LA PROGETTAZIONE ACUSTICA DEL

FONOISOLAMENTO:

Aspetti progettuali e soluzioni costruttive per garantire l'isolamento del rumore trasmesso per via aerea

(isolamento di facciata e tra unità abitative) e del rumore del calpestio

Politecnico di TorinoDipartimento di Energetica, gruppo TEBE

(www.polito.it/tebe) Corso Duca degli Abruzzi, 24

10129 Torino arianna.astolfi@polito.it

ARIANNA ASTOLFI

PROGETTARE E COSTRUIRE SOSTENIBILETORINO INCONTRA, 3 FEBBRAIO 2011

D.P.C.M. 5/12/1997,“Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”

Stabilisce i valori limite delle grandezze che determinano i requisiti acustici passivi dei componenti degli edifici e delle sorgenti sonore interne

- categoria A: edifici adibiti a residenza o assimilabili- categoria B: edifici adibiti ad uffici e assimilabili- categoria C: edifici adibiti ad alberghi, pensioni ed attività assimilabili- categoria D: edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili- categoria E: edifici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili- categoria F: edifici adibiti ad attività ricreative o di culto o assimilabili- categoria G: edifici adibiti ad attività commerciali o assimilabili

CLASSIFICAZIONE DEGLI AMBIENTI ABITATIVI

REQUISITI ACUSTICI PASSIVI DEGLI EDIFICI, DEI LORO COMPONENTI E DEGLI IMPIANTI TECNOLOGICI

R’w : indice del potere fonoisolante apparente di partizioni fra ambienti, D2m, nT, w : indice dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, L’ n, w : indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato rispetto all’assorbimento acustico, LASmax : livello massimo di pressione sonora ponderato A con costante di tempo slow, per impianti a funzionamento discontinuo, LAeq : livello continuo equivalente di pressione sonora ponderato A, per impianti a funzionamento continuo

Alcune puntualizzazioni…

D 2m, nT, wR’w

R’w

R’w

L’n,w

R’w [dB] = indice del potere fonoisolante apparente di partizioni fra ambienti

D2 m, nT, w [dB] = indice dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione

L’n,w [dB] = indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato rispetto all’assorbimento acustico

Alcune puntualizzazioni…

LASmax

LAeq

WC

LASmax [dB(A)] = livello massimo di pressione sonora ponderato A con costante di tempo slow del rumore prodotto dagli impianti tecnologici a funzionamento discontinuo

LAeq [dB(A)] = livello continuo equivalente di pressione sonora ponderato A del rumore prodotto dagli impianti tecnologici a funzionamento continuo

Alcune puntualizzazioni…Il DPCM 5/12/97 stabilisce un valore superiore a 50 dB dell’indice di valutazione del potere fonoisolante apparente, R’w, per tutte le categorie di edificio, riferendo tale prestazione a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari.

Diversa può essere l’interpretazione sul significato di unità immobiliare, in quanto il decreto non ne fornisce una definizione univoca. Ai sensi dell’art. 2 del D.M. 2 gennaio 1998 n° 28 sul catasto dei fabbricati, ad esempio, per unità immobiliare si intende una “porzione di fabbricato, o fabbricato, o insieme di fabbricati, ovvero area, che, nello stato in cui si trova e secondo l’uso locale, presenta potenzialità di autonomia funzionale e reddituale”.

Nel caso di due aule scolastiche adiacenti, ad esempio, non si può certamente affermare che abbiamo un’autonomia reddituale e per questa ragione l’applicazione dei limiti indicati dal DPCM è tuttora in dubbio.

Il decreto non differenzia le prestazioni fra tipologia di componente (verticale, orizzontale, con o senza porta) e non considera il diverso grado di sensibilità al rumore degli ambienti disturbati o il diverso livello di rumore prodotto negli ambienti disturbanti.

Alcune puntualizzazioni…

Sono soggetti ai limiti del DPCM:

! tutti gli edifici di nuova costruzione progettati e realizzati dopo la sua emanazione, ovvero per i quali l’iter di autorizzazione era in corso alla data di pubblicazione del decreto;

! le categorie di intervento subordinate al “Permesso di Costruire”, comprese quindi le ristrutturazioni edilizie (a meno di vincoli di tutela culturale / ambientale);

! gli interventi subordinati a DIA che comportino cambiamenti di destinazione d’uso che modifichino i valori dei requisiti.

