Milano, 28 aprile 2011
Arianna Astolfi
Requisiti acustici ed intelligibilità
negli edifici ad uso collettivo
Politecnico di Torino
Dipartimento di Energetica, gruppo TEBE
www.polito.it/tebe
Corso Duca degli Abruzzi, 24 10129 Torino, Italy
e-mail: [email protected]
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SOMMARIO
 Gli edifici ad uso collettivo
 Definizione dei requisiti acustici
 Valutazioni prestazionali in ambienti scolastici,
uffici open-space e locali di ristorazione
 Inquadramento legislativo/normativo
 Elementi di progettazione acustica
 Il collaudo
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GLI EDIFICI AD USO COLLETTIVO
PERCHE’ IL PROGETTO
ACUSTICO?
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LE SCUOLE
Scuola materna
Per ottenere:
Buona comprensione
verbale
Scuola elementare
Limitato sforzo
vocale dell’insegnante
Scuola secondaria
Università
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GLI UFFICI
Per ottenere:
Elevata privacy tra le
postazioni
Elevata privacy tra gli
uffici
Buona intelligibilità
nella propria postazione
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GLI AMBIENTI PER LA RISTORAZIONE
Buona intelligibilità al tavolo
Buona privacy tra i tavoli
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COSA BISOGNA CONTROLLARE
Il rumore di fondo
• riduzione del
rumore esterno
• fonoisolamento
• riduzione del
La riverberazione sonora
rumore degli
impianti
r2
Q
r1
S
d
• fonoassorbimento
r3
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LA SORGENTE PARLATORE
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LO SFORZO VOCALE E L’EFFETTO LOMBARD
ISO 9921
Effetto Lombard: relazione fra lo sforzo vocale
(livello sonoro del parlato continuo
equivalente) e il livello di rumore ambientale
nella posizione del parlatore
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QUALITÁ DELLA COMUNICAZIONE VERBALE
La qualità della comunicazione verbale può essere espressa in termini di
intelligibilità del parlato e sforzo vocale (ISO 9921)
L’intelligibilità del parlato quantifica la percentuale di un messaggio verbale
compreso correttamente
Indici di intelligibilità:
•A-weighted Signal -to-noise ratio (SNRA), Rapporto segnale - rumore ponderato A;
•Speech Interference Level (SIL);
•Chiarezza (C50);
•Speech Transmission Index (STI);
•Speech Intelligibility Index (SII)
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La Chiarezza C50 (ISO 3382-1)
L’indice di “chiarezza”, C50, è ottenuto dal logaritmo del rapporto fra l’energia del suono
utile e l’energia del suono disturbante, secondo la seguente relazione:
50 ms
C 50  10 log
2
p
 (t )dt
0

[dB ]
2
p
 (t )dt
50 ms
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Lo Speech Transmission Index
(IEC 60268-16/98)
L’indice STI è basato sulla Funzione di Trasferimento della Modulazione
m(F) che quantifica la riduzione dell’indice di modulazione mi di un segnale
di test con caratteristiche spettrali tipiche di un parlatore reale
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VALUTAZIONE DELL’INTELLIGIBILITA’
E RELAZIONI TRA VARI INDICI
Valutazione
dell’intelligibilità
Frasi (%)
meaningful PBwords (%)
CVCEQB-nonsense words (%)
STI
SIL (dB)
Eccellente
Buona
Discreta
Scadente
Pessima
100
100
100
70 – 100
< 70
> 98
93 – 98
80 – 93
60 – 80
< 60
> 81
70 – 81
53 – 70
31 – 53
< 31
> 0,75
0,60 – 0,75
0,45 – 0,60
0,30 – 0,45
< 0,30
21
15 – 21
10 – 15
3 – 10
<3
SII
> 0,75
< 0,45
(ISO 9921)
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UNI 11367:2010
All’interno di ambienti dove il comfort acustico, e nello specifico
