Acustica

Tempo di riverberazione: cos’è e come si misura

Il tempo di riverberazione in acustica è un risultato naturale dato dalle onde sonore che interagiscono con le superfici prima di arrivare all’ascoltatore

Quando un suono entra in una stanza si trova di fronte a vari ostacoli, come pareti, arredamenti, persone, che influenzano la sua propagazione nello spazio.

Ciascun oggetto ha infatti una differente capacità di assorbimento e diffrazione, a seconda del materiale e forma che presenta e può provocare il deterioramento della qualità del suono percepito e danneggiare, quindi, la comunicazione verbale.

Il riverbero è il fenomeno acustico legato alla riflessione del suono da parte di un ostacolo posto davanti alla fonte sonora. É senza dubbio uno dei requisiti principali che concorrono al comfort acustico degli individui in un ambiente, soprattutto negli spazi lavorativi dove è essenziale garantire un’efficace comunicazione verbale.

Saper eseguire il calcolo del tempo di riverbero, valutarne cause e conseguenze e fare un’analisi qualitativa del suono è fondamentale per progettare una buona acustica.

A tale scopo potrebbe tornarti utile un software per la progettazione acustica che consente di generare automaticamente lo schema acustico per il calcolo del tempo di riverberazione e di controllare e gestire tutti gli indici di progettazione previsti dal D.P.C.M. 5/12/1997 e determinati secondo i modelli forniti dalle norme UNI 12354.

Verifica tempo di riverbero – software SuoNus

Cos’è il tempo di riverberazione?

Il tempo di riverberazione, TR o T60, è il criterio di valutazione più immediato per definire la qualità acustica di un locale. Esso indica il tempo, in secondi, necessario affinché, in una definita posizione, in un ambiente confinato, il livello sonoro si riduce di una definita entità rispetto a quello che aveva nell’istante precedente all’interruzione della sorgente sonora.

Più nello specifico, viene definito come quel tempo necessario per ottenere un decadimento di 60 dB del livello sonoro a partire dall’istante di interruzione della sorgente sonora.

In definitiva, si tratta di un risultato naturale dato delle onde sonore che interagiscono con delle superfici prima di arrivare all’ascoltatore. Dipende dalla velocità del suono, dalla distanza fra le pareti e dal numero e dalla qualità delle superfici riflettenti e quindi dalla capacità di assorbimento del suono delle stesse.

In ambienti con pareti molto riflettenti, come le aule o le mense non trattate con materiali fonoassorbenti, il tempo di riverbero è lungo, mentre in ambienti con pareti rivestite con materiali fortemente fonoassorbente, il tempo di riverbero si riduce. É necessario che il tempo di riverbero sia adeguato all’uso cui è destinato l’ambiente. Un tempo di riverbero molto lungo causa perdite di intelligibilità della parola e incrementa il rumore di fondo.

Come si misura il tempo di riverberazione

Le norme tecniche che forniscono indicazioni sulla misurazione del tempo di riverberazione sono le UNI EN ISO 3382, divise in 3 parti:

  • sale da spettacolo: EN ISO 3382-1: 2009;
  • ambienti ordinari: EN ISO 3382-2:2008;
  • open plan: UNI EN ISO 3382-3:2022.

Tempo di riverberazione: UNI EN ISO 12354

Per il calcolo previsionale del tempo di riverbero la norma di riferimento è la UNI EN ISO 12354 suddivisa in:

