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Fondamenti di acustica negli impianti di riscaldamento radiante

L'inquinamento acustico

Oggi più che mai l’isolamento acustico costituisce uno dei fattori determinanti per il benessere delle persone. Assicurare il confort acustico, ovvero la condizione in cui un soggetto non sia disturbato nella sua attività dalla presenza di altri rumori, non è solamente un requisito richiesto dagli acquirenti degli immobili, ma è una Norma CE già recepita e convertita in Legge dello Stato Italiano, integralmente assimilata dalla Legge 10/90, e che incide sensibilmente sul valore dell’immobile stesso. Infatti sin dalla promulgazione della legge quadro 447/95, che si occupa dell’inquinamento acustico, sono state definite le competenze degli enti pubblici preposti a regolamentare, pianificare e controllare sia soggetti pubblici che privati in termini di isolamento acustico, con particolare sensibilità relativamente all’isolamento acustico degli edifici, d’obbligo qualunque sia la destinazione d’uso.

A tale proposito è stato emanato il Decreto del Presidente del consiglio dei Ministri del 5 Dicembre 1997 pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n.297 del 22.12.97 intitolato “determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”. Con tale normativa non è sufficiente produrre un certificato o un progetto, poiché è prevista la verifica del grado di isolamento acustico di pareti, solai ed impianti , direttamente nell’edificio che si è costruito. La misura in opera puo’ essere fatta valere in una qualsiasi delle fasi contrattuali, e pertanto impone una scrupolosa messa in opera dei materiali isolanti e cura nei dettagli costruttivi. Infatti l’intervento a posteriori sarebbe notevolmente più oneroso, se non impossibile. Si consideri che nel caso di forzoso ricorso in giudizio, secondo le recenti tendenze della Magistratura, si corre il rischio di arrivare anche al deprezzamento del valore dell’immobile che puo’ arrivare anche al 30% del prezzo eventualmente pattuito precedentemente alla verifica. E’ quindi importante che i materiali isolanti impiegati siano certificati da istituti qualificati nel piu’ rigoroso rispetto delle Norme tecniche. In fase di presentazione del progetto di costruzione, buona parte dei regolamenti Regionali e Comunali (es. Regione Lombardia), prescrivono di produrre una documentazione adeguata che dimostri la corrispondenza al DPCM5.12.97, documentazione non sostitutiva della verifica in opera della conformità alla legge tramite misurazione regolata dalle Norme UNI EN 140 e UNI EN 717.

Il rumore da calpestio

L’isolamento degli edifici atto a ridurre inquinamento acustico viene generalmente indicizzato secondo le seguenti grandezze:
(Rw): potere fonoisolante apparente di elementi di separazione tra ambienti
(D2m,n): isolamento acustico di facciata
(Ln,W): livello di rumore da calpestio
Particolare interesse è posto dalle soluzioni relative all’abbattimento dei rumori da calpestio, tese cioè a migliorare il confort ambientale tramite l’isolamento acustico tra vani posti l’uno sopra l’altro. Tale interesse è massimo per gli acquirenti degli alloggi, in quanto è generalmente diffusa la convinzione che il confort acustico di un appartamento è drasticamente ridotto proprio in presenza di rumori provenienti dall’appartamento sovrastante (Emblematiche le migliaia di cause presso il Giudice di Pace innescate dall’inquilino del piano superiore che cammina usando gli zoccoli) Per le strutture orizzontali (solai) la legge ha voluto dare quindi come riferimento normativo il Livello Sonoro Sottostante (Ln,w), anche detto “livello di rumore da calpestio di solai normalizzato” che indica il livello massimo sonoro che si debba registrare in una stanza, quando dal piano superiore viene prodotto rumore. Il valore Ln,w cambia a seconda delle destinazioni d’uso dell’edificio come indicato dal DPCM5.12.97 (tabella sottostante)

                   CATEGORIE Ln,W
A EDIFICI ADIBITI A: RESIDENZA O ASSIMILABILI 63
B EDIFICI ADIBITI A: UFFICIO O ASSIMILABILI 55
C EDIFICI ADIBITI A: ALBERGHI, PENSIONI ED ASSIMILABILI 63
D EDIFICI ADIBITI A: OSPEDALI, CLINICHE, CASE DI CURA ED ASSIMILABILI 58
E EDIFICI ADIBITI A: ATTIVITA' SCOLASTICHE A TUTTI I LIVELLI ED ASSIMILABILI 58
F EDIFICI ADIBITI A: ATTIVITA' RICREATIVE DI CULTO ED ASSIMILABILI 55
G EDIFICI ADIBITI A: ATTIVITA' COMMERCIALI ED ASSIMILABILI 55

