PROTEZIONE ACUSTICA
DEGLI EDIFICI
(articolo tratto dalla
rivista Unificazione & Certificazione)
Rumore e qualità della vita
La qualità della vita condiziona, sempre più, le dinamiche
dell'economia.
L'inquinamento da rumore e l'interferenza che si materializza in
termini di disturbo da rumore, sono parametri determinanti nella definizione
della qualità ambientale; un'unità abitativa o un ufficio inseriti in un
ambiente rumoroso sono meno appetibili e quindi il rumore diviene un parametro
incidente sulla quotazione di mercato degli immobili. Non sempre però è facile
riuscire a valutare la rumorosità caratteristica e potenziale di un'unità
immobiliare per la quale si potrebbe avere interesse.
Fattori palesi ed evidenti, come per esempio il rumore da mezzi di
trasporto, da insediamenti industriali o commerciali, si accompagnano spesso ad
altri nascosti e subdoli, come per esempio il rumore da locali pubblici con i
quali bisogna poi fare i conti, quando ormai è tardi per fare marcia indietro.
Per l'acquirente, il punto di non ritorno è spesso l'atto di
compravendita.
Vi sono poi i "fattori celati" collegati alle tecniche
costruttive utilizzate dalle imprese: in questi casi l'apprezzamento non è
assolutamente agevole e spesso conviene ricorrere alla valutazione da parte di
veri esperti.
Non basta quindi verificare se l'immobile ha i doppi vetri per avere
la certezza di abitare un ambiente silenzioso. Così serve verificare, oltre al
buon isolamento delle facciate, intese come insieme di elementi di tamponamento
e di elementi finestrati complessi:
- l'isolamento acustico dei divisori verticali ed orizzontali
attraverso l'inserzione di materiali acusticamente performanti o soluzioni
tecniche di equivalente valenza,
- l'isolamento al calpestio delle solette attraverso pavimenti
galleggianti o soluzioni analoghe,
- il basso livello di emissione degli impianti sanitari attraverso
la posa svincolata dei componenti o la scelta di soluzioni a basso rumore
intrinseco,.
- il rumore degli impianti di servizio quali ascensore,
riscaldamento,autoclavi, ecc..
In altri termini sarebbe auspicabile un "certificato di qualità
acustica" dell'ambiente e dell'immobile.
Nel contesto della Legge n. 447 "Legge quadro sull'inquinamento
acustico", all'art 8 il legislatore fa intravedere la volontà di attivare
questa iniziativa di certificazione ambientale, introducendo la valutazione del
clima acustico oltre alla previsione e valutazione dell'impatto acustico con
riferimento a gran numero di tipologie di attività ed anche in riferimento ai
requisiti degli edifici. Una panoramica completa delle normative cogenti
applicabili è riportata nel sito Internet: wwwacustica.it/lettureacustica.htm
Verifiche sperimentali e metodi di calcolo dell'isolamento acustico
Anche se nel DPCM 05-12-97 "Determinazione dei requisiti
acustici passivi degli edifici" sono riportate delle inesattezze in
relazione ad alcuni riferimenti normativi, è bene ricordare che sono
disponibili ed attualizzate tutte le norme utili alla esecuzione di collaudi e
verifiche dell'isolamento acustico sia in opera che in laboratorio. Le norme
della serie UNI EN ISO 140, se correttamente applicate e poste in relazione
alle UNI EN ISO 717, consentono di svolgere tutte le verifiche richieste dal
DPCM stesso e, quindi, porre a disposizione dell'acquirente la certificazione
di conformità dell'edificio ai requisiti richiesti in funzione dell'utilizzo.
Se è vero che i proverbi rappresentano la "sapienza dei
popoli", a questo punto è utile citarne uno molto famoso, che ben si
adatta all'importanza della progettazione in campo acustico del nuovo edificio
e di consistenti ristrutturazioni: "Chi ben comincia è a metà dell'opera".
