Slide ASTOLFI

#SCUOLE INNOVATIVE
PROGETTIAMO LA SCUOLA DEL FUTURO
Milano, 20 giugno 2016
Requisiti acustici per scuole innovative
Arianna Astolfi
Politecnico di Torino
Dipartimento Energia, gruppo TEBE
www.polito.it/tebe
Associazione Italiana di Acustica
Scuola materna
Per ottenere:
Buona comprensione
verbale
Scuola elementare
Università
Scuola secondaria
Limitato sforzo vocale
dell’insegnante
2
 Le parole dell’insegnante devono competere sia con il rumore che viene
dall’esterno dell’aula sia con quello generato all’interno
 Il rumore negli ambienti scolastici occupati è elevato a causa
dell’elevata riverberazione, ed è ancora più elevato nelle palestre e nelle
mense;
L’eccessiva «coda sonora» sonora maschera le sillabe che si susseguono
nel tempo, impedendo la chiara comprensione del parlato
3
Mole di letteratura sull’influenza del rumore su aspetti
cognitivi, educativi e dell’apprendimento
4
61
dBA
56
dBA
I bambini lavorano in silenzio
Una persona sta parlando
(bambino o adulto)
65
dBA
I bambini lavorano ai tavoli
77
dBA
Lavoro di gruppo e movimento
L’OMS fissa a 35 dB(A), LAeq, il massimo livello di rumore di fondo ammissibile
nelle aule scolastiche durante l’attività didattica (Noise in School, 2010)
5
Rumore esterno
bambini di 11 anni
Rumore interno
bambini di 11 anni
Classroom LA90 v KS2 English
score
100
KS2 English score %
KS2 Maths score %
LAmax v KS2 Maths - Haringey
80
60
40
20
20
40
60
80
100
110
100
90
80
70
60
50
40
40
45
50
55
60
65
dB LA90
dB LAmax
(Shield e Dockrell, 2004)
6
E’ definito come il tempo necessario affinché il livello sonoro in un punto
dell’ambiente decada di 60 dB, dall’istante di spegnimento di una sorgente sonora
che emette un segnale stazionario, e si indica come T60
Poiché è molto difficile in pratica ottenere un
decadimento di 60 dB, la misura viene effettuata
in genere su una porzione più limitata della coda
sonora (ad es. di 30 dB) ed il risultato è quindi
estrapolato a 60 dB.
L’OMS nelle aule scolastiche durante l’attività didattica, stabilisce che il tempo di
riverberazione non deve essere superiore a 0,6 s (Noise in School, 2010)
7
 Le vocali hanno più energia delle consonanti
 La coda riverberante di una sillaba «investe» le
sillabe che seguono
 Parte della parola viene «mascherata» e risulta
non più comprensibile
8
Gli insegnanti sono la categoria professionale maggiormente esposta ai
danni provocati dall’uso prolungato e sostenuto della propria voce in
ambienti non idonei (Bottalico e Astolfi, JASA 2012)
Il tempo di fonazione percentuale è superiore ad altre categorie
professionali
Quali conseguenze?
 Incremento di circa 0,7 dB del livello di voce per ogni incremento di
1 dB nel livello di rumore;
 Disturbi causati dal rumore e dalla riverberazione (mal di testa,
perdita di concentrazione, malessere generale, disturbi vocali, ecc.).
9
Indagine effettuata su 15 palestre, 3 piscine e 75 docenti di educazione fisica e istruttori
di nuoto (Maffei et al., 2009):
 I tempi di riverberazione raggiungono gli 8 s, con valori medi interno ai 3-4 s;
 I livelli sonori della voce degli insegnanti superano gli 80 dB(A);
 Il livello di esposizione settimanale al rumore supera i 75 dB(A) per l’80% degli
insegnanti e gli 80 dB(A) per il 25%.
