Il comfort acustico viene definito come la condizione psicofisica di soddisfacimento delle esigenze acustiche espresse dall’utente e dipende sia dalle caratteristiche della sorgente e dell’ambiente, sia da quelle psicofisiche degli individui e dal tipo di attività̀ da loro svolta.
La crescita esponenziale della rumorosità̀ delle città è stata tale da costituire una vera e propria forma di inquinamento. Infatti, fanno parte dell’esperienza quotidiana i rumori dovuti al sempre più̀ intenso traffico stradale ed aereo, i rumori delle industrie, il rumore prodotto all’interno delle abitazioni dagli elettrodomestici e dagli impianti di vario tipo e dai macchinari propri di alcuni uffici. Diviene quindi necessario rispondere alle maggiori richieste di protezione, tutela e comfort sonoro.
Il suono è la sensazione data dalla vibrazione di un corpo in oscillazione. Tale vibrazione, che si propaga nell'aria o in un altro mezzo elastico, raggiunge l'apparato uditivo dell'orecchio che, tramite un complesso meccanismo interno, è responsabile della creazione di una sensazione "uditiva" direttamente correlata alla natura della vibrazione, in particolar modo è la membrana timpanica che subendo delle variazioni di pressione entra in vibrazione.
L’orecchio è l’organo che ci permette di udire e può essere suddiviso dal punto di vista funzionale in tre parti: orecchio esterno, orecchio medio e orecchio interno.
L’orecchio esterno è costituto dal padiglione auricolare e dal meato acustico esterno. Ha la funzione di convogliare e di trasmettere le vibrazioni dell’aria all’orecchio medio attraverso la membrana del timpano.
L’orecchio medio, costituito dalla catena di ossicini (martello, incudine, staffa) permette di trasformare le oscillazioni dell'aria in oscillazioni del fluido presente nell'orecchio interno. Esso è un vero e proprio trasformatore di energia meccanica: gli ossicini funzionano come una leva che aumenta la forza trasmessa dal timpano alla staffa; la staffa trasmette il movimento al fluido cocleare mediante un pistoncino membranoso che accede all'interno della coclea.
L’orecchio interno, costituito da una cavità avvolta a chiocciola, la coclea, collegata ai canali semicircolari, ha la funzione di trasformare in impulsi nervosi e quindi in percezione sonora, le vibrazioni trasmesse dalla catena di ossicini.
La risposta del nostro sistema uditivo non è “lineare”, ovvero non è uguale a tutte le frequenze: possiamo dire che due suoni a frequenze diverse possono avere la stessa intensità̀, ma dare un livello di sensazione (o di disturbo) diversa.
La psicoacustica è lo studio della percezione soggettiva umana dei suoni. Più precisamente è lo studio della psicologia della percezione acustica. È importante sottolineare che ciò che “si sente” non è solamente una conseguenza di carattere fisiologico legata alla conformazione del nostro orecchio, ma comporta anche implicazioni psicologiche.
Frequenza à L’orecchio umano può̀ udire i suoni nell’intervallo dai 20 Hz ai 20.000 Hz (valori detti limiti di udibilità̀). Questo limite superiore tende ad abbassarsi con l’avanzare degli anni: molti adulti non sono in grado di udire frequenze oltre i 16 kHz.
Nel tratto di massima sensibilità̀ dell’intervallo delle frequenze udibili (intorno ai 2-3 kHz) l’orecchio ha una risoluzione di circa 2 Hz mentre via via che ci si allontana da questa zona la risoluzione va diminuendo di pari passo.
Intensità à L’intensità̀ del suono è la grandezza che permette di distinguere i suoni deboli da quelli forti. Un suono è tanto più̀ forte quanto maggiore è l’ampiezza delle oscillazioni della sorgente che lo genera. L’intensità̀ è definita come il flusso medio di energia che, nell’unità di tempo, attraversa una superficie disposta perpendicolarmente alla direzione di propagazione. L’unità di misura dell’intensità̀ sonora è il decibel (dB). Il Decibel impiega una scala logaritmica normalmente compresa tra 20 dB e 140 dB.
