REQUISITI ACUSTICI DEGLI EDIFICI FONOISOLAMENTOIsolamento acustico di strutture divisorie in laterizio Roberto Pompoli, Patrizio Fausti. CRISTIANA BERNASCONI Equazioni empiriche Rw

CRISTIANA BERNASCONI

REQUISITI ACUSTICI DEGLI EDIFICI

FONOISOLAMENTO



Legge Quadro 447/95Art. 3, comma 1, lettere e)

e) la determinazione, fermo restando il rispetto dei valori determinati ai sensi della lettera a), con decreto del Presidente dei Consiglio dei ministri, su proposta del Ministro dell'ambiente, di concerto con il Ministro della sanità e, secondo le rispettive competenze, con il Ministro dei lavori pubblici, con il Ministro dell' industria, del commercio e dell'artigianato e con il Ministro dei trasporti e della navigazione, dei requisiti acustici delle sorgenti sonore e dei requisiti acustici passivi degli edifici e dei loro componenti, allo scopo di ridurre l'esposizione umana al rumore. Per quanto attiene ai rumori originati dai veicoli a motore definiti dal titolo III del decreto legislativo 30 aprile 1992, n. 285, e successive modificazioni, restano salve la competenza e la procedura di cui agli articoli 71, 72, 75 e 80 dello stesso decreto legislativo;



Legge Quadro 447/95Art. 3, comma 1, lettere e)



Potere fonoisolanteEnergia sonora riflessa

Energia sonora diretta

Energia sonora assorbita

Energia sonora assorbita

Energia sonora trasmessa

Ambiente di emissione Ambiente di ricezione

Energia sonora trasmessa per via laterale

i

t

E

E=τ


τ= coefficiente di trasmissione

Ei= energia incidente

Et= energia trasmessa


Potere fonoisolante

i

t

E

E=τ τ1

log10log10 ==t

i

E

ER

10

10

1010

1 R

R

−

==τ





R= potere fonoisolante (dB)


Potere fonoisolante


Potere Fonoisolante R = certificato in Laboratorio


Potere fonoisolante

EMISSIONE RICEZIONE

RICEZIONEEMISSIONE

R

R'

Potere Fonoisolante

RIn Laboratorio

Potere Fonoisolante apparente

R’In Opera


)(EE

E10logR')(

1log10

EE

10logRtlt

i

t

i dBdB+

===τ

Ei Et

Ei Et

Etl

Etl


Legge della massa

ZONA I ZONA II ZONA III

risonanze legge della massa effetto coincidenza

(dB)Poterefonoisolante

frequenza (Hz)

44)log(20 −×= FmR


(dB)


Legge della massa

ZONA I ZONA II ZONA III

risonanze legge della massa effetto coincidenza

(dB)Poterefonoisolante

frequenza (Hz)


Valori tipici della frequenza critica per pareti massicce in laterizio o simili sono nell’ordine di 150 - 250 Hz.

Pannelli sottili (lastre di vetro o cartongesso) hanno valori della frequenza critica nell’ordine di 2500 - 3150 Hz


Curve sperimentali



Rw indice di valutazione del potere fonoisolante

Misure in laboratorio del potere fonoisolanteeffettuate secondo la Norma

UNI EN ISO 140-3Confronto della curva sperimentale con lacurva di riferimento sino a che la sommadegli scarti sfavorevoli sia > possibile, ma< a 32 per misure in bande di 1/3 d’ottava

< a 12 per misure in bande d’ ottava

Il valore a 500Hz è Rw

UNI EN ISO 717-1N.B scarti sfavorevoli curva di riferimento > curva misura

Rw





21i

i




28ii




28i

i




33i

i




38i

i




41i

i

















Rw Pareti monoliticheParete in mattoni pieni sp. 10 cm i m = 200 Kg/m2 Rw = 41 dB