 

Tanto minore è il livello Ln,w tanto maggiore è l’isolamento acustico ottenuto. Al fine di dare immediata percezione dell’importanza di una corretta progettazione e dell’utilizzo sia di accorgimenti costruttivi attenti, ma anche e soprattutto dei materiali e componenti corretti, si evidenzia che, per esempio, un solaio grezzo in latero-cemento con travetti in cls precompresso da 20+4 ha un valore di Ln,w di 74,5 (fonte: ANDIL), pertanto sensibilmente fuori dai limiti di Legge.

La progettazione: Riferimenti Normativi

Poiché le performance acustiche degli edifici assumono un ruolo con pari grado di importanza rispetto alla efficenza energetica degli stessi (Certificazione Energetica), con notevole frequenza al progettista termotecnico viene demandata la verifica di requisiti di isolamento acustico degli edifici. Per avere riscontro oggettivo di tale tendenza, basti pensare che oggigiorno la maggioranza dei software per la progettazione termotecnica ai sensi della Legge 10/91 prevedono il “modulo software per la progettazione Acustica” ai sensi della Norma UNI EN 12354 “Acustica in Edilizia – Valutazione delle prestazioni acustiche degli edifici a partire dalle prestazioni dei prodotti”. Il ruolo della progettazione è essenziale per l’ottenimento di adeguate performance acustiche: se è vero che il rispetto degli obblighi di Legge si verifica in due fasi, quella progettuale e quella di verifica in opera, è altrettanto vero che il modello di calcolo normalizzato secondo Norma UNI EN 12354 assicura che il 60% dei casi misurati di trasmissione di rumori impattivi tra ambienti sovrapposti rientra in un intervallo di 2dB centrato sul valore calcolato, ed il 100% rientra in un intervallo di 4dB, pertanto garantendo già in sede progettuale risultati estremamente accurati ed affidabili. Pertanto il ruolo del Progettista TermoTecnico assume un ruolo cardine non solo in termini Energetici, ma anche Acustici, al punto da permetterne la nuova definizione di Progettista TermoAcustico. La scelta, sia in fase di progettazione che conseguentemente di posa in opera, di prodotti certificati acusticamente come i Pannelli in EPS Acustic di Ideal Clima per il riscaldamento a pavimento permette il raggiungimento di risultati validi ed essenziali ai fini della performance TermoAcustica abitativa.

La legge di riferimento: il DPCM 5 dic. 1997

  Tabella A: CLASSIFICAZIONE DEGLI AMBIENTI ABITATIVI (art.2)
categoria A: edifici adibiti a redidenza e assimilabili
categoria B: edifici adibiti ad uffici e assimilabili
categoria C: edifici adibiti ad alberghi, pensioni ed attività assimilabili
categoria D: edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura e assimilabili
categoria E: edifici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili
categoria F: edifici adibiti ad attività ricreative o di culto o assimilabili
categoria G: edifici adibiti ad attività commerciali o assimilabili

 

Tabella B: REQUISITI ACUSTICI PASSIVI DEGLI EDIFICI, DEI LORO
                 COMPONENTI E DEGLI IMPIANTI TECNOLOGICI
         
           
Parametri          
Categoria di cui alla Tab.A

Rw(*)

D2m,nT,w

Ln,w

LASmax

LAeq

1.D

55 45 58 35 25

2.A, C

50 40 63 35 35

3.E

50 48 58 35 25

4.B, F, G

50 42 55 35 35

 

(*) Valori di Rw riferiti a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari
Nota: con riferimento all’edilizia scolastica, i limiti per il tempo di riverberazione sono quelli riportati nella circolare del Ministero dei lavori pubblici n.3150 del 22 maggio 1967, recante i criteri di valutazione e collaudo dei requisiti acustici negli edifici scolastici.