È dunque in fase di progettazione che si rende possibile e prende
forma la vera protezione contro i rumori esterni ed interni all'edificio. La
fase di progetto è momento topico nel processo edilizio: l'intervento a priori,
consentendo di allargare il campo delle scelte operative e sui materiali,
consente anche un consistente contenimento dei costi.
La progettazione acustica dell'edificio dovrà quindi essere
"guidata" considerando prima di tutto l'edificio come blocco da
difendere dal rumore intrusivo dell'ambiente esterno esteso (progettazione
urbanistica, collocazione del fabbricato, distribuzione dei locali in rla-zione
alla destinazione d'uso, isolamento della facciata e di elementi di facciata).
L'edificio va poi scomposto nelle unità singole a cui dare difesa reciproca dal
rumore intrusivo generato presso le contigue unità (distribuzione delle unità
abitative con correlazione delle destinazioni d'uso dei locali, isolamento
delle partizioni verticali ed orizzontali, isolamento al calpestio, limitazione
del rumore idraulico ed impiantistico) ed, in ultimo, il rumore proprio delle
singole unità va reso in condizioni di accettabilità per il rispettivo utente
(limitazione del rumore idraulico ed impiantisti-co interno al locale in uso,
ecc.). Allo scopo UNI ha ormai concluso un lavoro che si propone come linee
guida per il calcolo di progetto e di verifica acustica (progetto codice
U20000780). Tale lavoro, partito come norma raccomandata che avrebbe dovuto
completare la serie EN 12354, in fase di recepimento, con apporto di contributi
tecnici interessanti proprio al fine del progettare in campo acustico, ha
subito, in itinere, adeguamenti d'impostazione per cui è stato deciso di
proporlo come manuale tecnico. Tale manuale riprende il modello di calcolo della
EN 12354-1 da applicare per un'adeguata progettazione dell'edifico da un punto
di vista acustico; elencate le grandezze necessarie poste a base del modello di
calcolo, guida alla ricerca di soluzioni tecniche ed alla considerazione degli
elementi costruttivi per la valutazione delle rese acustiche, proponendo
l'utilizzo, anche se per ora in modo parziale, di valori ottenuti da
misurazioni in laboratorio per giungere alla previsione del risultato acustico
di un edificio nel suo complesso.
Protezione contro i rumori esterni
all'edificio
I primi approcci al problema della protezione dell'edificio vanno
ricercati nella pianificazione urbanistica che dovrebbe trovare corroborante
supporto nella oculata suddivisione acustica del territorio (zonizzazione).
Le scelte edificatorie dovranno pre-liminarmente porre attenzione
alle destinazioni d'uso delle aree anche se la compromissione del territorio è
tale da far considerare la quasi totale impossibilità di trovare aree che non
siano a contatto con destinazioni "ambientalmente incompatibili".
Entrando un po' nel dettaglio, i rumori aerei provenienti
dall'esterno dell'edificio sono essenzialmente rumori emessi da traffico in
genere ma possono provenire anche da luoghi di lavoro e di intrattenimento
(compreso gli stadi).
Considerato che, per decreto, è fissato il requisito minimo del
livello d'isolamento di facciata, è evidente che la prima opzione da attivare è
quella che si riferisce alla scelta della zona e del terreno su cui edificare,
anche in relazione alla tipologia della destinazione d'uso dell'edificio.
Su questo punto è bene dire che è opportuno optare per destinazioni
univoche e non miste: le esigenze di unità destinate ad abitazione sono diverse
dalle unità destinate ad uffici e questo
è evidente.
Ulteriore riduzione si ottiene con l'inserimento di barriere
antirumore: muri fonoassorbenti, ammassi di terra, strutture lignee o
metalliche, ecc. realizzano ostacoli alla propa-gazione del rumore e
raggiungono lo scopo di ridurre l'incidenza di questo sulla facciata
dell'edificIo.
l'isolamento effettivo dell'elemento di facciata ai rumori aerei
esterni è condizionato da una molteplicità di fattori e dipende essenzialmente
da: trasmissioni dirette attraverso:
- gli elementi di muratura costi-tuente la facciata,
- le riduzioni di sezione per incassi e passaggi impiantistici,
- gli elementi di finestra (infisso + telaio + vetro),
- trasmissioni laterali attraverso giunti degli elementi di
separazio-ne verticali o orizzontali con la facciata,
- trasmissioni parassite attraverso prese d'aria, cassonetti delle
tapparelle, difetti e carenze di sigillatura tra i vari componenti,
- volume dei locali riceventi,
- qualità e quantità del materiale fonoassorbente presente nei
locali riceventi.
