International and National Journals
A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo
Estimation of acoustical performance of floating floors from dynamic
stiffness of resilient layers
Building Acoustics, Vol. 12, no. 2, pp. 99-113, 2005.
This paper describes a procedure for evaluating the reduction in impact sound pressure level of floating floors by measuring resilient layers apparent dynamic stiffness according to International Standard EN 29052-1. The possibility to compare impact sound pressure level experimental data obtained in IEN "Galileo Ferraris" laboratories, according to International Standard UNI EN ISO 140-8, with data estimated with dynamic stiffness measurement has allowed to confirm the empirical model effectiveness. Besides, two main questions are investigated: mass-spring analogous system resonance frequency time depending, i.e. the layer thickness decreasing due to the load as well and the possible relationship between the resilient layer damping ratio with the improvement curve slope.
G. Benedetto, R. M. Gavioso, P. A. Giuliano Albo, S. Lago, D. Madonna Ripa,
R. Spagnolo
A microwave-ultrasonic cell for sound speed measurements in liquids
International Journal of Thermophysics, Vol. 26, no. 6, pp. 1651-1665, 2005.
In this work we describe the preliminary results obtained in developing a prototype cylindrical ultrasonic cell designed to apply a microwave resonance technique to the determination of its internal dimensions. Since the apparatus is intended for speed of sound measurements in pressurised liquid phase mediums, the cell design is such that a double reflector pulse-echo technique can be used for time of flight measurement. The main absorption and dispersion effects which influence the acoustic measurement in this interferometer-like configuration and the entity of the corresponding corrections are considered and discussed. The performance of the experimental apparatus and method in terms of achievable precision and accuracy was tested by measuring the speed of sound in water on a single isotherm at 325 K between 0.1 and 90 MPa.
G. Benedetto, R. M. Gavioso, P. A. Giuliano Albo, S. Lago, D. Madonna Ripa,
R. Spagnolo
Speed of sound in pure water at temperatures between 274 and 394 K and pressures
up to 90 MPa
International Journal of Thermophysics, Vol. 26, no. 6, pp. 1667-1680, 2005.
A newly designed experimental apparatus has been used to measure the speed of sound in high-purity water on nine isotherms between 274 and 394 K and at pressures up to 90 MPa. The measurement technique is based on traditional double-reflector pulse-echo method with a single piezoceramic transducer placed at unequal distances from two stainless steel reflectors. The transit times of an acoustic pulse are measured at a high sampling rate by a digital oscilloscope. The distances between the transducer and the reflectors were obtained at ambient temperature and pressure by direct measurements with a coordinate measuring machine. The speeds of sound are subject to an overall estimated uncertainty of 0.05%. The acoustic data were combined with available values of density and isobaric heat capacity along one isobar at atmospheric pressure, to calculate the same quantities over the whole temperature and pressure range, by means of a numerical integration technique. These results were compared with those calculated from the formulation IAPWS-95.
A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo
Un modello empirico per la previsione del comportamento acustico di
pavimenti galleggianti dalla misura della rigidità dinamica dei materiali elastici utilizzati
come sottofondi
Rivista Italiana di Acustica, Vol. 29, n. 1-2, pp. 9-22, 2005.
Viene presentata una procedura per la valutazione dell'attenuazione del livello di pressione sonora di rumore di calpestio di pavimenti galleggianti dalla misura della rigidità dinamica del materiale resiliente utilizzato come sottofondo. La possibilità di confrontare i livelli di attenuazione di calpestio misurati a Norma UNI EN ISO 140-8 presso i laboratori normalizzati dell'Istituto Elettrotecnico Nazionale "Galileo Ferraris " , con i dati ottenuti dalla misura della rigidità dinamica del materiale ha permesso di confermare l'affidabilità del modello empirico proposto. Nella prima parte del lavoro sono riportate le modalità di misura della rigidità dinamica e gli aspetti teorici che legano questa grandezza all'isolamento da rumori che si propagano per via strutturale. Nella seconda parte sono messe in luce le problematiche che incorrono nel modello previsionale. In particolare lo studio ha riguardato due importanti questioni: la dipendenza della frequenza di risonanza del sistema massa-molla dal tempo (ossia la diminuzione di spessore del materiale dovuto al carico statico nel tempo) e la possibile relazione tra lo smorzamento interno del materiale resiliente e il gradiente della curva di attenuazione.
