soluzioni e dettagli per l`isolamento ai rumori aerei e

Soluzioni di parete e di solaio: soluzioni e
dettagli per l’isolamento ai rumori aerei e al
calpestio
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale
Università degli Studi di Brescia
Ing. Edoardo Piana
• Piante e sezioni dell’edificio con riferimento alle tipologie delle partizioni
verticali, orizzontali e dei serramenti
• Piante e sezioni dell’edificio con riferimento alle tipologie delle partizioni
verticali, orizzontali e dei serramenti
•Tipologia delle partizioni verticali, di separazione e di facciata;
•Tipologia delle partizioni orizzontali (solai e coperture);
PROCEDURA DI CALCOLO
ISOLAMENTO DI CALPESTIO
L’indice di valutazione del livello di pressione sonora di calpestio
normalizzato, L’n,w, si calcola utilizzando la formula seguente:
L'n,W  Ln,W ,eq  LW  K
Ln,w,eq è l’indice di valutazione del livello equivalente di pressione
sonora di calpestio normalizzato relativo al solaio nudo privo di
rivestimento
LW è l’indice di valutazione dell’attenuazione del livello di pressione di
calpestio del rivestimento
K è la correzione da apportare per tenere conto della trasmissione
laterale nelle strutture omogenee
Il valore di Ln,w,eq si ricava dalla formula seguente
 m' 

Ln,W ,eq  164  35 log
 m'0 
m’ è la massa per unità di superficie del solaio “nudo” (kg/m2)
m’0 è la massa per unità di superficie di riferimento = 1kg/m2
L'n  10 log fc Ts  20 log m'10 logcL s 130.5
fc = frequenza critica [Hz]
s = coefficiente d’irraggiamento [-]
m' = massa superficiale del solaio [kg/m2]
Ts = tempo di riverberazione strutturale del solaio [s]
cL = velocità di propagazione delle onde nella struttura [m/s]
s = spessore del solaio [m]
Il requisito di isolamento da calpestio garantisce il
confort a seguito dell'eliminazione dei rumori da
impatto.
Il rumore impattivo si trasmette per via solida e
non per via aerea.
Non è sufficiente incrementare la massa per
garantire il soddisfacimento del requisito.
Per ottenere il risultato ci si basa sul concetto
MASSA – MOLLA – MASSA
Materiali per l’acustica - DESOLIDARIZZAZIONE
Materiali RESILIENTI: capaci di resistere ad urti senza
rompersi o spezzarsi. Mantengono le proprietà dopo l’urto.
1. Pavimento Resiliente (moquette)
2. Pavimento Sospeso (uffici – materiale
resiliente sotto il piedino)
3. Vasca Anticalpestio per Pavimenti
Tradizionali (materiale resiliente sotto la
caldana)
ELASTICITA’ – soffici – deformabili (al tatto)
COMPORTAMENTO NEL TEMPO
Indice di calpestio
L'n,W  Ln,W ,eq  LW  K
'
n,W ,eq
L
 164  35 log m'
Trasm lat
L'n0,med  16.4 log f  26  L'nW ,med  87  2.4
Pavimenti resilienti (moquette, linoleum, gomma)
'
2
n,W
L
m
 20 log  18  75  20 log s'
s'
Pavimenti galleggianti
f
m'
Ln  30 log  Ln,w  15 log  18
f0
s'
 1
1 

f 0  160 s' 