È dunque importante operare scelte che consentano di poter disporre
di buone rese, tutte pres-soché allineate, per tutti gli elementi componenti:
la scarsa resa di isolamento acustico di una finestra o del cassonetto di una
tapparella, ad esempio, possono ridurre di molto l'isolamento acustico
dell'elemento di facciata.
Protezione dai rumori interni all'edificio
Il rumore immesso è quello generato dalla e nella unità abitativa
confinante oltre che il comfort acustico nei confronti del rumore generato
nella stessa unità l'edificio ha strutture in comune che dividono le unità
abitative: pareti divisorie, soffitti e solai.
Per questi ultimi, oltre al problema dell'isolamento del rumore da
impatto, esiste ed è molto sentito, il problema dell'isolamento del rumore
aereo.
Anche per il contenimento del rumore così detto interno all'edificio
si possono, anzi si debbono adottare soluzioni di localizzazione ed
allineamento dei locali che hanno determinate caratteristiche.
Così l'allineamento verticale dei locali così detti
"umidi" (bagni, cucine) contribuirà a contenere l'incidenza del
rumore impiantistico, mentre l'accostamento orizzontale e l'allontanamento da
locali di riposo, ridurrà le necessità di incremento di isolamento per le
partizioni verticali comuni tra le due diverse ed acusticamente incompatibili
destinazioni.
Così la collocazione degli spazi e dei locali di disimpegno
(ingressi, corridoi, anticamere) interposti a "barriera" tra gli
impianti, strutture e locali di servizio condominiali (scale, ascensori, vani
tecnici, box, cantine) e le camere destinate al riposo, ridurrà la necessità di
spingere sull'isolamento delle pareti.
A ben vedere anche per queste applicazioni l'isolamento effettivo ai
rumori aerei trasmessi, dell'elemento di separazione, è condizionato da una
molteplicità di fattori analoghi a quelli degli elementi di facciata.
È dunque ancora importante operare scelte, tutte pressoché
allineate, per tutti gli elementi componenti, optando per quei sistemi
costruttivi che meglio si adattano alle scelte di collocazione dei locali che
si sono operate a monte in fase di progetto. Così, è del tutto inutile optare
per una parete di tamponamento in laterizio che abbia indice di valutazione di
isolamento elevato quando non si sono verificate efficienza dei giunti,
esistenza di ponti acustici, presenza contemporanea di tracce o di prese di
corrente incastonate sui due versanti della parete.
Il risultato espresso come potere fonoisolante apparente (R'"
in dB) non sarà adeguato alle attese e certamente non adeguato alla imposizione
della disposizione che è tutt'altro che facile da ottenere soprattutto se si
considera che è riferito alla verifica del risultato in campo cioè con opera
finita.
Per le pareti in laterizio, soluzioni a secco o miste, porte, vetri,
ecc., la bibliografia e le schede tecniche mettono a disposizione numerose
soluzioni con le rispettive rese acustiche espresse in funzione dei vari
parametri di riferimento scelti. Purtroppo, inoltre, il dato tecnico riportato
in bibliografia o certificato è dato riferibile alla prova in laboratorio, cioè
in condizioni ottimali; ancora, se gli indici "R" ed "R'"
si differenziano per un semplice "apice", le differenze sono
sostanziali e spesso inducono in errore.
