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COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA

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COMPORTAMENTOACUSTICO

DEI SISTEMI DICOPERTURA

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Premessa 4Il suono 5Il rumore 6

1_Rumorosità nelle coperture 7I casi studiati 8Normativa di riferimento 8La ricerca 11

2_Rumorosità provocata da pioggia battente 11Premessa 12Dodici sistemi di copertura a confronto 12Criteri di prova 16Risultati delle prove 18Istogramma comparativo 22Valutazioni complessive 24

3_Limiti normativi nella rumorosità da pioggia battente 25Comportamento delle coperture in rapporto ai limiti normativi 26Rumorosità “trasmessa” negli ambienti interni 26Rumorosità “diffusa” negli ambienti esterni 28

4_Rumorosità ambientale derivante da sorgenti sonore 33Premessa 34Sette sistemi di copertura a confronto 35Metodologia adottata nella ricerca 38Metodologia di rilievo 38Fasi di analisi 39Elementi di raffronto metodologici 39Risultati delle prove:

Potere di attenuazione acustica in RW dB 42Livello sonoro complessivo LA in dB(A) 44Potere di attenuazione acustica RA in dB(A) 46

Valutazioni complessive 49

5_Limiti normativi nella rumorosità ambientale derivante da sorgenti sonore 50Comportamento delle coperture in rapporto ai limiti normativi 51Compatibilità ambientale dei sistemi di copertura 53

INDICE

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La versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche,tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale, ha determinato, in questianni, la loro diffusione ed affermazione anche in impieghi di tipo civile e sociale. L’utilizzo sempre più esteso di questi materiali ha conseguentemente postoin evidenza le problematiche acustiche correlate. La copertura costituisce infatti l’elemento dell’involucro ediliziomaggiormente sollecitato dagli eventi atmosferici, il che può trasformarla inuna delle fonti di rumore più fastidiose, sebbene al momento anche piùsottovalutate e meno controllate. I limiti di rumorosità previsti dalle normative sono spesso disattesidall’utilizzo indiscriminato di sistemi di copertura che risultanoacusticamente inquinanti.La necessità di pensare soluzioni costruttive che presentino un minoreimpatto sull’ambiente (siano quindi in definitiva eco-compatibili), ha spintoOndulit ad affidare all’Università di Roma “La Sapienza” (in particolare alDipartimento ITACA della prima facoltà di Architettura) il compito dicondurre una ricerca sul comportamento acustico di vari sistemi dicopertura, in rapporto ai limiti imposti dalle vigenti normative. La ricerca è stata articolata in due fasi distinte. La prima parte tratta il comportamento delle coperture metallicheall’impatto della pioggia; questa sollecitazione può costituire un elemento digrave turbativa al comfort richiesto all’interno di ambienti abitativi o dilavoro. Partendo da una serie di misure sperimentali, è stato analizzato siail rumore emesso nell’ambiente esterno, sia il rumore provocato all’internodegli ambienti. Rapportando tali risultati ai limiti imposti dalla normativavigente, sono stati elaborati dei quadri di compatibilità ambientale trasoluzione di copertura e zona di destinazione d’uso del territorio.La seconda parte ha riguardato il potere fonoisolante del sistema dicopertura, ovvero la sua capacità intrinseca di opporsi al passaggio dirumore tra un ambiente disturbante (quello nel quale è posta la sorgente dirumore) ed uno disturbato. Attraverso prove sperimentali sono state poste aconfronto diverse soluzioni di copertura, correlandone i risultati ai limiti dinormativa, in rapporto alle varie zone di destinazione d’uso del territorio,definite dalla normativa stessa.L’obiettivo di questa pubblicazione è quello di illustrare in modo sintetico irisultati di questa duplice ricerca, che ha messo in luce aspetti interessanti,nuovi ed utili per una progettazione del processo edilizio ed una scelta disoluzioni tecnologiche adeguata e consapevole alle necessità contemporanee.

Prof. Arch. Franco Cipriani

Docente di Fisica Tecnica – Università “La Sapienza”, facoltà di Architettura L. Quaroni

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IL SUONO

Il suono può essere definito come la sensazione percepita dall’uomo per mezzo dell’orecchio,

che è per sua natura sensibile alle piccolissime variazioni di pressione prodotte, in un mezzo

elastico (aeriforme, solido e liquido) dalle vibrazioni delle particelle che formano il mezzo stes-

so, che diviene in questo modo sede di un campo sonoro.

I fenomeni acustici sono dunque dovuti a vibrazioni meccaniche che, nel caso delle nostre espe-

rienze più diffuse, si propagano nell’aria, con cui è direttamente a contatto il nostro orecchio.

L’origine del fenomeno acustico è costituita da una sorgente che emette energia meccanico-vibra-

toria, la quale produce una perturbazione nel mezzo elastico circostante, che si propaga in onde

costituite da compressioni e dilatazioni, in rapidissima successione. Il campo delle oscillazioni per-

cepite dall’uomo (frequenze uditive), è convenzionalmente compreso tra i 20 e i 20000 Hz (Hertz).

Caratteri psicofisici dell’audizione

La percezione sonora che avviene tramite l’orecchio è la trasformazione di un fenomeno fisico

(propagazione di onde di pressione) in una stimolazione sensoriale oggettiva. Per poter studia-

re i fenomeni di acustica cosiddetta applicata, è necessario trovare un modo per correlare lo sti-

molo alla sensazione, modo che non può che essere sperimentale o di tipo statistico, applicato

a individui di giovane età e di udito normale.

Se si considera il caso della sensazione generata da suoni puri, si constata che i suoi caratteri

principali sono l’altezza del suono e l’intensità delle sensazioni. L’altezza del suono dipende dalla

frequenza del fenomeno oscillatorio. I suoni vengono distinti in gravi (di frequenza più bassa) e

acuti (di frequenza più alta). L’intensità della sensazione (soggettiva) è legata all’intensità acusti-

ca e alla frequenza dell’onda sonora. Infatti, se nel campo delle audio frequenze si determina la

pressione acustica minima che produce la sensazione sonora percepibile, in funzione delle fre-

quenze, si ottiene una curva limite (rappresentata in un diagramma cartesiano che riporta sulle

ascisse le frequenze tra 20 e 20000 Hz e sulle ordinate le pressioni acustiche), chiamata “soglia

di udibilità”. Aumentando progressivamente la pressione acustica, fino a valori tali da produrre

una sensazione di fastidio, si determina un’altra curva, chiamata “soglia del dolore”.

Allo scopo di caratterizzare le condizioni acustiche del campo sonoro è stata introdotta una scala

logaritmica, la scala dei decibel, che si riferisce all’intervallo delle pressioni udibili e che misu-

ra i livelli sonori, come rapporto tra la pressione (o l’intensità) acustica di un determinato valo-

re rispetto ad un valore di riferimento. Tale valore di riferimento è la soglia uditiva a 1000 Hz, fis-

sato dalle norme ISO (R131/1959).

In breve, la scala dei decibel (dB) rappresenta la scala delle intensità acustiche oggettive.

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IL RUMORE

L’insieme delle sorgenti sonore, che nel nostro ambiente di vita producono sensazioni uditive,

vengono definite “panorama sonoro”, inteso come elemento che determina e caratterizza l’am-

biente umano. All’interno di questo panorama, esistono suoni che vengono percepiti come iden-

tità sonora dell’ambiente (cinguettio degli uccelli, suono della campana di una chiesa) ed altri

suoni, i cosiddetti “rumori”, che risultano indesiderati perché di intensità eccessiva, fastidiosi o

improvvisi e che alterano tale entità sonora.

Il problema dell’inquinamento da rumore, negli ultimi anni, sta interessando aree urbane sem-

pre più vaste e porzioni di popolazione sempre maggiori.

In un primo tempo, alla lotta contro il rumore non era stato assegnato il grado di priorità che

oggi le viene conferito; le conseguenze per la popolazione erano infatti meno evidenti e il dete-

rioramento della qualità della vita era accettato dall’opinione pubblica come una diretta conse-

guenza del progresso tecnologico e dell’urbanizzazione.

Rischi derivanti dal rumore

Si stima che circa il 20% della popolazione dell’Europa occidentale subisca livelli di inquinamento

acustico considerati inaccettabili dagli esperti. Le cause sono di diversa natura e le conseguenze

dell’esposizione al rumore possono variare da un individuo all’altro, ma comunque i rumori produ-

cono nella popolazione esposta degli effetti che, nel loro complesso, riducono la qualità della vita.

In generale oggi si rileva un potenziale maggior rischio di patologie legate alla funzione uditiva,

che determinano effetti classificati come:

- uditivi, extrauditivi e di alterazione dei comportamenti.

GLI EFFETTI UDITIVI:

creano conseguenze di ordine fisico, ovvero ipoacusie e sordità.

GLI EFFETTI EXTRAUDITIVI:

provocano conseguenze di ordine psico-somatico, quali problemi al sistema cardio vascolare,

all’apparato digerente, a quello respiratorio, nonché a quello visivo e riproduttivo. Tali effetti si

originano in sede cocleare, laddove fluisce l’eccitazione nervosa, collegata direttamente o indi-

rettamente con il sistema nervoso. In sostanza il rumore interagisce con i diversi organi e appa-

rati mediante una articolata azione sui sistemi neuro-regolatori.

GLI EFFETTI DI ALTERAZIONE DEI COMPORTAMENTI:

si riferiscono all’alterazione del “panorama sonoro”. Tale alterazione crea sensazioni di intolle-

ranza verso il rumore che si concretizzano in difficoltà o lentezza nell’addormentamento, risve-

glio precoce o durante il sonno, problemi di comprensione delle parole, difficoltà di concentra-

zione e quindi minor efficienza sul rendimento lavorativo e sulla capacità di apprendimento.

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LA RUMOROSITÀNELLE COPERTURE

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I CASI STUDIATI

Caso 1 - Rumorosità derivante da pioggia battente

Si tratta del fastidioso effetto di rumorosità provocato dalla percussione di pioggia (o grandine)

sulle coperture. Per contenere tale inconveniente nei limiti imposti dalle norme, si deve ricorrere

all’impiego di coperture insonorizzanti. E’ necessario tuttavia tenere conto che la rumorosità

causata dalla pioggia determina un effetto di inquinamento acustico sia all’interno degli edifici

(rumorosità trasmessa) che all’esterno degli edifici stessi (rumorosità diffusa).

Caso 2 – Rumorosità ambientale derivante da sorgenti sonore

Si tratta della rumorosità provocata dalle attività svolte all’interno di un edificio in relazione alla sua

destinazione d’uso (industria, spettacolo ecc). Per contenere l’inquinamento acustico nei limiti

imposti dalle norme, è necessario ricorrere all’impiego di coperture fonoisolanti.