Conference Proceedings
S. Lago, P.A.Giuliano Albo, D. Madonna Ripa
Speed of sound measurements in n-Nonane at temperature between 294
and 394 K and at pressure up to 100 MPa
Proceedings of the 17th European Conference on
Thermophysical Properties (ECPT), Bratislava, September 2005. (on cd rom).
Measurements of the speed of sound in liquid phase n-Nonane along five isotherms at temperatures between 294 K and 394 K and at pressure up to 100 MPa are reported. The experimental technique is based on a double-reflector pulse-echo method. The transit times of an acoustic pulse are measured at a high sampling rate by a digital oscilloscope. The acoustic path length was obtained, at atmospheric temperature and pressure, by a calibration of the experimental apparatus with pure water. The speeds of sound are subject to an overall estimated uncertainty in the order of 0.2 %. These results were compared with literature values and the predictions of a dedicated equation of state.
S. Geroso, A.Schiavi, A.Pavoni Belli, F. Russo, M. Corallo
Characterization of acoustic property of materials by means of the measure
of impulse response
Proceedings of Forum Acusticum 2005, Budapest (HU), September 2005 (on cd rom).
A linear and time-invariant system can be considered as a "black-box", characterized by its impulse response h(t), that is the relationship between the output and the input signals of the system. The method of impulse response is based on this concept. In this paper are showed the results obtained applying the impulse response method for the determination of sound insulation of building elements and of sound absorption coefficient of objects and materials. The influence on the results of some parameters used in the determination of the impulse response has been analysed, in particular: number of measurement points, number of signal sequences, signal type, signal power. The measurements of sound insulation have been carried out in two ways: first with the traditional technique indicated in EN ISO 140-3, using two continuously moving microphones, and then with the impulse response method in some stationary microphone positions. Also the sound absorption coefficient measurements have been carried out in two ways: interrupted noise method and impulse response method in the same microphone positions. All results have been and some conclusions of interest are drawn concerning the respective uncertainties of measurements.
S. Geroso, S. Cingolani, A. Pavoni Belli, M. Masoero
Survey of the influence of the vocal tract on the clarinet sound by
different signal analysis methods
Proceedings of Forum Acusticum 2005, Budapest (HU), September 2005 (on cd rom).
In closely musical environment the consciousness of the influence of the vocal tract on the clarinet sound is consolidated enough; indeed some clarinet players, by means of little alterations of their own vocal tract, are able to obtain various sounds, and slights corrections of tuning. In scientific environment there are some contrasting advice on this subject. The purpose of this study is to verify such influence by using various methods of signal analysis, in various registers and considering the formants of the musician vocal tract while he is playing the instrument. A comparison between analysis methods is pointed out, the results obtained in the various registers of the instrument as well as between different players is commented, carrying to the conclusion that the influence of the vocal tract on the sound is unquestionable. At the worst it is possible to say that the influence of the vocal tract is smaller in the low register of the instrument, which is called "chalumeau".
P. A. Giuliano Albo, S. Lago
Caratterizzazione termodinamica di fluidi da misure di velocità del suono
Atti del Congresso Metrologia e Qualità, pp. 152-156, Torino, Febbraio 2005.