Per le partizioni orizzontali l'isolamento acustico aereo è ancor
più legato a fattori strutturali e dimensionali che ne influenzano le rese:
- luce e spessore dell'intero solaio, disposizione dell'orditura,
- dimensione delle lastre in calcestruzzo ed impiego di laterizio o
di polistirolo,
- nel caso di solaio in travetti a traliccio e laterizio, lo
spessore della soletta (a cui è legato l'incremento della massa),
- incidenza e passo degli alleggerimenti,
- consistenza e tipologia della soletta e finitura del pavimento.
Detto dell'isolamento aereo, per la partizione orizzontale si dovrà
porre attenzione alla protezione contro i rumori da impatto che riduttivamente
vengono legati al concetto del "calpestio" ma che nella realtà
riguardano anche gli impatti da caduta di oggetti ed impatti dovuti a carenze
su componenti impiantistici.
Per il contenimento del rumore da impatto si ricorre, in genere, a
strutture svincolate che realizzano soluzioni di continuità atte a rendere il
pavimento "galleggiante".
Ovviamente ogni realizzazione presenta dei pro e dei contro e quindi
l'elenco non può avere pretese esaustive.
La qualità acustica degli accessori non va mai trascurata, anche
quando questi hanno installazione interna.
Portoncini di ingresso e porte interne possono riservare sorprese
soprattutto per quanto riguarda le tenute perimetrali.
Le scelte vanno sempre fatte tenendo presente il grado di isolamento
desiderato e queste scelte vanno tassativamente operate in fase di progetto: a
lavoro compiuto, ad appartamento pronto per la consegna, si potrebbero avere
amare sorprese alle quali non è più possibile porre rimedio.
Rumore e ambienti chiusi: la UNI 10844 sulle capacità di
fonoassorbimento degli ambienti chiusi
Il rumore è tra le forme di energia più subdole e dannose: subdola
perché non si "vede", non "pesa" e non "odora",
dannosa perché non lede soltanto l'organo dell'udito ma, e per qualche verso
forse persino con maggiori danni, rischia di danneggiare anche il sistema
neuro-vegetativo: spesso il nostro nervosismo, o il mal di testa, o la cattiva
digestione, hanno proprio questa origine per molti insospettata.
Stare tra la gente allo stadio o a ballare in discoteca è una scelta
e, come tale, è senza dubbio piacevole per chi la fa: in quei momenti, anzi, il
boato per un goal o il ritmo assordante di un basso e di una batteria sono
proprio il motivo della nostra presenza in quel posto e, di conseguenza,
nessuno pensa ai rischi reali che sta correndo, malgrado l'intensità dei
segnali.
Ma anche la goccia del lavandino che perde nel cuore della notte,
che è irritante e ci leva il sonno, risulta in qualche misura dannosa, malgrado
la sua emissione sia enormemente più bassa, in termini di energia, non solo
della discoteca, ma anche del televisore acceso che magari, al contrario, il
sonno ce lo concilia.
È evidente quindi che i valori dell'intensità legati ai rischi di
danno non sono assoluti e che, mentre per alcune attività, sia lavorative che
di svago, si possono tollerare alcuni livelli, per altre un buon comfort
acustico diventa determinante pensiamo ad un ospedale o anche al ristorante
dove si va per fare due chiacchiere mentre si mangia e invece a volte si deve
strillare per scambiarsi due parole.
Proprio con questo criterio, e cioè il rapporto tra livello di
rumore ed attività svolta, il legislatore ha provveduto a definire alcuni
valori, sia diurni che notturni, sia durante le attività lavorative che nel
periodo di svago e di riposo, al di sopra dei quali esiste l'obbligo di
provvedere alla riduzione della rumorosità.
Tra le altre leggi su questa materia segnaliamo:
- il Decreto Legislativo 15 agosto 1991 n. 277 "Attuazione
delle direttive CEE in materia di protezione dei lavoratori contro i rischi
derivanti da esposizione ad agenti chimici, fisici e biologici durante il
lavoro" che stabilisce i valori massimi di energia a cui può essere
sottoposto un lavoratore durante tutto l'arco di permanenza sul posto di lavoro
e tutti gli adempimenti relativi;
- la Legge 26 ottobre 1995
n. 447 "Legge quadro sull'inquinamento acustico", che regola il
rumore su tutto il territorio nazionale e definisce, tra l'altro, 6 diverse
aree con criteri acustici, stabilendone i livelli massimi di rumorosità
ammessi.
