Slide ASTOLFI
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#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 17 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 24 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] 40