Conseguimento dei requisiti

La L. Quadro sull’inquinamento acustico del 26 ottobre 1995, n. 447 [art. 3, comma 1, lettera f)] individua tra le competenze dello Stato:

L’indicazione con decreto del Ministro dei lavori pubblici, di concerto con il Ministro dell’ambiente e con il Ministro dei Trasporti e della navigazione, dei criteri per la progettazione, l’esecuzione e la ristrutturazione delle costruzioni edilizie e delle infrastrutture dei trasporti, ai fini della tutela dall’inquinamento acustico.

Tale decreto non è però stato ancora emanato

Chi li fa applicare?

La L. Quadro [art. 6, comma 1, lettera e)] stabilisce che è competenza dei Comuni:

L’adozione di regolamenti per l’attuazione della disciplina statale e regionale per la tutela dell’inquinamento acustico

Attuazione del DPCM attraverso i regolamenti edilizi comunali

Per facilitare ai Comuni il compito di adeguare il proprio regolamento alle disposizioni nazionali, alcune regioni hanno predisposto un regolamento edilizio tipo;

tuttavia non tutti i Comuni si sono adeguati agli indirizzi regionali, fatto che ha determinato una disomogenea applicazione del decreto .

Il Disegno di Legge 1078-B*(approvato in Senato l’11 Giugno 2009)

*S.1078-B Disposizioni per l'adempimento di obblighi derivanti dall'appartenenza dell'Italia alle Comunità europee - Legge comunitaria 2008

UNI 11367/2010 - Acustica in edilizia: Classificazione acustica delle unità immobiliari - Procedura di valutazione e verifica in opera

Propone una classificazione acustica per ognuno dei singoli requisiti acustici ed una classificazione per l’insieme dei requisiti di un’unità immobiliare (unico indice descrittore).

Si applica alle seguenti destinazioni d’uso:! residenziale;! direzionale ed ufficio;! ricettiva (alberghi, pensioni e simili);! ricreativa;! di culto;! commerciale.

Fanno eccezione:! unità immobiliari destinate ad attività ricreative o di culto dove

l’acustica è un requisito fondamentale e necessitano quindi di una progettazione accurata;

! unità immobiliari ad esclusivo uso commerciale, destinate a ristoranti, bar, negozi con accesso diretto all’esterno;

! scuole, ospedali e case di cura.

Classificazione acustica in funzione dei requisiti prestazionali

UNI / TR 11175

Acustica in edilizia

“Guida alle norme serieUNI EN 12354

per la previsione delle prestazione

acustiche degli edifici.Applicazione alla tipologia

costruttiva nazionale”

UNI /TR 11175novembre 2005

I muri interni

Isolamento dai rumori aerei provenienti dall’interno dell’edificio

INDICE DI VALUTAZIONE DEL POTERE FONOISOLANTE APPARENTE

R’w [dB]

I muri interni _ pareti monostrato

Le pareti monostrato sono realizzate generalmente con blocchi di laterizio o blocchi di calcestruzzo o argilla espansa. La foratura può essere orizzontale o verticale. I blocchi sono generalmente fissati sia in orizzontale che in verticale mediante uno strato di malta. Le pareti sono generalmente intonacate su entrambi i lati.

RW = 54 dB

R’W ! 50 dB

I muri interni _ pareti doppieLe pareti doppie vengono generalmente realizzate in laterizio. Dal punto di vista delle prestazioni acustiche si ha il vantaggio di avere buoni risultati con masse contenute. È necessario però prevedere un’intercapedine d’aria tra le partizioni murarie.

Per incrementare le prestazioni delle pareti doppie:- Impiego di strati elastici per il disaccoppiamento delle strutture- Realizzazione di un’intercapedine di almeno 5-10 cm- Interposizione di materiale fonoassorbente nell’intercapedine- Realizzazione di partizioni murarie di diverso spessore (ex:8-12 cm)

RW = 55 dB

R’W ! 50 dB

I muri interni _ pareti leggere

Si tratta di pareti divisorie interne realizzate con lastre di gesso rivestito e struttura portante di montanti in lamiera piegata. All’interno della cavità è inserito solitamente un pannello in lana minerale.I valori del potere fonoisolante sono influenzati dal tipo e forma dei telai, dallo spessore della cavità e dalle modalità di posa in opera.

RW = 63 dB

R’W ! 50 dB

Le relazioni sperimentaliPARETI MONOSTRATO

Per i divisori in muratura comunemente utilizzati in edilizia, i valori tipici della frequenza critica sono nell’ordine di 150-250 Hz.

Per questi materiali la previsione delle prestazioni acustiche è incerta, poiché non si riesce a tenere conto delle diverse proprietà dei materiali, della geometria e delle tecniche costruttive

Le leggi empiriche ottenute dall’elaborazione dei dati sperimentali ottenuti in laboratorio sono basate sulla massa superficiale (m’ in kg/m2) del divisorio stesso.

