Si conclude con questa quarta parte la rassegna delle valutazioni necessarie per garantire le prestazioni acustiche di un edificio sportivo, attraverso il lavoro effettuato dall’ingegnere Ezio Rendina sul progetto per il velodromo di Spresiano.
Il progetto del velodromo è stato pubblicato in questo articolo.

4 – Progettazione dei requisiti acustici passivi

a cura dell’ing. Ezio Rendina (VIVA Consulting & Management)

Le attività descritte in questa quarta parte del lavoro, sono state svolte dalla scrivente all’interno del più ampio gruppo di progettazione in seno alla società di ingegneria B.M.S. Progetti srl di Milano. Scopo del lavoro è quello di valutare effettuare la verifica dei Requisisti Acustici Passivi (R.A.P.) del nuovo impianto sportivo coperto con funzione primaria a velodromo previsto in via Vittorio Veneto a Spresiano.

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La finalità che ci si propone consta nella validazione delle scelte progettuali della Committente affinché l’edificio in progetto risulti conforme al D.P.C.M. 5/12/1997. Si procede pertanto al calcolo previsionale, basato sulle norme UNI EN ISO 12354, UNI EN 717 e UNI/TR 11175, dei valori relativi ai seguenti parametri:
• Indice del potere fonoisolante apparente R’w di partizioni orizzontali e verticali fra ambienti: sarà valutato il solaio tra zona ristoro (alla quota +41.00) e zona uffici (alla quota +46.00);
• Indice del livello di rumore da calpestio normalizzato L’nw di partizioni orizzontali tra ambienti: sarà valutato il solaio tra zona ristoro (alla quota +41.00) e zona uffici (alla quota +46.00);
• Indice dell’isolamento acustico standardizzato di facciata D2m, nT, w: saranno valutate le due facciate finestrate dell’area ristoro e degli uffici.
Si procede inoltre alla verifica della prescrizione contenuta nel documento di “Valutazione previsionale di impatto acustico”, relativa alla prestazione acustica della facciata opaca che avvolge il volume vero e proprio del velodromo (ivi compresa la sua copertura) al fine di contenere il rumore generato al suo interno verso i ricettori esterni. Nella relazione sopracitata si è indicato il requisito di abbattimento acustico D ≥ 39 dB. L’indice di valutazione del fonoisolamento di facciata è il D2mnT, che deve essere ≥42 dB per soddisfare un abbattimento acustico di almeno 39 dB.
Sono qui pertanto esclusi dai calcoli i valori dei seguenti parametri (le cui garanzie sono da richiedere ai fornitori degli impianti e per i quali, la scrivente, dà indicazioni di buona pratica e merceologiche):
• Servizi a funzionamento continuo (LAeq);
• Servizi a funzionamento discontinuo (LAsmax).

Quadro di riferimento normativo

Legislazione nazionale: D.P.C.M. 5/12/97
Il decreto stabilisce i requisiti tecnici a cui riferirsi nella realizzazione degli edifici. In particolare classifica gli ambienti abitativi in sette categorie (TABELLA A – In grassetto sono evidenziate le categorie ritrovate nell’immobile oggetto di valutazione) e stabilisce per ognuna di esse i requisiti acustici passivi degli edifici (TABELLA B), definendo nel contempo i livelli massimi di rumore per gli impianti tecnologici.