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

I primi interventi comunitari stabilirono i valori limite relativamente ad alcune specifiche emis-

sioni acustiche in vista della realizzazione del mercato unico. Agli strumenti comunitari hanno

poi fatto seguito misure nazionali.

Oggi, anche a livello nazionale, assistiamo ad una crescente sensibilità verso questo problema.

In Italia è entrato in vigore il D.P.C.M. 1 marzo 1991 che prescrive “i limiti massimi di esposizio-

ne al rumore negli ambienti abitativi e nell’ambiente esterno”, successivamente sostituito da

numerose altre normative che rientrano oggi nell’ambito applicativo dalla legge quadro 447/95

(“Legge quadro sull’inquinamento acustico”).

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A seguito delle disposizioni normative entrate in vigore, è iniziata l’attività di vigilanza e controllo

in materia d’inquinamento acustico. Si fa inoltre riferimento alla direttiva 89/391/CEE (Norme

riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro).

Valori limite di esposizione al rumore negli ambienti di lavoro Direttiva 2003/10/CE (sostituisce il D.Lgs. 277/91).

1. valore inferiore LEX = 80 dB(A)massima pressione acustica che un lavoratore può sopportare consecutivamente durante il proprio lavoro per una settimana calcolando, come da normativa internazionale ISO 1999, cinque giornate lavorative di otto ore ognuna.

2. valore superiore LEX = 85 dB(A)massima pressione acustica che un lavoratore può sopportare consecutivamente duranteil suo turno lavorativo giornaliero, calcolato sempre secondo la stessa norma ISO 1999 (otto ore).

3. valore limite LEX = 87 dB(A) valore massimo di pressione acustica istantanea che un lavoratore può sopportare.

La norma relativa alla determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore, ovvero il DPCM 14

novembre 1997, stabilisce:

- valori limite per il rumore emesso nell’ambiente (livello acustico misurato in prossimità della

sorgente),

- valori limite per il rumore immesso nell’ambiente (livello acustico misurato in prossimità dei

ricettori).

In particolare:

Valori limite di emissione Leq in dB(A) - livello acustico misurato in prossimità della sorgente

Classi di destinazione d’uso del territorio Tempi di riferimento Diurno (06,00- 22,00) Notturno (22,00- 06,00)

I aree particolarmente protette 45 35II aree prevalentemente residenziali 50 40III aree di tipo misto 55 45IV aree di intensa attività umana 60 50V aree prevalentemente industriali 65 55VI aree esclusivamente industriali 65 65

Valori limite assoluti di immissione Leq in dB(A) - livello acustico misurato in prossimità dei ricettori

Classi di destinazione d’uso del territorio Tempi di riferimentoDiurno (06,00- 22,00) Notturno (22,00- 06,00)

I aree particolarmente protette 50 40II aree prevalentemente residenziali 55 45III aree di tipo misto 60 50IV aree di intensa attività umana 65 55V aree prevalentemente industriali 70 60VI aree esclusivamente industriali 70 70

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LA RICERCA

Una recente ricerca, effettuata a cura del dipartimento ITACA della Facoltà di Architettura

Ludovico Quaroni dell’Università di Roma “La Sapienza”, ha consentito di approfondire lo studio

del comportamento acustico di alcuni sistemi di copertura, scelti tra i più rappresentativi nel

panorama edilizio attuale.

I sistemi di copertura sottoposti a studio sono stati analizzati in due diversi tempi. Nella prima fase

è stato approfondito il comportamento delle coperture sottoposte all’effetto della pioggia battente;

in tale senso è stato studiato il livello di rumore trasmesso verso l’interno dell’edificio, ovvero dif-

fuso all’esterno. In una seconda fase, è stata analizzata la caratteristica intrinseca dei materiali

stessi relativamente al loro potere di fonoisoolamento tra un ambiente interno ed uno esterno.

Obiettivo di questa pubblicazione è quello di illustrare in modo sintetico i risultati di questa duplice

ricerca, che ha messo in luce aspetti particolarmente interessanti e inediti, utili strumenti per una

progettazione adeguata e consapevole.

Utilità della ricerca

L’utilità dei risultati di seguito pubblicati è da considerare in relazione alla imponente diffusione,

nell’edilizia contemporanea, delle coperture metalliche, il cui utilizzo si è esteso ed affermato in

diverse tipologie edilizie, quali:

- Edilizia industriale

- Edilizia abitativa e residenziale

- Edilizia sociale (scuole, impianti sportivi, ospedali, attività ricreative, ecc).

Ad accrescere in modo considerevole la presenza di coperture metalliche sul nostro territorio,

contribuiscono le attuali disposizioni normative in materia di salvaguardia della salute pubblica,

che prevedono lo smaltimento e la relativa sostituzione di una estensione di coperture in amian-

to-cemento, valutabile approssimativamente in circa 1.200.000.000 di metri quadrati.

Si tratta quindi di un patrimonio immobiliare di considerevoli proporzioni le cui coperture stan-

no per essere sostituite con altre più attuali, di natura prevalentemente metallica. Accade quin-

di che si proceda a una indiscriminata sostituzione del manto di copertura, senza tenere in debi-

to conto il suo comportamento acustico, determinando quindi la formazione di sorgenti di inqui-

namento acustico di notevoli proporzioni.

L’analisi dei requisiti acustici di un sistema di copertura deve quindi essere valutata con estre-

ma attenzione.

La normativa vigente richiede infatti che il progettista effettui una valutazione dell’impatto acustico

e del clima acustico, provvedendo alle necessarie prescrizioni, ancora oggi troppo spesso disattese.

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RUMOROSITÀ PROVOCATADA PIOGGIA BATTENTE

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Tra le molteplici cause di inquinamento acustico non è certamente trascurabile quella determina-

ta dall’impatto della pioggia sull’involucro edilizio, sia esso di tipo abitativo, industriale o sociale.

La ricerca effettuata dal dipartimento ITACA della Facoltà di Architettura Ludovico Quaroni

dell’Università di Roma “La Sapienza” ha consentito di descrivere il comportamento acustico di

alcune coperture (che rappresentano il componente edilizio maggiormente sottoposto alle sol-

lecitazioni determinate dagli agenti atmosferici) sotto l’effetto della pioggia.

Questo evento atmosferico, occasionale ma spesso persistente, determina infatti livelli di rumoro-

sità ambientale talvolta inaccettabili se, in sede progettuale, non vengono adottati gli opportuni

accorgimenti. È necessario a questo punto differenziare i due diversi sistemi di propagazione del

rumore generato dalla pioggia sulle coperture:

- rumorosità che passa attraverso il tetto e raggiunge l’interno degli edifici, che chiameremo trasmessa;

- rumorosità che dal tetto si propaga nell’ambiente esterno e circostante che chiameremo diffusa.

DODICI SISTEMI DI COPERTURA A CONFRONTO

Per poter stabilire quale sia il sistema di copertura che possa soddisfare le esigenze acustiche

di un edificio, in ordine alla sua destinazione d’uso ed alla sua collocazione nel territorio, è

necessario conoscere il comportamento dei suoi componenti nei confronti delle sollecitazioni

indotte dall’impatto degli agenti atmosferici. A tale proposito la ricerca eseguita dall’Università

ha analizzato il comportamento acustico di dodici sistemi di copertura, tra i più rappresentativi

del panorama commerciale contemporaneo.

In questo capitolo si procede ad una interpretazione dei dati rilevati durante le prove sperimentali che

sono state eseguite sottoponendo i diversi sistemi di copertura ad una pioggia artificiale.

Per meglio analizzare e confrontare i requisiti acustici dei vari sistemi di copertura, è opportuno

fare riferimento a tre principali categorie di coperture:

1° gruppo COPERTURE SEMPLICI

- Coperture a paramento unico.

2° gruppo COPERTURE IN PANNELLI SANDWICH PREFABBRICATI

- Pannelli sandwich preassemblati composti da due paramenti metallici esterni in adesione ad uno strato internodi isolamento termico costituito da schiume poliuretaniche.

3° gruppoCOPERTURE SANDWICH REALIZZATE IN OPERA

- Sandwich assemblati in opera e costituiti da due elementi di copertura distanziati da listelli in legno, per consentirel’inserimento di un feltro isolante in lana minerale.

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Coperture semplici (1° gruppo)

Lastra Coverib in acciaio di spessore 0,6 mm rivestita superiormente da uncomposto plastico bituminoso e da una lamina di alluminio, ed inferiormen-te da un primer bituminoso e da una lamina di alluminio.

Lastra in fibrocemento ondulata.

Lamiera grecata in acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm.

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Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT.

Coperture in pannelli sandwich prefabbricati (2° gruppo)

Pannello sandwich costituito inferiormente da una lamiera grecata inacciaio preverniciato di spessore 0,6 mm, da una schiuma poliuretanicadi spessore 40 mm e superiormente da una lamiera grecata in acciaiopreverniciato di spessore 0,5 mm.

Pannello sandwich Coverpan costituito inferiormente da una lamiera pre-verniciata di 0,6 mm, da una schiuma poliuretanica di spessore 40 mm esuperiormente da una lamiera di acciaio zincato di spessore 0,5 mm,rivestita da un composto bituminoso e da una lamina di alluminio.

Coperture sandwich realizzate in opera (3° gruppo)

Copertura sandwich composta da una lamiera grecata inferiore in acciaiopreverniciato dello spessore di 0,6 mm, da un distanziatore in legno diabete da 50x50 mm, da un feltro isolante in lana minerale dello spessoredi 45 mm e da una lastra Coverib in lamiera di acciaio di spessore 0,6 mmrivestita superiormente da un composto plastico bituminoso e da unalamina di alluminio.

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Copertura sandwich composta da una lastra inferiore in fibrocementoondulata, da un distanziatore in legno di abete da 50x50 mm, da un feltroisolante in lana minerale dello spessore di 45 mm e da una lastra Coveribin lamiera di acciaio di spessore 0,6 mm rivestita superiormente da uncomposto plastico bituminoso e da una lamina di alluminio.

Copertura sandwich composta da una lamiera grecata inferiore in acciaiopreverniciato di spessore 0,6 mm, da un distanziatore in legno di abete da50x50 mm, da un feltro isolante in lana minerale dello spessore di 45 mme da una lamiera grecata di acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Copertura sandwich composta da una lastra inferiore in fibrocementoondulata, da un distanziatore in legno di abete da 50x50 mm, da un feltroisolante in lana minerale di spessore 45 mm e da una lamiera grecata diacciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Copertura sandwich composta da una lastra inferiore in fibrocementoondulata, da un distanziatore in legno di abete da 50x50 mm, da un feltroisolante in lana minerale dello spessore di 45 mm e da una lamiera gre-cata in alluminio di spessore 0,7 mm.