Ci sono diversi tipi di trasmissione di rumore:
- per via aerea
- per via strutturale
Il suono che si trasmette per via aerea, descrive il suono che si propaga direttamente da una sorgente attraverso l’aria. Al contrario il secondo tipo di suono, che comprende in particolare il rumore dei passi, si trasmette attraverso le strutture dell’edificio stesso e quindi viene nominato suono di origine strutturale.
In alcune situazioni, un suono normalmente udibile può essere mascherato da un altro suono. Ad esempio, la conversazione a una fermata di autobus può̀ diventare completamente impossibile se si sta avvicinando un rumoroso autobus. Questo fenomeno è chiamato “mascheramento”. Un suono più debole è detto “mascherato” se è reso inudibile dalla presenza di un suono più forte.
Si può̀ definire rumore qualunque suono in grado di disturbare, infastidire o addirittura intaccare l’integrità̀ dell’individuo, sia dal punto di vista fisiologico che psicologico.
Il suono prodotto da uno strumento musicale, genera onde acustiche di carattere regolare e periodico in grado di provocare sensazioni uditive gradevoli.
Un rumore rappresenta un insieme di vibrazioni sonore che corrispondono a delle variazioni della pressione dell’aria udibili da parte dell’uomo.
Il rumore prodotto da un’attrezzatura, genera onde acustiche di carattere irregolare e non periodico in grado di provocare sensazioni uditive sgradevoli. Il rumore è considerato un inquinante, un prodotto di rifiuto generato nel corso delle varie attività umane. L’esposizione al rumore dei lavoratori rappresenta uno dei rischi più diffusi del mondo industrializzato la cui entità̀ è variabile a seconda della tipologia produttiva, dei reparti e delle mansioni svolte dal lavoratore.
L’uomo, che non ha la capacità fisiologica di isolarsi dal rumore come si isola dalla luce chiudendo gli occhi, ha sentito il bisogno di proteggersi dai suoni. I primi mezzi che permettono di poter gestire meglio il rumore all’interno degli edifici sono legati alle seguenti regole:
- realizzazione della costruzione,
- caratteristiche acustiche della costruzione e dei materiali che lo compongono.
Con il termine rumore si definisce in generale qualsiasi suono che abbia effetti negativi sulle persone ad esso esposte. La gamma degli effetti che il rumore può̀ determinare sulle persone spazia dal semplice fastidio, ovvero da una più̀ o meno indefinita sensazione di scontentezza (fortemente influenzata da fattori soggettivi, psicologici o culturali) fino alle conseguenze di carattere sanitario.
Gli effetti del rumore sono principalmente classificati nelle due categorie del danno e del disturbo.
Disturbo
Con il termine disturbo da rumore si identifica invece quel complesso di effetti, oggettivamente ascrivibili al rumore ma di natura prettamente transitoria, di cui sono esempi tipici l’interferenza con la comprensione del parlato, la difficoltà di concentrazione nello svolgimento di attività̀ intellettualmente impegnative, l’interferenza con il sonno, ecc.
Danno:
Per danno da rumore si intende qualsiasi effetto sulla salute che sia almeno parzialmente irreversibile e che sia oggettivamente attribuibile all’esposizione al rumore.
L’esposizione ad elevate intensità̀ rumorose e per lunghi tempi provoca ipoacusia o sordità̀ perché́ distrugge i recettori acustici, cellule nervose capaci di trasformare le vibrazioni meccaniche sonore in impulsi nervosi che, giunti al cervello, determinano la sensazione uditiva. Tali recettori sono insostituibili, se distrutti, e il danno che ne consegue è progressivo e irreversibile: l’ipoacusia peggiora se continua l’esposizione al rumore e non migliora neppure se questa termina. È inoltre bilaterale e può̀ essere accompagnata da fastidiose percezioni di ronzii e fischi (acufeni) e da intolleranza ai rumori forti (recruitment). Si tratta di un danno insidioso perché́ si instaura lentamente e inavvertitamente; nelle fasi iniziali, è limitato alle alte frequenze (4000-6000 Hz) e quindi si ha una diminuita capacità di sentire suoni acuti (musica, campanelli) o la voce parlata in presenza di rumore di fondo; il deficit uditivo si evidenzia solo con l’esame audiometrico che mostra una curva tipica da trauma acustico cronico.
