Elementi di acustica fisica

Equazione generale delle onde sonore. Propagazione acustica per onde piane e per onde sferiche. Impedenza acustica specifica per onde piane e sferiche. Suoni puri e suoni complessi. Rappresentazione di un suono nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Grandezze acustiche. Livelli sonori. Bande di frequenza. Bande ad ampiezza costante e ad ampiezza percentuale costante. Bande di ottava e di terzi di ottava. Rumore bianco e rumore rosa.

La misurazione dei suoni e dei rumori

Orecchio umano. Audiogramma normale. Ponderazione. Scala di ponderazione A. Rumori. Effetti specifici del rumore: mascheramento, affaticamento uditivo, sordità professionale. Effetti non specifici del rumore. Strumentazione di misura. Fonometri. Caratteristiche dei microfoni: sensibilità, risposta in frequenza, risposta in ampiezza, direzionalità. Parametri acustici: Livello di pressione efficace, Livello equivalente. Livello del singolo evento (SEL). Livelli statistici. Sonogrammi.

Acustica dell’ambiente esterno

Propagazione del suono in campo libero. Propagazione piana, sferica, cilindrica. Propagazione semisferica e semicilindrica. Livello acustico prodotto da sorgenti puntiformi fisse. Livello acustico prodotto da una sorgente puntiforme in movimento e da sorgenti lineari fisse e mobili. Attenuazioni acustiche: impedenza acustica ed assorbimento dell’aria, effetto del suolo, della vegetazione e delle condizioni meteorologiche. Barriere acustiche. Caratteristiche del rumore stradale. Modelli empirici semplici. Modelli previsionali del rumore da traffico stradale. Caratteristiche del rumore ferroviario. Modelli previsionali del rumore ferroviario.

Acustica degli ambienti confinati

Acustica degli ambienti confinati. Propagazione del suono nei grandi ambienti. Modi normali di vibrazione. Assorbimento acustico. Campo sonoro in condizioni stazionarie. Campo sonoro in condizioni transitorie. Tempo di riverberazione. Teoria di Sabine e teoria di Eyring. Risposta all'impulso. Impressioni soggettive all'interno di un ambiente. Parametri oggettivi per la valutazione dell'acustica degli ambienti. Materiali fonoassorbenti: fonoassorbenti porosi, pannelli vibranti, pannelli forati risonanti assorbenti. Isolamento acustico. Potere fonoisolante. Legge della massa. Effetto di coincidenza. Potere fonoisolante di pareti composte e di pareti doppie. Indice di valutazione del potere fonoisolante. Tecniche di miglioramento delle prestazioni acustiche degli elementi strutturali.

Il rumore negli ambienti di lavoro.

Normativa

LEGGE 26 ottobre 1995, n. 447: Legge quadro sull'inquinamento acustico. DPCM 14 novembre 1997: Determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore. DM 16 marzo 1998: Tecniche di rilevamento e di misurazione dell'inquinamento acustico. DPR 18 Novembre 1998, n. 459: Regolamento recante norme di esecuzione dell'articolo 11 della legge 26 ottobre 1995, n.447, in materia di inquinamento acustico derivante da traffico ferroviario. DPR 30 marzo 2004, n. 142: Disposizioni per il contenimento e la prevenzione dell'inquinamento acustico derivante dal traffico veicolare; DLgs 19 agosto 2005, n. 194 DPCM 5 dicembre 1997: Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici.

Il rumore negli ambienti di lavoro: descrittori del rischio da esposizione al rumore definiti dal D.Lgs. 81/08.

Ultimo aggiornamento: 01-12-2023

? Ettore Cirillo ? Acustica applicata ? Mc Graw Hill.

? Italo Barducci ? Acustica applicata – ESA.

? Renato Spagnolo (a cura di) – Acustica (Fondamenti e applicazioni) – UTET-

? Renato Spagnolo (a cura di) - Manuale di acustica applicata– CittaStudi Ed..

- F. Alton Everest - Manuale di acustica – Concetti fondamentali – Acustica degli interni- HOEPLI

Dispense e materiale fornito dal docente

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

Il corso è finalizzato a fornire le conoscenze necessarie alla analisi, misura e valutazione dei parametri e processi legati alla propagazione delle onde sonore e al loro effetto sull’uomo e sull’ambiente.

Il programma è strutturato in modo da fornire ampie competenze al riguardo e comprende le basi dell’acustica fisica, la psicoacustica, i meccanismi di propagazione del suono, le tecniche di simulazione, gli strumenti e tecniche di misura ed è comprensivo di esercitazioni pratiche di laboratorio.

