore dell’indice di valutazione dell’isolamento al calpestio Ln,W di un solaio • UNI EN ISO 140-8 (1999) • Permette di misurare il valore dell’indice di valutazione dell’incremento dell’isolamento al calpestio ∆LW derivante dall’inserzione di un rivestimento resiliente • UNI EN 20140-10 (1993) • Permette di misurare il valore dell’indice di valutazione dell’isolamento acustico Dn,e,w di piccoli elementi di edificio Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la verifica in laboratorio delle caratteristiche dei materiali • UNI EN 29052-1 (1993) • Permette di misurare il valore della rigidità dinamica di un materiale resiliente • UNI EN 433 (1995) • Permette di determinare la resistenza di un materiale allo schiacciamento dovuto ad un carico statico (applicazione del carico per 150 minuti) • UNI EN 1606 (1999) • Permette di determinare la deformazione progressiva del provino nel tempo, sotto carico costante (applicazione del carico per almeno 100 giorni) • UNI EN ISO 3386-1 e 3386-2 (2000) • Permettono di determinare la resistenza di un materiale allo schiacciamento dovuto ad un carico applicato per un breve periodo (qualche minuto) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la verifica in opera delle prestazioni acustiche • UNI EN ISO 140-4 (2000) • Permette di ottenere il valore dell’indice di valutazione del potere fonoisolante apparente R’W delle partizioni interne (sia verticali che orizzontali) • La misura non è complessa, anche se richiede strumentazione molto costosa • La misura è caratterizzata da un valore di riproducibilità di 3 dB (probabilità del 95% che due misure effettuate sulla stessa partizione differiscano meno di 3 dB) • È una delle verifiche più eseguite in caso di contenzioso tra acquirente e venditore Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Intervallo delle frequenze di riferimento (ISO 717-1) Curva dei valori sperimentali (ISO 140-4) Curva dei valori di riferimento (ISO 717-1) 80 70 65 60 55 54 50 45 40 35 30 Frequenza f (Hz) Indice di valutazione secondo la norma ISO 717-1: R'w = 54 dB 5.000 4.000 3.150 2.500 2.000 1.600 1.250 800 1.000 630 500 400 315 250 200 160 125 80 20 100 25 63 27,9 32,8 39,8 39,2 37,4 39,3 41,7 44,3 46,4 47,6 50,8 53,3 53,9 54,1 55,1 59,1 59,6 57,6 57,8 59,8 63,2 50 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1.000 1.250 1.600 2.000 2.500 3.150 4.000 5.000 75 Livello normalizzato R' (dB) Frequenza R' f 1/3 ottava (Hz) (dB) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la verifica in opera delle prestazioni acustiche • UNI EN ISO 140-5 (2000) • Permette di ottenere il valore dell’indice di valutazione dell’isolamento acustico D2m,nT,W di una parete esterna (con o senza serramenti) • La misura è un po’ più complessa della precedente, specie per facciate relative a piani superiori al primo • La misura è caratterizzata da un valore di riproducibilità di 3 dB (probabilità del 95% che due misure effettuate sulla stessa partizione differiscano meno di 3 dB) • È la verifica meno eseguita in caso di contenzioso tra acquirente e venditore (di solito il rumore proveniente dall’esterno disturba meno di quello proveniente dagli altri appartamenti) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia In te rvallo d elle fre qu en ze di rife rim e nto (IS O 71 7-1 ) C urva d ei va lori sp erim enta li (IS O 14 0-4 ) C urva d ei va lori d i riferim en to (IS O 7 17 -1) 70 60 55 50 45 40 35 33 30 25 20 Freq uenza f Indice di valutazione secondo norm a ISO 717-1: H z) D ls,2m ,nT ,w = 33 dB 5.000 4.000 3.150 2.500 2.000 1.600 1.250 800 1.000 630 500 400 315 250 200 160 125 10 80 15 100 15 ,1 14 ,6 26 ,5 27 ,2 24 ,5 28 ,6 22 ,6 26 ,6 29 ,5 35 ,1 34 ,2 37 ,8 35 ,0 34 ,0 31 ,2 27 ,8 31 ,2 32 ,0 34 ,1 39 ,0 42 ,0 63 50 63 80 1 00 1 25 1 60 2 00 2 50 3 15 4 00 5 00 6 30 8 00 1.00 0 1.25 0 1.60 0 2.00 0 2.50 0 3.15 0 4.00 0 5.00 0 65 50 R' 1/3 ottava (dB ) Livello normalizzato Dls,2m,nT (dB) F requenza f (H z) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Intervallo delle frequenze di riferim ento (IS O 717-2) C urva dei valori sperim entali C urva dei valori di riferim ento (IS O 717-2) 90 80 75 73 70 65 60 55 50 45 40 Frequenza f (H z) Indice di valutazione secondo la norma 717-2 L’n,w= 73 dB 5.000 4.000 3.150 2.500 2.000 1.600 1.250 800 1.000 630 500 400 315 250 200 160 125 30 80 35 100 48,4 54,2 57,1 58,8 65,7 63,1 63,0 63,2 64,8 64,6 65,3 64,6 66,0 65,7 64,7 65,9 68,2 67,8 65,8 62,6 58,0 63 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1.000 1.250 1.600 2.000 2.500 3.150 4.000 5.000 85 50 L 'n T 1/3 ottava (dB ) Livello normalizzato L'nT (dB) F requenza f (H z) Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la valutazione previsionale delle prestazioni acustiche • UNI EN 12354-1 (2002) • Permette di stimare l’indice di valutazione del potere fono-isolante, in opera, delle partizioni interne, sia verticali che orizzontali • Il calcolo è complesso e tiene conto sia del potere fonoisolante proprio della partizione che di tutte le “perdite” dovute alla trasmissione per via strutturale (attraverso le pareti laterali, il solaio ed il pavimento) • Il risultato dipende dalle caratteristiche geometriche degli ambienti, quindi una stessa partizione non fornisce gli stessi risultati in qualsiasi ambiente • La precisione del modello è caratterizzata, a livello teorico, da uno scarto tipo di 2 dB, quindi si ha il 90% di probabilità che il risultato reale sia compreso in ± 3,3 dB rispetto il valore di progetto Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la valutazione previsionale delle prestazioni acustiche • UNI EN 12354-2 (2002) • Permette di stimare l’indice di valutazione del livello del rumore di calpestio, in opera, delle partizioni orizzontali • Il calcolo è complesso e tiene conto delle caratteristiche: - strutturali del solaio, - elastiche del materiale resiliente, - di “perdita” per via strutturale. • Il risultato dipende enormemente dalla tipologia realizzativa della struttura (solaio, massetti, materiale resiliente, rivestimento, impianti tecnici sottopavimento), quindi non è possibile determinare una soluzione tipo valida sempre e comunque • La precisione del modello è caratterizzata, a livello teorico, da uno scarto tipo di 2 dB, quindi si ha il 90% di probabilità che il risultato reale sia compreso in ± 3,3 dB rispetto il valore di progetto Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Norme tecniche per la valutazione previsionale delle prestazioni acustiche UNI EN 12354-3 (2002) Permette di stimare l’indice di valutazione dell’isolamento acustico di facciata, in opera Il calcolo è abbastanza complesso e tiene conto delle caratteristiche: - dei singoli elementi che compongono la facciata (tamponamenti, finestre, porte, etc.) - geometriche dell’ambiente ricevente, - geometriche della facciata, - di “perdita” per via strutturale Il risultato dipende enormemente dal rapporto sup. vetrata / sup. murata, quindi il tipo di vetrocamera va determinato in funzione dell’ambiente La precisione del modello è caratterizzata, a livello teorico, da uno scarto tipo di 1,5 dB, quindi si ha il 90% di probabilità che il risultato reale sia compreso in ± 2,5 dB rispetto il valore di progetto Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Considerazioni sulle norme tecniche