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In conformità con le norme tecniche emanate dall’UNI identifica le grandezze di riferimento come:
R’w = Indice del potere fonoisolante apparente di partizione fra gli ambienti (misurato in opera)
Rw = Indice del potere fonoisolante di elementi di separazione fra ambienti (certificato in laboratorio)
D2m,nT,w = Indice dell’isolamento acustico standardizzato di facciata
D2m,nT = Isolamento acustico standardizzato di facciata
Ln = Livello di rumore di calpestio di solai normalizzato
Ln,w = Indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato
T = Tempo di riverberazione
T0 = Tempo di riverberazione di riferimento pari a 0.5 s
LASmax = Livello massimo di pressione ponderata A, con costante di tempo slow
LAeq = Livello continuo equivalente di pressione sonora ponderata A.
Si specifica che il D.P.C.M. 5/12/97 chiarisce che R’w si riferisce ad elementi di separazione tra distinte unità immobiliari. L’art. 2 del D.M. 2/01/1998 (Catasto dei fabbricati) definisce l’unità immobiliare come “una porzione di fabbricato, o un fabbricato, o un insieme di fabbricati, ovvero un’area che (…) presenta potenzialità di autonomia funzionale e reddituale”.
Il DPCM si applica agli ambienti abitativi, ovvero destinati alla permanenza di persone o di comunità ed utilizzato per le diverse attività umane (definizione riportata all’art.2, comma1, lettera b) della Legge 26 ottobre 1997, n. 447), i cui dati geometrici sono evinti dalle tavole fornite ed approvate dalla Committente medesima.

Norme tecniche
• UNI TR 11175 (ed. 2005) “Acustica in edilizia. Guida alle norme serie UNI EN 12354 per la previsione delle prestazioni acustiche degli edifici. Applicazione alla tipologia costruttiva nazionale”.
• UNI EN ISO 12354-1 (ed. ottobre 2017) “Acustica in edilizia – Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni dei prodotti – Parte 1: Isolamento dal rumore per via aerea tra ambienti”.
• UNI EN ISO 12354-2 (ed. ottobre 2017) “Acustica in edilizia – Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni dei prodotti – Parte 2: Isolamento acustico al calpestio tra ambienti”.
• UNI EN 12354-3 (ed. ottobre 2017) “Acustica in edilizia – Valutazioni delle prestazioni acustiche di edifici a partire dalle prestazioni dei prodotti. Isolamento acustico contro il rumore proveniente dall’esterno per via aerea”.
• UNI EN ISO 717-1 (ed. aprile 2013) “Valutazione dell’isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Isolamento acustico per via aerea”.
• UNI EN ISO 717-2 (ed. aprile 2013) “Valutazione dell’isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Isolamento del rumore di calpestio”.

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Descrizione dell’edificio

Il progetto prevede la realizzazione di un volume coperto di circa 210.000 m3 ed una elevazione di 20 m circa dal piano campagna che sarà in grado di ospitare un numero massimo di 6.000 spettatori.
L’edificio è caratterizzato da un basamento “verde” accessibile dalla quota parcheggio, + 34.00 m slm, sopra il quale è posizionato il velodromo, raggiungibile tramite una grande scalinata o con scale mobili e ascensori dall’ingresso coperto ubicato al livello dei parcheggi. La quota di calpestio del basamento, +40.00 m slm, è pressoché complanare con quella di via Vittorio Veneto. Il basamento contiene gli ambienti funzionali: l’ingresso e la biglietteria, i locali di servizio per gli sportivi inclusi i magazzini dedicati alla FCI (Federazione Ciclistica Italiana) e i locali tecnici per ospitare gli impianti tecnologici. A quota +40.00 m slm si colloca il giardino in quota e l’accesso vero e proprio al velodromo. La pianta di quest’ultimo ha una forma asimmetrica per consentire il posizionamento di spazi accessori in prossimità delle tribune e di una spazio polifunzionale a ridosso della curva Nord dove sarà possibile posizionare le tribune removibili per raggiungere il numero complessivo di sedute da 5.000 a 6.000 o essere utilizzato per eventi o spazi espositivi.
La distribuzione degli spazi all’interno del velodromo avviene tramite un anello perimetrale a quota costante; su questo percorso si affacciano i servizi, il ristorante/caffetteria.
A quota +45 m slm si trova un secondo il livello su cui si affacciano i servizi, gli uffici a disposizione della FCI, le sale stampa, la redazione, le sale VIP e le sale per ricevimenti. Dagli uffici è possibile avere un affaccio verso l’esterno mentre le sale per la stampa e i VIP si affacciano sulla pista, in modo da poter avere una visione diretta durante le manifestazioni sportive. Infine l’edificio è caratterizzato da una copertura piana; su di essa saranno posizionate parte delle macchine per la climatizzazione e la ventilazione dell’edificio (le altre nei locali tecnici nel basamento).
La copertura ha una struttura metallica ed è costituita da un solaio in lamiera grecata, una coibentazione in lana di roccia e una guaina esterna impermeabilizzante. Le facciate sono prevalentemente opache fatto salvo in corrispondenza degli ambienti con permanenza di persone (uffici, uffici per FCI, sale stampe, redazione e ristorante/caffetteria), e l’ingresso al velodromo.