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CRITERI DI PROVA

Per effettuare i necessari rilievi acustici, le coperture in esame sono state poste in opera a

copertura di un box costituito da pannelli in polistirene di spessore cm 20, di dimensioni ester-

ne m 3,00 (lunghezza) x 2,00 (larghezza) x 2,50 (altezza).

La pioggia artificiale, fatta cadere da un altezza di m 4,00, è stata realizzata con cinquantacin-

que getti rivolti verso l’alto, alimentati con una portata d’acqua pari a 1800 l/h e disposti sim-

metricamente su una superficie superiore a quella della copertura in esame.

I rilievi di rumore ambientale prodotto dalla pioggia sono stati effettuati ponendo microfoni e

fonometri sia all’interno che all’esterno del box.

Il rilevatore posto all’interno è stato posizionato al centro geometrico del box.

Il rilevatore posto all’esterno è stato posizionato ad una distanza di cm 220 dalla mezzeria lon-

gitudinale della copertura e ad un’altezza di cm 70 al di sopra di essa.

Sono stati utilizzati strumenti di misura conformi alle norme IEC 804 e 651 della Bruel & Kjaer.

Tutti i rilievi sono stati effettuati per un tempo di cinque minuti con scala di ponderazione “A” e

costante di tempo slow.

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Fonometro

Fonometro

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RISULTATI DELLE PROVE

Al fianco di ciascun rilevamento sono stati riportati i rapporti tra i livelli di pressione acustica risul-

tati dal confronto tra la copertura in lastra Coverib (L2) e le altre undici tipologie di copertura (L1).

Questo schema evita il ricorso all’espressione logaritmica e consente di poter immediatamente

apprezzare su scala lineare le differenze di comportamento tra i diversi sistemi di copertura.

1° gruppo Coperture semplici

Dove:L. eq = livello di pressione acustica espresso in dBL1 = livello di pressione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribL2 = livello di pressione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

I dati rilevati in questo primo gruppo sono molto interessanti ed evidenziano in modo macrosco-

pico il diverso comportamento acustico tra le coperture in Coverib e in fibrocemento rispetto alle

altre coperture metalliche.

Ai fini della rumorosità trasmessa all’interno dell’ambiente il Coverib si distingue dalle altre

coperture sottoposte a prova risultando:

- 8,41 volte meno rumoroso di una lamiera di alluminio;

- 4,95 volte meno rumoroso di una semplice lamiera di acciaio.

1 8 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

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���

�� ���

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������� ������� ������� ������� ������� ������� ������� ������� �������

� � � �

�����

61,2 70,6 63,6 70,5 70,5 84,5 70,7 89,1 73,1 89,2

1,00 1,001,32

0,99

2,92

4,95

2,99

8,41

3,94

8,51

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 18

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2 _ R U M O R O S I TÀ P R O V O C ATA D A P I O G G I A B AT T E N T E 1 9

2° gruppo Coperture in pannelli sandwich prefabbricati

Dove:L. eq = livello di pressione acustica espresso in dBL1 = livello di pressione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribL2 = livello di pressione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

I risultati di questo secondo gruppo sono emblematici: i due pannelli, molto simili nella compo-

sizione, lascerebbero prevedere risultati simili, ovvero una leggera prevalenza per quello con

maggiore spessore di poliuretano; tutto il contrario: il più efficace risulta il pannello sandwich

Coverpan con valori di gran lunga migliori grazie al rivestimento insonorizzante della protezio-

ne multistrato. L’aspetto più sconcertante emerso dalla ricerca condotta dall’Università ha evi-

denziato come la singola lastra Coverib (spessore mm 1,7) attutisca il rumore prodotto dall’im-

patto della pioggia in modo di gran lunga superiore rispetto ai classici pannelli sandwich pre-

fabbricati (spessore mm 40!) o addirittura rispetto allo stesso pannello sandwich rivestito all’e-

sterno con una lastra a protezione multistrato Coverib.

Questo è quanto possiamo rilevare da una attenta analisi dei risultati di questo secondo gruppo

di coperture sottoposte a prova, rispetto alle lastre Coverib in acciaio a protezione multistrato

appartenenti al 1° gruppo.

Il poliuretano infatti è in grado di svolgere esclusivamente la funzione di isolante termico,

possiede di contro caratteristiche di isolamento acustico molto limitate, ridotte peraltro per

effetto dell’accoppiamento con il paramento metallico posto all’intradosso del pannello.

Il confronto tra la rumorosità di una lamiera in acciaio (rif. C 1° gruppo) e un pannello avente

all’estradosso la medesima lamiera (rif. F 2° gruppo) dimostra quanto poco significativo sia

l’apporto del poliuretano.

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���

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������� ������� �������

�����

69,8 83,0 64,0 75,4

2,69

4,17

1,381,74

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 19

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La presenza del poliuretano risulta addirittura peggiorativa nella comparazione tra una lastra

Coverib e un pannello Coverpan in schiuma poliuretanica e paramento esterno in lastra Coverib.

La schiuma poliuretanica in questo caso non attenua la rumorosità ma pare comportarsi da

ponte acustico; la presenza del composto plastico bituminoso posto all’estradosso delle lastre

Coverib conferisce quindi a questa copertura capacità insonorizzanti che nessun altro materia-

le potrebbe garantire, seppure accoppiato all’intradosso con feltri fonoisolanti o addirittura con

40 mm di schiume poliuretaniche.

La ricerca condotta dall’Università imputerebbe questo fenomeno alla diversità delle caratteri-

stiche fisico-meccaniche dei pannelli rispetto a quello delle lastre Coverib ed alla presenza di

una stratificazione plastica posta all’estradosso di questa copertura.

Di contro, le onde sonore, a contatto con una superficie resa meccanicamente più rigida per la

presenza del poliuretano, supererebbero l’ostacolo, propagandosi maggiormente nell’ambiente.

Le caratteristiche di elasticità delle lamiere semplici e la collaborazione con la presenza di un

materiale insonorizzante che peraltro riduce l’effetto di vibrazione, determinerebbe, al contrario,

una minor trasmissione delle onde sonore e quindi un minor inquinamento acustico.

La seguente tabella mette bene in risalto il miglior comportamento della lastra Coverib rispetto

ai pannelli sandwich [i livelli acustici L sono espressi in dB(A)].

Dove:L. eq = livello di pressione acustica espresso in dBL1 = livello di pressione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribL2 = livello di pressione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

2 0 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

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61,2 70,6 69,8 83,0 64,0 75,4

1,00

4,17

1,74

2,69

1,001,38

� � �

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 20

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Il dato che ne consegue è particolarmente interessante:

Ai fini della rumorosità trasmessa nell’ambiente interno, la semplice lastra Coverib (spessore

mm 1,7) è:

- 4,17 volte meno rumorosa di un normale pannello sandwich prefabbricato con 40 mm di spes-

sore di poliuretano

- 1,74 volte meno rumorosa di un pannello sandwich con 30 mm di spessore di poliuretano e con

rivestimento esterno in protezione multistrato.

3° gruppo Coperture sandwich realizzate in opera

Dove:L. eq = livello di pressione acustica espresso in dBL1 = livello di pressione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribL2 = livello di pressione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

2 _ R U M O R O S I TÀ P R O V O C ATA D A P I O G G I A B AT T E N T E 2 1

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������� ������� ������� ������� ������� ������� ������� ������� �������

� � � �

�����

62,4 57,0 64,6 60,4 68,4 63,8 70,4 68,4 72,9 65,9

1,15

0,21

1,48

0,31

2,29

0,46

2,88

0,78

3,85

0,58

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 21

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Istogramma comparativo dei dodici sistemi di copertura a confronto

2 2 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

estern o

1

L. eq

10

9

8

7

6

4

3

2

5

intern o estern o intern o estern o intern o estern o intern o estern o intern o

L1/L2

61,2 70,6 63,6 70,5 70,5 84,5 70,7 89,1 73,1 89,2

1,00 1,001,32

0,99

2,92

4,95

2,99

8,41

3,94

8,51

estern o interno

69,8 80,3

2,69

4,17

A B C D E F

1° gruppo 2° gruppo

Lastra in fibrocemento ondulata.

Lamiera grecata in acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm.

Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mmcon feltro TNT

Pannello sandwich costituito inferiormente da una lamiera grecata in acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm da una schiuma poliureta-nica di spessore 40 mm e superiormente da unalamiera grecata in acciaiopreverniciato di spessore0,5 mm.

Lastra Coverib in acciaio di spessore 0,6 mm rivestita superiormenteda un composto plasticobituminoso e da una lamina di alluminio,ed inferiormente da un primer bituminoso e da una lamina di alluminio.

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 22

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2 _ R U M O R O S I TÀ P R O V O C ATA D A P I O G G I A B AT T E N T E 2 3

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64,0 75,4 62,4 57,0 64,6 60,4 68,4 63,8

������� �������72,9 65,970,4 68,4

� � � � � �

1,48

0,31

2,29

0,46

2,88

0,78

3,85

0,58

1,381,74

0,21

1,15

3° gruppo

Copertura sandwich composta da una lamieragrecata inferiore in acciaiopreverniciato dello spessore di 0,6 mm da undistanziatore in legno diabete da 50x50 mm, da unfeltro isolante in lanaminerale dello spessore di 45 mm e da una lastra Coverib in lamiera diacciaio di spessore 0,6 mm rivestita superior-mente da un compostoplastico bituminoso e dauna lamina di alluminio.

Copertura sandwich composta da una lastrainferiore in fibrocementoondulata, da un distanzia-tore in legno di abete da50x50 mm, da un feltroisolante in lana mineraledello spessore di 45 mm e da una lastra Coverib in lamiera di acciaio dispessore 0,6 mm rivestita superiormente da un composto plasticobituminoso e da una lamina di alluminio.

Copertura sandwich composta da una lamieragrecata inferiore in acciaiopreverniciato di spessore0,6 mm, da un distanziato-re in legno di abete da50x50 mm, da un feltroisolante in lana mineraledello spessore di 45 mm e da una lamiera grecatadi acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Copertura sandwich composta da una lastrainferiore in fibrocementoondulata, da un distanzia-tore in legno di abete da 50x50 mm, da un feltroisolante in lana mineraledi spessore 45 mm e da una lamiera grecata di acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Copertura sandwich composta da una lastrainferiore in fibrocementoondulata, da un distanzia-tore in legno di abete da50x50 mm, da un feltroisolante in lana mineraledello spessore di 45 mm e da una lamiera grecatain alluminio di spessore0,7 mm.

