Modello di calcolo semplificato dell’indice di valutazione di rumore di calpestio L’nw

In questo articolo si affronta il modello di calcolo semplificato dell’indice di valutazione di rumore di calpestio L’_n,w  contenuto nella UNI EN ISO 12354 parte 2, che ricalca il modello matematico per la determinazione del potere fonoisolante apparente

La novità importante è che anche il parametro L’_n,w viene ricavato combinando tra loro tutti i percorsi di rumore da ambiente emittente ad ambiente ricevente. Per gli ambienti sovrapposti i percorsi generalmente sono cinque, uno diretto e quattro laterali, per gli ambienti affiancati sono due, entrambi laterali.

Come per il calcolo di R’_w si tratta quindi di determinare il peso dei singoli percorsi e di “sommarli logaritmicamente” tra loro.

Anche la UNI EN ISO 12354-2 specifica modelli di calcolo differenti per edifici pesanti,  ovvero struttura in cemento armato, ed edifici leggeri, ovvero struttura  in acciaio o in legno.

Modello semplificato

Secondo UNI EN ISO 12354-2 il livello di calpestio L’_n,w di ambienti sovrapposti, si determina con la formula 1:

Dove:

L_n,d,w      è il livello di rumore del percorso diretto [dB]

L_n,ij,w      sono i livelli di rumore dei percorsi laterali [dB]

Per ambienti affiancati, dove non ci sono percorsi diretti, la relazione di calcolo diventa (formula 2):

Il percorso diretto (formula 3) e i percorsi laterali (formula 4) valgono:

dove

L_n,eq,0,w  è il livello di rumore da calpestio del “solaio portante”, privo di strati di rivestimento  “anticalpestio”

ΔL_w        è la riduzione di livello di calpestio di un sistema di rivestimento (massetto galleggiante, rivestimento resiliente, ecc.)

ΔL_d,w         è la riduzione di livello da calpestio data da un controsoffitto misurata in laboratorio, in assenza di tale dato è possibile utilizzare in prima approssimazione il relativo ΔR_w

I primi due termini delle formule sopra (L_n,eq,0,w – ΔL_w , rappresentano il livello di rumore che supera l’eventuale sistema anticalpestio (ΔL_w) e si propaga nel solaio (L_n,eq,0,w). Superato il solaio, il rumore si propaga attraverso l’eventuale controsoffitto oppure attraverso le pareti laterali, dotate di un proprio potere fonoisolante (R_w) ed eventuali rivestimenti (ΔR_w). La superficie del solaio, la lunghezza del perimetro e il modo in cui il solaio è connesso alle pareti laterali, influisce sul modo in cui il rumore “passa” dal solaio alle pareti. I valori degli indici di riduzione delle vibrazioni K_ij sono gli stessi utilizzati per il potere fonoisolante, infatti sono contenuti nella parte 1 delle UNI EN ISO 12354.

Modello semplificato per edifici leggeri

Per le costruzioni leggere il livello di calpestio di un percorso laterale “ij”si determina con la formula 5:

Dove

L_n,f,ij,lab,w livello di rumore da calpestio del percorso ij misurato in laboratorio

S_i,lab        Superficie della partizione in laboratorio [m²]

l_ij             lunghezza del giunto [m]

S_i             Superficie dell’elemento “i” in opera [m²]

l_ij,lab        lunghezza del giunto di laboratorio. Per gli elementi laterali orizzontali, come i pavimenti sopraelevati, è pari a 4,5 m

Per ambienti affiancati orizzontalmente con un pavimento sopraelevato passante da ambiente emittente a ricevente, prevale il percorso “a pavimento”, mentre il percorso “a parete” può essere trascurato.

Anche l’indice L_n,f,ij (come R_ij) può essere misurato in laboratorio, con le norme ISO 10848, o ricavato con la seguente relazione matematica (formula 6):

Dove:

L_n,ii          livello normalizzato di rumore da calpestio dell’elemento “i” [dB]

Il coefficiente  ha il significato di “differenza di livelli di velocità, mediata sulle due direzioni, normalizzata sulla lunghezza del giunto e l’area di misura”, formula 7.

