IEQ e comfort acustico: la norma UNI EN 15251

L’IEQ, Indoor Environmental Quality o qualità degli ambienti interni, intesa come insieme di qualità dell’aria interna e comfort termico, acustico e visivo, è ormai uno dei punti cardine della progettazione del sistema edificio-impianto, in quanto determina importanti ricadute sul risparmio energetico.

Per la valutazione dell’IEQ, che influenza non solo il benessere degli occupanti ma anche il consumo energetico di un edificio oltre la salute alla produttività dei lavoratori, la norma di riferimento era l’UNI EN 15251, recentemente sostituita dall’UNI EN 16798-1.

Il benessere acustico

Per quanto riguarda il benessere acustico, la norma UNI EN 15251 prende in considerazione il rumore prodotto internamente dai sistemi tecnici dell’edificio.

In Italia, questa materia è regolata dalla L. 447/1995, così come attuata dal D.P.C.M. 5 dicembre 1997, che introduce i valori limite dei seguenti indici:

In particolare, questi valori sono determinati sulla base dell’UNI ISO 717 e vanno verificati in sede progettuale e a edificio realizzato, utilizzando le norme UNI EN ISO 16283.

Potenza e pressione sonora

La potenza sonora L_w è la potenza trasmessa sotto forma di suono, misurata in decibel anziché in watt, in rapporto a una potenza di riferimento.

La pressione sonora L_p rappresenta la variazione nel tempo della pressione locale rispetto alla pressione atmosferica statica dell’aria, a seguito di perturbazioni indotte da una sorgente sonora.

La pressione sonora è proporzionale alla potenza sonora della sorgente e dipende dalla distanza che separa la sorgente dal ricettore, oltre che dalle caratteristiche dell’ambiente in cui la potenza sonora viene emessa. Il livello di pressione sonora percepito dal nostro orecchio dipende dai diversi parametri che caratterizzano un ambiente dal punto di vista acustico, oltre che dalla potenza sonora generata.

Limiti di pressione sonora prodotta dagli impianti

Nella tabella successiva sono riportati alcuni limiti di pressione sonora prodotta dagli impianti per tipologia di ambiente, secondo la UNI EN 15251 e prescritti dalla norma EN 16798.

I valori di pressione sonora ponderata A riportati in tabella sono da considerarsi prodotti esclusivamente dalle attrezzature meccaniche, escludendo i rumori provenienti dall’esterno.

Tali requisiti riguardano il rumore proveniente dalle attrezzature, interne o esterne, assumendo di avere le finestre chiuse. Dunque, sono da applicarsi sia per le sorgenti sonore impiantistiche interne all’edificio che a quelle degli ambienti esterni.

Tali criteri di progettazione devono essere utilizzati per limitare i livelli di pressione sonora provocati dalle attrezzature meccaniche e per definire i valori di isolamento acustico per rumori provenienti dall’ambiente esterno e dalle stanze adiacenti.

Sorgenti di rumore negli impianti di climatizzazione

In generale, tra gli elementi più ricorrenti nel mondo della climatizzazione, i ventilatori rappresentano la principale sorgente di rumore in un impianto, ma non va comunque trascurato il contributo delle pompe, delle caldaie e soprattutto dei compressori.

Rumore generato dai ventilatori e dal flusso d’aria

Il livello di potenza sonora generato da un ventilatore varia in funzione dei seguenti fattori:

• Portata volumetrica
• Prevalenza
• Frequenza di passaggio di pala
• Numero dei giri del ventilatore
• Numero totale delle pale del rotore

Il rumore prodotto dai ventilatori si irradia principalmente attraverso le aperture di aspirazione ed espulsione, siano esse libere o canalizzate, ma non è trascurabile la quota di energia trasmessa attraverso le pareti del vano di alloggiamento e i suoi supporti.

Nell’analisi acustica è necessario prendere in considerazione, oltre al rumore prodotto dai ventilatori, anche il rumore derivante da sorgenti secondarie o autogenerate, originate dall’azione di un flusso d’aria turbolento sulle superfici degli elementi al contorno. È il caso delle curve, delle diramazioni, dei diffusori aeraulici, ma anche delle batterie di scambio termico alloggiate nelle unità di trattamento aria o nei ventilconvettori.

Nel processo di ingegnerizzazione di un elemento impiantistico, le attenzioni al controllo e alla riduzione del rumore di funzionamento, sono oggi un elemento sempre più qualificante e di differenziazione, da non ritenersi secondo agli aspetti di efficienza energetica.

Il caso dei ventilconvettori

I ventilconvettori sono elementi terminali indispensabili per l’impiantistica moderna, praticamente insostituibili per alcune applicazioni in ambito civile.

Oltre alle attenzioni sul profilo energetico, l’R&D ha permesso la crescita del know-how in ambito acustico, apportando sensibili migliorie e riuscendo a soddisfare le nuove normative e, contestualmente, il mercato. Questo grazie all’impiego di programmi di simulazione fluidodinamica, all’utilizzo di nuovi materiali strutturali e fonoassorbenti e alla scoperta e successivo impiego dei motori EC brushless e di ventilatori con profili di pala sempre più silenziosi.

Riprendendo un tema già ampiamente trattato in un articolo precedente del nostro blog, ricordiamo che i ventilatori tangenziali, oltre a consentire una riduzione di profondità del ventilconvettore, promettono risultati acustici eccellenti. I motori a commutazione elettronica EC a magneti permanenti permettono una modulazione precisa del numero dei giri del ventilatore in base all’effettiva necessità e consentono quindi di controllare anche gli aspetti acustici. Infine, l’impiego di materiali prestanti e di speciali accorgimenti costruttivi contribuiscono allo sviluppo di ventilconvettori che, in determinate condizioni, si attestano sotto la soglia dell’udibile udibile, a ben 20 db(A).