  • UNI EN ISO 12354-1:2017: descrive i modelli di calcolo per valutare l’isolamento dal rumore trasmesso per via aerea tra ambienti situati in edifici, utilizzando principalmente i dati misurati che caratterizzano la trasmissione laterale diretta o indiretta da parte degli elementi di edificio e i metodi teorici sulla propagazione sonora negli elementi strutturali;
  • UNI EN ISO 12354-2:2017: definisce i modelli di calcolo per valutare l’isolamento acustico al calpestio tra ambienti sovrapposti, basandosi principalmente sui dati rilevati che caratterizzano la trasmissione diretta o laterale indiretta degli elementi di edificio interessati;
  • UNI EN ISO 12354-3:2017: definisce un modello di calcolo per valutare l’isolamento acustico o la differenza di livello di pressione sonora di una facciata o di un’altra superficie esterna di un edificio. Il calcolo è basato sul potere fonoisolante dei diversi elementi di edificio che costituiscono la facciata e considera la trasmissione diretta e laterale. Il calcolo fornisce dei risultati che corrispondono approssimativamente ai risultati ottenuti con misurazioni in opera, in conformità alla UNI EN ISO 16283-3;
  • UNI EN ISO 12354-4:2017: descrive un modello di calcolo per valutare il livello di potenza sonora irradiato dall’involucro di un edificio a causa del rumore aereo all’interno dello stesso, principalmente per mezzo dei livelli di pressione sonora misurati all’interno dell’edificio e dei dati misurati che caratterizzano la trasmissione sonora degli elementi pertinenti e delle aperture dell’involucro;
  • UNI EN ISO 12354-5: 2023: descrive i modelli di calcolo per stimare i livelli di pressione sonora negli edifici dovuta agli impianti. Si applica agli impianti sanitari, di ventilazione meccanica, impianti di riscaldamento e raffreddamento, attrezzature di servizio, ascensori, scivoli di scarico, caldaie, ventole, pompe e altri servizi ausiliari, e cancelli elettrici. Si applica anche ad altri impianti installati o da installare negli edifici. La stima è principalmente basata su dati misurati che caratterizzano sia i servizi (sorgente), sia la trasmissione sonora attraverso l’edificio;
  • UNI EN ISO 12354-6: 2006: descrive un modello di calcolo per valutare l’area totale di assorbimento equivalente o il tempo di riverberazione di ambiente chiuso di un edificio. Il calcolo è basato principalmente sui valori misurati che caratterizzano l’assorbimento acustico dei materiali e degli oggetti.

Come si calcola il tempo di riverberazione: UNI EN ISO 12354-6

Il tempo di riverberazione è determinato dall’area di assorbimento equivalente, dal volume dell’ambiente vuoto chiuso e dalla parte di elementi:

Formula tempo di riverberazione

dove Cè la velocità del suono in aria, in metri al secondo. Affinché il rapporto 55,3/Co sia 0,16 come indicato nella EN ISO 140-4 occorre presumere una velocità del suono pari a 345,6 m/s.

Determinazione dell’area di assorbimento equivalente

L’area totale di assorbimento equivalente e il tempo di riverberazione possono essere determinati da:

  • coefficiente di assorbimento di una superficie i: αs,i;
  • area della superficie i: Si;
  • area di assorbimento equivalente dell’elemento j: Aobj,j;
  • coefficiente di assorbimento dell’insieme di elementi k: αs,k;
  • area della superficie coperta dall’insieme di elementi k: Sk;
  • volume di un ambiente vuoto chiuso: V;
  • volume dell’elemento j o dell’insieme di elementi k: Vobj,j, Vobj,k.

I dati acustici di materiali, elementi e configurazioni degli elementi coinvolti dovrebbero essere derivati principalmente da misure di laboratorio standardizzate in conformità alla EN ISO 354. Tuttavia, questi dati possono essere desunti anche utilizzando calcoli teorici, stime empiriche o risultati di misurazioni effettuate sul campo. Le fonti dei dati utilizzati devono essere indicate con chiarezza.

L’area totale di assorbimento equivalente per un ambiente chiuso deriva da:

Formula area totale di assorbimento

dove:

  • n è il numero di superfici i;
  • o è il numero di elementi j;
  • p è il numero di insiemi di elementi k.

L’area totale di assorbimento equivalente per l’assorbimento in aria deriva da:

Aair = 4 m V (1 – Ψ)

dove:

  • m è il coefficiente di attenuazione della potenza in aria, in Neper per metro;
  • V è il volume dell’ambiente vuoto chiuso, in metri cubi;
  • Ψ è la parte di un elemento.

La parte di elemento è data da:

Parte della formula

L’attenuazione del suono per trasmissione in aria è specificata dalla ISO 9613-1 in funzione di temperatura, umidità e frequenza. Per gli elementi rigidi, di forma irregolare come le macchine, le scaffalature dei magazzini o i mobili degli uffici, l’area di assorbimento equivalente può essere importante, ma generalmente non è resa disponibile dalle misurazioni.