l’intelligibilità del parlato, rivestono un’importanza fondamentale (aule
scolastiche, sale conferenze, ecc.) e/o dove il controllo dell’assorbimento
acustico risulta essere critico (palestre, piscine, ambienti per lo sport in
generale) è necessario determinare i parametri C50 (chiarezza) e STI
(Speech Transmission Index)
Le modalità di misurazione e di valutazione sono descritte nella serie di
norma UNI EN ISO 3382 e nella CEI EN 60268-16
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LE SCUOLE
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REQUISITI PER UNA BUONA INTELLIGIBILITA’ DELLA PAROLA NELLE
AULE SCOLASTICHE
Bradley, 1986
Lf [dB(A)]
T [s]
Note
≤ 30
0,4-0,5
V = 300 m3
100 ≤ V ≤ 500 m3;
“ideale”
≤ 38
Bistafa e Bradley, 2000
0,4-0,5
100 ≤ V ≤ 500 m3; “accettabile”
≤ 43
Hodgson e Nosal, 2002
≤ 40 (33)*
Picard e Bradley, 2001
≤ 28,5 (21,5)*
0-1
0,5
varia volumetria
> 12 anni
< 6-7 anni
* Per ascoltatori con problemi di udito
Ls-Lf ≥ 15 dB(A)
con sforzo vocale dell’insegnante compreso tra il
“normale e l’”elevato” ≈ 63dB(A)
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NORME E LINEE GUIDA INTERNAZIONALI
OMS
Stati Uniti
 Opuscolo OMS, Ufficio Regionale per l’Europa , n. 38, “Noise in
schools”, 2001
 ANSI S12. 60, “Acoustical performance Criteria, Design
Requirements, and Guidelines for Schools”, 2002
Regno
Unito
 Building Bulletin 93, “Acoustic Design of Schools, a Design
Svezia
 Swedish Standard SS 02 52 68, “Acoustics – Sound
Francia
 Decreto 25/04/2003
Guide”, 2003
classification of spaces in buildings – Institutional (healthcare)
premises, rooms for education, day centres and after school
centres, rooms for office work and hotels”, 2002
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OMS – “Noise in schools” (2001)
Tra le raccomandazioni:
•
L’edificio scolastico dovrebbe sorgere il più lontano possibile da
sorgenti di rumore dovute ai trasporti e alle industrie;
•
Gli spazi interni dovrebbero essere distribuiti in modo da isolare
zone più rumorose da zone che richiedono maggiore tranquillità;
•
Per ogni singolo ambiente scolastico, in funzione della sua
destinazione d’uso, deve essere assicurato un adeguato isolamento
acustico ed una riverberazione ottimale;
•
Gli impianti devono minimizzare l’emissione sonora
Fissa a 35 dB(A), LAeq, il massimo livello di rumore di fondo ammissibile
nelle aule scolastiche durante l’attività didattica, mentre il tempo di
riverberazione dovrebbe essere non superiore a 0,6 s
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LEGISLAZIONE NAZIONALE
Italia
 Circolare 3150 del 22/05/67 “Criteri di valutazione e
collaudo dei requisiti acustici negli edifici scolastici”
 DM 18/12/75 “Norme tecniche aggiornate relative
all’edilizia scolastica, ivi compresi gli indici minimi di
funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica, da
osservarsi nell’esecuzione di un’opera di edilizia
scolastica ”
 DM
13/9/77 “Modificazione alle norme tecniche
relative alla costruzione degli edifici scolastici”
 DPCM 5/12/97 “Determinazione dei requisiti acustici
passivi degli edifici”
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Circolare 3150 del 22/05/67
• Nelle aule scolastiche la media dei tempi di
riverberazione misurati alle frequenze 250 – 500 –
1000 – 2000 Hz, non deve superare 1,2 s ad aula
arredata, con la presenza di due persone al
massimo;
• Nelle palestre la media dei tempi di riverberazione
non deve superare 2,2 s
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DPCM 5/12/97
R’w
R’w
L’nT,w
R’w (?)