Dove:

D_v,ij         differenza di livelli di velocità tra elemento “i” e elemento “j” quando viene      eccitato l’elemento “i” [dB]

D_v,ji         differenza di livelli di velocità tra elemento “j” e elemento “i” quando viene      eccitato l’elemento “j” [dB]

l_ij             lunghezza del giunto [m]

l₀             lunghezza di riferimento pari a 1 m

S_m,i         area dell’elemento “i” sulla quale viene mediata la velocità [m²]

S_m,j         area dell’elemento “j” sulla quale viene mediata la velocità [m²]

Come per il potere fonoisolante, il coefficiente  può essere misurato in laboratorio con le ISO 10848, oppure calcolato con relazioni empiriche riportate nella parte 1 della norma, le medesime di R’_w.

Livello di calpestio del solaio portante

Il valore di L_n,eq,0,w può essere ricavato da prove di laboratorio oppure calcolato in funzione della massa superficiale complessiva del “solaio portante” [kg/m²], privo di rivestimenti anticalpestio e controsoffitto.

Per solai con massa superficiale compresa tra 100 e 600 kg/m² e di tipo:

• Solai in calcestruzzo pieno gettati in opera
• Solai in calcestruzzo cellulare pieno, autoclavato
• Solai realizzati con “travetti e alveoli”
• Solai realizzati con “lastroni in calcestruzzo”
• Solai realizzati con travetti in calcestruzzo

Si utilizza la formula 8:

Per i solai in laterocemento rivestiti con massetto alleggerito.  La formula 9, proposta da ricercatori italiani è valida per l’intervallo di massa superficiale tra 270 e 360 kg/m²:

Il massetto alleggerito deve avere uno spessore compreso tra 50 mm e 100 mm e densità di 650 ± 150 kg/m³. Si osserva che quest’ultima determina un livello di calpestio inferiore di 4 dB rispetto alle altre tipologie di solai di pari massa.

Per i solai in laterocemento senza massetto alleggerito, la ISO 12354-2 suggerisce di utilizzare le formule matematiche indicate nella EN 15037-1:2008. Quest’ultima norma propone varie relazioni. Le riportiamo tutte nella tabella.

Infine si evidenzia che la UN EN ISO 12354-2 non propone formule specifiche per calcolare L_n,eq,0,w per solai in legno e solai con cassero a rimanere in EPS.  Per tali tipologie è quindi opportuno utilizzare certificati di laboratorio.

Indice di riduzione di livello di calpestio ΔL_w

L’indice di riduzione di livello da calpestio (ΔL_w) di un sistema di rivestimento (massetto galleggiante, rivestimento resiliente, massetto a secco, ecc.), deve essere ricavato preferibilmente da certificati di laboratorio (UNI EN ISO 10140). Per i massetti galleggianti (in cls, sabbia e cemento, ecc.) e per i massetti a secco, l’indice ΔL_w può anche essere ricavato analiticamente con le seguenti relazioni:

Dove:

s’            è la rigidità dinamica [MN/m³] dello strato resiliente interposto, ottenuta secondo prove di laboratorio conformi alla UNI EN 29052-1:1993

m’          è la massa superficiale [kg/m²] di ciò che sta al di sopra dello strato resiliente

Conclusioni

Il modello descritto in questo articolo risulta più raffinato del suo predecessore, la possibilità di valutare il peso di ogni percorso assieme alla prestazione anticalpestio di rivestimenti orizzontali e verticali, permette di affrontare una previsione di rumore di calpestio in modo certamente più completo.

Il metodo risulta più complicato, rispetto a prima, nel caso di presenza del solo rivestimento anticalpestio nell’ambiente emittente, ma l’unico possibile in caso di presenza di rivestimenti nell’ambiente ricevente e quindi nella riqualificazione acustica.

Per chi vuole iniziare a far pratica con le nuove norme, ricordiamo che ANIT, Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e acustico, ha sviluppato per i propri soci il software Echo 8.0, aggiornato con le ISO 12354:2017. Il programma può essere scaricato dal sito www.anit.it ed utilizzato in versione demo per 30 giorni.

Approfondimento realizzato in collaborazione con Anit – Associazione nazionale per l’Isolamento Termico e acustico

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