L’esposizione prolungata a intensità̀ sonore molto forti determina un affaticamento uditivo che sa diminuire la sensibilità̀ rispetto a tutti i parametri del suono e il soggetto può̀ riportare sordità̀ transitorie o permanenti. Mentre i rumori impulsivi, di brevissima durata e di grande intensità̀, sono ancora più̀ lesivi in quanto l’orecchio non fa in tempo ad attuare i meccanismi protettivi fisiologici. Il rumore è ritenuto lesivo per l’udito sopra gli 85 dB. Sotto gli 80 dB sono possibili effetti extrauditivi se esiste una suscettibilità̀ individuale.
Per essere percepibile, ogni miglioramento acustico deve essere superiore a 1 dB minimo.
Se vi sono rumori emessi simultaneamente della stessa intensità̀ o di intensità̀ sonore differenti, i livelli di rumore si sommano. In particolare, due rumori di eguale intensità̀ produrranno un rumore superiore di 3 dB (esempio, 60 dB + 60 dB = 63 dB) e due rumori di intensità̀ differente produrranno un rumore di valore uguale al valore più̀ forte (60 dB + 80 dB = 80 dB).
Il rumore non determina solo sensazione uditiva ma, già̀ per livelli superiori a 70 dB, tramite i centri di integrazione cerebrale, causa stress e determina una reazione neurovegetativa aspecifica responsabile di effetti che predispongono a malattie che colpiscono vari organi ed apparati:
L’esposizione continuata a rumori oltre una certa intensità̀ provoca nell’organismo umano danni sia fisici, sia psichici che possono essere:
- temporanei, ossia di durata limitata nel tempo;
- irreversibili, ossia che non spariscono più̀ e rimarranno per sempre.
È stata ipotizzata una correlazione fra ipoacusia e degenerazione nervosa, da una parte la perdita dell’udito porta cambiamenti strutturali e funzionali del cervello e dall’altra il peggioramento cognitivo dovuto all’età facilita la comparsa di un deficit uditivo con un calo della percezione verbale. Sono in corso studi per definire la correlazione fra la perdita di udito e le malattie neurodegenerative quali ad esempio Alzheimer e Parkinson.
Per creare il giusto comfort acustico di una stanza, bisogna capire che diversi fattori agiscono sull’esperienza uditiva. Se si vuole proporre fedelmente l’esperienza uditiva, la valutazione acustica complessiva di una stanza richiede la misurazione di diversi parametri.
I fattori acustici di una stanza sono linee guida utili per ottenere la funzione acustica desiderata e per assicurare il giusto comfort acustico di una stanza in cui le persone, e quello che svolgono, sono al centro dell’attenzione.
Il comfort acustico è inteso come:
L’assenza di disturbo viene generalmente intesa come basso livello di rumore di fondo, definito come somma logaritmica dei livelli sonori disturbanti generati all’interno dell’ambiente e provenienti dall’esterno. I rumori provenienti dall’esterno derivano dal traffico stradale, aereo e ferroviario, ma il livello di rumore di fondo interno ad un ambiente è influenzato anche da sorgenti interne come gli impianti di condizionamento continuo e discontinuo, e da rumori provenienti da locali adiacenti.
La buona ricezione dipende dalla presenza di un sufficiente livello sonoro e dalla percezione ottimale delle onde dirette e riflesse dalle superfici dell’ambiente. In particolare, nel caso di ascolto del parlato, la presenza delle onde riflesse deve contribuire al rinforzo del livello sonoro diretto, senza che una durata troppo lunga della “coda sonora” mascheri i segnali successivi.
Il parametro oggettivo tramite il quale si valuta una buona ricezione è il tempo di riverberazione, definito come il tempo, espresso in secondi, necessario affinché́ il livello di pressione sonora presente nell’ambiente decresca di 60 dB dal momento dell’interruzione del rumore prodotto dalla sorgente.
Il fenomeno della riverberazione presenta aspetti positivi e negativi: da un lato contribuisce al rafforzamento del suono diretto, ma dall’altro un valore eccessivo della coda sonora ne peggiora la qualità̀, rendendolo impastato. I valori ottimali del tempo di riverberazione tengono conto di questi due aspetti e variano in base alla frequenza, al volume dell’ambiente e al tipo di attività̀ svolta.