Pannello sandwichCoverpan costituito inferiormente da unalamiera preverniciata di 0,6 mm, da una schiu-ma poliuretanica spessore di 40 mm e superiormenteda una lamiera di acciaiozincato di spessore 0,5 mm, rivestito da uncomposto bituminoso e dauna lamina di alluminio.

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 23

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2 4 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

VALUTAZIONI COMPLESSIVE

Nei sandwich realizzati in opera i valori di rumorosità diffusi nell’ambiente esterno restano pres-

soché analoghi a quelli rilevati sui medesimi materiali di copertura posti in opera senza aggiun-

ta di isolanti (1° gruppo).

Si evidenzia invece come l’effetto del feltro in lana di vetro interposto tra i due paramenti contribui-

sca in modo determinante a ridurre il livello sonoro prodotto nell’ambiente interno dalla percussio-

ne della pioggia. Anche in questo caso i valori migliori nell’ambiente interno sono stati rilevati in quei

sandwich che utilizzano come componente esterno le lastre Coverib a protezione multistrato.

Si rileva, inoltre, che la semplice copertura in lastra Coverib è:

- 4,95 volte meno rumorosa di una lamiera in acciaio preverniciato

- 8,41 volte meno rumorosa di una lamiera di alluminio

- 4,17 volte meno rumorosa di un pannello sandwich

I sandwich realizzati in opera che impiegano come componente esterno di copertura le lastre

Coverib sono in assoluto i meno rumorosi (sia nell’ambiente interno che esterno) rispetto a quelli

realizzati con altre coperture metalliche.

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 24

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LIMITI NORMATIVI NELLARUMOROSITÀ DA PIOGGIABATTENTE

3

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COMPORTAMENTO DELLE COPERTURE IN RAPPORTO AI LIMITI NORMATIVI Di seguito sono riportate in forma schematica alcune delle analisi e dei confronti che rappresentano

il risultato della ricerca condotta in ambito universitario; i dati ottenuti ci aiutano concretamente a

capire che il “panorama sonoro” che caratterizza i nostri ambienti in molti casi non è in grado

di sostenere aggravanti come quella della rumorosità provocata dalla pioggia.

E’ fondamentale quindi che il progettista proceda ad una attenta valutazione dell’impatto acustico

provocato dagli eventi meteorologici sull’involucro edilizio.

RUMOROSITÀ “TRASMESSA” NEGLI AMBIENTI INTERNI

La prima analisi ha in particolare determinato il valore di tempo necessario per raggiungere, in

presenza di pioggia, i valori limite di esposizione sonora, indicati dalla normativa.

I valori riportati si riferiscono ai livelli limite indicati dalla Direttiva 2003/10/CE.

La direttiva indica tre valori limite da non superare per evitare danni irreversibili per la salute

della persona:

Valore inferiore LEX = 80 dB(A)

Valore superiore LEX = 85 dB(A)

Valore limite LEX = 87 dB(A)

Allo scopo di dare ai fruitori della ricerca un quadro concreto delle diverse situazioni, è stata pre-

vista una costante realistica di emissione di rumori ed a questa sono stati “sommati” i valori rile-

vati dalle emissioni dei vari sistemi di copertura sottoposti alle perturbazioni meteorologiche.

Basandosi sulla notorietà dei dati relativi ai livelli di rumorosità presenti negli ambienti indu-

striali (quasi sempre molto prossimi ai limiti previsti dalla normativa) è stata ipotizzata una

rumorosità esistente pari a –0,5 dB rispetto ai limiti normativi.

L’interpretazione dei dati disponibili, in rapporto ai limiti di normativa indicati, è basata sulla possibi-

lità che il livello sonoro provocato dalla pioggia incrementi i livelli di rumore presenti, causando il

superamento dei limiti fissati dalla legge. Appare chiaro che in condizioni prossime ai limiti di nor-

mativa, solamente pochissime tipologie di copertura consentirebbero di rimanere entro tali valori,

ovvero solamente quelle attraverso le quali il livello di rumore emesso dalla pioggia risulta più basso

di almeno 20 dB(A) e quindi non in grado di innalzare significativamente il livello acustico globale.

Per tale ragione si è ritenuto opportuno procedere come segue:

- si è considerata l’ipotesi che il livello presente sia di 0,5 dB(A) al di sotto del limite minimo, sia

cioè pari a 79,5 – 84,5 – 86,5 dB(A);

- si è conseguentemente determinato il tempo di pioggia necessario per raggiungere i tre limiti

successivi indicati dalla legge;

- si è ipotizzato che la giornata lavorativa sia di 8 ore.

2 6 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 26

Page 26: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Il dato di tempo ottenuto deve pertanto essere interpretato in funzione dell’effettivo livello di

rumore presente nell’ambiente lavorativo e del tempo di pioggia mediamente rilevabile nella

zona specifica. Si deve anche considerare che l’elevata intensità della pioggia simulata per le

prove.

Come si noterà, alcune coperture contrastano completamente gli effetti di una pioggia torrenziale,

mentre per altre i pochi minuti di pioggia sono fatali per il superamento di tutti i limiti di legge.

1° gruppo Coperture semplici

2° gruppo Coperture in pannelli sandwich prefabbricati

3 _ L I M I T I N O R M AT I V I N E L L A R U M O R O S I TÀ D A P I O G G I A B AT T E N T E 2 7

� � � �

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Dopo 6 h e 47 minsupera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Dopo 6 h e 57 minsupera il valore

Dopo 1 h e 24 minsupera il valore

Dopo soli 17 minsupera il valore

Dopo soli 17 minsupera il valore

Dopo soli 29 minsupera il valore

Dopo soli 19 minsupera il valore

Dopo soli 6 minsupera il valore

Dopo soli 29 minsupera il valore

Dopo soli 18 minsupera il valore

Dopo soli 6 minsupera il valore

Valore inferiore

Valore superiore

Valore limite

Dopo soli 24 minsupera il valore

Dopo 1 h e 15 minsupera il valore

Dopo 1 h e 58 minsupera il valore

Dopo 2 h e 15 minsupera il valore

Dopo 7 h e 6 minsupera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Valore limite

Valore superiore

Valore inferiore

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 27

Page 27: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

2 8 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

3° gruppo Coperture sandwich realizzate in opera

Non determina il superamento dei valori limite di norma. Comportamento eccellente.

Influisce sul superamento dei livelli di norma ma solo dopo una forte pioggia (› 2 ore).

Influisce in maniera determinante sul superamento dei livelli di norma anche con una lieve pioggia.

RUMOROSITÀ “DIFFUSA” NEGLI AMBIENTI ESTERNI

Le problematiche evidenziate in relazione al rumore prodotto dalla pioggia su coperture metalliche

in rapporto all’ambiente esterno sono determinate dai limiti imposti dal DPCM 14 novembre 1997,

(determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore).

Questa norma, in relazione alle valutazioni effettuate in seguito, stabilisce:

- valori limite per il rumore emesso nell’ambiente (livello acustico misurato in prossimità della

sorgente),

- valori limite per il rumore immesso nell’ambiente (livello acustico misurato in prossimità dei

ricettori),

Si dispone pertanto di due serie di dati:

- valori acustici ammessi dalla norma (tabella pag. 9)

- valori di “emissione”: rumorosità diffusa dai sistemi di copertura sottoposti a pioggia artificia-

le in prossimità della sorgente (rilevamenti fonometrici)

� � � �

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Anche dopo 8 h non supera il valore

Valore inferiore

Valore superiore

Valore limite

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 28

Page 28: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Rilevamenti fonometrici (Livelli di emissione rilevati)

Tipologia di copertura Leq,A [dB(A)]

A Lastra Coverib 61,2

B Lastra in fibrocemento ondulata 63,6

C Lamiera grecata in acciaio preverniciata di spessore 0,6 mm 70,5

D Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm 70,7

E Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT 73,1

F Pannello sandwich costituito da lamiera grecata in acciaio di spessore di 0,6 mm con schiuma poliuretanica dello spessore di 40 mm e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 69,8

G Pannello sandwich Coverpan 64,0

H Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in acciaio di spessore 0,6 mm,isolante e Coverib 62,4

I Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata, isolante e Coverib 64,6

L Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaio di spessore di 0,6 mm, isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 68,4

M Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore di 0,6 mm 70,4

N Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in alluminio di spessore di 0,7 mm 72,9

Se ci si limita al confronto tra i valori indicati dalla norma (pag. 9) e quelli rilevati, risulta evi-

dente che, in pratica, nessuna copertura rispetta tutti i limiti. Solamente alcune risultano

ammissibili nelle aree ad attività intensa o industriale. Tuttavia un simile confronto risulta sem-

plicistico, specie in rapporto a due elementi fondamentali quali:

- il tipo di livello acustico preso (correttamente) in considerazione dalla norma, cioè il livello

equivalente continuo misurato in dB(A), Leq,A; che è un livello integrato rispetto al tempo.

- il tempo di riferimento, diurno (16 ore a partire dalle 06:00) e notturno (8 ore a partire dalle 22:00).

In sostanza i livelli limite si riferiscono al livello equivalente (Leq) riscontrato durante il tempo di

riferimento, pertanto ad eccezione del caso (piuttosto improbabile) che la pioggia si verifichi con

l’intensità delle prove sperimentali per un periodo pari al tempo di riferimento, il livello misura-

to durante le prove non può essere confrontato direttamente con i valori limite.

Allo scopo di operare un confronto più realistico si è pertanto ritenuto di ipotizzare le seguenti

condizioni di riferimento:

- durata della pioggia con l’intensità delle prove sperimentali: durante il periodo diurno 3 h,

durante il periodo notturno 1 h;

- livello di rumore presente in assenza di pioggia: valore limite -3, -2, -1 dB(A).

In altri termini si è ipotizzato che il livello di rumore sia permanentemente più basso di 3, 2, 1

dB(A) rispetto al valore limite e che la pioggia si verifichi con una grande intensità e per un

tempo sufficientemente lungo.

3 _ L I M I T I N O R M AT I V I N E L L A R U M O R O S I TÀ D A P I O G G I A B AT T E N T E 2 9

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 29

Page 29: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

In sostanza ci si è posti in condizioni estremamente severe, ma nell’ambito delle possibilità

realistiche.

Nelle tabelle di raffronto che seguono sono evidenziati i valori di livello acustico equivalente conti-

nuo nel periodo di riferimento (Lre) che risultano compatibili con i valori indicati dalla normativa.

