Isolamento acustico degli edifici, come progettarlo

13/02/2023 - Nel corso degli anni, per la progettazione dell’isolamento acustico degli edifici, è prassi consolidata l’utilizzo delle norme tecniche della serie UNI EN ISO 12354.
 
Il presente contributo prenderà in esame solo le parti dalla 1 alla 3 essendo quelle direttamente coinvolte nella progettazione dei componenti edilizi da verificare perché richiesti per legge da DPCM 5/12/97 “Determinazione dei requisiti acustici passivi” e più recentemente dal decreto 23 giugno 2022 “Criteri ambientali minimi per l’affidamento del servizio di progettazione di interventi edilizi, per l’affidamento dei lavori per interventi edilizi e per l’affidamento congiunto di progettazione e lavori per interventi edilizi”.
 
Non verrà affrontato il caso della parte 5 che attualmente è in fase di revisione ad opera del gruppo CEN/TC 126/WG 2, “Prediction of the acoustic performance of buildings from the performance of elements”.
 
Sin dalla prima versione (UNI EN 12354) pubblicata da UNI nel 2002 era evidente la possibilità di utilizzare 3 differenti metodologie per il calcolo delle prestazioni acustiche di un componente edilizio: la prima chiamata “metodo dettagliato” prevedeva la possibilità di svolgere i calcoli in frequenza (per bande di 1/3 di ottava da 100 Hz a 3150 Hz); la seconda “metodo semplificato” o “per indice di valutazione” si basava sull’utilizzo diretto degli indici di valutazione; la terza, per il calpestio, come la seconda metodologia utilizzava gli indici di valutazione, ma prevedeva una valutazione semplificata dei contributi della trasmissione laterale.
 
A fine novembre 2005, UNI pubblicò il rapporto tecnico 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” con lo scopo, come riportato nel titolo, di declinare il metodo di calcolo delle norme UNI EN 12354 alle tipologie e soluzioni costruttive principalmente diffuse in Italia.
 
La UNI/TR 11175 riportava, spiegandolo attraverso degli esempi, il metodo di calcolo con l’indice di valutazione. I contributi della trasmissione laterale potevano essere calcolati in funzione della tipologia di giunto e delle caratteristiche acustiche delle partizioni che andavano a delimitare e separare gli ambienti sorgente e ricevente. Inoltre, come nella UNI EN 12354-2, per il calcolo dell’indice di valutazione del “livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all’assorbimento acustico” L’_n,w era possibile utilizzare anche il metodo chiamato “approssimato” in cui il contributo della trasmissione laterale era stimato attraverso un solo contributo globale “K”.
 
Sempre la UNI/TR 11175 forniva anche informazioni e metodi di calcolo forfettari per la trasmissione laterale per la stima dell’indice di valutazione del potere fonoisolante apparente R’_w. La presenza di un database delle proprietà acustiche di differenti tipologie costruttive (es. pareti, solai, massetti galleggianti, infissi e controsoffitti) ha favorito la diffusione del rapporto tecnico tra i professionisti del settore.
 

Isolamento acustico degli edifici, come progettarlo

Il progettista, appoggiandosi quindi alle norme UNI EN 12354 e al rapporto tecnico UNI/TR 11175, poteva progettare l’isolamento acustico delle componenti di un edificio utilizzando il metodo dettagliato (in frequenza) o semplificato (indice di valutazione) a secondo della disponibilità dei dati di input. La mancanza di dati, ad esempio l’andamento in frequenza dell’incremento del potere fonoisolante ΔR, costringeva all’abbandono del metodo dettagliato a favore di quello semplificato. Per questo motivo nella maggioranza dei casi si è preferito l’uso del medo semplificato vista la difficoltà nel reperire i dati in frequenza di tutti i singoli componenti edilizi coinvolti nel calcolo. La mancanza di un solo dato in frequenza costringe all’abbandono del metodo dettagliato a favore di quello semplificato.
 
