Studio dell'efficienza smorzante delle vibrazioni di giunti di collegamento tra strutture all'interno di civili abitazioni

The research work has focused on the study and measure of propagation of noise, by air and by vibrations, through building components and structural joints. The parameter that defines the attenuation of vibrational power of a joint, between structural components, is the vibration reduction index, denoted Kij. This parameter describes the ability of joint to reduce the vibrations and so with its we can quantify the contributions of side propagation streets in the trasmission of sound power from an broadcasting environment to a receiving station, which is not disconnected. The knowledge of this parameter is required by calculation models forecast, that are in accordance with UNI. There isn't a standard to measure the structural propagation in the joints in different conditions than those of laboratories. The UNI EN 12354-1 defines “probably usable” on site the methods standardized of laboratories. The research object is to understand if it is possible to use the laboratories methods of measurement of noise transmission through structural components even in a real uncontrolled construction site; so it's possible to analyse the correspondence between theoretical forecast models and experimental values. The parameter Kij of a joint depends on the difference of vibrational levels between a excited element and his connected element. The difference must be standardized on the basis of geometric characteristics and vibrational mode of two elements (through the parameter structural reverberation time). It was created a database of interesting parameters so that it's possible to use them in sperimental future tests, because there isn't it in the tecnical library. The laboratory tests prove that the structural vibrational transmission of a joint depends on geometric and structural characteristics of building connected elements and, besides, it is in inverse proportion to masses ratio. This behavior, analysed in the calculation models forecast detailed and simplified, was studyed then in detail. The measurements prove that the results of tests on site depend heavily on acquisition positions, elements excitations and conditions of construction of tested structures (included coating). During the research it was measured even the parameter L’n,w (normalized level of noise of stamping of floors) through vibrational measuremets. L'n,w was measured on various building types both trough conventional tests with sound level meter and through accelorometer measures. Comparing the results of both of them there is an excellent correspondence between measured values with the two different methods and the uncertainty is accetable (it's less then 3 dB). This part of research shows that, for different building types, is possible to measure the parameter L’n,w even through solely vibrational tests. This allows to do checks and inspections of acoustic performance of floor during construction, without waitng that the receiving enviroment is complete and includes doors, windows. The sperimentals results obtained in various parts of research show that the contributions of side elements take values non-negligible in the differnt building types (especially when the element "source" is very massive compared to the side). There is also a good correspondence between values measured on site with those calculated according to forecast normalized models. In conclusion we can say that for common applications, and for research apllications, the simple calculation models are preferred, beacause they are sufficiently reliable and more usable than the detailed models. These need input data difficult to find in technical libraries or even input data obtanaible with laboratory tests, that are not always correct.

L’attività di ricerca svolta ha riguardato lo studio e la misura in opera della propagazione di rumore aereo e vibrazionale attraverso componenti edilizi e giunti strutturali. Il parametro che descrive l’attenuazione della potenza vibratoria attraverso un giunto tra elementi strutturali è l’indice di riduzione delle vibrazioni, indicato con Kij. Tale parametro è rappresentativo della capacità smorzante di un giunto sottoposto a vibrazione e quindi permette di quantificare i contributi dati delle vie di propagazione laterali nella trasmissione di energia sonora da un ambiente emittente ad uno ricevente non disconnesso. La conoscenza di tale parametro è richiesta dai modelli di calcolo previsionali dettagliati standardizzati nelle normative UNI. Da uno studio normativo si è notata un’incertezza sulla possibilità di misurare le propagazioni strutturali per giunti che non siano in condizioni standardizzate di laboratorio. In particolare la norma UNI EN 12354-1 definisce “probabilmente utilizzabili” in opera le metodologie standardizzate di laboratorio. Lo scopo principale della ricerca è stato quindi quello di valutare se, anche in condizioni non controllate come in un reale cantiere, possono essere utilizzate le metodologie di laboratorio proposte per la misura della trasmissione del rumore per via strutturale al fine di valutare la corrispondenza tra modelli teorici previsionali e valori sperimentali. Il parametro Kij in un giunto dipende dalla differenza dei livelli vibrazionali di un elemento eccitato e di quello connesso, che va standardizzata in base a grandezze geometriche ed al modo di vibrare dei due elementi (attraverso il parametro tempo di riverberazione strutturale). Si è scelto di creare un database dei parametri di interesse da utilizzare per prove sperimentali future in quanto non presenti in bibliografia tecnica. Dalle prove effettuate è risultato che la trasmissione strutturale vibrazionale di un giunto varia in funzione delle caratteristiche geometriche e strutturali delle costruzioni tra loro connesse ed è inversamente proporzionale al rapporto delle masse. Tale comportamento, comunque considerato nei modelli di calcolo previsionali dettagliati e semplificati, è stato quindi studiato nel dettaglio. Le campagne di misura effettuate dimostrano comunque che i risultati ottenibili da prove in opera dipendono fortemente dalle posizioni di acquisizione e di eccitazione degli elementi e dalle condizioni di realizzazioni delle strutture testate (compresi i rivestimenti). Durante la ricerca si è inoltre misurato il parametro L’n,w (livello di rumore di calpestio di solai normalizzato) attraverso misure vibrazionali. Si sono svolte campagne di misura su diverse tipologie costruttive misurando il parametro L’n,w sia attraverso prove convenzionali con fonometro, sia attraverso misure accelerometriche. Dal confronto effettuato si è notata l’ottima corrispondenza dei valori misurati con le due diverse metodologie, ottenendo un’incertezza accettabile (comunque inferiore ai 3 dB). Tale parte della ricerca dimostra che, per diverse tipologie costruttive, è possibile misurare il parametro L’n,w anche da prove esclusivamente vibrazionali. Ciò permette di effettuare controlli e verifiche sulla prestazione acustica del solaio anche in corso d’opera, senza aspettare che l’ambiente ricevente sia completo e provvisto di porte, finestre. Dai risultati sperimentali ottenuti nelle varie parti della ricerca si è notato che i contributi degli elementi laterali assumono valori non trascurabili per le diverse tipologie costruttive (in particolar modo quando l’elemento “sorgente” è molto massivo rispetto a quelli laterali). Si evince inoltre una buona rispondenza dei valori misurati in opera con quelli calcolati in base ai modelli previsionali normativi. Concludendo si può affermare che per applicazioni comuni e non di ricerca vanno preferiti modelli di calcolo semplificati, rivelatisi sufficientemente affidabili e più facilmente utilizzabili rispetto a modelli dettagliati. Quest’ultimi richiedono dati di input difficilmente trovabili in bibliografia tecnica o addirittura ottenibili da sole prove di laboratorio e non sempre hanno dato risultati più corretti.