Negli spazi aperti ben poco si può fare per risolvere questo
problema, in quanto l'energia che ci investe è generalmente tutta proveniente
in modo diretto dalle varie sorgenti che ci sono vicine, per cui le soluzioni
possibili sarebbero "spegnere" le sorgenti o ridurne le emissioni o
allontanarci, quando possibile, da esse. Negli ambienti chiusi invece la tecnica
ci mette a disposizione molti e diversi sistemi che ci consentono di migliorare
sensibilmente la situazione. In questi casi, infatti, una buona parte
dell'energia disturbante è di tipo indiretto; proviene cioè dalle varie
riflessioni che il segnale subisce per effetto degli urti sulle superfici
rigide dell'ambiente ospite.
Cambiando tipo di superficie si rende l'urto meno conservativo e, di
conseguenza, l'ambiente più fonoassorbente.
La fonoassorbenza è legata alla porosità, ma anche a spessore e
massa e quindi alla capacità di vibrare dei materiali utilizzati; oltre a
questo è importante, e molto spesso determinante, anche dove e come installare
questi materiali. Aggiungiamo anche che i vari materiali devono, in funzione
della loro destinazione d'uso, rispondere anche ad altri requisiti, spesso
ugualmente importanti perché riguardano la reazione al fuoco e la compatibilità
con la loro destinazione. Fino a qualche anno fa il mercato offriva solamente
una gamma di prodotti, a basso costo e derivati generalmente da fibre minerali
o vegetali; se pur validi acusticamente, avevano però controindicazioni tali da
renderli inutilizzabili o molto poco efficienti in alcune particolari
condizioni di utilizzo, come quello alimentare o farmaceutico.
Oggi le fibre sintetiche hanno permesso la nascita di nuovi prodotti
che possono rispondere positivamente ad ogni esigenza tecnica e si prestano a
evoluzioni e miglioramenti in accoppiata con materiali diversi; grazie a
questo, il loro sempre maggiore uso ne sta anche abbassando sensibilmente i
prezzi di acquisto.
Anche nel settore dell'acustica, soprattutto oggi che la Valutazione
di Impatto Acustico è indispensabile a norma di legge (la già citata Legge
Quadro) per iniziare qualunque nuova attività, la prevenzione è senza dubbio la
strada più efficace ed economica:
- efficace perché consente di non incorrere in errori irreparabili,
come l'errato posizionamento delle sorgenti oppure le controproducenti
dimensioni fisiche del locale ospite,
- economica perché indirizza im-ediatamente l'acquisto dei materiali
di finitura verso prodotti idonei e permette la loro posa in opera nel modo più
razionale ed economico perché effettuato insieme agli altri impianti tecnici.
Questo discorso di prevenzione diventa a maggior ragione indispensabile per
quegli ambienti, come i teatri, gli auditorium o le sale di registrazione, che
necessitano non solo di una giusta distribuzione dei livelli di pressione
sonora, ma anche di un'elevata qualità dei segnali.
Anche nel caso di strutture già esistenti, pur con alcune
limitazioni generalmente legate ai costi, sono ottenibili risultati più che
soddisfacenti. Rispetto alla situazione sulla carta si ha il vantaggio di poter
conoscere in modo sperimentale la situazione di partenza, potendo di conseguenza
definire meglio gli obiettivi del nostro intervento.
La progettazione deve essere in ogni caso il primo passo verso la
soluzione del problema specifico: per conoscere la situazione acustica è
opportuno, se non quasi sempre indispensabile, l'utilizzo di una sorgente
campione, che è l'unica in grado di fornire tutte le informazioni necessarie e
di assicurare la riproducibilità del segnale per la verifica post operam.