 m'1 m'2 
Indice di calpestio - misurazione
Macchina di calpestio normalizzata
• Misura livello di pressione sonora
camera ricevente Li
• Determinazione tempo di riverberazione
camera ricevente → A
• Misura rumore di fondo ambiente
ricevente
• Calcolo indice di valutazione calpestìo,
L'n
 A
L'n  Li  10 log 
 A0 
(A0 = assorbimento equivalente di rif.to)
L'n indica la capacità di trasmissione dell’elemento.
Minore è il valore numerico migliore è la prestazione
Effetto dei ponti acustici
La trasmissione attraverso i
ponti acustici ha un effetto
fondamentale sull’isolamento
per via aerea e solida nelle
costruzioni doppie. La cosa si
applica pienamente anche
all’isolamento da rumore di
calpestio per un pavimento
galleggiante.
In Figura si mostra l’esempio di prove di laboratorio per un pavimento flottante in
cemento per cui è stato riprodotto un contatto meccanico con la superficie attraverso
una serie di cilindri di gesso con diametro 30 mm.
14
PROBLEMI LEGATI ALLA REALIZZAZIONE DELLA VASCA ANTICALPESTIO
1.scelta del materiale in funzione della struttura sottostante (solaio pieno,
lastral, laterocemento, legno e calcestruzzo)
2.impiego del materiale in ambienti di piccole dimensione con tagli (ad
esempio bagni)
3.protezione del materiale durante la posa e durante il getto (cellophane)
4.interruzione della vasca in corrispondenza delle soglie e collettori
5.rete elettrosaldata nel massetto sottopavimento che deve essere
almeno da 5 cm
6.sconsigliata la posa del pavimento fresco su fresco
7.attenzione al taglio del risvolto durante la posa del pavimento
8.vani scala?
- LANE MINERALI
- FELTRI SINTETICI
- COMPOSTI POLIMERICI
- MATERIALI RICICLATI:
- GRANULATI DI PNEUMATICI
- RESIDUI DI LAVORAZIONE DEL LEGNO
- SUGHERI
- CASCAMI DI TESSUTI
USARE SEMPRE IL CELLOPHANE A PROTEZIONE
Materiali per l’Acustica: CERTIFICATI
RIGIDITA’ DINAMICA [N/m3 ] - UNI EN 29052
Indica la rigidità di un materiale posto sotto carico dinamico, è un indice della capacità
del materiale di dissipare energia (vibrazioni).
Più basso è il valore migliore è la prestazione (attenuazione)
COMPRIMIBILITA’ [mm] – UNI EN 12431
Indica la differenza di spessore che un materiale ha tra l’inizio e la fine di un ciclo di
carichi statici. Indice del comportamento nel tempo del materiale.
SCORRIMENTO VISCOSO [mm] - UNI EN 1606
Indica la deformazione dovuta ad un determinato carico per un lungo tempo.
RESISTIVITA’ AL FLUSSO D’ARIA [Pa*s/m2] – UNI EN 29053
Per materiali porosi a cellule aperte valuta l’influenza dell’aria per l’elasticità e la
dissipazione dell’energia.
Materiali per l’Acustica: CERTIFICATI
IL CALPESTIO: ERRORI
1. Mancanza di materiale resiliente
2. Non continuità dello strato resiliente
3. Mancanza di peso superiore
4. Mancanza del risvolto verticale
5. Taglio errato del risvolto verticale
6. Mancanza di protezione dello strato resiliente (no cellophane)
7. Soglie (porte finestre , camini, ecc.)
8. Passaggio di impianti (riscaldamento a pavimento)
9. Posa del battiscopa
10. Rivestimenti dei bagni
11. Posa dei sanitari
12. Scale e vani scala
13. Posa fresco su fresco
errori di progetto: solai in legno – solaio acciaio e cls
Le scale
I materiali anticalpestio
Qualsiasi discontinuità lungo la messa in opera
del materiale resiliente ne vanifica in larga parte
l’effetto, perché permette un collegamento rigido
tra lo strato superiore e quello inferiore, o tra il
piano di calpestio e le pareti verticali.
Esempi da non seguire
Metodologia corretta
Il taglio del materiale
Il taglio della fascetta laterale deve
avvenire solo DOPO la posa dello strato di
finitura del pavimento.
Le soglie
Possibili bonifiche
- taglio delle fughe del pavimento ove
possibile
- lavori non eseguiti completamente (angoli,
soglie, caloriferi e solo in una stanza)
- miglioramento di 3 dB sul livello misurato
(si è rimasti comunque fuori norma)
Fessurazione del massetto
Per ovviare a questo
inconveniente si può
inserire una rete
elettrosaldata al fine
di irrobustire il
massetto
I collettori
Risultati a confronto
L’W=71 dB
L’W=51 dB
Potere fonoisolante
Il potere fonoisolante dipende da:
• frequenza R = R(f);
• massa superficiale m’;
• tipologia di partizione (singola, stratificata).
Potere
fonoisolante di
materassini in lana
di roccia in
funzione della loro
densità espressa
in kg/m3.
y
Potere fonoisolante e tipologia di partizione
Come detto, il potere fonoisolante dipende anche dalla
tipologia di partizione (→ numero di strati).
Si tratteranno i seguenti casi:
1 - pareti monostrato
2 - pareti doppie
Formule per pareti monostrato
Legge della massa per onde con incidenza normale
R0  20 log m'20 log f  42.5
Legge di massa per onde con incidenza casuale:
R  R0 10 log0.23  R0 
Formule per pareti multistrato