Parte delle simulazioni, frutto della ricerca universitaria, sono in questa pubblicazione omesse ma

comunque consultabili nella Relazione di Ricerca. Di seguito sono forniti, al loro posto, degli sche-

mi di più rapida comprensione che riassumono i risultati emersi, limitatamente all’ipotesi di media

rumorosità presente nell’ ambiente di riferimento pari a -2 db(A) rispetto ai limiti della norma.

Nelle aree particolarmente protette o in quelle prevalentemente residenziali, relativamenteal periodo di riferimento diurno, rientrano nei limiti della norma soltanto i sistemi di coperturaevidenziati in tabella.

Aree particolarmente protette

Lre [dB(A)]

. Tipologia di copertura diurno notturno

A Lastra Coverib 42,23 43,19

B Lastra in fibrocemento ondulata 44,49 45,57

C Lamiera grecata in acciaio preverniciata di spessore 0,6 mm 51,23 52,44

D Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm 51,43 52,64

E Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT 53,81 55,04

F Pannello sandwich costituito da lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mmcon schiuma poliuretanica dello spessore di 40 mm e lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm 50,54 51,75

G Pannello sandwich Coverpan 44,87 45,97

H Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e Coverib 43,35 44,38

I Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata, isolante e Coverib 45,45 46,56

L Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 49,16 50,35

M Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 51,13 52,34

N Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm. 53,61 54,84

3 0 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

Sistemi di copertura rispondenti ai limiti della normativa. Lre [dB(A)] = Livello equivalente continuo nel periodo di riferimento

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 30

Page 30: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Aree prevalentemente residenziali

Lre [dB(A)]

. Tipologia di copertura diurno notturno

A Lastra Coverib 42,71 43,28

B Lastra in fibrocemento ondulata 44,78 45,62

C Lamiera grecata in acciaio preverniciata di spessore 0,6 mm 51,29 52,46

D Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm 51,49 52,65

E Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT 53,85 55,05

F Pannello sandwich costituito da lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mmcon schiuma poliuretanica dello spessore di 40 mm e lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm 50,61 51,76

G Pannello sandwich Coverpan 45,14 46,01

H Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e Coverib 43,72 44,45

I Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata, isolante e Coverib 45,68 46,60

L Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 49,26 50,37

M Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 51,20 52,36

N Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm. 53,65 54,85

Nelle aree di tipo misto e, a maggior ragione in quelle ad intensa attività umana, è ovviamen-te ammesso un livello di rumorosità più intenso e pertanto tutti i sistemi di copertura sottopo-sti a prova rientrano nei limiti nella norma nel periodo diurno.Diversa è la situazione se la valutazione si riferisce al periodo notturno durante il quale rien-trano nei limiti solamente i sistemi evidenziati nelle due seguenti tabelle.

Aree di tipo misto

Lre [dB(A)]

. Tipologia di copertura diurno notturno

A Lastra Coverib 44,46 43,63

B Lastra in fibrocemento ondulata 45,95 45,83

C Lamiera grecata in acciaio preverniciata di spessore 0,6 mm 51,58 52,50

D Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm 51,77 52,70

E Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT 54,01 55,07

F Pannello sandwich costituito da lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mmcon schiuma poliuretanica dello spessore di 40 mm e lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm 50,95 51,81

G Pannello sandwich Coverpan 46,22 46,21

H Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e Coverib 45,16 44,72

I Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata, isolante e Coverib 46,65 46,77

L Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 49,71 50,44

M Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 51,49 52,40

N Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm. 53,82 54,87

3 _ L I M I T I N O R M AT I V I N E L L A R U M O R O S I TÀ D A P I O G G I A B AT T E N T E 3 1

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Aree ad intensa attività umana

Lre [dB(A)]

. Tipologia di copertura diurno notturno

A Lastra Coverib 47,39 44,55

B Lastra in fibrocemento ondulata 48,21 46,40

C Lamiera grecata in acciaio preverniciata di spessore 0,6 mm 52,33 52,63

D Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm 52,48 52,82

E Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT 54,45 55,14

F Pannello sandwich costituito da lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mmcon schiuma poliuretanica dello spessore di 40 mm e lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm 51,80 51,96

G Pannello sandwich Coverpan 48,38 46,73

H Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e Coverib 44,77 45,45

I Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata, isolante e Coverib 48,65 47,24

L Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 50,81 50,64

M Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 52,25 52,53

N Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm. 54,28 54,95

Nelle aree prevalentemente industriali, riferendoci al periodo notturno, restano escluse dailimiti della norma solo le coperture in alluminio ad elevato livello di rumorosità.

Aree prevalentemente industriali

Lre [dB(A)]

. Tipologia di copertura diurno notturno

A Lastra Coverib 51,47 46,58

B Lastra in fibrocemento ondulata 51,81 47,83

C Lamiera grecata in acciaio preverniciata di spessore 0,6 mm 54,09 53,02

D Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm 54,19 53,19

E Lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm con feltro TNT 55,61 55,37

F Pannello sandwich costituito da lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mmcon schiuma poliuretanica dello spessore di 40 mm e lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm 53,74 52,41

G Pannello sandwich Coverpan 51,88 48,07

H Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e Coverib 51,62 47,17

I Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata, isolante e Coverib 52,00 48,45

L Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lamiera grecata in acciaiodi spessore 0,6 mm, isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 53,13 51,24

M Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm 54,03 52,93

N Copertura sandwich realizzata in opera costituita da lastra in fibrocemento ondulata con isolante e lamiera grecata in alluminio di spessore 0,7 mm. 55,48 55,18

Aree esclusivamente industrialiNelle aree esclusivamente industriali, ai soli fini della rumorosità emessa, rientrano nei limitinormativi tutti i sistemi di copertura sottoposti a prova.

3 2 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

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RUMOROSITÀ AMBIENTALEDERIVANTE DA SORGENTISONORE

4

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Nel panorama edilizio generale, è attualmente sempre più sentita l’esigenza di creare ambien-

ti di vita che permettano il benessere acustico dei fruitori. Nell’edilizia industriale, questo obiet-

tivo si traduce nella ricerca di materiali e soluzioni costruttive finalizzate da una parte a limita-

re le emissioni acustiche verso l’ambiente esterno, provocate dai macchinari interni agli edifici,

dall’altra a garantire un livello acustico interno contenuto e comunque limitato secondo le nor-

mative attualmente vigenti.

Nell’edilizia di tipo abitativo o sociale si cerca nel contempo di creare ambienti non disturbati

dall’inquinamento acustico esterno, provocato, a seconda dei casi, da innumerevoli situazioni e

agenti. Per ottenere questi obiettivi, l’edilizia si rivolge verso soluzioni tecnologiche che rispon-

dano a criteri acustici specifici: si tratta di componenti caratterizzati da un buon potere di fono-

isolamento, ovvero dalla capacità intrinseca di evitare il passaggio di rumore tra l’ambiente

esterno e l’interno (e viceversa).

La copertura rappresenta un componente fondamentale dell’involucro edilizio; diventa dunque

estremamente importante studiarne il comportamento in questo senso. In particolare, nel

campo delle coperture metalliche, come si è visto sempre più diffuse sul nostro territorio, si è

sentita l’esigenza di approfondire le caratteristiche intrinseche di fonoisolamento, per poter

valutare il loro apporto, positivo o negativo, nel panorama acustico in cui vengono ad essere uti-

lizzate, al fine di poter fornire dati certi per una progettazione efficace.

E’ stata a questo scopo effettuata un’indagine a cura del Dipartimento ITACA della Facoltà di

Architettura Ludovico Quaroni dell’Università di Roma “La Sapienza”. Sette differenti soluzioni

di copertura sono state sottoposte, in un laboratorio certificato, a misurazioni del potere fonoi-

solante, secondo le metodologie indicate nelle norme UNI ISO vigenti. Tali misurazioni sono poi

state, come di consuetudine, rapportate alla curva ISO e al correlato indice RW, e di seguito

interpretate secondo la curva di ponderazione “A”, che fornisce un criterio di valutazione signifi-

cativo per l’uomo, come sarà esplicitato più avanti.

3 4 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

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SETTE SISTEMI DI COPERTURA A CONFRONTO

Per poter stabilire quale sia il sistema di copertura che possa soddisfare le esigenze acustiche

di un edificio, in ordine alla sua destinazione d’uso ed alla collocazione nel territorio, è necessario

conoscerne il potere di fonoisolamento.

A tale proposito la ricerca eseguita dall’Università ha analizzato il comportamento acustico di

sette sistemi di copertura.

Per meglio analizzare e confrontare i requisiti acustici dei vari sistemi, faremo riferimento a due

principali categorie di coperture:

1° gruppo COPERTURE SEMPLICI

- Coperture a paramento unico.

- Pannelli sandwich preassemblati composti da due paramenti metallici esterni in adesione ad uno strato internodi isolamento termico costituito da schiume poliuretaniche.

2° gruppoSISTEMI DI COPERTURA INTEGRATI

- Sistemi integrati per realizzare coperture isolate e ventilate, costituiti da due paramenti tra loro distanziati per creareun’intercapedine ventilante: il paramento esterno costituisce l’elemento di copertura mentre quello interno svolge lafunzione di elemento di supporto e di isolante termico.

In questo capitolo si procede ad una interpretazione dei dati rilevati durante le prove sperimen-

tali di laboratorio e dei dati risultato della ricerca universitaria.

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 3 5

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3 6 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

SCHEDE TECNICHE DELLE COPERTURE SOTTOPOSTE A PROVA

Coperture semplici (1° gruppo)

Lastra Coverib in acciaio di spessore 0,5 mm rivestita superiormente daun composto plastico bituminoso e da una lamina di alluminio, ed infe-riormente da un primer bituminoso e da una lamina di alluminio.

Lamiera grecata in acciaio preverniciato di spessore 0,6 mm.

Lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm.

Pannello sandwich costituito inferiormente da una lamiera grecata inacciaio preverniciato di spessore 0,6 mm da una schiuma poliuretanica dispessore 30 mm e superiormente da una lamiera grecata in acciaio pre-verniciato di spessore 0,5 mm.

A

C

D

F

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4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 3 7

Sistemi di copertura integrati (2° gruppo)

Sistema Ventilpan, costituito da un elemento di plafonatura in lamiera diacciaio di spessore 0,4 mm accoppiato ad uno strato isolante in polistire-ne a spessore costante di 30 mm. L’elemento di tenuta è costituito da unalastra Coverib a protezione multistrato, composta da una lamiera inacciaio di spessore 0,5 mm rivestita superiormente da un composto pla-stico bituminoso e da una lamina di alluminio, ed inferiormente da un pri-mer bituminoso e da una lamina di alluminio. Tra l’elemento plafonante el’elemento di tenuta è interposto un ripartitore di carico in acciaio zincato.

