L’acustica al centro della progettazione di un edificio
Un allarme di un’automobile nel cuore della notte, aerei nel cielo, un bambino che piange nell’appartamento accanto o un cantiere in corso dall’altra parte della strada: per molti di noi non c’è niente di più fastidioso del rumore. «Oltre a dare noia, il rumore può influenzare la concentrazione, l’umore e persino la salute e il benessere», spiega Edwin Reynders, professore di ingegneria civile presso KU Leuven. Con il sostegno del progetto VirBAcous, finanziato dall’UE, Reynders sta sviluppando metodi ingegneristici per la progettazione di edifici dotati di un buon isolamento acustico, un compito più impegnativo di quanto sembri.
Considerare il sistema costruttivo nella sua interezza
Secondo Reynders, la sfida consiste nel fatto che, a differenza dell’isolamento termico, l’isolamento acustico non si ottiene attraverso un singolo strato di materiale, ma dipende dal sistema edilizio nel suo complesso. «Il suono non viaggia soltanto attraverso la parete comune con una stanza vicina, ma anche attraverso percorsi laterali come un rivestimento interno continuo», afferma. «Per questo l’isolamento acustico deve tenere conto di tutti gli elementi delle pareti e dei pavimenti, anche il modo in cui sono collegati.» Di conseguenza, i requisiti acustici non si allineano naturalmente con i requisiti strutturali e termici di un edificio. «L’acustica non può essere un aggiunta finale, bensì deve costituire una parte centrale della progettazione di un edificio», aggiunge Reynders. Per contribuire a questo compito, il progetto VirBAcous, che ha ricevuto il sostegno del Consiglio europeo della ricerca, ha sviluppato strumenti di calcolo specifici utilizzabili dal settore edile per progettare edifici più silenziosi.
Progettare componenti edilizi su misura
Trovando il giusto equilibrio tra accuratezza ed efficienza computazionale, ingegneri, architetti e altri professionisti dell’edilizia possono utilizzare gli strumenti di modellizzazione numerica del progetto VirBAcous per realizzare componenti su misura, come pareti, pavimenti e giunzioni, dotati di proprietà di isolamento acustico ottimizzate. Ad esempio, i ricercatori hanno utilizzato il software per ottimizzare la forma della sezione trasversale dei montanti metallici flessibili nelle pareti in cartongesso a due battenti. Pertanto, sono stati in grado di dimostrare che questi montanti, che utilizzano una quantità di materiale simile a quella delle controparti disponibili in commercio, consentono di aumentare significativamente l’isolamento acustico. «Il bello degli strumenti VirBAcous è che consentono di progettare e collaudare virtualmente le proprietà di isolamento acustico e di assorbimento di componenti edilizi nuovi e complessi, il tutto da un computer portatile. Questo non solo snellisce il processo di progettazione, ma lo rende anche notevolmente più rapido ed economico rispetto a ripetuti test sui prototipi», osserva Reynders. «Se tutto va bene, è sufficiente testare un prototipo del progetto finale per confermarne le prestazioni.»
Un software di previsione dell’isolamento acustico
Sebbene la soluzione VirBAcous sia un passo importante per rendere gli edifici più silenziosi, è ancora molto il lavoro da fare. «Nel settore dell’edilizia è evidente la necessità di un software di previsione dell’isolamento acustico specifico, sufficientemente veloce e preciso per la progettazione e l’ottimizzazione», osserva Reynders. «Gli strumenti numerici sviluppati in questo progetto costituiscono la base per un software di questo tipo, ma devono essere integrati con la ricerca traslazionale per colmare il divario con la pratica ingegneristica.» Il team del progetto sta attualmente sviluppando e perfezionando gli strumenti in modo che gli ingegneri possano utilizzarli per concepire soluzioni per la trasmissione laterale del suono negli edifici in legno lamellare (CLT). Questo materiale da costruzione è in forte espansione e offre vantaggi importanti a livello ecologico ed economico, ma il suo peso ridotto lo rende molto impegnativo da gestire dal punto di vista acustico. «Aumentando le prestazioni acustiche, VirBAcous può contribuire all’introduzione di nuovi metodi di costruzione più sostenibili», conclude Reynders.
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