Verifica dell’isolamento acustico di facciata

Facciate analizzate
La verifica è stata effettuata su locali individuati in base alle condizioni di maggiori criticità, ovvero sono stati presi in considerazione i locali caratterizzati da maggiore superficie vetrata rispetto alla superficie complessiva della facciata e dal minor volume, tenendo conto delle diverse tipologie destinazioni d’uso (commerciale e uffici). Tali ambienti sono evidenziati nelle immagini di seguito.

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Caratteristiche delle facciate
In questo paragrafo si descrivono nel dettaglio le stratigrafie delle partizioni esaminate e le relative prestazioni acustiche reperite attraverso certificati di prove in laboratorio su campioni simili o, in mancanza di questi, stimate attraverso relazioni empiriche, a partire dalle quali sono state effettuate le verifiche previsionali.
Ai fini del calcolo si è cautelativamente ipotizzata una trasmissione laterale K=2. Trattandosi di facciate assimilabili a facciate piane si è tenuto conto di un fattore di forma pari a Δfs=0 dB.

Porzione opaca
La stratigrafia della porzione opaca della facciata è riportata nella tabella seguente.

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Considerati i dati riportati in tabella, la prestazione acustica risulta pari a Rw=32.1dB.
Si è quindi previsto di riempire l’intercapedine tra le lastre in cartongesso e la IPE con 5 cm di materiale fonoassorbente al fine di costituire un sistema massa-molla-massa.
Per la determinazione della prestazione acustica della facciata proposta si fa riferimento:

1. alla prestazione acustica della componente massiva della facciata (pacchetto costituito dalla membrana HDPE + lana di roccia + lamiera grecata) stimata attraverso la relazione empirica sopra indicata.
   Considerato quanto riportato nella tabella sottostante, la prestazione acustica risulta pari a RW=28 dB.
2. all’incremento del potere fonoisolante (ΔRw) prodotto dalla controparete completamente scollegata dalla componente massiva, costituita da un’intercapedine d’aria di 7.5 cm parzialmente riempita con 5 cm di materiale fonoassorbente (lana di roccia, lana di vetro, fibra di poliestere, etc…) e doppia lastra in cartongesso (sp. 1.25 cmx2). La prestazione acustica della controparete è determinata analiticamente in funzione della frequenza di risonanza del sistema “struttura base + rivestimento” e tenuto conto che lo strato addizionale non è direttamente collegato alla struttura base.
   Il miglioramento del potere fonoisolante ottenuto con l’impiego della controparete sopradescritta, è pari a ΔRw=21 dB. Pertanto la prestazione acustica della porzione opaca di facciata proposta risulta pari a Rw=28+21=49 dB. I pannelli in materiale fonoassorbente devono essere dotata di resistenza al flusso d’aria r >5 KPa s/m3.

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Porzione vetrata
L’elemento vetrato si compone di una vetrocamera 4/12(Argon)/4 con telaio in alluminio a taglio termico. Per la sola vetrocamera si stima un potere fonoisolante di Rw=32 dB, tale valore si mantiene costante per l’intero serramento (telaio in alluminio + vetro4/12/4) purché il livello di tenuta all’aria del serramento sia massimo (classe IV). Si prevede, inoltre, di implementare serramenti dotati di Rw minimo certificato in laboratorio di 40 dB.