10
L’intelligibilità della parola, ossia la percentuale di parole correttamente
comprese, non è quasi mai pari al 100%
(Astolfi et al. JASA, 2012; Prodi et al. JASA, 2010)
≈ 12%
11
 Effetti sull’acquisizione della lingua e sulla letto-scrittura, ritardi rispetto alle
competenze attese ed effetti cumulativi per i bambini più grandi;
 Vengono distolte l’attenzione e le risorse dal compito assegnato; effetti sui compiti più
strutturati (es. logico-matematici) e non abitudinari;
 A d > 6m si arriva, in condizioni avverse, a perdere anche il 50% della lezione;
 L’esposizione a condizioni avverse causa un crollo della motivazione dovuto alla
frustrazione subita nel seguire la lezione.
Dockrell e Shield, 2004; Crook e Langdon, 1974 ; RANCH Project, 2010
12
OMS
Stati Uniti
Regno Unito
Germania
Francia
 Opuscolo OMS, Ufficio Regionale per l’Europa , n. 38, Noise in
schools, 2001
 ANSI S12. 60, Acoustical performance criteria, design requirements,
and guidelines for schools, 2010
 Acoustic design of schools: performance standards, 2015,
Building Bulletin 93 (BB93)
 DIN 18041, Acoustical quality in small to medium-sized rooms,
2016
 Arrêté du 25 avril 2003 relatif à la limitation du bruit dans
les établissements d'enseignement
13
 Circolare 3150 del 22/05/67 “Criteri di valutazione e collaudo dei requisiti
acustici negli edifici scolastici”
 DM 18/12/75 “Norme tecniche aggiornate relative all’edilizia scolastica, ivi
compresi gli indici minimi di funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica, da
osservarsi nell’esecuzione di un’opera di edilizia scolastica”
Sostituito dalla legge dell’11/1/1996 n. 23
 DM 13/9/77 “Modificazione alle norme tecniche relative alla costruzione
degli edifici scolastici”
Abrogato dal DPR del 13/12/2010 n. 248
 DPCM 5/12/97 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”
14
» Il 02/02/2016 è entrata in vigore la legge “Disposizioni in materia ambientale per
promuovere misure di green economy e per il contenimento dell'uso eccessivo di
risorse naturali,” del 28 dicembre 2015, n. 221, pubblicata sulla GU n.13 del 18-12016.
» Il testo approvato stabilisce che, in attesa della individuazione in sede legislativa
regionale di “… specifiche norme tecniche per la progettazione esecutiva degli
interventi negli edifici scolastici...” sia imposto “… nelle gare d’appalto per
l’incremento dell’efficienza energetica delle scuole e comunque per la loro
ristrutturazione o costruzione, l’impiego di materiali e soluzioni progettuali
idonei al raggiungimento dei valori indicati per i descrittori acustici dalla
norma UNI 11367 e dalla norma UNI 11532.
» Le stesse norme UNI sono citate nel recente Piano Di Azione Nazionale Sul Green
Public Procurement (PANGPP), pubblicato sulla GU del 21/1/2016, sui criteri
ambientali minimi per l’affidamento di servizi di progettazione e lavori per la nuova
costruzione, ristrutturazione e manutenzione di edifici e per la gestione dei cantieri15
della pubblica amministrazione.