previsionali (serie 12354) • UNI EN 12354-1 (previsione di R’w) • La stima si rivela abbastanza attendibile per le partizioni che sono state maggiormente studiate a livello di ricerca, come le partizioni monolitiche “pesanti” e le partizioni doppie “leggere” • Non è molto attendibile se applicata a partizioni “fuori standard” • Per quanto sperimentato personalmente, la tendenza è quella di una sottostima dell’isolamento effettivo, soprattutto con le pareti in laterizio con doppio tavolato e intercapedine trattata con materiale fonoassorbente / fonoisolante Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Considerazioni sulle norme tecniche previsionali (serie 12354) • UNI EN 12354-2 (previsione di L’n,w) • La stima si rivela abbastanza attendibile per le partizioni che sono state maggiormente studiate a livello di ricerca nei Paesi Nordici, come i solai in CLS pieno • Non si è dimostrata molto attendibile se applicata alle partizioni orizzontali tradizionali italiane (solai in latero-cemento) • Per quanto sperimentato personalmente, la tendenza è quella di una sovrastima dell’isolamento effettivo, con conseguente mancato raggiungimento dei limiti normativi Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Considerazioni sulle norme tecniche previsionali (serie 12354) • UNI 8437 (1983) • • Classificazione delle pavimentazioni in base all’isolamento dal rumore di calpestio. In appendice sono riportati i seguenti valori di Lnw per solai di cemento armato monolitico: sp. 20 cm.: Lnw ≈ 78 dB sp. 25 cm.: Lnw ≈ 75 dB mentre per i solai in latero-cemento “… si può valutare, a parità di spessore totale, un incremento di Lnw da 7 a 10 dB”. Esempio • Solaio latero cemento 200 mm + 50 mm secondo la norma 12354-2: L’nw = 77 dB; secondo la norma UNI 8437: L’nw = 82-85 dB Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Esempio: Solaio di civile abitazione nudo: Solaio Bausta 200+40 mm Indice di valutazione secondo la norma 717-2 L’n,w= 86dB Teoria e legislazione nell’acustica edilizia Note sulle prove di laboratorio 1. Attenzione ad utilizzare i valori di prova come valori attesi per l’isolamento in opera! Le prove in laboratorio prevedono una realizzazione “perfetta” della partizione in prova e non sono soggette alle penalizzazioni dovute alla trasmissioni laterali 2. Attenzione alla serietà del laboratorio di prova: è capitato che lo stesso materiale, provato in due laboratori diversi, abbia fornito risultati con differenze di oltre 10 dB! 3. Attenzione al significato della prova: ad esempio la norma UNI EN ISO 140-8 indica esplicitamente, nella descrizione del campo di applicazione, che “non contiene nessuna disposizione che permetta di stimare l’efficacia di un rivestimento di pavimentazione posato in opera” continua Teoria e legislazione nell’acustica edilizia 4. - Attenzione alle condizioni di prova del laboratorio: - ci sono laboratori che effettuano una prova al giorno, quindi con intonaco (prove su pareti) o massetti (prove su solai) non stagionati; - inoltre, se la prova di calpestio viene fatta subito dopo la posa in opera, il materiale resiliente potrebbe non avere ancora raggiunto lo schiacciamento di regime; - ricordare che i risultati delle prove relative al livello di calpestio dipendono dal tipo solaio utilizzato per la prova, ed i solai in CLS realizzati nei laboratori rispondono in maniera diversa dai solai in laterocemento (o bausta, Unisol, etc) realizzati nell’edilizia Nel caso dei materiali anticalpestio, le prove più significative sono quelle relative alle caratteristiche intrinseche dei materiali (rigidità dinamica e resistenza allo schiacciamento) 5. alcuni