Sebbene l'attuale tendenza sia quella di caratterizzare il comportamento termodinamico di un fluido impiegando modelli di simulazione sempre più sofisticati, misurare sperimentalmente quelle grandezze che meglio possono validare i risultati prodotti dai modelli numerici rimane comunque un'operazione necessaria. La misura diretta della velocità di propagazione di un'onda acustica in un mezzo fluido, effettuata in stati termodinamici differenti di temperatura e pressione, offre la possibilità di ottenere tutte le proprietà termodinamiche del campione in esame. Nel presente lavoro si descrive l'applicazione di questo tipo di misurazione sia per caratterizzare sostanze impiegate in processi industriali sia per approfondire la pura conoscenza scientifica, ovvero la descrizione del comportamento di queste sostanze per mezzo di un'equazione di stato.
A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo
Metodologie di laboratorio per la determinazione delle proprietà acustiche
di materiali e componenti dell'edilizia
Atti del Congresso Metrologia e Qualità, pp. 482-490, Torino, Febbraio 2005.
La trasmissione e la propagazione di rumore negli ambienti abitativi domestici urbani, come anche negli ambienti di lavoro, sono tra le principali cause di disagio e disturbo. Le fonti del rumore possono essere molteplici: esterne all'edificio come traffico in genere (veicolare, ferroviario e aereo), industrie, cantieri; oppure interne come impianti di condizionamento o riscaldamento, rumorosità dei vicini e così via. Riqualificare l'ambiente in cui si vive, dal punto di vista acustico, non è dunque da considerarsi soltanto una sorta di optional, per così dire, di lusso, ma piuttosto una sentita esigenza comune. Certamente per migliorare il clima acustico è in primo luogo necessario intervenire direttamente sulle sorgenti del rumore stesso, ma in molti casi ciò risulta molto difficoltoso e complicato. È altresì più agevole realizzare sistemi di protezione dal rumore negli edifici, in particolare in fase di realizzazione, ma anche, successivamente, in fase di restauro o di intervento mirato ad una riqualificazione acustica. L'isolamento acustico può essere considerato la principale tecnologia per la difesa passiva dal rumore. Il Decreto Legge del Consiglio dei Ministri del 5 dicembre 1997 stabilisce, nello specifico, i criteri per la determinazione de "i requisiti acustici delle sorgenti sonore interne agli edifici ed i requisiti acustici passivi degli edifici e dei loro componenti in opera, al fine di ridurre l'esposizione umana al rumore". Il citato decreto indica anche i limiti di livello massimo in dB(A) di isolamento tra divisori interni, di isolamento di facciata, di isolamento da rumore di calpestio e di rumorosità degli impianti tecnologici. Nei laboratori attrezzati per le misure di grandezze acustiche è possibile determinare le proprietà di fonoisolamento e fonoassorbimento dei materiali e dei componenti dell'edilizia. In questo lavoro verranno discusse le metodologie di laboratorio per la valutazione dell'isolamento per via aerea e per via solida e dell'assorbimento acustico, utilizzate presso il Laboratorio di Acustica dell'Istituto Elettrotecnico Nazionale "Galileo Ferraris" di Torino
S. Lago, P. A. Giuliano Albo, D. Madonna Ripa
Misure di precisione della velocità del suono nel n-Nonano ad alta
pressione e temperatura
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica,
pp. 31-34, Ancona (Italy), Giugno 2005.
Misure di precisione della velocità del suono nei liquidi ad alta pressione forniscono un metodo semplice ed accurato per ottenere fondamentali informazioni sulle proprietà termodinamiche del fluido preso in esame. Questo lavoro riporta le misure effettuate su un campione, puro al 99,7%, di idrocarburo n-Nonano ad alta pressione e temperatura, utilizzando il tradizionale metodo "pulse-echo" a doppio riflettore e singolo trasduttore piezoelettrico. Il tempo di transito dell'impulso acustico è misurato da un oscilloscopio digitale con un'alta frequenza di campionamento e le distanze fra il trasduttore e i riflettori sono ottenute a temperatura e pressione ambiente per mezzo di una doppia calibrazione, prima e dopo il ciclo di misure, con acqua deionizzata
A. Troìa, D. Madonna Ripa, R. Spagnolo
Sintesi sonochimica di nanocristalli di CdS in presenza di supporti mesoporosi
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica,
pp. 35-38, Ancona (Italy), Giugno 2005.