Un valore elevato del rumore di fondo e la presenza di una eccessiva riverberazione compromettono l’intelligibilità̀ della parola, intesa come percentuale di parole o frasi correttamente comprese rispetto alla totalità̀ di parole o frasi pronunciate durante una comunicazione verbale. Altri fattori che influenzano questo parametro sono le caratteristiche acustiche della voce umana (potenza, direttività̀ e composizione in frequenza) e la distanza tra l’oratore e l’ascoltatore.
Gli indici di valutazione dell’intelligibilità̀ della parola sono basati sulla differenza tra il livello del segnale utile (voce) ed il livello del rumore di fondo. I principali metodi per la valutazione dell’intelligibilità̀ del parlato sono: Articulation Index (AI), Speech Interference Level (SIL), Speech Trasmission Index (STI), Rapid Speech Trasmission Index (RASTI).
In ambito edile si possono distinguere tre tipi di rumori, ognuno ha caratteristiche proprie e va affrontato con metodologie diverse:
I primi mezzi che permettono di poter gestire meglio il rumore all’interno degli edifici sono legati alle seguenti regole:
- realizzazione della costruzione,
- caratteristiche acustiche della costruzione e dei materiali che lo compongono.
Normativa italiana sull’inquinamento acustico
I tre documenti principali che delineano il quadro normativo di riferimento degli aspetti legati all’acustica sono:
Legge Quadro n° 447 del 26 Ottobre 1995
D.P.C.M. 5 Dicembre 1997
D.P.C.M. 14 Novembre 1997
LEGGE QUADRO 447/95:
In data 30 Ottobre 1995, sul supplemento ordinario della Gazzetta ufficiale n° 254, è stata pubblicata la “Legge quadro sull’inquinamento acustico” – Legge 26 Ottobre 1995 n° 447 – che stabilisce i principi fondamentali in materia di tutela dal rumore prodotto dall’ambiente esterno e dall’ambiente abitativo, ai sensi e per gli effetti dell’art. 117 della Costituzione.
L’articolo 3 della suddetta legge fissa le competenze dello Stato e in particolare, al comma 1 lettera e), al fine di ridurre l’esposizione umana al rumore, affida al Ministero dell’Ambiente, insieme al Ministero della Sanità e a quelli dei Lavori Pubblici e dell’Industria, l’incarico di stabilire, tramite decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri, i requisiti acustici delle sorgenti sonore interne agli edifici e i requisiti acustici passivi degli edifici stessi e dei loro componenti in opera.
In ottemperanza a quanto disposto, il giorno 22 Dicembre 1997 sulla Gazzetta Ufficiale n° 297 è stato pubblicato il Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 5 Dicembre 1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”.
SINTESI DPCM 5/12/97:
“Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”
Art. 1 – Campo di applicazione
In attuazione dell’art. 3 comma 1) lettera e) della Legge 447/95, il decreto determina i requisiti acustici delle sorgenti sonore interne agli edifici e i requisiti acustici passivi degli edifici e dei loro componenti in opera, con lo scopo di ridurre l’esposizione umana al rumore.
I requisiti acustici di sorgenti sonore diverse da quelle sopra indicate sono invece determinati da altri provvedimenti attuativi della legge 447/95.
Art. 2 – Definizioni
Ai fini applicativi del decreto, gli ambienti sono distinti nelle categorie indicate nella tabella A (tabella 3).
Al comma 2) di questo articolo sono definiti “componenti” degli edifici sia le partizioni orizzontali che quelle verticali.
Il comma 3) definisce servizi a funzionamento discontinuo gli ascensori, gli scarichi idraulici, i bagni, i servizi igienici e la rubinetteria.
Il comma 4) definisce servizi a funzionamento continuo gli impianti di riscaldamento, areazione e condizionamento.
Il comma 5) rimanda all’allegato A del decreto la definizione delle grandezze acustiche a cui fare riferimento.
Art. 3 - Valori limite
Al fine di ridurre l’esposizione umana al rumore sono indicati nella Tabella B i valori limite delle grandezze che determinano i requisiti acustici passivi dei componenti degli edifici e delle sorgenti sonore interne, definiti nell’Allegato A del DPCM.
Le grandezze di riferimento, che caratterizzano i requisiti acustici degli edifici, da determinare con misure in opera, sono:
- Il tempo di riverberazione (T)
-Il potere fonoisolante apparente di elementi di separazione tra ambienti (R’).
- Il livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (L’n)