laboratori effettuano le prove su campioni di 1 mq (contro gli almeno 10 mq previsti dalle norme); Parte II° Isolamento acustico degli edifici: Isolamento delle pareti (parte tecnica) Isolamento delle pareti Materiali fonoimpedenti per il rumore aereo • Nel caso del rumore aereo la caratteristica di fonoimpedenza di un materiale prende il nome di POTERE FONOISOLANTE • il P.F. rappresenta in sostanza l’abbattimento al rumore aereo di una partizione ed è rappresentato dal simbolo R, espresso in decibel (dB) • I materiali con buon potere fonoisolante sono in genere caratterizzati: • da masse superficiali elevate • da assenza di porosità • Anche il potere fonoisolante dipende dalla frequenza; è possibile esprimere con un unico valore il P.F. di un materiale, che è rappresentato dal simbolo RW e prende il nome di INDICE DI VALUTAZIONE del potere fonoisolante Sistemi di isolamento ambiente emittente ambiente ricevente potenza trasmessa per via aerea potenza dissipata potenza trasmessa in calore per via strutturale Isolamento delle pareti Rumori aerei Percorsi di propagazione del rumore aereo Differenza tra Potere Fonoisolante R e Potere Fonoisolante apparente R’ R=10lg (Lp1/1) R’= 10lg (Lp1/1+2+3+4) R≈R’ ? Isolamento delle pareti Legge della massa Incremento di 6 dB per ogni raddoppio della massa [kg/m2] Isolamento delle pareti • Legge di massa: relazione secondo la quale il potere fonoisolante di una struttura omogenea aumenta all’aumentare della massa della stessa • Per la stima del potere fonoisolante di una parete esistono varie relazioni empiriche, come ad esempio: RW = 37,5 log(M) - 42 (CEN M>150kg/m2) RW = 20 log(M) (IEN Galileo Ferraris 50kg/m2<M<400kg/m2) RW = 32.1 log(M) – 28.5 (Istituto normativo tedesco DIN M>150kg/m2) Massa superficiale Formula 150 250 350 CEN (M>150kg/m2) 39.6 47.9 53.4 IEN Galileo Ferrarsi(M>150kg/m2) 43.5 48.0 50.9 DIN (M>150kg/m2) 41.4 48.5 53.2 Isolamento delle pareti Esistono ulteriori relazioni empiriche per valutare l’indice del potere fonoisolante di elementi strutturali omogenei: Le formule sono di origine Austriaca (A) Francese (F) ed inglese (GB). (A) RW = 32,4 log(M) - 26 (M>100 kg/m2) (F) RW = 40 log(M) - 45 (50 kg/m2<M<400 kg/m2) (GB) RW = 21,65 log(M) - 2,3±1dB (M>50 kg/m2) Isolamento delle pareti Esempio Parete divisoria di civile abitazione: 1. Intonaco 15 mm 2. Tramezza in laterizio porizzato 250 mm 3. Intonaco 15 mm Isolamento delle pareti Strutture doppie Struttura composta da due o più componenti completamente desolidarizzati tra loro Pratica Teoria n R= ∑R i =1 i • • • • • Rreale << Rteorico Intercapedine Materiale fonoassorbente Desolidarizzazione Diversificazione delle masse e/o degli spessori dei componenti Isolamento delle pareti Esempio di rilievo in opera Parete divisoria di civile abitazione: 1. Intonaco 15 mm 2. Tramezza in laterizio da 120 mm 3. Rinzaffo 4. PLF 44 da 44 mm 5. Tramezza in laterizio da 80 mm 6. Intonaco 15 mm Sistema a doppia Parete termoacustico : Linea Confort Isolamento da intercapedine: Linea Confort Sistema a doppia Parete termoacustico : Linea Confort Isolamento da intercapedine: Linea Confort Facilità di posa Pannelli 2.90 mt Garanzia nei risultati (sormonto) Isolamento delle pareti Esempio di rilievo in opera Sistema a doppia Parete termoacustico : Isolamento da intercapedine: MIX AE M130 Isolamento da intercapedine:Fastick AE Isolamento delle pareti Esempio di rilievo in opera Isolamento da intercapedine: SILPET Isolamento da intercapedine: SILPUR Ristrutturazione Sistemi per rumore aereo Su Struttura In aderenza Su struttura Fast Wall Sil + fastick sil Risultati Parete da 8 cm intonacata da entrambi i lati: Rw= 38 dB Forato da 8+ fastick sil 4020 + fast wall sil Soluzione proposta : Rw= 54 dB Miglioramento di 16 dB Su struttura Fast Wall Sil + fastick sil Risultati Parete da 12 cm intonacata da entranbi i lati: Rw= 42 dB Soluzione proposta : RW= 56 dB Forato da 12+ fastick sil 4020 + fast wall sil Miglioramento di 14 dB In aderenza AEMIX M CC-G Porizzato da 8+ AEMIX M C-G + Lastra di cartongesso Miglioramento di 16 dB In aderenza AEMIX M CC-G da entrambi i lati Porizzato da 8+ AEMIX C-G + Lastra di cartongesso Miglioramento di 23 dB In aderenza ISOLNOISE AE CC-G Porizzato da 8+ ISOLNOISE AE + lastra di cartongesso Miglioramento di 13 dB In aderenza ISOLNOISE AE CC-G da entrambi i lati Porizzato da 8+ ISOLNOISE AE + lastra di cartongesso Miglioramento di 15 dB Sotto parquet incollato e rivestimento ceramico Novaflex Sil SR Come si procede alla posa? Preparazione dello strato di sottofondo Posizionamento della gomma Posa del nuovo rivestimento ∆Lnw=fino a 14 dB Sotto parquet incollato e rivestimento ceramico Attenuazione diretta Prove di posa in opera Sotto parquet incollato e rivestimento ceramico • Materiale con densità sufficientemente bassa tale da smorzare le vibrazioni dirette trasmesse dalla macchina a calpestio…… Novaflex Sil SR 5 mm di gomma riciclata densità 750 kg/m3 • …..ma anche abbastanza alta da resistere a carichi concentrati presenti sulle piastrelle Sotto parquet flottante SIL MIX PUR ∆Lnw= fino a 14 dB Controstruttura e doppia parete Indice di valutazione dell’incremento del potere fonoisolante degli strati • Se gli strati addizionali (rivestimenti murari, pavimenti galleggianti, controsoffitti) sono fissati ad una struttura (elemento di separazione), l’isolamento acustico per via aerea può essere migliorato a seconda della frequenza di risonanza f0 del sistema f 0 = 160 1 1 0 ,111 / d ' + ' m1 m 2 • Dove: d è la profondità dell’intercapedine espressa in metri. • il risultante incremento dell’indice di valutazione del potere fonoisolante quale risultato di uno strato addizionale può essere valutato dalla frequenza di risonanza in conformità con il prospetto sotto riportato. Controstruttura e doppia parete Indice di valutazione dell’incremento del potere fonoisolante degli strati • Per le strutture di base con un indice di valutazione del potere fonoisolante in opera da 20 dB ≤ Rw≤ 60 dB, il risultante incremento dell’indice di valutazione del potere fonoisolante quale risultato di uno strato addizionale può essere valutato dalla frequenza di risonanza in conformità con il prospetto sotto riportato. Controplaccaggio • Per elementi in cui lo strato di isolamento è fissato direttamente alla costruzione di base, la frequenza di risonanza f0 si calcola come segue f 0 = 160 1 1 S ' ' + ' m1 m 2 • Dove: s’ è la rigidità dinamica dello strato isolante m’1= è la massa per unità di superficie della struttura di base m’2= è la massa per unità di superficie dello strato addizionale • il risultante incremento dell’indice di valutazione del potere fonoisolante quale risultato di uno strato addizionale può essere valutato dalla frequenza di risonanza in conformità con il prospetto precedentemente illustrato Parte III° Isolamento acustico degli edifici: Isolamento dei solai (parte tecnica) Isolamento dei solai Livello di rumore di calpestio • Nel caso del rumore da calpestio il parametro che caratterizza la qualità di isolamento di un solaio è un livello sonoro (espresso in dB) • Tale livello sonoro è quello che si misura nella stanza sottostante il solaio, quando sopra di esso viene azionata una macchina che genera un rumore normalizzato (macchina da calpestio) • La qualità di una partizione