Sistema Ventilpan Acu realizzato in lamiera grecata di acciaio di spesso-re 0,4 mm, accoppiata ad uno strato isolante in pannelli di lana di rocciaa fibre orientate di spessore 50-67 mm e densità 90 kg/mc. L’elemento ditenuta è invece costituito da una lastra Coverib a protezione multistrato,composta da una lamiera in acciaio di spessore 0,5 mm, rivestita supe-riormente da un composto plastico bituminoso e da una lamina di allu-minio, ed inferiormente da un primer bituminoso e da una lamina di allu-minio. Tra l’elemento plafonante e l’elemento di tenuta è interposto unripartitore di carico in acciaio zincato.

Sistema Coverclima, costituito da una lamiera autoportante in acciaio pre-verniciato (0,6 mm) profilata con nervature a “T” di altezza mm 55, isolan-te costituito da elementi sagomati in polistirene (spessore 40 mm) e rive-stiti da una lamina di alluminio accoppiata con film plastico. L’elemento ditenuta è costituito da una lastra Coverib a protezione multistrato, compo-sta da una lamiera di acciaio di spessore 0,5 mm rivestita superiormenteda un composto plastico bituminoso e da una lamina di alluminio ed infe-riormente da un primer bituminoso e da una lamina di alluminio. Tra le duelamiere, e ad esse saldamente fissati meccanicamente per mezzo di pia-stre poste sulla sommità delle nervature a “T”, sono interposti profilati inacciaio zincato con sezione ad omega (altezza mm 60), asolati sulle costeverticali.

P

Q

R

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METODOLOGIA ADOTTATA NELLA RICERCA

La metodologia prescritta dalla normativa vigente UNI ISO rappresenta un metodo di analisi

ineccepibile dal punto di vista tecnico, che può però presentare una non immediata leggibilità del

risultato finale, e può rappresentare una valutazione astratta e poco aderente alla realtà relati-

vamente ai fenomeni fisici e psicofisici in atto. Per rendere tali risultati più facilmente compren-

sibili, in sede di ricerca universitaria, si è operata una valutazione ricorrendo a livelli sonori

espressi in decibel e pesati secondo la curva di ponderazione A [dB(A)] che fornisce un livello

convenzionale dell’effetto dell’intensità soggettiva di un suono sull’uomo, operando correzioni

sulle alte e basse frequenze. Una valutazione in questi termini risulta più significativa per varie

ragioni, tra le quali le principali sono le seguenti:

- in generale, i livelli espressi in dB(A) sono risultati estremamente rappresentativi nelle pro-

blematiche correlate al disturbo dei suoni (o rumore);

- la normativa vigente prescrive che i livelli di rumore emesso nell’ambiente siano misurati in

dB(A); i risultati ottenuti nell’ambito della presente ricerca possono così essere immediata-

mente interpretabili in funzione della normativa stessa.

L’ipotesi su cui ci si è basati per le elaborazioni successivamente riportate si riferisce ad un

ambiente industriale. Secondo il dettato della direttiva 2003/10/CE del Parlamento Europeo e

del consiglio del 6 febbraio 2003 “sulle prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative

all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (rumore)”, in un ambiente indu-

striale è consentito il livello sonoro massimo (Lr) rispetto a tutti gli altri ambienti lavorativi, pari

a 87 dB(A). Questo livello è stato preso come livello interno standard di riferimento, poi tradotto

in un livello espresso in dB omogeneo e uguale a tutte le frequenze comprese nell’intervallo stu-

diato, risultando pari a Lrif = 76,91 dB.

Tale livello è stato ridotto, in funzione del potere fonoisolante misurato e ricondotto ad un livel-

lo complessivo in dB(A) dal quale si è dedotto una sorta di potere fonoisolante, sempre in dB(A),

ottenendo così un dato significativo per poter procedere alla valutazione comparata delle diver-

se soluzioni di copertura.

METODOLOGIA DI RILIEVO

I dati relativi al comportamento fonoisolante dei sistemi di copertura analizzati si rifanno ad un

rilievo effettuato presso un laboratorio certificato con strumenti di misura conformi alle norme

IEC 804 e 651, della Bruel & Kjær.

I sistemi di copertura sono stati installati a chiudere un vano delle dimensioni di 310 x 295 cm,

tra due camere riverberanti; la prima camera, di emissione, caratterizzata da un volume di 62

3 8 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

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m3, la seconda, di ricezione, di 72,2 m3. La prova è stata eseguita secondo le modalità dettate

dalla UNI EN ISO 140-3. La prova ha valutato il potere di attenuazione acustica Rw, espresso in

decibel (dB), del singolo sistema di copertura, attraverso una rilevazione del potere acustico

emesso e del potere acustico ricevuto.

FASI DI ANALISI

1-Calcolo del livello sonoro nell’ambiente disturbato.

Si è innanzitutto determinato il livello acustico interno all’ambiente (Le) per tutte le frequenze

centro di terzi d’ottava, comprese nell’intervallo tra 100 e 3150 Hz. La relazione adottata è stata

la seguente:

Le = Lrif – Ri,

ovvero al livello di rumore di riferimento (Lrif) pari a 76,38 dB, è stato sottratto il potere fonoiso-

lante (Ri) misurato in dB, ottenendo il livello risultante all’esterno (Le) in dB.

2-Determinazione del livello sonoro disturbante in dB(A)

Il livello Le individuato in precedenza è stato quindi corretto in rapporto ai valori forniti dalla

curva di ponderazione A, ottenendo un livello corretto Le corr. Successivamente si è proceduto

alla sommatoria di tutti i livelli corretti ottenendo il valore in dB(A) secondo la consueta meto-

dologia, ottenendo il livello sonoro complessivo LA, ovvero il livello sonoro trasmesso all’ester-

no dell’ambiente, in dB(A).

3-Determinazione del potere fonoisolante in dB(A)

Per poter operare un confronto con i risultati ottenuti tramite la metodologia UNI ISO si è rica-

vato un potere fonoisolante RA, espresso in dB(A) tramite la seguente relazione:

RA = Lr – LA dB(A),

ovvero al livello di riferimento, pari a 87 dB(A) è stato sottratto il livello complessivo, in dB(A),

ottenendo il potere fonoisolante in dB(A).

ELEMENTI DI RAFFRONTO METODOLOGICI

La metodologia precedentemente illustrata consente di descrivere il funzionamento fonoisolante

dei sistemi di copertura in esame, in maniera precisa e più corrispondente alla realtà dei fenomeni

fisici e psicofisici, rispetto ad altri indici normalmente adottati, in particolare l’indice ISO RW.

Si riporta di seguito un esempio di due spettri con uguale indice RW = 25, ma con livello LA

determinato con la metodologia precedentemente descritta. Risulta in questa maniera piuttosto

chiara la differente qualità valutativa dei due metodi.

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 3 9

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 39

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ESEMPIO DI CONFRONTO TRA I RISULTATI DELLA METODOLOGIA UNI EN ISO 140-3 E QUELLA ELABORATA NEL PRESENTE LAVORO

Si può notare come le due curve forniscano valori di LA coerentemente differenti, rispettivamente

di 61,15 (curva verde) e 59,89 (curva rossa) dB(A) e conseguentemente il potere fonoisolante RA,

determinato come sopra detto, risulterebbe di 25,85 e 27,11 dB(A).

RISULTATI DELLE PROVE

Di seguito vengono riportati alcuni grafici di confronto, utili per analizzare sinteticamente i risul-

tati ottenuti. Il “quadro sinottico” di pag. 39 rappresenta il confronto tra i diversi sistemi di coper-

tura, analizzati secondo i seguenti valori:

- Rw: Potere fonoisolante (o di attenuazione acustica), espresso in decibel (dB), calcolato come

differenza tra il potere acustico emesso (nella camera di emissione) e il potere acustico ricevuto

(nella camera di ricezione).

- RA: Potere fonoisolante (o di attenuazione acustica), espresso in dB(A) calcolato come diffe-

renza tra il livello di riferimento, pari a 87 dB(A) e il livello complessivo LA, in dB(A).

- LA: Livello sonoro complessivo ricevuto, espresso in dB(A), trasmesso dall’interno all’esterno

dell’ambiente.

4 0 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

1000 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 Hz

0

10

20

30

40

50dB

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Quadro sinottico dei risultati

Sistema di copertura Materiale RW [dB] LA dB(A) RA dB(A) RA1/RA2

A Lastra Coverib 28 58,94 28,06 1

C Lamiera grecata in acciaio, 0,6 mm 23 64,39 22,61 1,87

D Lamiera grecata in alluminio, 1 mm 18 69,13 17,87 3,23

F Pannello sandwich 25 62,04 24,96 1,43

P Ventilpan 31 56,75 30,25 0,70

Q Ventilpan ACU 35 52,87 34,13 0,50

R Coverclima 39 49,62 37,38 0,34

Dove:RA1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura in lastra Coverib db(A)RA2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in considerazione db(A)

Comparazione del potere di attenuazione acustica RA

Il grafico seguente rappresenta il confronto tra le diverse soluzioni di copertura studiate, e per-

mette una prima e immediata valutazione circa la loro caratteristica intrinseca di isolamento

acustico. Si è scelto di utilizzare come parametro di riferimento, per questo primo schema, il

potere di attenuazione acustica RA in dB(A), considerato un parametro assai significativo e rap-

presentativo del reale potere isolante degli elementi di copertura.

Al fianco dei valori RA, nell’ultima colonna della precedente tabella, sono stati riportati i rappor-

ti tra i livelli sonori complessivi risultati dal confronto tra la copertura in lastra Coverib (RA1) e

le altre tipologie di copertura (RA2), valori riportati poi nel seguente grafico (si tratta di un rap-

porto ponderato in scala logaritmica).

Questo tipo di valutazione evita il ricorso all’espressione logaritmica e consente di apprezzare

immediatamente su scala lineare le differenze di comportamento tra i diversi sistemi di copertura.

Dove:RA = potere di attenuazione acustica espresso in db(A)RA1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in lastra CoveribRA2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 4 1

� � � � � � �

1,00

1,87

3,23

1,43

0,780,34

�������

0,50

������ 28,06 22,61 24,69 30,25 34,13 37,3817,87

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 41

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Si riporta di seguito un’analisi relativa al confronto del comportamento dei vari sistemi di coper-

tura secondo i valori Rw, LA, RA, seguita da un’interpretazione dei risultati ottenuti.