Parete in mattoni pieni sp. 20 cm i m = 400 Kg/m2 Rw = 49 dB

Parete in mattoni pieni sp. 25 cm i m = 477 Kg/m2 Rw = 51 dB

Parete in mattoni forati sp. 8 cm for. 60% int. 2 lati m = 120 Kg/m2 Rw = 42 dB

Parete in mattoni forati sp. 12 cm for. 60% int. 2 lati m = 150 Kg/m2 Rw = 43 dB

Parete in blocchi semipieni di laterizio alleggerito in pasta sp. 38 cm for. 45% int. 2 lati m = 345 Kg/m2 Rw = 47 dB

Parete in blocchi vibrocompressi in calcestruzzo di argilla espansa sp. 20 cm int. 2 lati m = 280 Kg/m2 Rw = 54 dB

Parete in blocchi vibrocompressi in calcestruzzo di argilla espansa sp. 25 cm int. 2 lati m = 360 Kg/m2 Rw = 55,6 dB

Parete in blocchi vibrocompressi in calcestruzzo di argilla espansa sp. 30 cm int. 2 lati m = 410 Kg/m2 Rw = 56,9 dB

Parete in blocchi di calcestruzzo cellulare sp.20 cm int. 2 lati m = 145 Kg/m2 Rw = 48 dB

Parete in blocchi di calcestruzzo cellulare sp.30 cm int. 2 lati m =200 Kg/m2 Rw = 50 dB



Equazioni empiriche Rw Pareti

Formula del CEN - m’>150 kg/m2

Rw=37,5 log m’– 42 (dB)

Formula dell’IEN Galileo Ferraris e UNI TR 11175 - 50<m’>400 kg/m2

Rw=20 log m’ (dB)

Formula dell’Istituto normativo tedesco DIN - m’>150 kg/m2

Rw=32,1 log m’– 28,5 (dB)

Formula dell’Istituto normativo austriaco Onorm - m’>150 kg/m2

Rw=32,4 log m’– 26 (dB)



Equazioni empiriche Rw

Rw=20logm’Rw=37,5 log m’- 42 Rw=32,1 log m’- 28,5 Rw=32,4 log m’- 26

M' ISO-CEN G Ferraris DIN Austria150 39,6 43,5 41,4 44,5200 44,3 46,0 45,4 48,6250 47,9 48,0 48,5 51,7300 50,9 49,5 51,0 54,3350 53,4 50,9 53,2 56,4400 55,6 52,0 55,0 58,3



Equazioni empiriche Rw

Pareti semplici Rw=16log m’+7 (dB)

Blocchi argilla espansa Rw =26log m’-11 (dB)

(Brosio, Farina, Raffellini, Cocchi)



Rw Solai


Isolamento acustico di strutture divisorie in later izio Roberto Pompoli, Patrizio Fausti


Equazioni empiriche Rw Solai


Formula dell’IEN Galileo Ferraris e UNI TR 11175

Rw=20 log m’ (dB)

Cocchi

Rw=23 log m’ –8 (dB)


Pareti doppie



Pareti doppie

Evita trasmissioni lateraliConvenienza con miglioramento distribuito a

tutte le frequenze (soprattutto alle basse)

Utilizzare un giunto elastico lungo il perimetro della parete

Separazione degli effetti di risonanza e di coincidenza dei

due strati

Conveniente con deciso miglioramento del potere

fonoisolante

Utilizzare due strati con differente spessore

Limitazione del fenomeno della riverberazione in

intercapedine + assorbimento onda sonora

ConvenienteInserire materiale fonoassorbente in

intercapedine

Effetto smorzante dell’aria in intercapedine

ConvenientePrevedere un intercapedine

Opportunamente dimensionata

Ottenimento dello stesso valore avuto con pareti

semplici di uguale massa superficiale

Non convenienteDisporre due strati semplicemente accoppiati

MotivoRisultatoIntervento





88

5i

i




128

5

i

i




88

12i

i




1212

5i

i




88

3i

i




BASE




BASE

BASE




















Rw pareti semplici e doppieRW = 52 dB

RW = 43 dB

RW = 48 dBRW = 53 dB



Rw pareti doppie

Doppia parete spessore 28,5 mattone forato sp. 12 cm intonacata su due lati intercapedine d’aria 4 cm mattone forato sp. 8 cm intonacato all’esterno

