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Sistemi Antirumore

Un tunnel antirumore ad alberiin acciaio e vetroL’autostrada A2 che attraversa la città di Chiasso, (Canton Ticino -Svizzera), corre in affiancamento ad aree residenziali sensibili perun tratto di circa 1.800 m.L’infrastruttura è caratterizzata da un volume complessivo di traf-fico di sessantaquattromila veicoli al giorno, di cui il 20% è rap-presentato da veicoli pesanti.

Giovanni Brero*Monica Correggia**Piergiorgio Rossi***

Le leggi e le Normative vigenti in materia di inquinamento acustico impongono,in alcuni siti densamente urbanizzati, la realizzazione di sistemi di copertura

stradale con alterazioni spesso significative del paesaggio; occorre in questi casievitare che tali strutture diventino, esse stesse, una forma di inquinamento

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Una particolare attenzione è stata rivolta alla cura dell’im-patto paesaggistico; gli Enti gestori e i Progettisti hanno ri-volto i propri sforzi al miglioramento dell’impatto visivo: ele-menti quali colore, composizione, misura, linea, proporzio-ne e forma sono stati oggetto di attenta valutazione. L’ope-ra realizzata in Svizzera è caratterizzata da profili portantiin acciaio e vetro stratificato ed il risultato è una vera e pro-pria “opera d’arte” percepita come una fila di alberi artifi-ciali perfettamente integrati nel paesaggio circostante.

DISPOSITIVI ANTI-RUMORE NELLE AREE URBANE:ARCHITETTURA E RISULTATO ACUSTICO

Le costruzioni prospicienti la carreggiata Sud raggiungono un’altezza di die-ci piani mentre lungo la carreggiata Nord gli edifici residenziali sono disloca-ti su un’area collinare. I limiti di immissione del rumore stabiliti dalla Norma-tiva svizzera sono superati e la sezione di strada non è adatta a una scher-matura acustica mediante l’inserimento di barriere tradizionali. E’ stata per-tanto necessaria una parziale copertura antirumore. La complessità della so-luzione, sia per le implicazioni acustiche sia per quelle architettoniche, in fa-se di scelte progettuali e di realizzazione dell’opera ha indotto l’Ente gestorealla massima attenzione.Allo scopo di offrire una sufficiente schermatura acustica ai ricettori situati nel-le posizioni più sfavorevoli, lo studio acustico in loco ha portato alla scelta diuna parziale copertura della strada. Il design architettonico ha fornito una ri-sposta coerente alle esigenze acustiche, con la progettazione di una strutturacomposta da montanti in acciaio a forma di alberi artificiali, la cui sommità ècostituita da una superficie trasparente in lastre di vetro stratificato.A causa delle diverse posizioni relative tra la fonte e i ricettori del rumore,l’ampiezza della copertura antirumore è stata concepita in modo diverso trala carreggiata Nord e Sud; sono stati realizzati due diversi tipi di strutturachiamati “Albero grande” e “Albero piccolo”.L’ampiezza della superficie in vetro stratificato a elevata riflessione acusticaha tuttavia sollevato una nuova problematica: molteplici riflessioni sotto lastruttura di copertura avrebbero significativamente ridotto la perdita di in-serzione dell’intera struttura.Tale effetto è stato minimizzato come segue.Per l’intera lunghezza della struttura acustica è stato previsto l’impiego diasfalto drenante al fine di ottenere una riduzione del rumore alla fonte (pun-