Analogamente con quanto esposto nel capitolo precedente, si è cercato di rendere immediata la

comprensione dei risultati, operando un confronto tra diversi tipi di copertura. In particolare,

facendo riferimento alle due categorie di coperture, le soluzioni appartenenti al 1° gruppo

(coperture semplici e pannelli sandwich prefabbricati) sono state poste in relazione alla lastra

Coverib, mentre i sistemi di copertura integrati (gruppo 2°), essendo termicamente isolanti,

sono state poste in relazione con i pannelli sandwich prefabbricati.

POTERE DI ATTENUAZIONE ACUSTICA RW IN dB

I diversi sistemi sono posti a confronto secondo il loro potere di fonoisolamento Rw, che rappre-

senta l’attenuazione acustica propria del componente, calcolata come differenza tra il potere

acustico emesso e il potere acustico ricevuto, così come previsto dalla normativa UNI ISO.

1° gruppo Coperture semplici

Nel grafico seguente sono posti a confronto tre sistemi di copertura semplici, ovvero un insieme

di tipologie costituite da coperture caratterizzate da uno spessore limitato (da mm 0,6 a mm 2,0

circa) che non sono progettate per svolgere la funzione di isolamento termico (Coverib, lamiera

di acciaio di spessore 0,6 mm e lamiera di alluminio di spessore 1 mm);

Dove: Rw = potere di attenuazione acustica espresso in dBRw1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribRw2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

Confrontando tra loro queste tre soluzioni di copertura si evince che la sola lastra Coverib risulta

avere un potere di fonoisolamento:

- 1,78 volte maggiore rispetto a una lamiera grecata in acciaio di spessore 0,6 mm

- 3,16 volte maggiore rispetto a una lamiera grecata in alluminio di spessore 1 mm

4 2 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

1,00

1,78

3,16

��

�������

28 23 18

� � �

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Page 42: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Nel grafico seguente viene posto a confronto il pannello sandwich schiumato con la lastra Coverib.

Le caratteristiche dei pannelli sandwich disponibili sul mercato sono pressoché analoghe e per-

tanto, in fase di ricerca, si è ritenuto opportuno effettuare una sola prova su un elemento che

rappresenta la tipologia più ricorrente.

Si noti come il pannello sandwich, l’unico sistema termoisolante tra i semplici, presenti un pote-

re di fonoisolamento inferiore alla sola lastra Coverib.

Dove: Rw = potere di attenuazione acustica espresso in dBRw1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribRw2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

Il confronto tra queste due soluzioni di copertura rivela che la sola lastra Coverib risulta avere

un potere di fonoisolamento:

- 1,41 volte maggiore rispetto a un pannello sandwich con isolante in poliuretano.

Tale risultato sorprendente può essere interpretato in questo modo: le due lamiere sono poste

in aderenza, separate tra loro da un isolante rigido, il poliuretano; le onde sonore, dunque, sono

trasmesse senza impedimenti dalla lamiera interna a quella esterna, e il poliuretano rigido si

comporta da ponte acustico.

2° gruppo Sistemi di copertura integrati

I sistemi complessi, ovvero costituiti da diversi componenti assemblati in opera, come il sistema

Ventilpan, Ventilpan-ACU e Coverclima, presentano tutti un potere di fonoisolamento superiore

a 31 dB (Ventilpan). Il sistema di copertura che dà la prestazione migliore è il Coverclima (39 dB),

in ragione di una elevata massa (il sistema completo ha un peso pari a 15,5 kg/m2) e della pre-

senza di una camera d’aria interna, creata dal profilato ad omega ventilante. Tale camera d’aria

provoca un ostacolo alla trasmissione dell’energia sonora. Analizzando i risultati ottenuti, si

evince che i sistemi che utilizzano come isolante la lana di roccia (con densità elevata: 90 kg/m3)

presentano un ottimo potere di fonoisolamento, anche in assenza di camera d’aria.

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 4 3

1,001,41

��

�������

28 25

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MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 43

Page 43: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Nel seguente grafico sono posti a confronto tre sistemi integrati in relazione all’altro sistema

progettato espressamente per isolamento termico, ovvero il pannello sandwich prefabbricato.

Dove: Rw = potere di attenuazione acustica espresso in dBRw1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura in pannello sandwichRw2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

Risulta in questo caso che:

- il sistema Ventilpan ha un potere di fonoisolamento 2 volte maggiore rispetto al pannello

sandwich

- il sistema Ventilpan ACU ha un potere di fonoisolamento 3,16 volte maggiore rispetto al pan-

nello sandwich

- il sistema Coverclima ha un potere di fonoisolamento 5 volte maggiore rispetto al pannello sandwich

LIVELLO SONORO COMPLESSIVO LA in dB(A)

Analizzando, a parità di livello di rumore interno (Li=76,38 dB), il livello di rumore trasmesso dal-

l’interno all’ambiente esterno, ovvero la quantità di energia sonora diffusa nell’ambiente ester-

no, si ottengono i seguenti valori, calcolati secondo la metodologia esposta precedentemente ed

espressi in dB(A).

4 4 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

1,00

2,00

5,01

25 31 35 39

3,16

��

������

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MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 44

Page 44: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

1° gruppo Coperture semplici

Dove: LA = livello sonoro complessivo espresso in dB(A)LA1 = livello sonoro complessivo relativo alla copertura in lastra CoveribLA2 = livello sonoro complessivo relativo alla copertura presa in considerazione

Analogamente a quanto esposto precedentemente, confrontando tra loro i tre sistemi semplici,

risulta che la sola lastra Coverib trasmette rumore all’esterno:

- 1,87 volte meno rispetto a una lamiera grecata di acciaio di spessore 0.6 mm

- 3,23 volte meno rispetto a una lamiera grecata di alluminio di spessore 1 mm

Confrontando ora il pannello sandwich rispetto alla lastra Coverib, otteniamo il grafico seguente.

Dove: LA = Livello sonoro complessivo espresso in dB(A)LA1 = Livello sonoro complessivo relativo alla copertura in lastra CoveribLA2 = Livello sonoro complessivo relativo alla copertura presa in considerazione

Tale grafico evidenzia che la sola lastra Coverib trasmette rumore all’esterno:

- 1,43 volte meno rispetto a una pannello sandwich con isolante in poliuretano.

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 4 5

1,00

1,78

3,23

��

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58,94 64,39 69,13

� � �

1,001,43

��

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58,94 62,04

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MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 45

Page 45: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

2° gruppo Sistemi di copertura integrati

I sistemi complessi (Ventilpan, Ventilpan-ACU e Coverclima) trasmettono rumore all’esterno in quan-

tità contenuta. Il livello presente all’esterno è per tutti inferiore a 56,75 dB(A) (Ventilpan). Nel caso del

Coverclima è addirittura inferiore a 50 dB(A). Analogamente a quanto esposto precedentemente, nel

seguente grafico sono posti a confronto tre sistemi in relazione al pannello sandwich prefabbricato.

Dove: LA = livello sonoro complessivo espresso in dB(A)LA1 = livello sonoro complessivo relativo alla copertura in pannello sandwichLA2 = livello sonoro complessivo relativo alla copertura presa in considerazione

Risulta pertanto che:

- il sistema Ventilpan trasmette rumore all’esterno 1,84 volte meno rispetto al pannello sandwich

- il sistema Ventilpan ACU trasmette rumore all’esterno 2,87 volte meno rispetto al pannello sandwich

- il sistema Coverclima trasmette rumore all’esterno 4,18 volte meno rispetto al pannello sandwich

POTERE DI ATTENUAZIONE ACUSTICA RA IN dB(A)

Il confronto tra i vari sistemi di copertura è adesso eseguito secondo il loro potere di fonoisola-

mento. In questo caso, tale caratteristica è calcolata non secondo le norme vigenti UNI ISO,

bensì secondo la nuova metodologia esposta precedentemente e calcolata in dB(A). Si calcola,

dunque, la differenza tra il livello di riferimento, pari a 87 dB(A) e il livello complessivo LA,

espresso in dB(A).

4 6 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

1,00

1,84

62,04 56,75 52,87 49,62

2,87

��

�������

� � � �

4,18

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 46

Page 46: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

1° gruppo Coperture semplici

Dove: RA = potere di attenuazione acustica espresso in dB(A)RA1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribRA2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura presa in considerazione

Dal grafico precedente risulta che i sistemi semplici presentano un potere di attenuazione acustica

(o fonoisolamento) inferiore a 28,06 dB(A). Si nota inoltre come, in riferimento a questi tre compo-

nenti, non vi sia una sostanziale differenza con i risultati ottenuti seguendo la metodologia da nor-

mativa Rw secondo UNI ISO (lo scarto è inferiore a 0,4 dB(A)).

Concludendo, confrontando tra loro questi tre sistemi, si ottiene che la sola lastra Coverib risulta

avere un potere di fonoisolamento:

- 1,87 volte maggiore rispetto a una lamiera grecata di acciaio di spessore 0,6 mm

- 3,23 volte maggiore rispetto a una lamiera grecata di alluminio di spessore 1mm

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 4 7

1,00

1,87

3,23

��

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28,06 22,61 17,87

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MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 47

Page 47: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Ponendo, ora, in relazione il pannello sandwich con la lastra Coverib, si ottiene il grafico seguente.

Dove: RA = potere di attenuazione acustica espresso in dB(A)RA1 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura in lastra CoveribRA2 = potere di attenuazione acustica relativo alla copertura

presa in considerazione

Si conclude, quindi, che la sola lastra Coverib risulta avere un potere di fonoisolamento:

- 1,43 volte maggiore rispetto a una pannello sandwich con isolante in poliuretano

4 8 C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A

1,001,43

��

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28,06 24,96

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Page 48: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

2° gruppo Sistemi di copertura integrati

Il risultato del potere di fonoisolamento relativo ai sistemi integrati presenta differenze più signi-

ficative rispetto ai valori ottenuti secondo la normativa UNI ISO (Rw). Lo scarto, in questo caso,

è pari a circa 2 dB(A), valore che in assoluto può sembrare insignificante, ma, presentando il

decibel una scala logaritmica, assume una certa importanza. I sistemi complessi (Ventilpan,

Ventilpan-ACU e Coverclima) presentano tutti un potere di fonoisolamento superiore a 30,25

dB(A) (Ventilpan). Per tutti i sistemi valgono comunque le osservazioni esposte nei paragrafi pre-

cedenti. Dal confronto dei risultati ottenuti risulta che:

- il sistema Ventilpan ha un potere di fonoisolamento 1,84 volte maggiore rispetto al pannello

sandwich

- il sistema Ventilpan ACU ha un potere di fonoisolamento 2,87 volte maggiore rispetto al pan-

nello sandwich

- il sistema Coverclima ha un potere di fonoisolamento 4,18 volte maggiore rispetto al pannello

sandwich.