Nel 2017 è stata pubblicata la nuova versione, tuttora vigente, delle norme UNI EN ISO 12354, che presenta alcune differenze dalla versione del 2002. Analogamente al passato è stata aggiornata anche la UNI 11175 “Linee guida per la previsione delle prestazioni acustiche degli edifici”.
 
Le prime differenze si notano subito nella tipologia e ambito delle norme: per le “12354” è apparso il prefisso ISO che sta a significare l’adozione delle stesse a livello internazionale, mentre la “11175” non è più un rapporto tecnico, ma una vera e propria norma divisa in due parti:
 
- Parte 1: Applicazione delle norme tecniche alla tipologia costruttiva nazionale;
- Parte 2: dati di ingresso per il modello di calcolo.
 
Le norme tecniche appena elencate costituiscono attualmente l’unico strumento codificato per il calcolo delle prestazioni acustiche dei componenti di un edificio e sono richiamate direttamente anche in alcuni regolamenti edilizi comunali e leggi Regionali. Analogamente alla prima versione, si pone il problema di come e quando utilizzare il metodo dettagliato piuttosto che il metodo semplificato, mentre è stato eliminato il riferimento al contributo globale “K” per il rumore di calpestio in opera.
 
Le UNI EN ISO 12354, rispetto alla versione del 2002, contengono importanti riferimenti a strutture e sistemi costruttivi il cui comportamento acustico non è più direttamente riconducibile alla massa superficiale degli elementi costruttivi. Si individuano due differenti metodi di calcolo che si basano sulle strutture chiamate di “tipo A” e “tipo B”. Le prime sono caratterizzate da un comportamento vibro-acustico in funzione della massa superficiale e quindi riconducibili ai metodi di calcolo già presenti nella versione del 2002. La tipologia B, di nuova introduzione, prende in esame le strutture a telaio o in generale quei sistemi costruttivi il cui comportamento è in funzione della frequenza.
 
La versione attuale della norma ha ripreso alcuni parametri correttivi presenti in nota nella versione precedente, inserendoli invece come parte integrante del metodo di calcolo, dando ad esempio importanza alle correzioni derivanti dal tempo di riverberazione strutturale e al comportamento risonante delle partizioni laterali. Analizzando i dati di input necessari per il modello dettagliato non sono sostanzialmente aumentati, ma sono stati esplicitati ed è stato reso visibile il loro contributo (es. la correzione di tipo “situ” per ciascuna grandezza acustica).
 

Progettazione dell’isolamento acustico degli edifici

Attualmente è possibile valutare due differenti modalità di utilizzo del “metodo dettagliato”: il primo prevede l’applicazione di tutti i termini correttivi strettamente legati al comportamento in frequenza: anche solo la mancanza di un dato necessario per il calcolo della correzione “situ” fa si che la correzione non possa essere applicata per tutti i componenti. La seconda modalità, a seguito della mancanza di dati appena accennata, prevede l’applicazione dei calcoli in frequenza, ma senza l’applicazione dei termini correttivi in situ. Quest’ultimo corrisponde di fatto al “metodo dettagliato” già noto nel 2002.
 
La norma UNI 11175 nelle sue parti ha subito invece una sostanziale modifica, la norma oltre a descrivere il metodo di calcolo semplificato, introduce una serie di chiarimenti e formulazioni semi-empiriche non presenti nelle UNI EN ISO 12354.
 
Tra i principali elementi introdotti si possono elencare:
- l’introduzione di nuove o ulteriori formule semi-empiriche per il calcolo dell’indice di valutazione del potere fonoisolante e di calpestio di partizioni in laterizio, in CLT e in laterocemento;
- l’introduzione di formule per il calcolo dell’indice di riduzione K_ij per strutture a telaio in CCA e laterocemento e per i giunti costituiti da partizioni verticali doppie;
- il comportamento in frequenza dei solai in laterocemento;
- le linee guida per l’interpretazione dei casi complessi non riconducibili direttamente agli esempi riportati nella UNI EN ISO 12354;
- l’introduzione di un miglioramento per il metodo di calcolo dell’isolamento di facciata;
- l’eliminazione del database con le caratteristiche acustiche di partizioni verticali, orizzontali e infissi;
- l’introduzione dei criteri di scelta e identificazione dei dati di ingresso per il modello di calcolo.
 