D 2m, nT, w
L’n,w ≤ 58 dB
Rumorosità degli impianti:
•LASmax≤ 35 dB(A) per gli
impianti a funzionamento
discontinuo;
•LAeq ≤ 25 dB(A) per gli
impianti a funzionamento
continuo.
D2m,nT,w≥ 48 dB
R’w
Per ciò che riguarda il tempo di riverberazione ottimale nelle aule scolastiche il decreto
rimanda alla Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici N. 3150 del 22/05/1967
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UNI 11367:2010
Valori ottimali del tempo di riverberazione medio fra 500 e 1000 Hz in ambienti adibiti
al parlato e ad attività sportiva
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IL PROGETTO PRELIMINARE
AREA ACUSTICAMENTE
PROTETTA
AULE SCOLASTICHE
LOCALI DI SERVIZIO
SORGENTI DI RUMORE
(strada ad elevato traffico)
attività umane, ferrovie, ecc…)
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IL LAYOUT INTERNO
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IL PROGETTO DEL FONOASSORBIMENTO
Criteri di progettazione indicati dal
Building Bulletin93.
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GLI ARREDI
Considerare l’assorbimento acustico dei materiali e degli arredi
Scelta di arredi maneggevoli e facili da spostare, per evitare il rumore da trascinamento
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ESEMPIO
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GLI UFFICI
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I PROBLEMI ACUSTICI
Privacy della parola:
conversazioni provenienti dalle postazioni di lavoro vicine
Eccessivo rumore di fondo:
squilli di telefoni, conversazioni telefoniche, colleghi, impianti di
condizionamento, strumentazioni elettroniche da ufficio …
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COME MIGLIORARE LA PRIVACY?
Ridurre il livello sonoro del parlato?
Aumentare il rumore di fondo?
Regola dell’ABC (Absorption / Blocking / Covering)
Assorbire, Bloccare e Mascherare suoni e voci indesiderati e
controllare il rumore di fondo eccessivo
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IL MASCHERAMENTO
Rumore di fondo costante che permette di ridurre la distrazione causata dai
tipici rumori da ufficio mediante l’emissione di un suono generato elettricamente
e trasmesso attraverso altoparlanti installati all’interno dell’ufficio
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PRIVACY e SII (ANSI S3.5)
J.S.Bradley, Acoustical Design for Open-plan Offices, Construction Technology Update
No. 63, Ottobre 2004, National Research Council of Canada
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I MODELLI DI CALCOLO
COPE Calc Acoustics – Institute for Research in Construction
National Research Council of Canada
http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/ie/cope/07_e.html
I parametri progettuali di un ufficio open-space che influiscono maggiormente
sulla privacy acustica sono:
 assorbimento acustico del controsoffitto
 altezza dei pannelli divisori tra postazioni di lavoro
 dimensioni delle postazioni di lavoro
Risultano invece avere importanza inferiore, ma non per questo trascurabile:
 assorbimento acustico dei pannelli divisori
 potere fonoisolante dei pannelli divisori
 assorbimento acustico del pavimento
 altezza del soffitto
 tipo e posizionamento degli apparecchi di illuminazione
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IL PROGETTO ACUSTICO:
L’assorbimento acustico del controsoffitto
Metallico microforato
Cartongesso forato
Fibra di roccia
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IL PROGETTO ACUSTICO:
Le «nuvole» e i «baldacchini»
 Questi pannelli acustici hanno spesso una forma
convessa e se installati sopra le postazioni di lavoro