M = 241 kg/m2 Rw = 47,5 dB

Doppia parete spessore 25,5 mattone forato sp. 8 cm intonacato su due lati intercapedine d’aria 4 cm mattone forato sp. 8 cm intonacato all’esterno

M = 198 kg/m2 Rw = 47 dB

Doppia parete spessore 30,5 mattone forato sp. 12 cm intonacata su due lati intercapedine d’aria 2 cm mattone forato sp. 12 cm intonacato all’esterno

M = 270 kg/m2 Rw = 48 dB


BASE


Rw pareti doppie

Doppia parete spessore 28,5 mattone forato sp. 12 cm intonacata su due lati intercapedine lana di vetro 4 cm mattone forato sp. 8 cm intonacato all’esterno

M = 241 kg/m2 Rw = 51,5 dB

Doppia parete spessore 25,5 mattone forato sp. 8 cm intonacato su due lati intercapedine lana di vetro 4 cm mattone forato sp. 8 cm intonacato all’esterno

M = 198 kg/m2 Rw = 50,5 dB

Doppia parete spessore 30,5 mattone forato sp. 12 cm intonacata su due lati intercapedine lana di vetro 5 cm mattone forato sp. 12 cm intonacato all’esterno

M = 270 kg/m2 Rw = 50 dB


BASE + MATERIALE


Equazioni empiriche Rw(UNI/TR11175)

•Solai•Pareti di tipo massivo semplici e doppie m’>80kg/m2

intercapedine priva di riempimento e spessore <= 5 cm

Rw=20 log m’ (dB)

Per pareti doppie con intercapedine riempita in materiale fonoassorbente o spessore > di 5 cm, i risultati forniti dalla relazione risultano cautelativi



Equazioni empiriche Rw(Brosio, Farina, Raffellini, Cocchi)

Pareti semplici

Blocchi argilla espansa

Pareti doppie

Solai 8mlog23R

10mlog16R

11mlog26R

7mlog16R

'w

'w

'w

'w

−−−−====

++++====

−−−−====

++++==== (dB)

(dB)

(dB)

(dB)



Pelle resiliente



Pelle resiliente


+=

21

0 '1

'1

'160mm

sf

+−=∆0

1, log202

72 fR

R mw

w

f0= frequenza di risonanza del sistema massa-molla-massa (Hz)

s’= rigidità dinamica dello strato elastico (MN/m3)

m’= massa superficiale dei due strati della parete (kg/m2)

Rw,m1= indice di valutazione del potere fonoisolante della struttura esistente (dB)

-5F0>1600

-10500<f0≤1600

-8400<f0≤500

-6315<f0≤400

-4250<f0≤315

-2200<f0≤250

28-Rw/2125<f0≤200

32-Rw/280<f0≤125

35-Rw/2f0≤80

∆∆∆∆Rw dBFrequenza di

risonanza f0(Hz)

(dB)


Pelle resiliente



Pelle resiliente

RW = 53,5 dB

RW = 57 dBRW = 61 dB



Contropareti


+=

21

0 '1

'1111,0

160mmd

f

+−=∆0

1, log202

72 fR

R mw

w

-5F0>1600

-10500<f0≤1600

-8400<f0≤500

-6315<f0≤400

-4250<f0≤315

-2200<f0≤250

28-Rw/2125<f0≤200

32-Rw/280<f0≤125

35-Rw/2f0≤80


risonanza f0

(Hz) (dB)


Contropareti

Parete spessore 16,8 mattone forato sp. 8 cm intonacata su un lato Controparete lana di vetro 6 cm + lastra in

cartongesso 12,5 mm

M = 105 kg/m2 Rw = 54 dB

Parete spessore 18,5 mattone forato sp. 10 cm intonacato su un lato Controparete lana di vetro 6 cm + lastra in cartongesso 12,5 mm

M = 121 kg/m2 Rw = 57 dB

Parete spessore 18,3 mattone forato sp. 8 cm intonacata su due lati

lana di vetro 4 cm intercapedine 2 cm lastra in cartongesso 12,5 mm

M = 129 kg/m2 Rw = 57 dB



Pareti in gesso rivestitoREQUISITI ACUSTICI DEGLI EDIFICI


Pareti in gesso rivestito



RW = 46 dB

∆∆∆∆RW = + 6 dB

∆∆∆∆RW = + 12 dB





Parete spessore 12,5 Lastra in cartongesso 12,5 mm Intercapedine 10 cm con lana di vetro 5 cm Lastra in cartongesso 12,5 mm