Il recente sviluppo delle nanotecnologie e della scienza dei materiali ha incentivato la ricerca nel campo della sintesi di nanoparticelle, film sottili e materiali micro o mesoporosi per sfruttare le loro proprietà nel campo dell'elettronica, dell'optoelettronica, della catalisi e della sensoristica. Un metodo di sintesi relativamente semplice che consente di sintetizzare nanocristalli e materiali porosi, con un'elevata area superficiale, è la sintesi tramite gli ultrasuoni. In un liquido sottoposto all'azione di ultrasuoni ad elevata intensità si generano bolle di gas che collassano raggiungendo temperature molto elevate (5·103 K), pressioni dell'ordine dei MPa e velocità di raffreddamento di circa 108 K/s. Queste estreme condizioni di temperatura e pressione causano la rottura omolitica del liquido e delle altre sostanze in esso disciolte dando origine alla formazione di specie radicaliche molto reattive. In questo articolo viene riportata la sintesi sonochimica di un semiconduttore, il CdS, e uno studio preliminare sulla possibilità di sintetizzare, con questo metodo, nanoparticelle di CdS nei pori di un materiale mesoporoso come l'MCM-41.
E. Brosio, S. Geroso, A. Pavoni Belli
Analisi di segnali accelerometrici forniti in formato numerico e con scarse
informazioni sulla tecnica di acquisizione, utili per la valutazione secondo la Norma Uni
9614-1990 "Misura delle vibrazioni negli edifici e criteri di valutazione del disturbo"
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica,
pp. 273-276, Ancona (Italy), Giugno 2005.
In questa comunicazione si illustra la procedura utilizzata per produrre spettri nella banda di interesse (1÷80 Hz) di segnali registrati mediante accelerometri posizionati su un edificio ponte in costruzione con struttura portante in acciaio nelle tre direzioni assiali (x, y e z). L'obiettivo dell'analisi era di valutare l'entità della vibrazione trasmessa alla struttura e l'eventuale disturbo soggettivo arrecato ai futuri utenti dell'edificio, per effetto del passaggio di treni nella galleria ricavata nel sottosuolo e dal funzionamento di un rullo vibrante che simulava la sollecitazione che può essere generata dal traffico veicolare pesante al di sotto della struttura stessa; inoltre la misura mirava a verificare l'efficacia di smorzatori posti sugli appoggi del ponte stesso. Il procedimento di analisi, però, era ostacolato dal fatto che i dati di misura forniti erano in formato numerico su foglio elettronico senza alcuna informazione di acquisizione: frequenza di campionamento, calibrazione, strumentazione utilizzata. Si presenterà come si è proceduto, partendo dalla rilevazione matematica della frequenza di campionamento del segnale: essendo notevolmente bassa, è stata aumentata di un fattore 10 previa trasformazione dei segnali accelerometrici dal formato numerico al formato WAV, dopodichè è stato calcolato il contenuto energetico del segnale per compensare la mancanza di un segnale di calibrazione. Sul segnale così caratterizzato è stato calcolato quindi lo spettro a 1/3 di ottava ed il livello di accelerazione lineare e ponderato richiesto.
C. Guglielmone, A. Agostino
Determinazione indiretta dell'impedenza acustica dei microfoni campione con l'ausilio
della misura del rapporto di sensibilità in pressione con accoppiatore attivo
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica, pp. 331-334, Ancona (Italy), Giugno 2005.
Una delle componenti principali di incertezza nella taratura dei microfoni campione con il metodo primario della reciprocità in pressione è legata alla determinazione della impedenza acustica dei microfoni. La taratura con il metodo secondario di confronto in pressione mediante l'utilizzo di un accoppiatore attivo è invece indipendente dalle impedenze acustiche. La determinazione di queste ultime avviene mediante un processo di identificazione basato su misure ripetute, utilizzando accoppiatori passivi di dimensioni differenti, ed è talvolta soggetta ad alcune ambiguità. La combinazione delle due tecniche consente di migliorare la misurazione dei parametri elettroacustici dei microfoni, e di ridurne la componente di incertezza relativa.