In ambito UNI, su proposta della Commissione Acustica, si è
provveduto a emanare la UNI 10844:1999 "Acustica - Determinazione della
capacità di fonoassorbimento degli ambienti chiusi" che regolamenta
proprio questa delicata fase di verifica delle caratteristiche acustiche degli
ambienti chiusi. Volutamente tale norma, pur nel rispetto del rigore
scientifico, è di facile applicazione e non necessita di strumentazioni
particolarmente sofisticate.
Sono stati definiti due diversi metodi di prova, la cui scelta
dipende dalla forma geometrica degli ambienti da controllare.
- Per ambienti di forma compatta (cioè con le tre dimensioni
paragonabili tra di loro) si suggerisce la misurazione del tempo di
riverberazione, e cioè il tempo in cui l'energia acustica si riduce di una
certa quantità nota; in tal modo si individua il valore del "coefficiente
di assorbimento di Sabine". Tale metodo si applica con una delle tre
possibili metodologie:
1. interruzione del segnale generato da una sorgente stazionaria,
2. eccitazione dell'ambiente con una sorgente impulsiva,
3. eccitazione dell'ambiente con un segnale pseudo casuale.
- Per gli altri casi si suggerisce invece la misurazione del
decadimento dell'energia all'aumento della distanza dalla sorgente, e cioè di
quanto si riduce un segnale allontanandosi dal suo punto di origine; in questo
caso si individua il valore del "coefficiente di assorbimento reale".
Anche in questo caso il metodo può essere applicato con due varanti:
1. eccitazione dell'ambiente con una sorgente stazionaria,
2. eccitazione dell'ambiente con un segnale pseudo casuale.
I due coefficienti non sono direttamente confrontabili tra di loro
in quanto il primo è una grandezza empirica il cui valore tende all'infinito,
mentre il secondo è una grandezza reale compresa tra O e 1: esiste comunque una
formula di conversione. Occorre evidenziare inoltre che l'uso del segnale
pseudo casuale necessita di una particolare strumentazione ma consente la
misura anche in presenza di un elevato livello di fondo.
La norma contiene cinque appendici che illustrano le apparecchiature
necessarie per applicare correttamente ciascun metodo specifico, la metodologia
da seguire, le grandezze rilevate e quelle calcolate.
Disturbo da vibrazioni negli edifici
Oltre a cause naturali (fenomeni sismici, vento, ecc.), le
vibrazioni negli edifici possono essere riconducibili ad attività umane; il
funzionamento di macchine (magli, presse, telai, ecc.), il traffico su rotaia e
su gomma, i lavori stradali ed edili (escavazioni, infissione pali, ecc.), le
detonazioni di cariche esplosive, ecc., possono infatti sollecitare gli edifici
e costituire una fonte di disagio per i soggetti che vi risiedono.
I metodi di misura delle vibrazioni negli edifici al fine della
valutazione del disturbo sono definiti dalle norme ISO 2631-2:1989 e UNI 9614:
1990. Tali norme si basano sulla norma generale ISO 2631-1 :1974, più volte
revisionata e dal 1997 definitivamente abbandonata.
Per questo motivo è necessario considerare anche il progetto di
norma ISO 2631-2 del 2001 e il progetto di norma sperimentale UNI U21010380 del
2002 che condividono l'impostazione della nuova norma generale ISO 2631-1:1997.
Va però osservato che in questi progetti di norma non sono riportati valori
limite o di accettabilità; su questi ultimi vi sono infatti opinioni
discordanti dato che non si sono maturate sufficienti esperienze impiegando i
nuovi metodi di misura. Per quanto riguarda l'UNI, il nuovo progetto di norma
sperimentale U21 01 0380 dovrebbe affiancarsi alla precedente norma UNI 9614:
1990 per favorire l'acquisizione di dati rilevati con le nuove metodologie. La correlazione
tra tali dati e il grado di disturbo arrecato dalle vibrazioni potrà portare
successivamente alla individuazione di nuovi limiti.