M = 24 kg/m 2 Rw = 47 dB

Parete spessore 15 Doppia lastra in cartongesso 12,5 mm cad Intercapedine 10 cm con lana di vetro 5 cm Doppia lastra in cartongesso 12,5 mm cad

M = 46 kg/m 2 Rw = 52 dB

Parete spessore 12,5 Doppia lastra in cartongesso 12,5 mm cad Intercapedine 7,5 cm con lana di vetro 6 cm Doppia lastra in cartongesso 12,5 mm cad

M = 48,4 kg/m2 Rw = 56 dB

Parete spessore 15,5 Doppia lastra in cartongesso 12,5 mm cad Intercapedine 10 cm con lana di vetro 8 cm Doppia lastra in cartongesso 12,5 mm cad

M = 53,6 kg/m2 Rw = 59 dB



Equazioni empiriche Pareti in gesso rivestito


Formula dell’IEN Galileo Ferraris – ossatura unica

Rw= 20 log m’+ 20 log d + e – 5 (dB)

Formula dell’Istituto normativo tedesco DIN – ossatura unica

Rw= 20 log m’+ 20 log d + e + 5 (dB)

Formula dell’Istituto normativo tedesco DIN – ossature separate

Rw= 20 log m’+ 20 log d + e + 5 (dB)


Potere fonoisolante

i

t

E

E=ττ1

log10log10 ==t

i

E

ER

10

10

1010

1 R

R

−

==τ





R= potere fonoisolante (dB)

(dB)


Pareti composite


++

++=

∑

∑=

∑

∑==

−−−1010

2

2

10

1

1

21

10...1010

....log10

log10

1log10

Rn

n

RRn

medio

medio

SSS

SSSRc

S

SRc

S

SRc

τ

τττ

K

Rc = potere fonoisolante composito, in dB

Si (i=1,n)= area della tipologia strutturale i-esima, m2

ττττi (i=1,n)= 10-Ri/10 Ri = potere fonoisolante della superficie i-esima (dB)


Pareti composite



Potere fonoisolante di vetrate e serramenti







Tipo di vetro Spessore mm Rw

3 28

4 29

5 30

6 31

8 32

10 33

Vetro singolo

12 34

6+ 32

8+ 33 Vetro stratificato con laminato plastico 0,5mm a 1 mm

10+ 34

4-(6-16)-4 29

6-(6-16)-4 32

6-(6-16)-6 31

8-(6-16)-4 33

8-(6-16)-6 35

10-(6-16)-4 35

10-(6-16)-6 35

6-(6-16)-6+ 33

Vetrata con intercapedine da 6 mm a 16 mm riempita con aria

6-(6-16)-10+ 37

Valori tratti dal prospetto B.1 della UNI EN 12354-3



Rw equazioni empiricheVetri monolitici o vetro-camera

Rw=12logm’+17 (dB)

Vetri stratificati


Vetro-camera con 1 lastra stratificata


Vetro-camera con 2 lastre stratificate





Classe di tenuta all’aria dell’infisso

Perdita di isolamento rispetto al vetro ∆Rw

A1

(infiltrazione compresa fra 20 e 50 m3 / hm2)

> 8 dB

A2

(infiltrazione compresa fra 7 e 20 m3 / hm2)

Compresa fra 2 e 5 dB

A3

(infiltrazione < 7 m3 / hm2) < 2 dB


UNI 7979






Tipo Vantaggi/svantaggi Rw

dB

Vetro monolitico Basso potere fonoisolante

Vetro stratificato

Rispetto alla lastra semplice migliora il comportamento relativamente alle perdite

per risonanza e coincidenza. Il film di plastica si oppone alla vibrazione.