m
'
2
 m'2.26 1  0.372 log
 
m'1  


Rw(max)  22.7

1.21 



 log



d




0.268
m' = massa superficiale
complessiva [kg/m2]
m'1,2 = massa superficiale
dei due strati [kg/m2]
d = spessore
dell’intercapedine
Per sfruttare le proprietà fonoisolanti di pareti doppie in laterizio
occorre che l’intercapedine sia di almeno 10 cm
(in modo che la frequenza di risonanza sia sopra i 1700 Hz)
Rw  20 log m'20 log d 10
Osservazioni
• Una parete singolo strato pesante è più isolante di una
parete singolo strato leggera.
• Una parete composita leggera può essere più isolante
di una parete monolitica pesante.
Occorre puntare l’attenzione sulla differenza fra:
– potere fonoisolante (Rw)
– potere fonoisolante apparente (R’w)
– isolamento acustico di facciata (D2m,n,T)
– indice d’isolamento (L’nw)
Interazione Rw - pavimento galleggiante
• ΔRw = f (f0)
• f0 è la frequenza di risonanza espressa da
 1
1 

f 0  160 s' 

 m'1 m'2 
• Dove:
• s’ è il valore della rigidità dinamica dello strato resiliente posto tra il
solaio ed il massetto;
• m’1 è la massa superficiale del solaio
• m’2 è la massa superficiale del massetto posato sopra lo strato
resiliente di rigidità dinamica s’.
• In funzione di f0 il valore di ΔRw si ricava dalla tabella seguente
Dai dati di progetto si deduce che:
strato base (solaio laterocemento): m’1 = 261 kg/m2
Rw del solaio in laterocemento (struttura D): 46 dB
strato di rivestimento (massetto): m’2 = 126 kg/m2
s’ = 30 MN/m3
 1
1 

f 0  160 s' 

 m'1 m'2 
f0 = 95 Hz  80 Hz < f0 < 125 Hz
quindi
ΔRw = 32 – Rw/2 = 32 – 46/2 = 9 dB
PROCEDURA DI CALCOLO
ISOLAMENTO AEREO
Occorre che, nella
relazione di calcolo di
ciascun elemento
(facciata, partizioni
verticali ed orizzontali), i
valori di R’w, L’nw,
D2m,nT,w siano
determinati, tenendo
conto delle trasmissioni
laterali attraverso i
parametri Rij e Kij definiti
nelle UNI EN 12354.
Facendo riferimento allo schema di trasmissione, diretta e per fiancheggiamento,
tra due ambienti adiacenti l’indice del potere fonoisolante apparente è dato da:
 RFf ,W
 RDf ,W
 RFd ,W
n
n
n
  R10Dd ,W
R'W  10 log10
 10 10  10 10  10 10

F  f 1
f 1
F 1





RDd,w è l’indice del potere fonoisolante per trasmissione diretta;
RFf,w , RDf,w , RFd,w , sono gli indici di valutazione del potere fonoisolante per
trasmissione laterale di tutti i singoli percorsi diretti ed indiretti possibili fra i due
ambienti, dove n è il numero degli elementi laterali (in genere 4) rispetto
all’elemento di separazione.
Generalizzando, per determinare R’w occorre calcolare l’indice di valutazione del
potere fonoisolante per trasmissione laterale, Rij,w , di ogni singolo percorso di
trasmissione sonora; questo può essere fatto con la seguente formula:
Rij,W
Ri ,W  R j ,W
SS