4 _ R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E 4 9

1,00

1,84

24,69 30,25 34,13 37,38

2,87

��

�������

� � � �

4,18

MonografiaRumore OK 14-11-2005 29-05-2006 8:00 Pagina 49

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5 0

VALUTAZIONI COMPLESSIVE

Le conclusioni scaturite dall’osservazione dei risultati ottenuti riguardano due argomenti

diversi. Le prime osservazioni vertono sul confronto tra i valori forniti dalla normativa UNI ISO

e quelli ottenuti applicando la metodologia correttiva elaborata nel presente lavoro ed illustrata

precedentemente.

Il secondo argomento riguarda il confronto prestazionale tra i vari sistemi di copertura, mettendo

in rapporto i risultati ottenuti con i limiti imposti dalla normativa.

In generale si osserva che le due metodologie di analisi hanno come scopo quello di consentire di

esprimere sinteticamente, per mezzo di un unico valore, il potere fonoisolante di un determinato

componente.

Tale valore per la UNI ISO è espresso tramite l’indice RW, che rappresenta l’attenuazione acustica

prodotta dal componente ed ha come unità di misura il decibel, essendo il valore che la curva

di riferimento assume a 500 Hz. L’attenzione di questa normativa è puntata sulla mera descri-

zione della specifica caratteristica funzionale del componente esaminato.

Secondo la metodologia qui impiegata, il potere fonoisolante è espresso per mezzo dell’indice

RA ed ha come unità di misura il decibel pesato secondo la curva di ponderazione A, essendo

il risultato della differenza tra due valori (livello di rumore interno di riferimento Lr e livello di

rumore emesso all’esterno LA) entrambi espressi in dB(A). Si può affermare che in questo caso

l’attenzione è focalizzata sia sulla specifica caratteristica funzionale del componente esaminato,

sia sulle condizioni acustiche ambientali, ovvero sul contesto reale.

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Page 50: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

LIMITI NORMATIVI NELLA RUMOROSITÀ AMBIENTALE DERIVANTE DA SORGENTI SONORE

5

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Page 51: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

COMPORTAMENTO DELLE COPERTURE IN RAPPORTO AI LIMITI NORMATIVI

La normativa di riferimento relativa al rumore ambientale si occupa di stabilire la compatibilità

ambientale delle varie soluzioni di copertura; si tratta, come precedentemente esposto, del

D.P.C.M. 14 novembre 1997, “Determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore”, che fissa

i valori dei livelli massimi di emissione e di immissione e i valori dei livelli di qualità. Per la valu-

tazione relativa al presente lavoro, i livelli di riferimento sono quelli di emissione, in quanto l’e-

dificio viene considerato come sorgente sonora. Tali livelli, in rapporto alle varie zone definite in

relazione alle classi di destinazione d’uso, sono riportati nella tabella seguente.

Valori limite del livello di emissione, Leq in dB(A), del DPCM 14.11.1997, in prossimità della sorgente

Classi di destinazione d’uso Tempo di riferimentodiurno (06.00-22.00) notturno (22.00-06.00)

(dB) (dB)

I aree particolarmente protette 45 35

II aree prevalentemente residenziali 50 40

III aree di tipo misto 55 45

IV aree di intensa attività umana 60 50

V aree prevalentemente industriali 65 55

VI aree esclusivamente industriali 65 65

Applicando la metodologia elaborata nel presente lavoro, si sono ottenuti i risultati riassunti nella

tabella di pag. 39, del precedente paragrafo (si consideri LA, livello sonoro complessivo trasmesso).

Pertanto, sulla base delle ipotesi adottate e immaginando che il rumore sia emesso costantemente

nell’arco delle ventiquattro ore giornaliere e solamente dalla soluzione di copertura esaminata volta

per volta, si può dedurre un quadro complessivo di compatibilità ambientale delle soluzioni tecnolo-

giche prese in considerazione, in rapporto alle varie zone urbane.

La tabella di seguito riportata (pag. 54), esprime chiaramente che solo un tipo di copertura è impie-

gabile (nelle condizioni ipotizzate) nelle aree di maggior sensibilità, cioè quelle della classe 1, se il

livello acustico è misurato in prossimità del ricettore mentre nessun tipo è consentito per le classi

fino alla quinta, per quanto riguarda il periodo notturno.

Tuttavia, poiché l’orario di lavoro, in genere, non si estende oltre il periodo diurno, è interessante rile-

vare, come sarà esplicitato più avanti, che alcune soluzioni sono utilizzabili già a partire dalla secon-

da classe, cioè in ampie parti del territorio. Si riporta, a titolo, di esempio la planimetria generale del

piano di zonizzazione acustica del Comune di Roma, (fig. pag. 50), nella quale la superficie occupata

dalle varie classi è facilmente individuabile seguendo la legenda.

Le valutazioni finora effettuate partono dall’assunto che nella camera di emissione sia presente il

livello sonoro massimo previsto dalla normativa vigente in un ambiente di lavoro (76,38 dB), che la

normativa consente soltanto all’interno di uno stabilimento industriale. E’ necessario osservare

come sia comunque poco probabile la presenza di uno stabilimento industriale nella prima classe

di destinazione d’uso (ovvero aree particolarmente protette).

5 2 L I M I T I N O R M AT I V I N E L L A R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E

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5 _ C O M P O R TA M E N T O A C U S T I C O D E I S I S T E M I D I C O P E R T U R A 5 3

ESEMPIO DI PLANIMETRIA GENERALE DEL PIANO DI ZONIZZAZIONE ACUSTICA DEL COMUNE DI ROMA.

COMUNE DI ROMADip. X - Politiche Ambientali e AgricolePrevenzione Inquinamento Acustico e AtmosfericoDir.: Arch. Stefano Mastrangelo

Piano di Zonizzazione AcusticaClassificazione acustica del territorio comunaleai sensi della Legge 447/95 e successivi decreti attuativi,e della Legge Regionale n. 18 del 3/8/2001,in base agli elementi urbanistici, demografici,socio-economici, e infrastrutturali.Deliberazione C.C. n. 12 del 29/01/2004

Legenda

Classi di destinazione d’uso del territorio.Valori limite di immissione - Leq in dB (A).

Classe I: aree particolarmente protette.50 dB (A) diurni, 40 dB (A) notturni

Classe II: aree prevalentemente residenziali.55 dB (A) diurni, 45 dB (A) notturni

Classe III: aree di tipo misto.60 dB (A) diurni, 50 dB (A) notturni

Classe IV: aree di intensa attività umana.65 dB (A) diurni, 55 dB (A) notturni

Classe V: aree prevalentemente industriali.70 dB( A) diurni, 60 dB (A) notturni

Classe VI: aree esclusivamente industriali.70 dB (A) diurni e notturni

Fascia A ferrovie e metropolitane.(D.P.R. 18/11/1998 - n. 459)70 dB (A) diurni, 60 dB (A) notturni

Fascia B ferrovie e metropolitane.(D.P.R. 18/11/1998 - n. 459)65 dB (A) diurni, 55 dB (A) notturni

Limite area cave Roma ovest.(Del. C.C. n. 1828 del 8/10/1999)

Identificazione delle strade del PGTU.

Zone adimensionali di criticitàper classi adiacenti non progressive.Da verificare ai fini del risanamento.

Idrografia

Confini municipali

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Page 53: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

Quadro di compatibilità ambientale delle soluzioni di copertura secondo i valori limite di Leq in dB(A), del DPCM 14.11.1997, calcolati in prossimità della sorgente

Classi di destinazione d’uso Tempo di riferimento A C D F P Q R

I aree particolarmente protette diurno notturno

II aree prevalentemente residenziali diurno notturno

III aree di tipo misto diurno notturno

IV aree di intensa attività umana diurno notturno

V aree prevalentemente industriali diurno notturno

VI aree esclusivamente industriali diurno notturno

Dove: LA = livello sonoro complessivo espresso in dB(A)

Sistema di coperturaSoluzione di copertura NON compatibile con la classe di destinazione d’usoSoluzione di copertura compatibile con la classe di destinazione d’uso

Di seguito riportiamo una sintesi dei sistemi compatibili con le varie aree di destinazione d’uso.

Si sono analizzati i risultati, facendo riferimento ai valori risultati LA, che rappresentano il livel-

lo sonoro complessivo emesso dal sistema di copertura preso in esame, posto il livello interno

pari a 76,38 dB.

Classe I: la normativa consente l’utilizzo dei seguenti sistemi di copertura:

- nessuno

Classe II: la normativa consente l’utilizzo dei seguenti sistemi di copertura:

- Coverclima (diurno)

Classe III: la normativa consente l’utilizzo dei seguenti sistemi di copertura:

- Coverclima, Ventilpan-ACU (diurno)

Classe IV: la normativa consente l’utilizzo dei seguenti sistemi di copertura:

- Coverclima, Ventilpan-ACU, Ventilpan, Coverib (diurno)

Classe V: la normativa consente l’utilizzo dei seguenti sistemi di copertura:

- Tutte, tranne la lastra in alluminio (diurno)

Classe VI: la normativa consente l’utilizzo dei seguenti sistemi di copertura:

- Tutte, tranne la lastra in alluminio (diurno e notturno).

5 4 L I M I T I N O R M AT I V I N E L L A R U M O R O S I TÀ A M B I E N TA L E D E R I VA N T E D A S O R G E N T I S O N O R E

� � � � � � �

28,06 22,61 24,69 30,25 34,13 37,3817,87

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5 5

La presente pubblicazione rappresenta una sintesi delle Relazioni di Ricerca elaborate dal

Dipartimento ITACA (Facoltà di Architettura L. Quaroni - Università La Sapienza, Roma).

Tali Relazioni, complete di bibliografia, sono consultabili presso lo stesso Dipartimento ITACA,

oppure presso Ondulit Italiana spa (per informazioni, [email protected]).

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Page 55: COMPORTAMENTO ACUSTICO DEI SISTEMI DI COPERTURA … · L a versatilità architettonica e strutturale delle coperture metalliche, tradizionalmente utilizzate nell’edilizia industriale,

A cura della Ondulit Italiana spa

in collaborazione con l’Univeristà degli Studi La Sapienza di Roma

Progetto grafico: Romano Potenza

Finito di stampare: novembre 2005

da Arti Grafiche - Pomezia (Roma)

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