15 - 30

Vetrocamera

Potere fonoisolante più elevato, ma con

perdite acustiche in corrispondenza di frequenze importanti per il rumore da

traffico

Effetto risonanza in intercapedine

Vetrocamera con lastre stratificate

Potere fonoisolante più elevato e buon andamento spettrale

25 - 48

Finestra doppia Elevato potere fonoisolante. Necessità di

ventilazione interna per evitare condensa. Costo elevato

45-50



CassonettoDispositivi aerazione











Misure in laboratorioD n,e,w = 49dB


Potere fonoisolantePorte



Potere fonoisolantePorte



Isolamento Acustico

2p1p LLD −−−−====


D = isolamento acustico (dB)

Lp1 = livello di pressione sonora nell’ambiente di emissione (dB)

Lp2 = livello di pressione sonora nell’ambiente ricevente (dB)


Isolamento Acustico

2p1p LLD −−−−====

A

SRLL

A

SDR

A

SRD

d

pp

dd

log10

log10log10

12+−=

+=−= K

D = isolamento acustico, dBLp1 = livello di pressione sonora nell’ambiente di emissione (dB)Lp2 = livello di pressione sonora nell’ambiente ricevente (dB)R = potere fonoisolante (dB)Sd = superficie del divisorio (m)A = ∑Siαi assorbimento acustico del locale ricevente



Livello sonoro dei rumori impattivi



Livello sonoro dei rumori impattivi

Misure in laboratorio del livello di pressione sonora al calpestio normalizzato secondo la Norma

UNI EN ISO 140-7Confronto della curva sperimentale con la curva di riferimento sino a che la somma degli scarti sfavorevoli sia > possibile, ma< a 32 per misure in bande di 1/3 d’ottava

< a 12 per misure in bande d’ ottava

Il valore a 500Hz è L nw

UNI EN ISO 717-2

N.B scarti sfavorevoli curva di riferimento < curva misura



Lnw Indice di valutazione del livello

sonoro di calpestio normalizzato

Valori approssimati di LnwUNI 8437

relativi ai solai di cemento armato monolitico luce 1,5 – 6m

Spessore 12 cm Lnw ≈ 84 dB






Lnw Indice di valutazione del livello

sonoro di calpestio normalizzato

Valori approssimati di LnwUNI 8437

I solai a blocchi di laterizio ed in genere le strutture contenenti cavitàhanno di massima, rispetto ai solai monolitici, una rumorosità maggiore. Sempre sulla base di risultati sperimentali si può valutare, a parità di spessore totale, un incremento di Lnw di 7-10 dB.







Equazioni empiriche Lnw


Formula UNI EN 12354-2 e UNI TR 11175

Solai monolitici in calcestruzzo armato e solai con blocchi forati

Lnw=164 – 35 log m’ (dB)

Attenzione poco cautelativa per solai in laterocemento!

Formula dell’IEN Galileo Ferraris e UNI TR 11175

Solai monolitici in calcestruzzo armato densità 2500kg/m3

Lnw=155 – 30 log m’ (dB)


Livello sonoro dei rumori impattivi: interventi

•Pavimento ricoperto con materiale resiliente•Effettuabile dai disturbanti •Effettuabile in caso di intervento d’urgenza poco invasivo•Effetto limitato, efficace sulla trasmissione diretta

•Pavimento galleggiante•Effettuabile dai disturbanti•Effettuabile in fase di progettazione o ristrutturazione•Effetto efficace sulla trasmissione diretta e laterale

•Controsoffitto desolidarizzato

ed elasticamente sospeso•Effettuabile dai disturbati•Effettuabile in caso d’intervento d’urgenza•Effetto limitato, efficace soprattutto sui rumori aerei



Pavimento ricoperto con materiale resiliente ∆Lnw

Pavimenti ricoperti da materiali elastici

UNI 8437

∆∆∆∆Lnw

(dB)

Moquette soffice 22

Gomma morbida 3 mm 20

Gomma dura 3 mm 13

Parquet su listelli 16

Parquet su listelli appoggiati su lana di vetro 29

Tappeto in materiale plastico su feltro 20



Pavimento galleggiante


CURA NELLA POSA IN OPERA!!!