Basi di calcolo

Il livello di rumorosità provocato da sorgenti di calpestio che agiscono nel solaio di separazione tra due ambienti interni confinanti è caratterizzato dal livello normalizzato di rumore da calpestio L’n. Questo rappresenta il livello medio di pressione sonora che si stabilisce nell’ambiente disturbato quando nel solaio di separazione dei due ambienti agisce una sorgente in grado di produrre un livello determinato di forza d’impatto. Il livello di pressione sonora viene normalizzato all’assorbimento dell’ambiente disturbato. Il livello normalizzato di rumore da calpestio tra due ambienti sovrapposti L’n si ottiene dal livello equivalente normalizzato di rumore da calpestio Ln.eq in base alla seguente formula:
L’n,w = Ln,w,eq - ΔLw + K [dB]
In cui ΔLw è il valore del livello di rumore da calpestio dovuta ad eventuali strati di rivestimento applicati all’intradosso o all’extradosso, e K è un termine che tiene conto in maniera globale della trasmissione acustica di fiancheggiamento, ed è calcolato in funzione della massa areica, come in tabella di seguito. Per finire, in generale, il livello equivalente Ln,w,eq viene generalmente ricondotto alla formula seguente:
Ln,w,eq=164 – 35 log m’ [dB] , dove m’ è la massa aerica (massa per unità di area)

Massa superficiale del               
solaio di separazione (kg/mq)
 Massa superficiale media degli elementi
 di fiancheggiamento omogenei,
 non coperti da rivestimento isolante (kg/mq)
                    
                                             100 150 200 250 300 350 400 450 500
100                                                1 0 0 0 0 0 0 0 0
150                                                1 1 0 0 0 0 0 0 0
200                                                2 1 1 0 0 0 0 0 0
250                                                2 1 1 1 0 0 0 0 0
300                                                3 2 1 1 1 0 0 0 0
350                                                3 2 1 1 1 1 0 0 0
400                                                4 2 2 1 1 1 1 0 0
450                                                4 3 2 2 1 1 1 1 0
500                                                4 3 2 2 1 1 1 1 1
600                                                5 4 3 2 2 1 1 1 1
700                                                5 4 3 3 2 2 1 1 1
800                                                6 4 4 3 2 2 2 1 1
900                                                6 5 4 3 3 2 2 2 2
                   


Alla luce di quanto sopra esposto, tuttavia, si valuti la seguente tabella (fonte ANDIL), dalla quale si evince che in generale nessun solaio grezzo in latero cemento è sufficiente a garantire i requisiti di isolamento acustico da calpestio previsti dalla legge:

tipo solaio (grezzo) - dati
             ANDIL
Spessore Luce (m)

Ln,w

lastra in clis e laterizio 4+16+4 5 72
travetti traliccio e laterizio 16+4 3,6 83
lastra in clis e eps 4+16+4 5 75
travetti traliccio e laterizio 20+4 5,4 84,5

 

Infatti, il solaio in latero cemento è un sistema che trasmette facilmente il rumore. Sempre e comunque il modo migliore per l’isolamento dai rumori da calpestio, per un qualsiasi tipo di solaio, è quello di procedere
all’applicazione, all’extradosso, di strati di materiale idoneo. A tale proposito la soluzione più efficace è l’adozione di una soluzione con massetto in CLS a pavimento galleggiante, dove, quindi, il massetto di CLS alleggerito poggia su uno strato di material resiliente, che a sua volta poggia sul solaio.

Calcolo della riduzione del livello di rumore da calpestio dovuta a pavimento galleggiante

Nel caso specifico di pavimenti galleggianti costituiti da uno strato di massetto in conglomerato cementizio su sottofondo resiliente, si puo’ fare riferimento alla seguente relazione di calcolo:

ΔL= 30 log (f/f0) [dB]

Dove f è la frequenza in ottave e f0 è la frequenza di risonanza, in Hz, del sistema a pavimento galleggiante – strato resiliente, calcolata in base alla seguente relazione:

f0=169 sqr (s’/m’) [Hz]

con s’ rigidità dinamica dello strato elastico, espressa in MN/mc, e m’ messa superficiale dello strato di rivestimento (kg/m2).
In pratica la Norma UNI EN 12354-2 permette di calcolare, con l’ausili delle tabella in appendice C.1 le prestazioni di isolamento acustico da calpestio utilizzando la tabella a fianco, dove:

A: indice di valutazione ΔLw dell’attenuazione del livello di pressione sonora in dB
B: massa per unità di area del pavimento galleggiante in kg/m2
C: rigidità dinamica per unità di area s’ dello strato resiliente in MN/mc

 

I pannelli certificati IdealClima SysTech Acustic20 e Acustic30 

I pannelli Ideal Clima sono certificati ai sensi delle Normative UNI EN 12939, UNI EN 12667, UNI EN 13163 e pertanto conformi alla UNI EN 12354 per un risultato di abbattimento per Rumori da Calpestio come nella seguente Tabella:

Pannello Spessore isolante netto Classe Rigidità Dinamica
             EN 16163
Norma Acustica di
     Riferimento
Attenuazione Livello Acustico
               da calpestio
Acustic 20 20 mm SD30 12354-2 23 dB
Acustic 30 30 mm SD30 12354-2 26 dB

 

Esempio pratico con calcolo semplificato

La progettatione TermoAcustica richiede analisi altamente specializzate, che sono ben supportate dai moderni software di progettazione Termotecnica e Acustica. Tuttavia risulta interessante comprendere il ruolo chiave giocato dalle soluzioni ad alta performance svolto dai Pavimenti Galleggianti in presenza di Riscaldamento a Pavimento dotato di Pannelli EPS dalle performance certificate per attenuazione acustica UNI EN 12354-2.
Ipotesi:
Edificio ad Uso Residenziale
Solaio con travetti a traliccio (interasse 50mm) da 20cm e 4cm di soletta in calcestruzzo, e 1,5cm di intonaco all’intradosso. (tipicamente in uso per luci sopra i 3,6mt e fino a 5mt) m’=340 kg/m2
Pareti in mattoni forati da 8cm a fori orizzontali con foratura del 60% intonacata con 1,5cm di malta su ambo i lati m’ = 136 kg/m2
Sistema di Riscaldamento a Pavimento IdealClima Systech, con pannello Acustic20 con abbattimento acustico secondo UNI EN 12354-2 di 23dB
Massetto galleggiante di 80kg/m2

Calcolo Semplificato:

La prestazione acustica del solaio in latero cemento è:

Ln,w,eq= 164 – 35*log (m’) = 164 – 35*log340 = 75dB

Il limite da raggiungere Ln,w secondo DPCM 5dic97 è 63dB

Il fattore correttivo K nel caso in oggetto è K=3 dB

Dalla Tabella C.1 in appendice alla 12354-2, tenuto conto della massa areica del massetto di 80 kg/m2 e della rigidità dinamica del Pannello secondo UNI EN 13163 l’abbattimento acustico del pavimento galleggiante su pannello Acustic20 è di 23 dB secondo UNI EN 12354-2 (come noto) e pertanto:

L’n,w = 75 + 3 – 23 = 55 dB (< limite legge di 63 dB)

assicurando pertanto che il risultato Progettuale ai sensi della UNI EN 12354-2 pertanto rispettando pienamente i termini di legge previsti dal DPCM 5dic97 per ogni categoria di edificio.

I vantaggi in fase di Progettazione 12354-2 e Direzione Lavori 

L’utilizzo di componenti come IC systech acustic20 ed acustic30 permette al Progettista una progettazione rapida, pratica e certa.
Rapida poiché i valori certificati a Norma dei pannelli possono essere inseriti rapidamente nel data-base utente del proprio software di progettazione, utilizzando cosi immediatamente i moduli sw “progettazione acustica” senza che laboriosi calcoli debbano essere fatti, con difficoltose approssimazioni, in assenza di dati stabili ed affidabili.
Pratica poiché l’adozione di impianti di riscaldamento a pavimento acusticamente certificati permette di integrare esigenze termotecniche e acustiche, ampliando il ventaglio delle soluzioni adottabili e garantendone
l’efficacia sin da quelle più semplici.
Certa poiché i risultati di abbattimento acustico ottenuti dal Progettista sono stabilmente replicati su tutta la produzione dei pannelli, garantendo risultati in sede d’opera omogenei e sicuri. Le operazioni di verifica in
opera in conformità delle norme ISO 717 e ISO 140 potranno contare sulla perfetta replicabilità delle elevate prestazioni acustiche dei pannelli e sulla certezza dettata dalla posa di componenti sicuri e certificati.

Le voci di Capitolato

Pannello bugnato in EPS elasticizzato adatto all’isolamento termico e acustico (anche per i rumori da calpestio) rivestito in superficie con film plastico da 0,4 mm per elevata protezione all’umidità e altissima resistenza alla deformazione, dotato di battentatura orlata per un migliore accoppiamento e di bugne per l’alloggiamento di tubo diametro 17mm con passo di posa multiplo di 50 mm, resistenza termica secondo UNI EN 1264/4, assorbimento acustico secondo UNI EN 12354/2, 23dB per h.44mm e 26dB per h.57mm, rigidità dinamica classe 30 secondo EN 13163.

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