In questo articolo vengono presentati gli aspetti più importanti
della norma UNI 9614: 1990 e del nuovo progetto di norma sperimentale U21010380
del 2002.
Norma UNI 9614
La norma UNI 9614 prevede metodi di misura e di valutazione
differenti a seconda che le vibrazioni siano di livello costante o variabile
oppure siano impulsive. Le prime sono determinate da macchine quali i telai
impiegati nelle aziende tessili oppure dal traffico su rotaia o su gomma, le
seconde sono originate da eventi di breve durata (impatti) determinati da
magli, presse, batti palo, ecc.; tali eventi sono contraddistinti da un rapido
innalzamento del livello dell'accelerazione sino ad un valore massimo seguito
da un decadimento che può comportare, a seconda dello smorzamento della
struttura, una serie di oscillazioni che tendono ad estinguersi nel tempo.
Vibrazioni di livello costante o variabile
Le vibrazioni di livello costante o variabile, di tipo non
impulsivo, vengono rilevate misurando il valore efficace (r.m.s.)
dell'accelerazione oppure il corrispondente livello: il valore
dell'accelerazione viene espresso in m/s2, il livello dell'accelerazione in dB.
Il livello dell'accelerazione è definito dalla relazione:
L = 10 Ig (a2/ao2) =
120 + 10 Ig a2
dove L è il livello espresso in dB, a è l'accelerazione espressa in
m/s2 e ao = 10-6 m/s2 è il valore dell'accelerazione di riferimento.
Le misurazioni si effettuano sui pavimenti dell'edificio.
Si considerano tre assi di propagazione delle vibrazioni. Tali assi
vengono riferiti alla persona del soggetto esposto: l'asse x passa per la
schiena ed il petto, l'asse y per le due spalle, l'asse z per la testa e i
piedi (per la testa e i glutei se il soggetto è seduto). Se in un edificio si
fa riferimento all'asse verticale, quest'ultimo coincide con l'asse z se il
soggetto è in piedi o seduto, con l'asse x se il soggetto è disteso.
Vengono prese in esame le accelerazioni di frequenza compresa tra 1
e 80 Hz.
La percezione delle vibrazioni da parte dei soggetti esposti varia a
seconda della frequenza e dell'asse di propagazione. La sensibilità è massima
negli intervalli di frequenza compresi tra 4 e 8 Hz (asse z) e tra 1 e 2 Hz
(assi x e y); all'esterno di tali intervalli la sensibilità via via si riduce.
Per tale motivo le accelerazioni misurate sperimentalmente devono essere
ponderate in frequenza, attenuando le componenti esterne agli intervalli di
massima sensibilità in modo da rendere tutte le componenti omogenee in termini
di percezione (e quindi di disturbo).
Dato che gli effetti delle vibrazioni di frequenza diversa sono
cumulativi è necessario sommare (in termini quadratici) le diverse componenti
delle accelerazioni, ovviamente dopo la ponderazione delle componenti stesse.
Poiché l'intensità delle vibrazioni può variare nel tempo, si
considera il valore quadratico medio delle accelerazioni presenti durante
l'intervallo di tempo esaminato. Concludendo, per la valutazione del disturbo
prodotto dalle vibrazioni negli edifici, viene considerato il valore quadratico
medio dell'accelerazione ponderata in frequenza. Tale valore, che si ottiene
mediante strumentazione dotata dei filtri di ponderazione, oppure mediante un
analizzatore di frequenza e successiva elaborazione dei dati, viene confrontato
con i valori limite.
La tollerabilità delle vibrazioni dipende dalla destinazione d'uso
degli edifici: nel caso delle aree critiche in cui si svolgono attività
delicate (camere operatorie ospedaliere, laboratori, ecc.) vengono adottati
come limiti i livelli di soglia di percezione delle vibrazioni: questi
coincidono con 5,0 mm/s2 per l'asse z e
con 3,6 mm/s2 per gli assi x e y. I limiti per le abitazioni durante i periodi
notturno e diurno, per gli uffici e per le fabbriche superano i livelli di
soglia di un fattore 1,4; 2; 4; 8.