to di contatto dei pneumatici con l’asfalto) abbinata a un effetto di assorbi-mento delle onde sonore reindirizzate verso la sede stradale dalle lastre invetro.Il rivestimento fonoassorbente di parapetti in calcestruzzo con pannelli mi-croforati in alluminio ha offerto un effetto assorbente nei confronti dell’ondadiretta emessa dal punto di contatto pneumatico-asfalto.Per la parete laterale è stata progettata una serie di pannelli acustici a “baf-fles” in alluminio, in grado di offrire un’estesa superficie assorbente per le on-de riverberate sotto la struttura. La sezione del pannello “baffle” e la larghez-za delle singole file sono progettate al fine di esaltare il valore alfa nel rangedi frequenze medio-basse.I prodotti acustici, in tali condizioni di impiego, devono essere caratterizzatiin base al loro effetto assorbente sull’onda incidente diretta, piuttosto chesecondo il comportamento in campo diffuso. Sono stati pertanto effettuatispecifici test acustici basati sulla tecnica impulsiva con generazione ed ana-lisi del segnale secondo le procedure descritte in prEN 1793-5.Con un indice di isolamento acustico del vetro stratificato pari a 40 dB, il si-stema completo è in grado quindi di garantire una perdita di inserzione com-plessiva mai inferiore a 10 dB(A) anche per ricettori collocati a 6 m dal livel-lo del suolo. L’abbattimento acustico ai piani inferiori supera i 20 dB(A).Tutti i giunti della struttura portante a forma di albero sono in fusione di ac-ciaio al fine di evitare angoli vivi e ottimizzare la ridistribuzione delle forzestatiche.Per quanto riguarda le tematiche legate alla durata nel tempo, particolarecura è stata posta agli strati protettivi di tutte le parti metalliche. In accordocon la Normativa svizzera per la qualità dei rivestimenti, lo spessore minimodegli strati protettivi è di 320 micron.Il vetro stratificato è formato da due lastre di spessore di 8 mm con quattrostrati di PVB interposte. Allo scopo di ottenere il miglior compromesso in ter-mini di resistenza agli urti e capacità di carico, sono realizzati con due lastredi semitemperato con interposti quattro strati di PVB; in parte sono state adot-tate lastre temperate. Le guarnizioni siliconiche assicurano la totale compa-tibilità con il plastico in PVB.I pannelli acustici in lastre forate di alluminio offrono il miglior compromes-so tra efficienza acustica e durata nel tempo. Particolare cura è stata dedi-cata al materiale assorbente interno: gli strati di lana minerale rispondono airequisiti di sicurezza e compatibilità ambientale vigenti. Il materassino è sta-to fissato al pannello sandwich ed è protetto con uno strato di tessuto im-permeabile, allo scopo di ottenere la durata a lungo termine richiesta.Il problema della riflessione luminosa è stato preso in esame sia per garan-tire la sicurezza di guida, che per prevenire riflessioni indesiderate verso ilcircostante ambiente alpino in certe ore del giorno.Al fine di ottenere tale risultato buona parte delle lastre di vetro è stata sot-toposta a un trattamento serigrafico.

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Sistemi Antirumore

Edifici prospicenti la carreggiata Sud

Un particolare della copertura in vetro

Una suggestiva immagine della struttura portante

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Sistemi Antirumore

Di particolare rilievo è la struttura portante, suddivisa in due tipologie:u

Alberi grandi situati sulla corsia Nord-Sud che coprono parzialmente l'au-tostrada e completamente la strada cantonale adiacente;

u

Alberi piccoli situati sul lato Nord della corsia autostradale Nord-Sud e sututta la parte interessata dall'intervento di fonoisolamento della corsia Sud-Nord.

I primi sono costituiti da un tronco principale realizzato in tubolare di acciaiodel diametro di 508 mm e spessore di 20 mm, fissati alla fondazione me-diante ancoraggi in acciaio inossidabile e situati tra la carreggiata autostra-dale e la strada cantonale.

Sulla parte superiore è predisposto un nodo fuso in acciaio che crea il colle-gamento tra i "rami secondari" e il tronco principale. Il nodo principale fusoè stato saldato al tronco in officina. La parte superiore dell'albero è formatada quattro "rami principali" che si divaricano su quattro "rami secondari",collegati con un nodo in acciaio fuso di dimensioni ridotte in rapporto a quel-lo principale.I quattro "rami" sono stati prefabbricati in officina e posizionati in cantiere.La saldatura tra il tronco principale e i "rami" è avvenuto in cantiere attra-verso il procedimento di saldatura MIG, dopo aver eseguito la radice con ilprocedimento TIG, processo che ha garantito l'esecuzione di un giunto sal-dato di elevata qualità conformemente a quanto richiesto dal Committente.Nella parte superiore dei "rami secondari" è posizionato uno snodo che per-mette la regolazione e l'adattamento della struttura portante al graticcio disupporto della vetratura. La struttura del graticcio è costituita da profili tubo-lari sui quali poggiano le guarnizioni e i vetri fonoisolanti.La parete esterna, che porta gli elementi fonoisolanti in vetro e i pannelli fo-noassorbenti orizzontali, è costituita da tubolari in acciaio muniti di mensolesulle quale poggiano i profili in lamiera longitudinali.

