Indicazioni di progettazione vibro-acustica per l'edilizia

L'articolo esamina le modalità di generazione delle sollecitazioni vibrazionali e acustiche da parte di diverse sorgenti di emissione: all'interno degli edifici le sollecitazioni sono indotte essenzialmente dai macchinari, dagli impianti idrici o di condizionamento e dagli impatti che avvengono su strutture come le solette, mentre all'esterno degli edifici le sollecitazioni sono indotte dalle condizioni di traffico veicolare e ferroviario, dalle attività industriali o di costruzione. L'approccio di intervento da parte del progettista, rispetto alla prassi tradizionale, deve basarsi sulla rigorosa e precisa conoscenza fisico-analitica dei fenomeni vibro-acustici. L'inefficacia ai fini dell'isolamento vibro-acustico, riscontrabile nella verifica pratica seguente a interventi di tipo tradizionale, è dovuta essenzialmente alla considerazione dell'isolamento degli spazi interni solo a costruzione avvenuta, tralasciando di considerare, durante la progettazione (in connessione ad altri fattori di tipo tecnico e strutturale). Inoltre, l'inefficacia ai fini dell'isolamento vibro-acustico è dovuta all'applicazione di materiali e/o pannelli fonoassorbenti in grado di attenuare esclusivamente la trasmissione per via aerea di rumore e vibrazioni, oppure alla disposizione scorretta di rivestimenti o pannelli fono e vibroassorbenti, che determina delle vie di trasmissione continue e omogenee, denominate ponti acustici e/o vibrazionali. L'approccio metodologico, teorico e operativo, da seguire per la progettazione tecnica degli interventi di rimedio si delinea attraverso la disamina fisico-analitica e la modellizzazione meccanica dei corpi e degli elementi vibranti. Questo studio si basa sulle caratteristiche e sui principi dinamici dei sistemi vibranti (come i componenti e le strutture edilizie, i macchinari o gli impianti di condizionamento) riconducibili, analiticamente a delle masse unite a una molla libera di oscillare attorno alla propria posizione di equilibrio e su cui possono agire tre forze distinte, definite attraverso le equazioni del moto di Newton: la forza d'inerzia, la resistenza o smorzamento viscoso e la reazione elastica. Sulla base di un modello meccanico in grado di riproporre un sistema vibrante, la fase principale dello studio a opera del progettista tecnico si caratterizza secondo una analisi di tipo complessivo e integrata dell'elemento solido posto in vibrazione, sollecitato da oscillazioni elastiche di determinata entità e frequenza (dopo la disamina della/delle sorgente/i vibrante/i). Poi, lo studio riguarda il percorso di trasmissione delle oscillazioni elastiche, dal sistema vibrante alle strutture di connessione (ad esempio, da un macchinario alla base di appoggio) e/o viceversa (ad esempio, dall'aria alle pareti interne). La seconda fase esamina la disposizione di una struttura o di un materiale in grado, una volta isolato dagli eventuali ponti acustici o vibrazionali, di interrompere la propagazione delle sollecitazioni dinamiche. Si tratta di intervenire progettualmente definendo delle soluzioni di rimedio, dei dispositivi o degli assemblaggi di elementi che integrino sia proprietà riferite all'attenuazione del rumore e delle vibrazioni trasmesse per via aerea (attraverso lastre covibranti, elementi a cavità risuonatrici, tasselli o rivestimenti fonoassorbenti) che per via solida (attraverso elementi e/o materiali vibroassorbenti a comportamento visco-elastico, a elevata isteresi meccanica, sistemi massa-molla-ammortizzatore, in grado di dissipare le sollecitazioni dinamiche assorbite).