Vibrazioni impulsive
Nel caso di vibrazioni impulsive si rileva con strumentazione dotata
dei filtri di ponderazione il valore di picco dell'accelerazione ponderata in
frequenza e si moltiplica tale valorre per il fattore 0,71 al fine di stimare
il corrispondente valore efficace. Il valore efficace così calcolato va
confrontato con i limiti riportati nel prospetto Il qualora il numero degli
eventi impulsivi giornalieri sia pari o inferiore a 3.
Nel caso in cui il numero degli eventi impulsivi giornalieri sia
superiore a 3, i limiti relativi alle abitazioni di giorno, agli uffici e alle
fabbriche, riportati nel prospetto Il, vanno diminuiti in base alla quantità di
eventi e alla loro durata, moltiplicandoli per il fattore F. Nessuna
diminuzione è prevista per i limiti relativi alle aree critiche e alle
abitazioni di notte. Nel caso di impulsi di durata minore di 1 s, il fattore F
è pari a 1,7 Ns-0.5, dove N è il numero di eventi giornalieri.
Nel caso di impulsi di durata maggiore di 1 s, il fattore F è pari a
1,7 N-0.5 t-k, dove t è la durata dell'evento e k è uguale a 1,22 per pavimenti
di calcestruzzo e a 0,32 per pavimenti di legno. Qualora i limiti così
calcolati risultassero minori dei limiti previsti per le vibrazioni di livello
costante o variabile (prospetto I), dovranno essere adottati come limiti questi
ultimi valori.
Progetto di norma sperimentale UNI U21 01 0380
A differenza della norma UNI 9614: 1990, il nuovo progetto di norma
sperimentale U21 01 0380 del 2002 prevede che il sistema di assi ortogonali sia
riferito alla struttura dell'edificio. Per convenzione viene denominato z
l'asse verticale e gli assi orizzontali x e y vengono orientati parallelamente
alle pareti dell'edificio.
Come filtro di ponderazione va impiegato un unico filtro combinato.
Per la misurazione si utilizza il metodo running r.m.s.: l'accelerazione
ponderata in frequenza va rilevata impiegando la costante di tempo slow e si
considera il valore massimo raggiunto nel corso della misura (MTVV, valore
massimo del transiente delle vibrazioni). A prescindere dalle differenze dei
filtri di ponderazione, la nuova norma considera quindi il livello massimo
anziché il livello medio delle vibrazioni.
Il metodo running r.m.s. richiede l'impiego di strumentazione dotata
del filtro di ponderazione combinato Wm. Nel caso di vibrazioni con
caratteristiche impulsive o velocemente variabili, l'utilizzo di un
analizzatore di frequenza può infatti sottostimare anche notevolmente il valore
MVTT, a causa della più lenta risposta alle basse frequenze dei filtri per
bande di un terzo di ottava rispetto alla costante di tempo slow. Come si è
detto, il nuovo progetto di norma sperimentale non fissa limiti. Illustra
invece le caratteristiche del disturbo e affronta il problema degli effetti
secondari delle vibrazioni, ossia di quei parametri (rumore trasmesso dalla
sorgente per via strutturale o per via aerea, oscillazione di lampadari e
suppellettili, scricchiolio di porte e finestre, ecc.) che possono far
insorgere lamentele da parte dei soggetti esposti anche in presenza di
vibrazioni di entità sostanzialmente pari alla soglia di percezione (o
addirittura inferiore ).
Prospetto I
AREE O EDIFICI ASSE Z ASSI
X E Y
Aree critiche 5,0 3,6
Abitazioni (di notte) 7,0 5,0
Abitazioni (di giorno) 10,0 7,2
Uffici 20,0 28,8
Fabbriche 40,0 28,8
Prospetto II
AREE CRITICHE ASSE Z
ASSI X E Y
Aree critiche 5,0 3,6
Abitazioni (di notte) 7,0 5,0
Abitazioni (di giorno) 300 220
Uffici e fabbriche 640 460