G. Durando, C. Musacchio, E. Dragone, C. Guglielmone, R. Spagnolo
Nuove frontiere metrologiche e metodologiche nella misura della potenza ultrasonora
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica, pp. 353-356, Ancona (Italy), Giugno 2005.
Presso il laboratorio di acustica dell'Istituto Elettrotecnico Nazionale "G.Ferraris" sono state introdotte delle importanti modifiche al set-up di misura per la determinazione della potenza ultrasonora. La caratteristica su cui si basa il sistema è la bilancia a forza di radiazione il cui punto focale è la misura della forza esercitata su un bersaglio, immerso in un liquido di riferimento, acqua, in assenza ed in presenza di radiazione. Sfruttando le caratteristiche dinamiche di due bilance commerciali mantenendo inalterata la struttura meccanica ed elettronica si è resa possibile la misurazione di trasduttori con potenze a partire da decine di mW fino a valori vicini a 15 W, utilizzando indistintamente sia il target riflettente che il target assorbente. I principali miglioramenti risiedono nell'utilizzo di un dispositivo di posizionamento automatico per il trasduttore, nell'impiego della fibra di carbonio, in luogo dell'alluminio, per il dispositivo di sospensione del bersaglio, nel controllo puntuale delle caratteristiche ambientali e nell'utilizzo di nuove tecniche d'acquisizione e elaborazione dati. Questi contributi hanno permesso di abbattere il tempo di misura rendendolo abbondantemente inferiore all'ora, con un conseguente miglioramento per quanto riguarda la stabilità delle condizioni di misura, a tutto vantaggio dell'incertezza associata alla determinazione della grandezza.
D. Madonna Ripa, R.M. Gavioso, R. Spagnolo, A. Brighenti, A. Pavan, L. Manara, M. Schirru
Misura della velocità del suono e analisi delle pulsazioni indotte dal sistema
di pompaggio di Visbreaking Tar in carica ad un impianto di gassificazione per ciclo combinato
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica,
pp. 363-369, Ancona (Italy), Giugno 2005.
L'analisi dinamica delle pulsazioni di pressione in un impianto di pompaggio è necessaria per verificare che non esistano fenomeni prossimi alla risonanza acustica interna nei condotti, generati dalla portata pulsante di pompe a pistoni, che possano provocare eccessive vibrazioni meccaniche delle tubazioni, sollecitazioni sugli organi meccanici delle pompe o peggioramento delle loro prestazioni. L'analisi dinamica consente inoltre di progettare gli smorzatori necessari per abbattere le pulsazioni critiche, al di sotto dei valori limite raccomandati dagli standard di riferimento. La metodologia di analisi dello studio presentato non è nuova, in quanto già presentata da alcuni degli autori in precedenti lavori con riferimento ad applicazioni in impianti di compressione di gas; nel caso esaminato non si avevano però a disposizione dati attendibili sulla velocità del suono (o sul coefficiente di comprimibilità cubica, da cui ricavarla) né per il fluido di processo né per altri simili, alle condizioni di elevata pressione e temperatura operative. Altri aspetti critici erano le alte temperature operative e la variabilità delle pressioni medie di aspirazione e mandata, dovute a fattori anche stagionali del processo, che limitavano la gamma di scelta tra i possibili tipi di soppressori di pulsazioni. Inoltre, le numerose combinazioni tra pompe e gassificatori in esercizio determinavano diverse caratteristiche di risonanza dell'impianto e quindi una stretta banda utile delle frequenze di progetto degli smorzatori, a loro volta in relazione con il valore della velocità del suono nel fluido.