Rw = 20 log m’ Rw = 52 dB

(50 < m’< 400 kg/m2)

Le relazioni sperimentaliPARETI DOPPIELa prestazione acustica di pareti doppie può essere influenzata dalle caratteristiche delle singole pareti, dalla presenza dell’intonaco anche all’interno dell’intercapedine, dalla dimensione dell’intercapedine e dalla presenza o meno di materiale fonoassorbente.

Se la dimensione dell’intercapedine è inferiore a 5 cm ed in assenza di materiale assorbente e intonaco le due pareti possono considerarsi accoppiate. Valgono, quindi, le relazioni empiriche per pareti monostrato.

La dimensione dell’intercapedine influenza il valore dell’indice di valutazione del potere fonoisolante.

Rw = 20 log m’+ 20 log d - 10Rw = 53 dB

Le relazioni sperimentaliPARETI LEGGERE

L’andamento del potere fonoisolante di queste pareti cresce con una pendenza molto ripida al variare della frequenza. Alle alte frequenze si osserva solitamente una brusca diminuzione del potere fonoisolante dovuta al fenomeno della coincidenza.

Le caratteristiche costruttive delle pareti leggere rendono i risultati acustici particolarmente sensibili a fattori geometrici costruttivi.

La stima dell’indice di valutazione viene effettuata con formule empiriche.

Rw,singola struttura=20 log m’+20 log d + e + 6

Rw,doppia struttura=20 log m’+20 log d + e + 10

Rw = 50 dB

Potere fonoisolante di pareti

(*) Dati INRIM (Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, ex “Istituto Galileo Ferraris” di

Torino).(**) Norma DIN 4109-1.

Controllo delle trasmissioni laterali

Controllo delle trasmissioni laterali

Punti deboli dei muri interni

Schema di collocazione di scatole da incasso per impianti elettrici

Tipici errori costruttivi da evitare nella realizzazione di pareti divisorie multistrato

Trasmissione aerea e di vibrazione per collegamenti rigidi tra impianto e struttura

Schema di realizzazione di un cavedio insonorizzato

I dati in opera

I dati in opera

1 ! Intonaco 15 mm

2 ! Poroton 120 mm

3 ! Rinzaffo 10 mm

4! Lana di vetro 50 mm

5 ! Aria 20 mm

6 ! Poroton 80 mm

7 ! Intonaco 15 mm

RW = 18 dB

RW = 38 dB

Punti deboli dei muri interni: le porte

Le facciate

Isolamento dai rumori aerei provenienti dall’esterno dell’edificio

ISOLAMENTO ACUSTICO NORMALIZZATO DI FACCIATA

D2m,nT,w [dB]

• Lastre di diverso spessore riducono la perdita per coincidenza

• Per migliorare il comportamento acustico realizzare vetri stratificati •Incrementando lo spessore dell’intercapedine si migliorano le prestazioni del vetro-camera, anche se non sono state rilevate evidenti differenze prestazionali per spessori dell’intercapedine compresi fra 6 e 16 mm

•Vetrate doppie installate su due telai indipendenti garantiscono prestazioni superiori a vetrate installate su uno stesso telaio

I vetri

VETRO-CAMERA

• Le caratteristiche di fonoisolamento di una superficie vetrata dipendono dalla tenuta all’aria del telaio perimetrale; a tal scopo prevedere serramenti ad elevata tenuta all’aria, cioè classe 4 secondo la norma UNI EN 12207 (2000) e classe A4 secondo la norma UNI EN 12152 (2003);

• Il materiale di cui è costituito il telaio (legno, acciaio, alluminio, pvc, etc.) non influisce in modo sensibile sulla prestazione acustica della vetrata

Il telaio

Il telaio

Esempio di telaio nel quale sono presenti una guarnizione centrale e le guarnizioni esterne in corrispondenza della battuta

Per vetrocamera con Rw compreso fra 38 e 41 dB, se il telaio è realizzato con una guarnizione centrale e le guarnizioni esterne in corrispondenza della

battuta dei telai, il potere fonoisolante del serramento, comprensivo di vetro più telaio, è pari al potere fonoisolante del vetro.

Per vetrocamera con Rw superiore a 41 dB, il potere fonoisolante del serramento sarà inferiore a quello del vetrocamera, pur essendo presenti le

medesime guarnizioni.

I vetri

I vetri

Utilizzare bocchette di ventilazione ad elevato isolamento acustico, Dn,e [dB] (misura in laboratorio secondo la norma UNI EN 20140-10);

Le bocchette di ventilazione

Cassonetti

Immagini tratte da Asdrubali et al, 36° Congresso AIA, Torino, 2009.