orizzontale è tanto migliore quanto più basso è il livello di rumore da calpestio, rappresentato dal simbolo Li • Tale parametro dipende dalla frequenza; è possibile esprimerlo con un unico valore, che è rappresentato dal simbolo Ln,W e prende il nome di indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato Isolamento dei solai Rumori impattivi Lp 1 + Lp 2 = Lp Lp 2 Lp 1 Lp • Rumore da calpestio: livello di pressione sonora, misurato nell’ambiente disturbato quando il solaio viene sollecitato meccanicamente da un generatore di calpestio Isolamento dei solai Livello di calpestio di solai nudi dB Livello di calpestio teorico secondo la legge della massa 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 kg/mq • • • Massa del solaio Elasticità dei componenti Trasmissioni per fiancheggiamento Isolamento dei solai Esempio: Solaio di civile abitazione nudo: Solaio Bausta 200+40 mm •Indice di valutazione secondo la norma 717-2 •L’nw =86 dB Isolamento dei solai Pavimenti galleggianti • • • Interposizione di materiale resiliente tra pavimentazione e solaio nudo Scelta del materiale resiliente in funzione della massa del solaio e della pavimentazione Caratteristiche del materiale resiliente: • • • • • • • • Rigidità dinamica MN/m3 (Elasticità) Resistenza a compressione Alto coefficiente di smorzamento Assorbimento d’acqua Facilità di posa Imputrescibilità Resistenza meccanica Disconnessione tra pavimentazione e strutture verticali Teoria e legislazione nell’acustica edilizia UNI EN 29052-1 • Rigidità Dinamica • Rappresenta il rapporto tra la forza dinamica applicata perpendicolarmente sul provino e la variazione dinamica dello spessore del provino stesso: R.D. = F/∆d • Per i materiali anticalpestio viene utilizzata la rigidità dinamica per unità di superficie, indicata dal simbolo s’: s’ = F/(∆d*S) • E’ da notare che rigidità dinamica bassa significa in genere materiale con scadenti caratteristiche di resistenza allo schiacciamento Isolamento dei solai Materiali resilienti per il rumore da calpestio • Nel caso del rumore da calpestio un parametro rappresentativo del materiale è dato dalla sua “elasticità”, espressa dal valore di RIGIDITA’ DINAMICA e rappresentata dal simbolo s’ • Un materiale elastico permette una riduzione del rumore di calpestio che è tanto maggiore quanto più basso è il suo valore di R.D. (l’ordine di grandezza è quello delle decine) • il problema dei materiali per anticalpestio è che difficilmente la bassa R.D. si combina con una buona resistenza alla compressione • La misura della rigidità dinamica dei materiali, in laboratorio, è fatta in condizioni di idealità, ben diverse dalle condizioni di cantiere • Più il materiale è delicato e/o comprimibile, peggiori saranno le prestazioni in opera rispetto quelle ideali Isolamento dei solai Test di resistenza a compressione/1 Prova di resistenza a compressione DINAMICA secondo la DIN EN ISO 3386-2 Materiale Compressione Compressione Compressione Compressione Compressione 10% 20% 30% 40% 50% kPa t/m2 kPa t/m2 kPa t/m2 kPa t/m2 kPa t/m2 Pavigran Estra 158 15,8 372 37,2 701 70,1 1386 138,6 2691 269,1 Pavigran RC 251 25,1 532 53,2 849 84,9 1357 135,7 2358 235,8 Polietilene estruso 15 1,5 27 2,7 42 4,2 62 6,2 90 9 Polietilene reticolato 18 1,8 32 3,2 48 4,8 70 7 101 10 Isolamento dei solai Test di resistenza a compressione/2 Prova di resistenza a compressione STATICA secondo la EN 433:1994-11 Materiale Spessore Spessore iniziale Spessore misurato dopo 2,5 Impronta Impronta in mm sotto un misurato dopo 2,5 h sotto rimanente rimanente precarico di 3 h dal rilascio in schiacciamento in in mm in % 2 mm t/m mm Pavigran Estra 