 Rij,W  Kij  10 log
2
l0lij
Ri,w è l’indice di valutazione del potere fono isolante della struttura (i), in (dB);
Rj,w è l’indice di valutazione del potere fono isolante della struttura (j), in (dB);
ΔRij,w è l’incremento dell’indice di valutazione del potere fono isolante dovuto
all’apposizione di strati addizionali di rivestimento alle strutture omogenee (i) e (j)
lungo il percorso (ij);
se lungo il percorso (ij) si trovano
due strati addizionali si somma il
valore maggiore con la metà del
minore (ΔRij,w = ΔRi,w + ΔRj,w/2
con ΔRj,w < ΔRi,w);
Kij è l’indice di riduzione delle
vibrazioni prodotto dal giunto (ij),
in dB;
Ss è l’area dell’elemento di
separazione, in metri quadrati
(m2);
l0 è la lunghezza di riferimento,
pari a 1 metro;
lij è la lunghezza del giunto (ij), in
metri (m).
Esempio 1
Esempio 2
Esempio 3
REALIZZAZIONE DI TRAMEZZE DOPPIE CON MATERIALE
ACUSTICO NELL’INTERCAPEDINE
TRASMISSIONE DIRETTA:
• UTILIZZO DI LATERIZI PESANTI;
• NO LATERIZI DA 8 CM;
• POSA DELLE TRAMEZZE SU MATERIALE ELASTICO;
• GIUNTI DI MALTA SIA IN ORIZZONTALE CHE VERTICALE;
• RITIRO DELLA MALTA;
• REALIZZAZIONE DEL RINZAFFO SUL LATO PESANTE;
• REALIZZAZIONE E RIEMPIMENTO DI TRACCE;
• STABILITA’ DIMENSIONALE E STRUTTURALE DEI MATERIALI ISOLANTI;
• SIGILLATURA DELLE FUGHE TRA I PANNELLI DI MATERIALE ISOLANTE E SFALSAMENTO
DEI PANNELLI PER COPRIRE LE FUGHE;
• NO IMPIANTI IDRAULICI NELLE PARETI DIVISORIE (COLONNE-ESALAZIONI-COLLETTORI)
• NO SCATOLE DI DERIVAZIONE O QUADRI ELETTRICI
Trasmissioni laterali
• CORRISPONDENZA TRA STRUTTURA E ARCHITETTONICO (ATTENZIONE ALLA
PIGNATTA);
• POSA DEI LATERIZI DELLE PARETI LATERALI SEMPRE CON FORI VERTICALI;
• REALIZZAZIONE DEI NODI LATERALI: SEQUENZA DI POSA DEI LATERIZI.
Nodi laterali e posa dei laterizi
Pareti portanti matt. pieni
Pareti cartongesso
Particolari pareti divisorie
Contenuti minimi del progetto acustico
La documentazione del Progetto Acustico deve essere composta da:
1. Relazione Tecnica e di Calcolo (UNI EN 12354), in funzione degli
obiettivi di qualità acustica richiesti dalla committenza, in aggiunta ai
requisiti minimi definiti dal DPCM 5/12/1997 (?) - UNI 11367 (!).
• Verifica di tutti i locali dell’edificio;
• Conclusioni analitiche evidenziano che, seguendo le indicazioni
progettuali, saranno verificati i valori dei requisiti acustici passivi in
tutti i locali dell’edificio.
2. Elaborati grafici e tabellari costituiti da planimetrie, sezioni,
dettagli tipologici, particolari costruttivi, che evidenzino gli interventi
previsti ai fini del rispetto della normativa e degli eventuali criteri di qualità
definiti dal committente.
Gli allegati grafici devono far riferimento a tabelle, contenenti descrizione,
peso e spessori della muratura.
Metodi previsionali e linee guida
•
•
•
•
•
•
•
UNI/TR 11175 Acustica in edilizia – Guida alle norme serie UNI EN 12354 per la
previsione delle prestazioni acustiche degli edifici – applicazione alla tipologia
costruttiva nazionale
UNI 11296 Acustica – Linee guida per la progettazione, la selezione, l’installazione e
il collaudo dei sistemi per la mitigazione ai ricettori del rumore originato da
infrastrutture di trasporto
UNI EN 12354-1 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici
a partire dalle prestazioni di prodotti - Parte 1: Isolamento dal rumore per via aerea
tra ambienti.
UNI EN 12354-2 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici
a partire dalle prestazioni di prodotti - Parte 2: Isolamento acustico al calpestio tra
ambienti.
UNI EN 12354-3 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici
a partire dalle prestazioni di prodotti - Parte 3: Isolamento acustico contro il rumore
proveniente dall'esterno per via aerea.
UNI EN 12354-5 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici
a partire dalle prestazioni di prodotti - Parte 5: Livello sonoro dovuto agli impianti
tecnologici