Dettaglio della soluzione ad “Albero piccolo”

Vista della soluzione ad “Albero grande” sulla corsia Nord-Sud

Transizione tra la soluzione ad “ Albero piccolo” e soluzione ad “Albero grande”

La vetratura verticale è sostenuta da profili in lamiera pressopiegata cosìcome il canale superiore per la raccolta delle acque meteoriche. Gli alberipiccoli sono fissati al cordolo stradale con ancoraggi in acciaio inossidabi-le che sovrastano il campo autostradale formando una mensola. La parteportante verticale è realizzata in profili ad anima piena mentre il graticciosuperiore riprende, con dimensioni ridotte, quanto proposto nella strutturadegli alberi grandi.

La resistenza alla corrosione nel tempo di tutta la struttura ha imposto unnotevole rigore nella preparazione del materiale, nelle scelte dei materiali enel trattamento di superficie.La durata di vita, senza interventi straordinari, prevista dal Committente è dicinquant’anni, per cui ha assunto particolare rilievo la scelta della compati-bilità elettrochimica dei materiali.Il trattamento di superficie della struttura portante soddisfa la classe C5-Idella Norma SN EN ISO 12944-2, grado di protezione assicurato con proce-dimenti diversi per la struttura portante e le lamiere di supporto per la ve-tratura. La struttura è stata sabbiata SA 2 1/2 con successiva applicazionedi due mani di vernice epossidica e una di copertura con vernice poliureta-nica (sistema di protezione ICOSIT - Sica).Per quanto attiene le lamiere è stato scelto un procedimento duplex realiz-zato con un impianto automatico di verniciatura a polveri elettrostatiche.Tut-ta la bulloneria e i giunti regolabili sono in acciaio inossidabile.Le condizioni poste dal Committente per le modalità di montaggio sono sta-te molto severe poiché si è dovuta garantire la viabilità in direzione Sud-Nord(e viceversa) durante tutto il periodo di messa in opera dei diversi elementi.

Per questo motivo i tempi di interventosono risultati estremamente ridotti, conuna tecnica di montaggio tale da mini-mizzare gli effetti sul traffico caratteriz-zato, in questo tratto, da frequenti colon-ne di veicoli pesanti e leggeri per effettodella dogana. Si è proceduto proteggen-do il tracciato autostradale e l'adiacentestrada cantonale con portali semoventiin grado di offrire il supporto per il mon-

taggio della struttura portante e la protezione per il traffico sottostante.Infine, lo spazio libero limitato tra le corsie da coprire ha imposto l’impiegodi una gru a torre automontante cingolata. Particolare cura è stata ripostanel sistema di allineamento dei rami secondari, saldati in opera in corri-spondenza degli innesti al tronco principale. L’estensione lineare della strut-tura antirumore è di circa 1.800 m. Sono stati impiegati circa 2.500 t di ac-ciaio, 30.000 m2 di vetro stratificato e 24.000 m2 di pannelli fonoassorben-ti in alluminio. Nonostante i problemi associati al traffico i tempi di realiz-zazione previsti (un anno circa) sono stati rigorosamente rispettati.

ConclusioniGli esempi citati nel presente documento mostrano come sia possibile pro-gettare e realizzare efficaci dispositivi antirumore con strutture leggere enel pieno rispetto delle tematiche ambientali e delle esigenze di inseri-mento paesaggistico. La nuova serie di Normative europee rappresentanoun utile strumento volto al raggiungimento della performance di prodotto,garantendo in tal modo sostenibilità e garanzie nel lungo periodo.

* Ingegnere e Direttore Tecnico della Tubosider SpAAsti Italia** Area Manager della Tubosider SpA Asti Italia*** Amministratore Delegato e Direttore Tecnico delleOfficine Ghidoni SA di Riazzino (Svizzera)

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Sistemi Antirumore

Committente: Divisione delle Costruzioni - Canton Ticino - Bel-linzona CH

Design architettonico: Studio d’architettura - Mario Botta - Lugano CHDesign strutturale: Grignoli e Muttoni - Studio di Ingegneria SA - Lu-

gano CH Design acustico: Bonalumi e Ferrari SA - Giubiasco CH Appaltatore: Joint Venture: Officine Ghidoni SA - Riazzino CH

Tubosider SpA - Asti / Officine Franzi SA - Bar-bengo CH / Ferriere Cattaneo SA - Giubiasco CH

I pannelli fonoassorbenti orizzontali per l’abbattimentodel rumore

Vista notturna della strada