6 mm 5,47 1,45 5,27 0,20 3,7 Polietilene estruso 6 mm 2,53 0,17 0,64 1,89 74,7 Polietilene reticolato 3 mm 1,15 0,07 0,16 1,00 87,0 2 Lo spessore iniziale è stato misurato sotto un pre-carico di 30 kPa (circa 3 t/m ) La prova prosegue con l'applicazione di un carico di 5 MPa (circa 500 t/m2) Isolamento dei solai Coefficiente di Smorzamento • Un parametro finora trascurato e che invece spiega diversi fenomeni è il coefficiente di smorzamento • Tale parametro permette di giustificare prestazioni in opera, per l’isolamento al calpestio, superiori rispetto a quelle teoriche • La rigidità dinamica determina il valore di frequenza (frequenza di taglio) oltre la quale si ha una progressiva riduzione delle componenti del livello sonoro a frequenza più alta • Lo smorzamento determina invece la velocità con cui un impulso applicato al sistema (il solaio nel nostro caso) viene completamente assorbito Isolamento dei solai Coefficiente di Smorzamento • Quando un materiale viene sollecitato, anche con un solo impulso, inizia a vibrare; la durata e l’ampiezza della vibrazione, rappresentativa del suo comportamento, varia in funzione delle caratteristiche del materiale. • Quando applichiamo la macchina da calpestio al solaio in prova, se il materiale inserito nel solaio è caratterizzato da bassi valori di rigidità dinamica e bassi valori di smorzamento, il solaio si comporterà come un filtro in grado di attenuare notevolmente l’ampiezza dell’oscillazione trasmessa nell’ambiente sottostante, ma permetterà il proseguimento della stessa per tempi relativamente lunghi Isolamento dei solai Coefficiente di Smorzamento • Se il materiale inserito nel solaio è caratterizzato, oltre che da bassi valori di rigidità dinamica, anche da alti valori di smorzamento, il solaio si comporterà come un filtro in grado di attenuare notevolmente l’ampiezza dell’oscillazione trasmessa nell’ambiente sottostante, e contemporaneamente ridurrà la durata della vibrazione • I materiali con valore molto basso di rigidità dinamica (ad esempio i polietileni) sono in genere caratterizzati da valori del coefficiente di smorzamento molto bassi • Le gomme, pur essendo caratterizzate da valori di rigidità dinamica superiori rispetto a quelli di altri prodotti a bassa densità, possiedono valori del coefficiente di smorzamento molto elevati Isolamento dei solai Risposta ad una sequenza di impulsi di una partizione con materiale resiliente ad elevato smorzamento Generatore di impulsi (macchina da calpestio) Risposta del sistema Isolamento dei solai Risposta ad una sequenza di impulsi di una partizione con materiale resiliente a basso smorzamento Generatore di impulsi (macchina da calpestio) Risposta del sistema Isolamento dei solai In conclusione In relazione alle prove sinora effettuate, il coefficiente di smorzamento influisce sull’isolamento al rumore di calpestio in quanto “filtra” l’energia trasmessa dal solaio in corrispondenza di ognuno degli impulsi generati dalla macchina normalizzata di calpestio: maggiore è il valore del coefficiente di smorzamento e minore è l’energia (= rumore) che attraversa il solaio Isolamento dei solai Tabella riassuntiva Rigidità dinamica Coefficiente di smorzamento Compressione 50% Materiale 2 MN/mc (s') kPa Kg/cm Pavigran Estra 56/62 2691 26,91 elevato Pavigran RC 95/66 2358 23,58 elevato Polietilene estruso ≈15 90 0,9 basso Polietilene reticolato ≈18 100 1 basso Isolamento dei solai Calcolo semplificato Esempio: Solaio latero cemento 200+40 mm Massetto alleggerito 70 mm NOVAFLEX 5 mm Massetto sabbia cemento 60 mm Pavimentazione in ceramica 10 mm = 276 kg/m2 = 35 kg/m2 = 108 kg/m2 = 23 kg/m2 Ln,W= Ln,W(solaio