L’acustica nella progettazione degli edifici

L’inquinamento acustico sta diventando una questione sempre più cruciale in quanto le nostre città sono affollate di strade, autostrade e traffico aereo. A causa della scarsità di terra, lo sviluppo intorno ad aree con un inquinamento acustico elevato è inevitabile per permettere l’aumento dell’attuale capienza abitativa. Ogni nuovo progetto in presenza di edifici esistenti deve essere valutato in relazione ai livelli sonori, considerando sia il rumore generato durante la costruzione, sia il rumore generato dalle sorgenti circostanti l’edificio. Edifici progettati male, o la sottostima dell’importanza della prestazione acustica dell’involucro edilizio, potrebbe ridurre il valore dell’immobile in futuro. Chiunque abbia vissuto vicino ad una strada trafficata sa che il benessere acustico è la chiave per la qualità di vita degli occupanti.

È necessario quindi valutare il tema acustico nelle prima fasi del progetto, con il fine di rispettare i requisiti richiesti da normativa, non basandosi solo su misurazioni direttamente in sito in un momento della costruzione in cui i costi per la potenziale risoluzione di un problema riscontrato sono ingenti.

I requisiti acustici per le costruzioni sono riportati nel decreto DPCM 5-12-1997. In tale regolamento sono indicati i requisiti per tutte le tipologie di edificio.


Requisiti acustici passivi degli edifici, dei loro componenti e degli impianti tecnologici

L’Organizzazione Mondiale della Sanità inoltre raccomanda degli obiettivi di livello massimo di rumore ambientale al momento dell’occupazione dello spazio dell’edificio, con lo scopo di fornire un livello di confort acustico in locali commerciali, e condizioni adeguate al riposo in edifici residenziali.

La tabella mostra i livelli sonori con esempi. Si noti che la nostra percezione di “quanto” è rumoroso qualcosa non è lineare, e un rumore di 70 dB ci appare il doppio più rumoroso di uno da 60 dB.

Altre richieste di requisiti possono arrivare dalle certificazioni BREEAM o LEED. Entrambe valutano la resistenza acustica e danno crediti se si superano i requisiti standard.

Prestazione acustica nell’involucro edilizio

La prestazione acustica delle pareti dell’edificio è determinata da tre fattori:

• Finestre, porte e altre aperture sono gli elementi deboli della facciata
• Le connessioni tra solaio e altri dettagli
• La facciata stessa ha la maggiore superficie esposta all’esterno

In termini di acustica della facciata possiamo considerare due criteri principali:

Assorbimento acustico e tempo di riverberazione: questi paramenti ci dicono quanto la facciata rifletta il suono. Questo dipende soprattutto dalle caratteristiche del materiale di finitura, il rivestimento, e il metodo di fissaggio della struttura. In altre parole, la riflessione del suono delle facciate, insieme alla forma dell’edificio, può moltiplicare l’effetto: il suono proveniente dalla strada “rimbalza” sulla parete e torna in strada, causando disturbo ai passanti.

Potere fonoisolante (isolamento acustico ai rumori aerei): in decibel [dB], misura quanto rumore proveniente dall’esterno viene bloccato dalle pareti.

L’isolamento acustico è descritto da due parametri:

DnT,w [dB]: indice di isolamento acustico normalizzato sul tempo di riverbero; è una misura in sito della resistenza acustica, viene misurata quando la costruzione della facciata è conclusa.
 
Rw(C; Ctr) [dB]: potere fonoisolante, è la prestazione di una partizione misurata in un laboratorio di prova, con correzioni (C; Ctr). Come il nome suggerisce, viene fatta la prova in laboratorio su un campione, in condizioni ideali; idealmente, il valore di DnT,w calcolato in situ rientra nel range dei valori con le correzioni, ad indicazione del fatto che la struttura è stata installata correttamente. Può essere effettuata per un singolo materiale (come cemento, mattone o legno), o per un’intera struttura, come un muro di calcestruzzo affiancato ad una facciata ventilata. Rw è uno dei principali parametri da considerare nelle fasi iniziali di un progetto per essere sicuri che DnT,w superi i requisiti in opera. 


Camera di prova con la facciata ventilate Hilti installata e pronta per i test Rw (C; Ctr).

La ricerca di Hilti della resistenza al suono delle facciate ventilate

Le facciate ventilate stanno acquisendo popolarità tra gli architetti e costruttori grazie a una serie di benefici, come l’efficienza termica, la longevità e un’enorme varietà di possibilità estetiche date dal pannello di finitura. La sua natura disomogenea rende difficoltoso una comprensione esaustiva della resistenza al suono, e a causa della complessità i suoi benefici sono spesso trascurati. È per questo che Hilti ha creato una partnership con i produttori di pannelli, produttori di isolanti, specialisti acustici e l’Università di Vienna, per partecipare ad un progetto con un obiettivo: quello di definire esattamente quanto i diversi tipi di rivestimento, isolamento e sottostruttura contribuiscano al raggiungimento dei requisiti acustici.
Nel corso del progetto Hilti ha testato diverse configurazioni secondo la EN ISO 10140-1;-2, e ha sviluppato degli strumenti matematici per calcolare il valore di Rw per ogni tipo di rivestimento e configurazione. Di seguito sono riportati i risultati.

ΔRw,direct [dB ] aumenta la resistenza al suono di una parete in calcestruzzo con una facciata ventilata rispetto ad una parete semplice


Esempio di un protocollo di misura con i risultati

Osservando ai risultati emergono diversi punti interessanti:

• La facciata ventilata con isolamento, sottostruttura e rivestimento esterno migliora sempre la resistenza acustica. Può sembrare ovvio, ma una facciata con sistema ETICS, secondo le linee guida ETA, se non testata, abbassa la resistenza di una parete di -8 dB. Test con lana minerale mostrano piccoli miglioramenti di 1-3 dB, mentre un isolante in EPS economico può addirittura abbassare la resistenza dell’intero muro!
• I miglioramenti della resistenza al suono del muro originale con facciata ventilata Hilti sono stati da 9 a 12 dB, a seconda del tipo di rivestimento e spessore di isolante.
• Rivestimenti più pesanti non sono sinonimi di un isolamento migliore. Possiamo immaginare che ad un certo punto la rigidezza della struttura prenda il sopravvento e inizia a svolgere un ruolo per la prestazione acustica.
• I punti più deboli della facciata nel suo insieme sono sempre finestre e porte (tra il range di Rw=35-45 dB) e le loro connessioni. Per avere una valutazione globale della resistenza, tutte le parti di facciata devono essere incluse in un modello di calcolo dettagliato.

 
Grazie a questi studi, ora Hilti può offrirti un calcolo di Rw (C;Ctr) con ogni tipo di rivestimento per il tuo progetto. Questo ti permette di valutare la prestazione acustica del progetto in anticipo, ed includere gli elementi nel modello BIM.

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