UNI EN 12354-6 Acustica in edilizia - Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici
a partire dalle prestazioni di prodotti - Parte 6: Assorbimento acustico in ambienti
chiusi
NORME DI BUONA POSA
 Deve essere posta particolare
attenzione non solo alla posa della
malta di allettamento, ma anche al
riempimento delle commessure
verticali (spesso nella posa in opera
tale dettaglio viene trascurato: si
possono avere differenze da 10 a
30 dB rispetto al caso teorico)
 È buona norma, per evitare
discontinuità, intonacare entrambi i
lati della parete in mattoni, anche
nel caso venga realizzata una
contro-parete.
▪ In alternativa all’intonacatura del
lato interno della parete, è
possibile applicare un materiale
fonoimpedente (a cellule chiuse
ad elevata densità). In questo
caso il materiale sostituisce la
lamina metallica di tenuta al
vapore.
▪ I materiali dotati di una elevata
tenuta al vapore acqueo possono
sostituire la lamina metallica di
barriera al vapore normalmente
usata per proteggere l’isolamento
termoacustico delle pareti
perimetrali esterne; in tal caso
verranno applicati sulla faccia
calda dell’isolamento.
Materiale
impermeabile
fonoimpedente
Parete da
isolare
Lana
minerale
Materiale
impermeabile
fonoimpedente
Controparete
1. Desolidarizzare le pareti elevandole su
strisce insonorizzanti, o meglio, isolando i
pavimenti galleggianti dei locali adiacenti
divisi dalla parete.
2. Costruire pareti doppie con tramezze
di diverso peso/spessore, considerando
che per pareti leggere l’intercapedine
deve essere più grande.
Lana
minerale
3. Rivestire una delle facce
dell’intercapedine con materiale
fonoimpedente; riempire completamente
l’intercapedine con lana minerale, o
impiegare pannelli preaccopiati (lana
minerale + barriera al vapore).
Lana
minerale
Barriera al
vapore
PROGETTAZIONE ACUSTICA DI PARTIZIONI - ESEMPI
Lana
minerale
Materiale resiliente
Fascia perimetrale
Fascia
desolarizzante
Lana
minerale
Materiale resiliente
Fascia perimetrale
Fascia
desolarizzante
Da evitare
• sigillature incomplete delle corse dei laterizi sia orizzontali che verticali.
• posa di laterizi rotti.
• sigillatura incompleta o mancante del perimetro della parete al soffitto e lungo le
pareti adiacenti.
• riempimento incompleto dell’intercapedine con la lana minerale o sintetica.
• pannelli isolanti non accostati.
• tracce degli impianti comunicanti fra le due pareti e scatole elettriche contrapposte.
Raccomandazioni
• utilizzare laterizi di grande dimensione (25×25 cm) e di spessore superiore a 8 cm.
• costruire la doppia parete di peso diverso (ad esempio 12+8 cm)
• prevedere intercapedini maggiori di 4 cm (raccomandati 6-10 cm)
• prevedere la posa delle pareti su fasce di materiale resiliente
• intonacare una delle facce interne dell’intercapedine o rivestirla con materiale
fonoimpedente (eventualmente con barriera al vapore integrata).
Le scatole elettriche
(Sezione orizzontale delle pareti)
SCATOLE ELETTRICHE CONTRAPPOSTE
Attenzione ai particolari di posa!
RIEMPIMENTO COMPLETO DELL’INTERCAPEDINE
RIEMPIMENTO INCOMPLETO DELL’INTERCAPEDINE
(Sezione orizzontale delle pareti)
75
IMPIANTI CICLO DISCONTINUO
CICLO DISCONTINUO
PROBLEMI LEGATI ALLA POSA DEGLI IMPIANTI
• REALIZZAZIONE DI VANI TECNICI PER LE COLONNE IMPIANTI;
• COLONNE NELLE PARETI PERIMETRALI;
• AVVOLGERE LE TUBAZIONI CON MATERIALE RESILIENTE E LANA DI VETRO/ROCCIA E
RIVESTIMENTO IN MATTONI PIENI PER UNA LARGHEZZA DI ALMENO 1 METRO;
• USARE TUBAZIONI PESANTI CON DOPPIO INVOLUCRO;
• PER GLI SCARICHI AVVICINARE I SANITARI ALLE COLONNE;
• PER I WC USARE CASSETTE DI SCARICO A DUE VIE
• CONTROPARETI NEI BAGNI – CASSETTE ISOLATE O CONTROPARETI ISOLATE
• GIUNTI ELASTICI;
• PER GLI ASCENSORI CREARE VANO MACCHINE INSONORIZZATO
FONOASSORBENTI) E IMPIEGO DI ANTIVIBRANTI PER LE VIE DI CORSA;
(MATERIALI
IMPIANTI CICLO DISCONTINUO
CAVEDI PER SCARICHI
E SE IL CAVEDIO FOSSE POSTO SULL’ALTRO LATERIZIO?
CAVEDI PER SCARICHI