IUAV Composizione architettonica e urbana prof. arch. Umberto Trame

Acustica architettonica

arch. ph.d Giovanni La Porta Venezia 31.10.2017

Acustica architettonica: qualche riferimento ...

Progettazione acustica delle sale destinate all’ascolto

0) il progetto deve assecondare una specifica funzione di ascolto -> la tipologia

di spettacolo è fondamentale per determinare le scelte progettuali)

1) scelta di un contesto tranquillo

2) determinare le caratteristiche di fonoisolamento delle partizioni esterne

dell’edificio per determinare condizioni di sufficiente quiete

3) lay out della planimetria dell’edificio: opportuna suddivisione delle funzioni

4) controllo delle caratteristiche di rumore (aereo e strutturale) prodotto all’in-

terno dell’edificio < 35 dB sempre (-> curve NC e NR di rumorosità ambientale)

5) design della sala (forma e dimensione) al fine di ottenere le migliori condizioni

di diffusone del campo acustico

6) selezione e distribuzione del materiale fonoriflettente e assorbente al fine

della migliore growth, decay, steady-state distribution del suono

7) accuratezza nei lavori relativi all’istallazione di materiali la cui posa in opera

può influenzare la resa acustica finale (sotto struttura di pennellature in legno/

cartongesso, …)

8) istallazione di impianto di amplificazione sonora

9) misurazioni finali delle qualità acustiche degli ambienti

10) istruzioni circa il mantenimento delle condizioni acustiche dell’ambiente

(manutenzione delle superfici, arredi, impianto di amplificazione sonora, ….)

Livello di rumore ambientale

RUMORE ESTERNO

Anticamente il problema non si poneva per la scarsa rumorosità dei contesti.

Oggi viene risolto (?!) con idonea presidi costruttivi (-> caratteristiche fonoiso-

lanti dell’involucro edilizio)

Livello di rumore ambientale

RUMORE INTERNO

- E’ il rumore presente all’interno dei luoghi di ascolto (in assenza di pubblico)

dovuto (solitamente) alla presenza di impianti.

-Dipende dalla tipologia di luogo ma non dovrebbe superare di norma 35 dB.

Esistono curve di rumorosità ambientale (-> curve NC NR) che individuano livelli

sonori in frequenza per ogni luogo ritenuti valori limite, da non superare per ga-

rantire il necessario comfort acustico nel luogo

Forma e volume della sala

FORMA DELLA SALA - fin dall’antichità la forma dei luoghi di ascolto doveva consentire una buona visione e un buon ascolto: audience e stage; la disposizione del pubblico intorno allo stage è quindi legata fin dall’antichità alla direzionalità caratteristica della voce umana - “ le onde sonore si propagano come le onde di uno stagno ma anche in altez-

za” (Vitruvio)

Forma e volume della sala

- le forme circolari, ellittiche, concave, paraboliche sono da evitare per produzio-ne di echi, focalizzazioni sonore, …; in generale si producono aree di fruizione sonora non omogenee . i rimedi in sale con problemi di focalizzazione sonora consistono nell’introdu-zione di elementi convessi e/o diversificando le proprietà di assorbimento delle superfici (-> differenziare, ”spezzare” il fronte d’onda riflesso)

Forma e volume della sala

- le forme a ventaglio non sono molto vantaggiose sotto il profilo acustico: le sedute poste lungo le pareti laterali risentono pesantemente della direzionalità della sorgente sonora posta sul palco; si genera solitamente molto ritardo tra onda diretta e contributo riflesso proveniente dalle pareti laterali. (-> se la differenza di percorso tra suono diretto e riflesso è maggiore di 20 m l’effetto percettivo è di mancanza di “intimità” nell’ascolto)

Forma e volume della sala

- le forme rettangolari sono da preferire; in accordo con la direzionalità della voce umana. I rapporti migliori tra lunghezza e larghezza della sala sono com-presi tra 1,2:1 e 2:1 - L.B. Alberti (sec. XVI): rapporti dimensionali in pianta per le sale piccole 2:2 2:3 3:4 medie 4:8 4:9 9:16 grandi 2:6 3:8 2:8