A. Astolfi, M. Filippi, S. Geroso, A. Griginis, A. Pavoni Belli,
G. Piccablotto, A. Schiavi
Il livello di pressione sonora di calpestio: confronto fra dati in opera,
dati di laboratorio e modelli previsionali
Atti del XXXII Convegno dell'Associazione Italiana di Acustica,
pp. 487-493, Ancona (Italy), Giugno 2005.
L'attitudine dei solai ad attenuare le sollecitazioni d'urto, esercitate sulla loro superficie, è espressa dal livello di pressione sonora di calpestio. Si tratta di una grandezza convenzionale che indica il livello di rumore presente in un locale quando sul solaio del locale sovrastante è in funzione la macchina generatrice di calpestio normalizzata, con caratteristiche meccaniche ben definite. In opera e in laboratorio si determina il livello di pressione sonora di calpestio normalizzato rispetto all'area di assorbimento acustico equivalente, e il relativo indice di valutazione. Le Norme di riferimento per tali misure sono la UNI EN ISO 140/6-7-8, e la UNI EN ISO 717-2 . La Norma UNI EN 12354-2 descrive due modelli di calcolo (semplificato e dettagliato) per la determinazione del livello di pressione sonora di calpestio in opera, sia tra ambienti sovrapposti che tra ambienti adiacenti, a partire dalle caratteristiche e dalle proprietà fisico-tecniche degli elementi coinvolti. Tra i diversi dati richiesti per l'esecuzione dei calcoli, l'attenuazione del livello di pressione sonora di calpestio è determinata sperimentalmente in laboratorio con procedure normalizzate. Tuttavia per poter effettuare una prova a Norma è necessario disporre di un laboratorio normalizzato, quindi di un campione di materiale in dimensioni reali (circa 10 m2 di superficie) e di 28 giorni di tempo per la stagionatura del getto di calcestruzzo; ovvero la costruzione di un reale pavimento. Letteratura e documenti normativi recenti hanno dimostrato che attraverso la determinazione della rigidità dinamica apparente dello strato resiliente è possibile stimare l'attenuazione del livello di pressione sonora del pavimento galleggiante, in funzione del reale peso del massetto e in funzione dello smorzamento del materiale, e dunque fornire una buona stima della riduzione da rumori di impatto dovuta ad uno strato resiliente in un pavimento galleggiante, una volta posto in opera. In questo lavoro si pongono a confronto i dati ottenuti da misure effettuate in opera su alcuni casi studio di edilizia residenziale con dati di laboratorio e dati calcolati attraverso l'applicazione dei modelli previsionali.
S. Geroso, A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo
Caratterizzazione di proprietà acustiche di materiali mediante la misura
della risposta all'impulso
Atti del XXXII Convegno AIA, pp. 517-522, Ancona (Italy), Giugno 2005.
In questa comunicazione vengono presentati i risultati ottenuti applicando il metodo della risposta all'impulso per la determinazione del potere fonoisolante di elementi di edifici e del coefficiente di assorbimento acustico di oggetti e materiali. Per quanto riguarda il coefficiente di assorbimento acustico è previsto nella Norma UNI EN ISO 354/2003 l'utilizzo della misura della risposta all'impulso considerando il sistema camera riverberante con e senza il materiale/oggetto in prova e la posizione relativa microfono-sorgente come un sistema acustico LTI. Per quanto riguarda il potere fonoisolante per via aerea di elementi di edifici in laboratorio, norma UNI EN ISO 140-3/97, non è previsto in normativa l'utilizzo della misura della risposta all'impulso; tuttavia, anche in questo caso siamo in presenza di un sistema acustico LTI costituito dai due ambienti separati dall'elemento sottoposto a valutazione e anche qui dalla posizione relativa tra i microfoni (uno nell'ambiente trasmittente e uno in quello ricevente) e la sorgente. Le misure effettuate permettono di analizzare l'influenza sui risultati di alcuni parametri usati nella determinazione della risposta all'impulso quali il numero di punti, il numero di sequenze del segnale utilizzato, il tipo di segnale, la potenza del segnale prodotto. Le misure di potere fonoisolante sono state eseguite in laboratorio sia con la tecnica tradizionale indicata nella norma, che si avvale dell'uso di un'asta microfonica rotante, sia determinando la risposta all'impulso in posizioni microfoniche fisse. Per il coefficiente di assorbimento è stato effettuato un confronto tra i valori ottenuti con il metodo del rumore interrotto e quelli dedotti dalla risposta all'impulso nelle medesime posizioni microfoniche. I risultati sono consistenti all'interno delle rispettive incertezze di misura.