L’area di assorbimento equivalente di un simile elemento rigido può essere stimata dal suo volume mediante:

Aobj = Vobj2/3

dove Vobj è il volume degli elementi rigidi.

Tempo di riverberazione: ci sono dei limiti da rispettare?

Il D.P.C.M. 5/12/1997Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici” fissa i limiti da rispettare per l’isolamento ai rumori negli immobili per:

  • isolamento dai rumori aerei tra differenti unità immobiliari (TV, radio, voci, ecc.):
  • isolamento dai rumori provenienti dall’esterno (isolamento di facciata);
  • isolamento dai rumori da impatto (calpestio, ecc.);
  • isolamento dai rumori degli impianti a funzionamento discontinuo e continuo;
  • tempo di riverberazione di aule e palestre scolastiche.

Nel D.P.C.M. sono definiti i seguenti parametri:

  • R’w: indice del potere fonoisolante apparente;
  • L’nw: indice del livello di rumore di calpestio dei solai, normalizzato rispetto all’assorbimento acustico;
  • D2m,nT,w: indice dell’isolamento acustico di facciata, normalizzato rispetto al tempo di riverberazione;
  • LASmax: livello di pressione sonora ponderata A misurata con costante di tempo Slow;
  • LAeq: livello equivalente di pressione sonora ponderata A.

Di seguito le tabelle che riportano i limiti da rispettare:

Limiti da rispettare per l’isolamento ai rumori – D.P.C.M 5/12/1997

In tema di tempo di riverberazione il D.P.C.M.  5/12/1997 richiama la Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n.3150 del 22/05/1967 riguardante gli edifici scolastici. In particolare la media dei tempi di riverberazione misurati alle frequenze 250 – 500 – 1000 – 2000 Hz, non deve superare 1,2 secondi ad aula arredata, con la presenza di due persone al massimo. Per quanto riguarda invece le palestre, la media dei tempi di riverberazione, qualora non debbano essere utilizzate come auditorio, non deve superare 2,2 secondi.

Inoltre, il D.M. può essere integrato con altre disposizioni specificate nelle normative locali (come i regolamenti edilizi e le leggi regionali) oppure ancora con eventuali requisiti aggiuntivi richiesti dai committenti nei documenti contrattuali.

Nel caso di appalti pubblici, è essenziale tenere conto anche del Decreto CAM 2022. Il D.M. riporta in Allegato, punto 2.4.11, i criteri da considerare al fine di perseguire adeguati livelli di comfort acustico negli edifici pubblici e impone prescrizioni richiamando le norme UNI 11367 (Classificazione acustica) e UNI 11532 (Caratteristiche acustiche interne di ambienti confinati).

In particolare si legge che:

  • i valori dei requisiti acustici passivi dei singoli elementi tecnici devono corrispondere almeno a quelli della Classe II della norma UNI 11367;
  • le scuole devono soddisfare i requisiti acustici passivi e il comfort acustico interno indicati nella UNI 11532-2;
  • i requisiti acustici passivi di ospedali e case di cura devono soddisfare il livello di “prestazione superiore” riportato nell’Appendice A della UNI 11367;
  • l’isolamento acustico tra ambienti di uso comune ed ambienti abitativi deve rispettare almeno i valori caratterizzati come “prestazione buona” nell’Appendice B della UNI 11367;
  • gli ambienti interni, ad esclusione delle scuole, devono rispettare i valori indicati nell’appendice C della UNI 11367 (tempo di riverberazione, STI – speech transmission index)

Perché è importante misurare il tempo di riverbero

L’importanza della riverberazione, in acustica, sta nel fatto che questa influenza le qualità sonore di un ambiente e quindi il confort acustico: se da un lato il riverbero rappresenta una maggior ricchezza di sonorità ed energia acustica, condizione ricercata nelle sale da concerto, dall’altro significa maggiori riflessioni a coprire il suono diretto e quindi una perdita di intelligibilità, qualità da evitare se si tratta di stanze dedicate al parlato.

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Pubblicato da Redazione Tecnica

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