nudo) - ∆Lw +K Per calcolare Ln,W(solaio nudo) ci serviamo della formula riportata nella UNI EN 12354-2: Ln,W(solaio nudo)=164-35log(m*/m’0) Con m’0=1kg/m2 ed m*=alla massa per unità di area di tutto il materiale che si trova al disotto del materiale isolante Nel nostro caso m* =(276+35)=311 kg/m2 Ln,W(solaio nudo)=77 dB+(1-2-3-4) dB=80 dB Isolamento dei solai Calcolo semplificato ∆Lw • Dal valore di Rigidità Dinamica del materiale anticalpestio è possibile stimare il miglioramento acustico dell’intero solaio: • La relazione utilizzata è: ∆Lw = 30 log(f/f0) +3 dB (con Massetto in calcestruzzo) ∆Lw = 40 log(f/f0) -3 dB (con Massetto a secco) dove: s' f 0 = 160 m' S‘ = 66 MN/m3 m‘= 131kg/m2 ∆Lw = 19 dB Ln,W= Ln,W(solaio nudo) _ ∆Lw = 61 dB Ricordare che i valori di laboratorio di Ln,W e ∆Lw valgono solo per strutture identiche a quelle testate in laboratorio! Isolamento dei solai Ipotesi di Lnw in rapporto al peso della struttura e alla rigidità dinamica del materiale Perdite Lnw del per Massa solaio trasm. inferiore* nudo Laterale (kg) (dB) (dB) 150 88 1 200 83 1 250 80 2 300 350 77 75 2 2 Lnw del solaio nudo, comprese Massa perdite superiore** laterali (dB) (kg) 70 90 89 120 150 70 90 84 120 150 70 90 82 120 150 70 90 79 120 150 70 90 77 120 150 Rigidità dinamica della guaina 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Miglioramento isolamento, Lnw del rispetto solaio solaio con nudo, ∆ Lw guaina (dB) (dB) 19 70 20 69 22 67 24 65 19 65 20 64 22 62 24 60 19 63 20 62 22 60 24 58 19 60 20 59 22 57 24 55 19 58 20 57 22 55 24 53 Rigidità dinamica della guaina 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 Miglioramento isolamento, Lnw del rispetto solaio solaio con nudo, ∆ Lw guaina (dB) (dB) 16 18 20 21 16 18 20 21 16 18 20 21 16 18 20 21 68 66 64 63 66 64 62 61 63 61 59 58 61 59 57 56 * per massa inferiore si intende il peso del solaio (pignatta+caldana) sotto il Pavigran ** per massa superiore si intende il massetto (in sabbia e cemento) sopra il Pavigran Esempio massetto da 70 mm ( 1800x0,07 ) = 126 kg/m2 Isolamento dei solai Esempio di rilievo in opera 1 Solaio di civile abitazione: Intonaco 10 mm • Solaio in laterocemento 200+40 mm • Massetto in CLS alleggerito 70/80 mm • Novaflex 3 mm • Massetto sabbia e cemento 50/60 mm • Pavimentazione in ceramica 10 mm • Indice di valutazione secondo la norma 717-2 L’n,w= 63 dB Isolamento dei solai Esempio di rilievo in opera 3 Solaio di civile abitazione: Intonaco 10 mm • Pignatte in laterizio forato da 180 mm • Caldana in CLS 40 mm • Impianti con sagomatura sugli stessi con malta • Novaflex 3+3 mm • Massetto sabbia e cemento compreso tra 20 e 80 mm • Rivestimento in parquet non incollato • Indice di valutazione secondo la norma 717-2 L’n,w= 58 Isolamento dei solai Esempio di rilievo in opera 2 Solaio di civile abitazione: Intonaco 10 mm • Pignatte in laterizio forato da 180 mm • Caldana in CLS 40 mm • Impianti con sagomatura sugli stessi con malta •ISOLNOISE 6 mm Massetto sabbia e cemento compreso tra 20 e 80 mm • Assenza di rivestimento • Indice di valutazione secondo la norma 717-2 L’n,w= 61 dB Isolamento dei solai Esempio: Isolamento dei solai Esempio: Parte IV° Isolamento acustico degli edifici: Tipologie costruttive, materiali isolanti ed accorgimenti di posa in opera Tipologie costruttive, materiali isolanti ed accorgimenti di posa in opera Miglioramento dell’isolamento di rumori impattivi Materiali anticalpestio Linea AETOLIA • Ecosilent over • Ecosilent under • Ecosilent gold • Isolnoise mm 6 • Isolnoise mm 10 • EUREKA 40 • EUREKA 50 Linea SIL+ • Novaflex 3-4-5 • Aesse 3000 • Aesse 3300 • Aesse 2200 • Mix Pur mm 5