- diversi sono stati i contributi per determinare l’idoneo rapporto tra le tre di-mensioni dell’ambiente: Volkmann 2:3:5 Sepmeyer 1:1,4:1,39 Boner 1:1,26:1,59 Louden 1:1,4:1,9 Bolt

- per le grandi sale i rapporti ottimali possono essere: - l’altezza del soffitto è preferibilmente variabile da 1/3 a 2/3 della larghezza della sala

Forma e volume della sala

. la copertura della sala offre un contributo notevole per riflettere e diffondere il suono, particolarmente nei posti più lontani dalla scena (riflettori, plafoni, curva-ture del soffitto,…) . evitare cupole, superfici cilindriche, concavità in genere in ogni parete della sala

. la parete di fondo della sala dovrebbe essere assorbente o al massimo diffon-dente; è apprezzata l’inclinazione verticale per direzionare le riflessioni sonore verso la parte retrostante dell’audience

. le pareti della scena non dovrebbero essere assorbenti ma riflettere e rinforza-re il suono proveniente dalla sorgente posta sulla stage

Forma e volume della sala

RINFORZO ONDA SONORA DIRETTA . è sempre auspicabile predisporre superfici riflettenti che possano rinforzare il

suono diretto nei primi istanti successivi al suo arrivo (Δt < 30-50 ms);

. l’impressione sensoriale può subire notevoli variazioni in relazione al tempo d

arrivo delle prime riflessioni sonore; le aree dell’audience più problematiche so-

no notoriamente le sedute prossime allo stage e quelle poste nel centro della

sala (nel caso questa sia molto larga)

Forma e volume della sala

. la forma delle superfici dell’ambiente deve massimizzare le riflessioni sul piano orizzontale rispetto al piano verticale. I moderni auditorium con forma a “vigneto in collina” rispondo a questo criterio . le riflessioni sonore in un ambiente dovrebbero provenire preferibilmente dal-le pareti laterali (le riflessioni sul piano orizzontale accentuano il ritardo inte-raurale) . la pendenza dell’audience consente all’onda sonora diretta di raggiungere gli spettatori più efficacemente (anche i posti più arretrati); la pendenza ottimale non è inferiore all’ 8%. Si limita così anche l’effetto di assorbimento radente dell’onda diretta (la curva di visibilità asseconda questa esigenza

Forma e volume della sala

TEMPI DI RIVERBERAZIONE DELLA SALA

. RT 60 indica la lunghezza temporale della permanenza nell’ambiente di un suono al cessare della sorgente sonora che lo emette

. l’espressione di RT60 fu ricavata empiricamente da C.W. Sabine agli inizi del XX sec. verificando empiricamente in un ambiente come cambiava la coda sono-ra associata all’emissione di un suono, al variare della quantità di materiale fono assorbente inserito nell’ambiente

RT60 = 0,161 V/ ∑A

con V volume dell’ambiente, ∑A somma delle Unità assorbenti inserite nell’am-biente

. l’idoneità di RT60 rispetto all’ambiente dipende dalla tipologia di attività (destinazione d’uso) svolta al suo interno; le tabelle di idoneità di RT60 si rela-zionano al volume e alla destinazione d’uso dell’ambiente, facendo capo ad indi-ci di gradimento soggettivo riconosciuto come rappresentativo

. RT60 non è costante per ogni frequenza ma varia in relazione alla destinazione d’uso dell’ambiente; per l’ascolto musicale è accettato un lieve incremento a bassa frequenza

. Il progetto di un idoneo RT60 comporta:

1) determinazione RT60 in relazione alla destinazione d’uso dell’ambiente;

2) determinazione della quota di assorbimento acustico (∑A) ;

3) idonea distribuzione dell’assorbimento, privilegiando l’omogenea distribuzio-ne nell’ambiente (-> campo sonoro di tipo diffuso)

BIBLIOGRAFIA - Knudsen V.O. Harris C. M. (1980), Acoustical Designing in Architecture, Asa ed. - Barron M. (1993), Auditorium Acoustics and architectural design, Spon Press ed. - A. Everest (1996), Manuale di acustica, Hoepli ed. - S. Cingolani, R. Spagnolo (a cura di) (2005), Acustica musicale e architettonica, Utet ed.