(3) veletta interna, (4) veletta esterna, (5) cielino,(6) avvolgibile,(9) pannello multistratoGruppo I Gruppo II

CASO STUDIO

CANTIERE: abitazioni a PIOSSASCO

ALLOGGIO N°A9 CAMERA DA LETTO

AREA TOTALE FACCIATA=10,5 m2 AREA COMPONENTE OPACO=7,62 m2

Rw COMPONENTE OPACO=49 dB AREA SUPERFICIE FINESTRATA=2,9 m2 Rw COMPONENTE FINESTRATO=38,1 dB

PICCOLI ELEMENTI=NON PRESENTI VOLUME AMBIENTE RICEVENTE: 44,4 m3

CASO STUDIO

" CALCOLO PREVISIONALE: D2m,nT,w=42 dB

" COLLAUDO IN OPERA: D2m,nT,w=40 dB

Tratto da C. Devecchi, tesi di laurea in Architettura, 2008.

I solai

Isolamento dai rumori impattivi

LIVELLO DI PRESSIONE SONORA DI CALPESTIO

L’nw [dB]

Il pavimento galleggiante

Interposizione di materiale resiliente tra la struttura portante ed il massetto sul quale viene applicata la finitura superficiale. Lo strato resiliente continuo ha il compito di smorzare la trasmissione di vibrazioni attraverso i componenti strutturali.

FINITURA IN CERAMICA

MASSETTO

STRATO RESILIENTE

MASSETTO DI RIEMPIMENTO DEGLI IMPIANTI

SOLAIO STRUTTURALE

FESSURA

BATTISCOPA

I sottofondi resilientiSOTTOFONDO TIPO ! costituito da una membrana bituminosa di spessore 1,5 mm accoppiata ad un tessuto non tessuto elastico in fibra poliestere di spessore 5 mm

Realizzazione del piano di posa con cemento alleggerito

Posa del sottofondo fonoisolante

Posa della fascia di polietilene espanso lungo le pareti e i pilastri

Posa della rete elettrosaldata e realizzazione del massetto

RIGIDITÀ DINAMICA s’= 22,3 MN/m3!Lw = 22,5 dBSpessore = 6,5 mm

I sottofondi resilientiSOTTOFONDO TIPO " costituito da un feltro ad alta grammatura con una faccia impregnata a saturazione parziale da una speciale miscela bituminosa e rifinita con tessuto polipropilenico, dello spessore totale di 2,8 mm

Realizzazione del piano di posa con cemento alleggerito

Posa del sottofondo fonoisolante

Risvolto dei i feltri lungo le pareti e i pilastri

Posa della rete elettrosaldata e realizzazione del massetto

RIGIDITÀ DINAMICA s’= 35,4 MN/m3!Lw = 19,6 dBSpessore = 2,8 mm

I sottofondi resilientiSOTTOFONDO " costituito pannelli rigidi in lana di roccia ad alta densità, legata con resine termoindurenti

Soletta strutturale in cemento armato

Posa del sottofondo fonoisolante

Posa delle strisce di materiale fonoisolante lungo le pareti

Posa del film in polietilene, della rete elettrosaldata e realizzazione del massetto

RIGIDITÀ DINAMICA s’= 14 MN/m3

Spessore = 20 mm

I sottofondi resilienti! Errata posa del sottofondo ! Corretta posa del sottofondo

ESEMPI DI PROGETTO: il pavimento galleggiante

L’n,w = 86 dB

! SOLAIO NUDO

1) Solaio di interpiano in latero-cemento

2) Striscia di desolidarizzazione

! SOLAIO FINITO con pavimento galleggiante

L’n,w = 51 dB

20+5 cm 20+5 cm

1) Massetto tradizionale in sabbia e cemento (6 cm)

2) Sottofondo resiliente #

3) Sottofondo alleggerito a base cementizia in materie plastiche riciclate

4) Solaio di interpiano in latero- cemento (20+5 cm)

5) Intonaco di calce e cemento

6) Risvolto lungo le pareti di sottofondo resiliente

7) Striscia di desolidarizzazione in gomma microespansaa cellule chiuse

8) Striscia di desolidarizzazione

Sottofondo !

6 cm

11 cm

ESEMPI DI PROGETTO: il battiscopa! Errata posa del battiscopa

L’n, w massetto= 52 dB

L’n, w pavimento in ceramica= 66 dB

! Corretta posa del battiscopa

L’n, w pavimento+battiscopa= 52 dB

L’n, w pavimento+battiscopa= 70 dB

L’n, w pavimento+battiscopa= 53 dB

L’n, w pavimento in ceramica= 52 dB

Grazie per l’attenzione!