Valori ottimali del tempo
di riverberazione medio
fra 500 e 1000 Hz in
ambienti
adibiti al parlato e
ad attività sportiva
200 m3
2000 m3
16
AMBIENTE
Aule V=250 m3
Palestre
VALORE
RICHIESTO
INTERVALLO DI
FREQUENZA (Hz)
RIFERIMENTO NORMATIVO
T≤0,8 s
250 - 2000
D (DIN 18041)
T≤0,6 s
500 – 2000
UK (APS for PSPB)
0,4≤T≤0,8 s
500 – 2000
F (Arrêté 25/04/2003)
T≤0,6 s
500 – 2000
USA (ANSI S12.60)
T=0,8 (≤1,2) s
250 - 2000
I (UNI 11367 e UNI 11532)
T=1,7 s
250 - 2000
D (DIN 18041)
T≤2 s
500 – 2000
UK (APS for PSPB)
T≤2 s
500 – 2000
F (Arrêté 25/04/2003)
T=1,7 (≤2,2) s
250 - 2000
I (UNI 11367 e UNI 11532)
Valori medi di tempo di riverberazione richiesti per ambienti destinati ad attività didattica
non occupati, secondo diversi riferimenti normativi
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Rumorosità degli impianti:
R’w
L’n,w
R’w
R’w
R’w ≥ 50 dB
D 2m, nT, w
L’n,w ≤ 58 dB
•LASmax≤ 35 dB(A) per gli
impianti a funzionamento
discontinuo;
•LAeq ≤ 25 dB(A) per gli
impianti a funzionamento
continuo
D2m,nT,w≥ 48 dB
Per ciò che riguarda il tempo di riverberazione ottimale nelle aule scolastiche il decreto
rimanda alla Circ. del Ministero dei Lavori Pubblici N. 3150 del 22/05/1967
18
Requisiti di fonoisolamento
per ospedali, case di cura e scuole
Prestazione di base
Prestazione
superiore
Isolamento acustico di facciata normalizzato, D2m,nT,w [dB]
≥ 38
≥ 43
Potere fonoisolante apparente fra diverse unità immobiliari, R’w [dB]
≥ 50
≥ 56
Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato, fra diverse unità
immobiliari, Ln’w [dB]
≤ 63
≤ 53
Livello sonoro corretto immesso da impianti a funzionamento
continuo diversi da quello di installazione, Lic [dB(A)]
≤ 32
≤ 28
Livello sonoro massimo corretto immesso da impianti a
funzionamento discontinuo diversi da quello di installazione, Lid
[dB(A)]
≤ 39
≤ 34
Isolamento acustico normalizzato di partizioni fra ambienti
sovrapposti della stessa unità immobiliare, DnT,w [dB]
≥ 50
≥ 55
Isolamento acustico normalizzato di partizioni fra ambienti adiacenti
della stessa unità immobiliare, DnT,w [dB]
≥ 45
≥ 50
Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato fra ambienti
sovrapposti della stessa unità immobiliari, Ln’w [dB]
≤ 63
≤ 53
» Rumore esterno ≤ 60 dB(A),
(se ≤ 70 dB(A) solo con
forte isolamento acustico di
facciata)
» Aree gioco ≤ 55 dB(A)
» Aree per insegnamento
esterno ≤ 50 dB(A)
» Con un livello ≤ 45 dB(A)
nessun intervento di
protezione acustica esterno
In Italia, i livello sonoro ritenuto accettabile per l’insediamento di nuovi edifici scolastici
è di 50 dB(A) durante il giorno, come livello equivalente per l’intero periodo diurno dalle20
ore 6 alle ore 22. È necessaria una valutazione di CLIMA ACUSTICO.
21
Ideali per proteggere:
•
•
•
•
Aree a fruizione pedonale
Aree per attività all’aperto
Piste ciclabili
Edifici fino al primo piano
Meno efficaci per i rumori a bassa frequenza (veicoli pesanti)
I ricettori guadagnano dai 3-4 dB ai 7-10 dB
22
AREA ACUSTICAMENTE
PROTETTA
AULE SCOLASTICHE
LOCALI DI SERVIZIO
SORGENTI DI RUMORE
(strada ad elevato traffico)
attività umane, ferrovie, ecc…)
23
Zone a traffico limitato
Accesso e sosta consentiti solo a
specifiche categorie di utenti
Potenziamento del trasporto pubblico
Diminuzione della velocità dei veicoli
Potenziamento dei percorsi
pedonali e ciclabili
Pavimentazioni stradali adeguate
Differenziazione degli accessi
Navette e scuolabus a bassa
emissione sonora
Percorsi tortuosi ma fluidi e
rotatorie al posto di semafori.
Evitare i cordoli trasversali
Percorsi pedonali e ciclabili protetti
per ridurre l’afflusso di veicoli
Superfici drenanti fonoassorbenti.
Evitare quelle rugose
Separazione degli ingressi tra studenti
visitatori o personale scolastico
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SERRAMENTO (E
CONTROSERRAMENTO)
DI CONFINE TRA GLI AMBIENTI
INTERNO
ED ESTERNO.