A. Schiavi, S. Geroso, A. Pavoni Belli, F. Russo
Misura del tempo di riverberazione strutturale e del fattore di perdita
totale di elementi costruttivi con la metodologia della risposta all'impulso
Atti del XXXII Convegno AIA, pp. 523-528, Ancona (Italy), Giugno 2005.
Una struttura possiede la capacità di dissipare parte dell'energia da cui è eccitata. Il fattore di perdita totale ηtot è una grandezza adimensionale che computa tutta la dissipazione dell'energia dell'elemento considerato, dovuta alla somma di tutte le possibili concause; la conoscenza di questa grandezza risulta molto utile in acustica edilizia per la caratterizzazione delle proprietà di fonoisolamento di pareti e pavimenti in laboratorio e in opera. Tuttavia una precisa determinazione empirica di ηtot, in funzione della frequenza, risulta difficoltosa a causa della dipendenza dal tempo di riverberazione strutturale T60. Il tempo di riverberazione strutturale è definito come il tempo impiegato dalle vibrazioni libere di una struttura a diminuire di 60 dB dopo che la sorgente eccitante viene interrotta. La principale difficoltà è la corretta determinazione della velocità del tempo di decadimento delle vibrazioni strutturali; tale rapidità di decadimento può causare errori di non facile determinazione nella misura di ηtot. L'obbiettivo del presente lavoro è verificare che i tempi di riverberazione strutturale determinati con la metodologia della risposta all'impulso siano effettivamente compatibili con il reale andamento temporale delle curve di decadimento della vibrazione.
A. Schiavi, F. Alasia, V. Fornero, M. Bertinetti
Realizzazione di un apparato di misura primario per la determinazione
dello spessore e della comprimibilità di materiali isolanti utilizzati nei pavimenti
galleggianti
Atti del XXXII Convegno AIA, pp. 535-540, Ancona (Italy), Giugno 2005.
Le proprietà fonoisolanti dei materiali resilienti utilizzati come sottofondi nei pavimenti galleggianti dipendono essenzialmente dalla rigidità dinamica apparente s' [MN/m3], ovvero dall'elasticità e dallo smorzamento del materiale stesso, in funzione del peso del massetto galleggiante. In precedenti memorie è stato indicato come elasticità, e smorzamento influiscano sull'andamento dell'isolamento in funzione della frequenza. Tuttavia, alla luce di numerose prove sperimentali, è stato osservato che il valore della rigidità dinamica apparente può subire notevoli variazioni nel tempo dovute all'influenza del carico statico. La causa della dipendenza dal tempo della rigidità dinamica è, principalmente, dovuta alla diminuzione dello spessore dello strato elastico sottoposto alla forza peso esercitata dalla piastra di carico. I materiali utilizzati come isolanti nei pavimenti galleggianti sono soggetti ad una compressione esercitata dal peso del massetto. Tale carico nel tempo può indurre un abbassamento statico, dunque una riduzione dello spessore del materiale stesso ed un relativo aumento della rigidità dinamica e, pertanto, un peggioramento della prestazione acustica. Per determinare correttamente le proprietà acustiche di una strato di materiale resiliente è dunque opportuno verificare che il dato di rigidità dinamica sia svincolato dalla dipendenza temporale. La comprimibilità c [mm], misurata a Norma UNI EN 12431/2000, è una grandezza che permette di determinare qualitativamente l'attitudine di un materiale elastico, utilizzato in pavimenti galleggianti, a mantenere inalterate nel tempo le proprietà resilienti. In collaborazione con la sezione Masse e Volumi dell'Istituto di Metrologia "Gustavo Colonnetti", è stato realizzato un apparato di misura primario per la determinazione della comprimibilità. Tale apparato fornisce le pressioni richieste, per gravità, negli intervalli di tempo stabiliti senza attriti né guide e non necessita di celle di carico. La misura degli spessori, sotto i differenti carichi, si effettua mediante un comparatore digitale.