Le norme UNI 11175 parte 1 e 2 possono quindi essere usate in alternativa o a integrazione delle UNI EN ISO 12354 parte 1, 2 e 3:
- in alternativa, quando si vuole o si può solo utilizzare il metodo di calcolo semplificato per mancanza di dati; la UNI 11175 presenta lo stesso metodo semplificato delle UNI EN ISO 12354;
- a integrazione, quando alcune tipologie costruttive non sono contemplate nella norma internazionale.
 
A titolo di esempio si riportano le indicazioni per l’identificazione delle strutture di tipo A e B dalle quali poi dipenderà la corretta scelta degli strumenti per il calcolo per la trasmissione laterale.
 
Le indicazioni si basano sulla definizione della tipologia di strutture di tipo A e B presenti nelle norme tecniche UNI EN ISO 10848; infatti, sebbene sia facile accostare alle strutture di tipo A l’aggettivo “pesante” e alle strutture di tipo B l’aggettivo “leggero”, questo accostamento non è corretto. La distinzione avviene in base alla correlazione con la trasmissione laterale: se essa dipende dalla massa superficiale degli elementi allora la struttura è di tipo A, se invece comportamento è legato alla frequenza allora è di tipo B.
 
Alle strutture di tipo A deve essere associato l’indice di riduzione delle vibrazioni K_ij, quest’ultimo viene calcolato o ricavato da misure che prevedono la normalizzazione del dato rispetto al tempo di riverberazione strutturale ed alla lunghezza di assorbimento equivalente di una struttura. Inoltre, sempre per le strutture di tipo A, è prevista la correzione “situ”. Quest’ultima dipende dalle tipologie di giunto delle singole strutture che modificano il tempo di riverberazione strutturale di tutti gli elementi che costituiscono sia la partizione di separazione sia quelle laterali.
 
Le strutture di tipo B, non essendo collegate al tempo di riverberazione strutturale, non dipendono dalla lunghezza di assorbimento equivalente. La trasmissione laterale dipende principalmente dalla sola differenza dei livelli di velocità di vibrazione D_v,ij,n senza alcun tipo di normalizzazione se non quella dovuta alla superficie delle partizioni.
 
Nella UNI 11175 parte 1 è riportato anche un diagramma per agevolare la scelta della tipologia di giunti in funzione del tipo A o B.

Figura 1: Criteri di scelta dell’utilizzo dell’indice di riduzione delle vibrazioni Kij piuttosto della differenza di livelli di velocità di vibrazione normalizzata 
 
In conclusione, è possibile affermare che l’utilizzo della norma UNI 11175, nelle sue parti, può anche sostituire le norme UNI EN ISO 12354 parte 1, 2 e 3 per i casi in cui sia possibile l’utilizzo del solo “metodo semplificato”, quindi in assenza di alcuni o di tutti i dati in frequenza. Il “metodo semplificato” è utilizzabile quando si accostano tra loro soluzioni costruttive omogenee per tecnologia costruttiva e materiali.
 
In generale l’uso del “metodo di calcolo dettagliato” è preferibile quando si utilizzano strutture eterogenee (es. tipo A e B collegate tra loro) e i casi in cui il comportamento in frequenza dei vari componenti presenta sensibili differenze, come ad esempio nei casi di accostamento di due elementi con frequenze di coincidenza molto distanti tra loro: laterizio f_c=125-250 Hz e cartongesso f_c=2500-3150 Hz.


* Prof. Ing. Luca Barbaresi, Università di Bologna, Membro del Consiglio Direttivo dell’Associazione Italiana di Acustica e Ing. Vincenzo Pettoni Possenti, Università di Bologna, Socio dell’Associazione Italiana di Acustica