permettono di controllare le riflessioni sonore tra
postazioni;
 Garantiscono un efficace assorbimento acustico dal
momento che il suono viene assorbito da entrambe
le superfici del pannello;
 Oltre a migliorare le prestazioni acustiche di un
ufficio sono impiegati per coprire visivamente
impianti di condizionamento posti a soffitto o solai
lasciati a vista
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IL PROGETTO ACUSTICO:
L’altezza dei pannelli divisori
 L’altezza dei pannelli non dovrebbe mai essere inferiore a 1.5 m (se non si
interviene su nessuno degli altri parametri)
 E’ importante che le partizioni siano sempre più alte della testa degli
occupanti seduti alla postazione di lavoro (approssimativamente 1.2 m dal
pavimento), sia per una maggiore privacy acustica, ma anche per aumentare
privacy visiva, essendo le due strettamente correlate
 Le simulazioni hanno dimostrato che anche aumentando l’altezza dei pannelli
divisori oltre a 1.7 m non si hanno miglioramenti rilevanti
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3m
IL PROGETTO ACUSTICO:
La dimensione della postazione
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37
IL PROGETTO ACUSTICO:
La disposizione delle postazioni (1)
Le superfici verticali esterne dei pannelli che separano le postazioni di lavoro
devono essere rivestite in materiale fonoassorbente per evitare riflessioni
indesiderate e se possibile, si dovrebbe sempre evitare di posizionare due
postazioni in modo che siano visivamente collegate per evitare una
trasmissione diretta del suono
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IL PROGETTO ACUSTICO:
La disposizione delle postazioni (2)
 il controsoffitto e qualunque altra ampia superficie adiacente devono essere il
più assorbente possibile (≥0.70 per il soffitto e ≥0.95 per i pannelli);
 distanziare il più possibile gli occupanti dell’ “isola”;
 barriere basse tra una postazione e l’altra per evitare il contatto visivo diretto
e aumentare la privacy senza però eliminare la percezione di condivisione
dello stesso spazio
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IL PROGETTO ACUSTICO:
combinazioni di più parametri
Parametri di
progetto
Assorbimento acustico
del controsoffitto
Altezza del pannelli
divisori
Assorbimento acustico
pannelli divisori
Dimensioni postazione
lavoro
Assorbimento acustico
pavimento
Sound Transmission
Class pannelli divisori
(ASTM E413-73)
Altezza soffitto
Tipo e installazione
apparecchi luminosi
SII
A
B
C
D
0.90
0.95
0.97
0.95
1.7 m
1.6 m
1.7 m
1.7 m
0.70
0.70
0.70
0.80
3x3m
3x3m
3x3m
2.5 x 2.5 m
0.20
0.20
0.20
0.20
STC=21
STC=21
STC=21
STC=21
2.7 m
2.7 m
2.7 m
2.7 m
Assenti
Assenti
Assenti
0.20
0.20
Griglia
schermante
0.19
0.20
Tutte le simulazioni prevedono un livello del parlato Intermediate Office
Speech Level (IOLS) di 53,2 dB(A) e un livello del rumore di fondo di 45
dB(A) (in grigio i parametri che variano rispetto al caso base A)
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NF S31-080
Acoustics - Offices and associated areas
Acoustic performance levels and criteria by type of area
NF S31-080/01
Tr1 [s]
Tipo di ambiente
Livello
Livello
standard
efficienza
di
Livello
di
elevata
efficienza
Uffici individuali
-
≤0.7
≤0.6
≤0.6
≤0.6
≤0.5
≤0.8
0.6<Tr<0.8
≤0.6
≤1.2
≤1.0
≤0.8
0.6<Tr≤0.82,3
0.6≤Tr<0.82,3
0.4<Tr<0.62,3
-
≤0.7
≤0.5
Ristoranti (V < 250 m )
≤0.64
≤0.64
≤0.54
Ristoranti (V > 250 m3)
≤1.2
≤1.0
≤0.8
Uffici collettivi
3
Open space (V < 250 m )
3
Open space (V > 250 m )
Sale riunioni
Aree sosta
3
Tempo di riverberazione misurato per le bande di ottava con frequenze di centro banda 500 Hz, 1000 Hz e 2000 Hz, in