A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo
Varie problematiche sulla misura della rigidità dinamica di materiali
utilizzati come sottofondi nei pavimenti galleggianti
Atti del XXXII Convegno AIA, pp. 541-546, Ancona (Italy), Giugno 2005.
La conoscenza della rigidità dinamica apparente per unità di superficie di un materiale resiliente, misurata a Norma UNI EN 29052-1, permette di determinare empiricamente l'attenuazione del livello di rumore di calpestio qualora tale materiale sia utilizzato come sottofondo in un pavimento galleggiante; in letteratura e in precedenti memorie sono state riportate le procedure per la determinazione della rigidità dinamica e le metodologie empiriche per il calcolo dell'attenuazione prodotta da tali materiali, oltre ai confronti con i dati di livello di calpestio misurati nei laboratori dell'Istituto Elettrotecnico Nazionale "Galileo Ferraris" a Norma UNI EN ISO 140-8.Tuttavia la determinazione della rigidità dinamica offre valori utilizzabili per i calcoli previsionali di attenuazione solo nel caso in cui i sottofondi elastici siano composti da un unico materiale: in tal caso è stato dimostrato che il calcolo previsionale offre una stima dei valori di attenuazione molto affidabile; nel caso in cui sia necessario determinare la rigidità dinamica di un sottofondo elastico composto da strati di materiali differenti, o da conglomerati eterogenei, la procedura descritta dalla Norma UNI EN 29052-1 non sembra fornire dei valori di rigidità dinamica utilizzabili per il calcolo previsionale di attenuazione. I risultati sperimentali hanno evidenziato che la frequenza di risonanza del sistema massa-molla, a causa dell'influenza del carico nel tempo, quindi della differente cedevolezza (o comprimibilità) dei materiali e dell'applicazione dell'intonaco di gesso, può risultare differente rispetto alla frequenza di risonanza che si attenderebbe nella camera normalizzata per la misura di calpestio. I dati di rigidità dinamica determinati per sottofondi multistrato, o conglomerati, possono pertanto essere fuorvianti nel caso in cui sia necessario utilizzarli per la stima empirica di attenuazione che essi possono offrire. Lo scopo del presente lavoro è presentare le problematiche relative alla determinazione della rigidità dinamica apparente di varie tipologie di materiali resilienti.
A. Schiavi
Tempo di riverberazione strutturale e fattore di perdita totale degli elementi costruttivi in opera:
correlazione tra modelli empirici, risultati sperimentali e relative incertezze
Atti del Convegno AIA/GAE, "Il collaudo acustico degli edifici secondo il DPCM 5-12-97",
pp. 89-106, Ancona (Italy), Giugno 2005.
La stima delle prestazioni acustiche di materiali e componenti dell'edilizia può essere effettuata mediante misure dirette di potere fonoisolante e di isolamento al rumore di calpestio, in opera e in laboratorio, ma anche attraverso modelli di calcolo empirici. Numerosi documenti normativi regolamentano le procedure per la valutazione delle prestazioni acustiche a partire dalle proprietà fisico-tecniche degli elementi. Il tempo di riverberazione strutturale e il fattore di perdita totale degli elementi sono due delle grandezze "più ricorrenti" per l'implementazione dei modelli di calcolo. Tuttavia la misura e l'affidabilità di queste grandezze è tuttora oggetto di analisi. In questo articolo è stata posta in evidenza l'importanza dell'incertezza delle misure in relazione ai dati sperimentali di potere fonoisolante e di livello di rumore di calpestio.