MURATURA ESTERNA DI INVOLUCRO
TRA GLI AMBIENTI INTERNO ED
ESTERNO
PARTICOLARE D
760
660
PARTICOLARE H
20
20
780
780
AULA
AULA
644
(altezza 280 cm)
SOLAIO DI PARTIZIONE
ORIZZONTALE TRA AULE
SOVRAPPOSTE
PARTICOLARE C
PARTIZIONE VERTICALE
INTERNA TRA AULA E AULA
PARTICOLARE A
PORTA INTERNA TRA AULA E
CORRIDOIO.
20
PARTICOLARE E
PARTIZIONE VERTICALE
INTERNO TRA AULA E
CORRIDOIO
PARTICOLARE B
ELEMENTO DI
PARTIZIONE
ORIZZONTALE:
SOLAIO
ELEMENTO DI
FACCIATA
ELEMENTO DI PARTIZIONE
INTERNA VERTICALE:
TRAMEZZO, PARETE TRA AULA E
CORRIDOIO
26
» Armonizzazione delle soluzioni termiche ed acustiche per la facciata
» Necessità di serramenti idonei (sono solitamente la parte debole della facciata ed ancor
più delicata se vuole integrare la ventilazione)
» Protezione della copertura dal rumore della pioggia
(Adattato da: BB93)
27
Le finestre e i cassonetti degli avvolgibili sono i maggiori responsabili del rumore
proveniente dall’esterno. Per ottenere buoni risultati si devono migliorare le caratteristiche
del VETRO, del SERRAMENTO, del SOTTOFINESTRA e delle BOCCHETTE DI AERAZIONE
•
L’impiego di vetri camera stratificati migliora le
prestazioni fonoisolanti
•
L’intercapedine tra i due vetri deve essere la maggiore
possibile
•
I vetri devono essere montati su telai separati e tenuti
da guarnizioni smorzanti in gomma
La tenuta all’aria è un buon sistema per
migliorare il fonoisolamento. La classe 4 e
Le lastre di vetro devono essere di spessore
A4 sono le migliori
differenziato
28
•
Pavimento sopraelevato e
disaccoppiato
Solaio del piano
superiore
Superficie calpestabile
resiliente
Controsoffitto : eventuale trattamento
fonoassorbente aggiunto
Giunto elastico
(con guaina interna)
in neoprene
25
Bordatura in
neoprene
Cornice
in legno
2 2.5 5
Lana di vetro
Cartongesso
Fiberform
Giunto
(ancoraggio fiberform)
Feltro
Pannelli
Placcaggio
Immotus
R+
o controparete
Profilato
di sostegno
Tinteggiatura
30
A
R
R
A
R
A
R
• Con semplici superfici orientate si può
migliorare molto la propagazione, specie verso
le zone più lontane
A
R
• Movimentare il profilo aiuta la diffusione
del suono ed evita gli echi ripetuti e le
concentrazioni
(Adattato da: DIN 41089)
32
‘In classe c’è sempre molto caos e
devo alzare la voce per farmi sentire
dagli alunni’
ante-operam
‘Ho bisogno di almeno mezza giornata per
recuperare completamente la voce, perché
in aula rimbombano molto i suoni e la voce’
T30 = 1,3 s
‘Dopo una giornata lavorativa ho
bisogno di stare in silenzio per un
po’ così da recuperare la voce e far
passare il bruciore alla gola che
spesso si presenta’
33
post-operam
‘Non c’è più il rimbombo di prima, e
anche il rumore di fondo si è attenuato
molto: gli alunni hanno un comportamento
diverso e fanno meno baccano’
‘I mal di testa che avevo a fine giornata
prima del trattamento acustico delle aule
sono notevolmente diminuiti’
‘Noto di dover sforzare molto meno la mia
voce per farmi capire dagli alunni’
T30 = 0,6 s
34
CORRIDOI
MENSE
PALESTRE
 La legislazione acustica per gli edifici scolastici è stata
recentemente oggetto di revisione;
 Le nuove norme sull’acustica degli edifici scolastici
indicano prestazioni più performanti, in linea con gli
standard più evoluti;
 È richiesta maggiore omogeneizzazione fra le diverse
norme;
 L’A.I.A. è partner tecnico della Struttura di Missione per
l’edilizia scolastica: si ritiene strategica l’elaborazione di
linee guida a supporto della progettazione.
Grazie per l’attenzione!
[email protected]
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