Pavimento galleggiante ∆Rw


+=

21

0 '1

'1

'160mm

sf

+−=∆0

1, log202

72 fR

R mw

w

f0= frequenza di risonanza del sistema massa-molla-massa (Hz)

s’= rigidità dinamica dello strato elastico (MN/m3)

m’= massa superficiale dei due strati della parete (kg/m2)

Rw,m1= indice di valutazione del potere fonoisolante della struttura esistente (dB)

-5F0>1600

-10500<f0≤1600

-8400<f0≤500

-6315<f0≤400

-4250<f0≤315

-2200<f0≤250

28-Rw/2125<f0≤200

32-Rw/280<f0≤125

35-Rw/2f0≤80


risonanza f0(Hz)

(dB)


Pavimento galleggiante ∆Lnw


=''

1600 m

sf (Hz)

3log300

+

=∆

f

fL

wn(dB)

f0=frequenza di risonanza del sistema (Hz)

s’= rigidità dinamica per unità d’area dello strato resiliente (MN/m3)

m’= massa superficiale del sistema masssetto+pavimento (kg/m2)

f= frequenza centrale delle bande d’ottava o terzi d’ottava – di riferimento assunta a 500(Hz)


Pavimento galleggiante ∆Lnw


A= Indice di valutazione ∆Lw (dB)

B= Massa per unità d’area del pavimento galleggiante (kg/m2)

C= Rigidità dinamica per unità d’area, s’, dello strato resiliente (MM/m3)


Controsoffitto desolidarizzato ed elasticamente sospeso



Controsoffitto desolidarizzato ed elasticamente sospeso


+=

21

0 '1

'1111,0

160mmd

f

+−=∆0

1, log202

72 fR

R mw

w

-5F0>1600

-10500<f0≤1600

-8400<f0≤500

-6315<f0≤400

-4250<f0≤315

-2200<f0≤250

28-Rw/2125<f0≤200

32-Rw/280<f0≤125

35-Rw/2f0≤80


risonanza f0

(Hz) (dB)


Come si valutano le prestazioni acustiche degli edifici?

UNI EN 12354-1-2-3

VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI ACUSTICHE DEGLI EDIFICI A PARTIRE DALLE PRESTAZIONI DEI PRODOTTI

R’w – D2m,nT,w – L’n,w



UNI EN 12354-1-2-3Valutazione delle prestazioni acustiche di edifici a partire

dalle prestazioni dei prodotti

UNI EN 12354-1 La norma descrive i modelli di calcolo per valutare l’isolamento del

rumore trasmesso per via aerea in ambienti situati in edifici, utilizzando principalmente i dati misurati che caratterizzano la trasmissione laterale diretta o indiretta da parte degli elementi di edificio da costruzione e i metodi di derivazione teorica riguardanti la propagazione sonora negli elementi strutturali.

UNI EN 12354-2 La norma definisce i modelli di calcolo per valutare l’isolamento

acustico al calpestio tra ambienti sovrapposti, basandosi principalmente sui dati rilevati che caratterizzano la trasmissione diretta o laterale indiretta da parte degli elementi di edificio interessati. Essa specifica inoltre i metodi teorici di valutazione della propagazione del suono negli elementi strutturali.

UNI EN 12354-3 La norma definisce i modelli di calcolo per valutare l’isolamento

acustico o la differenza di livello di pressione sonora di una facciata o di una diversa superficie esterna di un edificio. Il calcolo è basato sul potere fonoisolante dei diversi elementi che costituiscono la facciata e considera la trasmissione diretta e laterale.




Risultati delle misurazioni effettuate nel Laboratorio di Acustica dell’Università di Padova (LAB)



R’w indice di valutazione del potere fonoisolante apparente

Risultati delle misurazioni eseguite nel Laboratorio Sperimentale Aperto (LSA) di Trento



























D2m,nT,w > 40 dB

R’w > 50 dB

L’ nw < 63 dB - R’w > 50 dB

L’ nw < 63 dB - R’w > 50 dB

UNI EN 12354-3UNI EN 12354-2

UNI EN 12354-1UNI EN 12354-2


GRAZIE PER L’ATTENZIONE


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