ambienti arredati e non occupati
2 Volume < 250 m3
3 Se la sala riunioni è per più di 20 persone sono raccomandati solo i livelli di “efficienza” e di “elevata efficienza”. Per
ambienti ufficio con un volume maggiore di 250 m3 è prevista la consulenza di un acustico
4 Per i ristoranti riservati al top-management è richiesto il livello di “elevata efficienza”
1
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I LOCALI DI RISTORAZIONE
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42
BUONA
COMUNICAZIONE
IN UN
RISTORANTE
OBIETTIVI
Discreta
intelligibilità al
tavolo
SII ≥ 0,45
Buona privacy
fra i tavoli
SII  0,20
Possiamo agire
su:
Rumore di fondo
 Tipo di clienti
Tempo di
riverberazione
 Densità di occupazione
T0,5 s
 Schermi acustici
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I REQUISITI
Per una buona comunicazione verbale in un locale per la
ristorazione:
 Il tempo di riverberazione medio fra le frequenze 500, 1000 e
2000 Hz, in un locale non occupato di medie dimensioni, (
170 m3) non dovrebbe eccedere 0,5-0,6 s;
 Con questo tempo di riverberazione è indicata una densità di
occupazione pari a 0,42 p/m2 nel caso di clientela composta
da adulti e 0,38 p/m2 nel caso di famiglie;
 In linea generale con un più basso tempo di riverberazione è
possibile incrementare la densità di occupazione
U. S. Arch. and Transp. Barriers Compliance Board, "Quiet Area in
Restaurants", C. No. QA 92004001, 1993
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L’EFFETTO COCKTAIL PARTY
Da non dimenticare l’effetto «Cocktail party»!
«Come riusciamo a capire cosa ci sta dicendo una persona
quando altre stanno parlando nello stesso momento?»
Intervengono molti fattori, quali:
• attenzione;
• mascheramento;
• ascolto binaurale;
• acustica dell’ambiente;
• ….
Secondo gli studi di Gardner*, raddoppiando il numero di
individui il livello di rumore incrementa di 6 dB invece che 3 dB
come sarebbe se lo sforzo vocale fosse mantenuto costante
*Gardner M. B., "Factors Affecting Individual and Group Levels in Verbal
Communication", J. Audio Engin. Society Vol. 19 (1971), pp. 560-569
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45
Buona intelligibilità al tavolo
Scarsa privacy tra i tavoli
Buona intelligibilità al tavolo
Buona privacy tra i tavoli
• Occupazione = 0,95 p/m2, 40 persone
• Occupazione = 0,40 p/m2, 16 persone
• Ln = 72,6 dB(A), T500-2000Hz,vuoto = 0,37 s
• Ln = 66,7 dB(A), T500-2000Hz,vuoto = 0,37 s
• sforzo vocale “Elevato”
• sforzo vocale “Normale”
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Buona intelligibilità al tavolo
Scarsa privacy tra i tavoli
Buona intelligibilità al tavolo
Buona privacy tra i tavoli
• Occupazione = 0,95 p/m2, 40 persone
• Occupazione = 0,40 p/m2, 16 persone
• Ln = 72,6 dB(A), T500-2000Hz,vuoto = 0,37 s
• Ln = 66,7 dB(A), T500-2000Hz,vuoto = 0,37 s
• sforzo vocale “Elevato”
• sforzo vocale “Normale”
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LE BARRIERE ACUSTICHE
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SOLUZIONI PROGETTUALI GENERALI PER UN RISTORANTE
 Inserire del materiale fonoassorbente,




anche a parete, per ridurre il tempo di
riverberazione;
Posizionare delle barriere acustiche
alte e se possibile fonoassorbenti;
Per ambienti molto ampi, suddividere
con le barriere in più piccoli
compartimenti;
Ridurre la densità di occupazione;
Nelle mense scolastiche «educare» i
bambini al rumore e prevedere un
maggior numero di turni
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Grazie per l’attenzione!
[email protected]
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