Verifica previsionale dell’isolamento acustico di facciata
Di seguito si riportano le prestazioni acustiche attese raffrontate con i valori limite individuati al paragrafo 2.1 (D.P.C.M. 5/12/97). Si sottolinea come la corretta esecuzione delle opere sia una prerogativa indispensabile per il raggiungimento di detti valori di fonoisolamento. I valori sotto riportati si riferiscono alle “soluzioni corrette” descritte al paragrafo precedente.

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Verifica dell’isolamento acustico del solaio uffici/ zona ristoro

Solaio analizzato
La verifica è stata effettuata sulla porzione di solaio (26 mq circa) di separazione Sala/Riunioni e Caffetteria sottostante.

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Caratteristiche del solaio
In questo paragrafo si descrive nel dettaglio la stratigrafia della partizione esaminata e le relative prestazioni acustiche sia in termini di isolamento acustico aereo che da calpestio reperite attraverso certificati di prove in laboratorio su campioni simili o, in mancanza di questi, stimate attraverso relazioni empiriche, a partire dalle quali sono state effettuate le verifiche previsionali.

Calcolo potere fonoisolante e dell’isolamento acustico dai rumori da calpestio
La stratigrafia del solaio è riportata nella figura sotto.

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Si specifica che il solaio strutturale di spessore 30 cm è in cemento armato ed è previsto un controsoffitto costituito da una lastra in cartongesso e 50 cm di intercapedine d’aria. Ai fini cautelativi il controsoffitto non è considerato nei calcoli riportati.In mancanza delle prestazioni acustiche certificate relative a tale sistema si fa riferimento alle prestazioni acustiche stimate attraverso le relazioni empiriche contenute nelle normative di riferimento: Rw = 37,5Log(m’)-44 per il rumore aereo e Ln,w=164-35Log(m’) per il calpestio.

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Considerati i dati in tabella soprastante, le prestazioni acustiche risultano pari a Rw=57.9 dB e Lnw=59.2 dB. Il valore di isolamento acustico Rw, pari a 57.9 dB, soddisfa il limite di Legge che prevede un R’w ≥ 50 dB. Al fine di contenere l’isolamento acustico da calpestio si prescrive l’utilizzo di un materassino anticalpestio da interporre tra solaio strutturale e massetto cementizio. La guaina anticalpestio proposta è descritta al paragrafo successivo.

Strato anticalpestio
Per il solaio tra uffici e zona ristoro si prevede la creazione di un pavimento galleggiante mediante l’inserimento di uno strato anticalpestio tra la struttura portante ed il massetto. Il prodotto prescelto nel presente studio consiste in un materiale plastico accoppiato ad un materiale fibroso denominato Fonostop Duo (spessore 8 mm), dotato di un indice di miglioramento certificato ΔLw pari a 33.5 dB e rigidità dinamica s’ pari a 21 MN/m3.
E’ importante sottolineare che il sistema a massetto flottante garantisce l’isolamento acustico esclusivamente qualora non vi siano punti di contatto rigido tra la massa galleggiante ed il solaio o le strutture rigide adiacenti. La realizzazione del pavimento galleggiante deve quindi avvenire seguendo una procedura accurata tale da non creare ponti acustici.
Si veda in proposito la norma UNI 11516 (2013), dal titolo “Indicazioni di posa in opera dei sistemi di pavimentazione galleggiante per l’isolamento acustico”.
Per evitare inoltre la trasmissione laterale intraunità (tra vani complanari) del rumore da calpestio è importante creare diversi massetti galleggianti uno per ogni vano.
E’ indispensabile risvoltare il materassino anticalpestio dalle pareti verticali in modo da desolidarizzare il pavimento lungo tutto il suo perimetro. La fascia perimetrale deve essere tagliata a filo piastrella.