L’obiettivo è quello di formare tecnici che abbiamo le principali conoscenze teoriche e pratiche di base della materia, in grado di comprendere e analizzare i fenomeni e gli effetti connessi con la propagazione del suono e la variazione delle sue caratteristiche, capaci di utilizzare le idonee tecniche progettuali e di misura finalizzate alla riduzione e controllo del rumore anche in ambito industriale e del terziario.

Ultimo aggiornamento: 01-12-2023

Conoscenze di base legate alla fisica delle oscillazioni e onde

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

Il corso è strutturato in una serie di lezioni a carattere teorico e di seminari durante i quali saranno effettuate esercitazioni pratiche

La frequenza è facoltativa, ma consigliata

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

La prova d'esame consiste in una prova orale su temi inerenti gli argomenti del corso.

La verifica mira a valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti trattati e se abbia acquisito capacità interpretativa e autonomia di giudizio in casi concreti. Lo studente dovrà inoltre dimostrare capacità espositive ed argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze all'esaminatore.

La soglia di sufficienza si riterrà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli argomenti trattati almeno nelle linee generali e abbia mostrato conoscenze applicative utili per la risoluzione di casi concreti.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, pienamente in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

26-29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24-25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21-23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18-20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: il candidato non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2023

PSICROMETRIA (1 CFU)

Miscele di aria e vapor d’acqua - Modello di Dalton – Titolo - Umidità relativa - Grado di saturazione - Temperature di rugiada e di saturazione adiabatica – Entalpia di una miscela di aria e vapor d’acqua - Diagramma psicrometrico - Principali trasformazioni psicrometriche: miscelazione di due portate, riscaldamento o raffreddamento sensibile, umidificazione e deumidificazione.

TERMOIGROMETRIA (1 CFU)

Produzione di calore metabolico e dispersioni verso l’ambiente - Scambi latenti e sensibili, per respirazione ed attraverso la superficie della pelle - Equazioni e diagrammi di benessere - Indici di comfort - Voto Medio Previsto - Percentuale Prevista di Insoddisfatti - Discomfort localizzato - Elevata differenza verticale di temperatura - Temperatura del pavimento - Correnti d'aria - Elevata asimmetria radiante - Requisiti di benessere – Valutazione del metabolismo energetico – Valutazione dell’isolamento termico dell’abbigliamento – Valutazione delle grandezze microclimatiche.

QUALITÀ DELL’ARIA (1 CFU)

Sorgenti inquinanti presenti all'interno degli ambienti ed in ambiente esterno - Principali inquinanti riscontrabili all'interno degli ambienti - Concentrazioni tipiche degli inquinanti in ambiente indoor e concentrazioni massime al fine di scongiurare problemi di salute - Requisiti di comfort e di salubrità degli ambienti confinati - Portata d'aria di ventilazione - Olf e decipol - Qualità percepita dell'aria in funzione della percentuale di insoddisfatti - Ventilazione a miscelazione ed a dislocamento - Efficienza di ventilazione - Età locale e globale dell’aria - Indice di ricambio locale e globale dell’aria - Efficienza di ricambio dell’aria - Approccio prestazionale e prescrittivo per il calcolo delle portate di ventilazione - Effetti della presenza di umidità all'interno degli edifici - Condensazione superficiale e condenzazione all'interno delle strutture - Verifica termoigrometrica delle pareti.

ILLUMINOTECNICA (1 CFU)

Caratteristiche della visione - Fattore di visibilità e coefficiente di visibilità - Grandezze fotometriche: flusso luminoso, intensità luminosa, illuminamento, luminanza, radianza - Illuminazione artificiale – Classificazione degli apparecchi illuminanti e delle lampade - Caratteristiche degli apparecchi illuminanti: solido fotometrico, curva fotometrica – Parametri caratteristici delle lampade: flusso luminoso, temperatura di colore, indice di resa cromatica, efficienza luminosa, vita utile - Progetto illuminotecnico di un ambiente – Metodo puntuale - Metodo del flusso luminoso totale - Abbagliamento - Indice unificato di abbagliamento - Illuminazione naturale - Daylight Factor - Metodo BRS per il calcolo del Daylight Factor - Fattore medio di luce diurna.

ACUSTICA (2 CFU)

Pressione acustica - Rappresentazione dei suoni nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza - Grandezze acustiche - Livelli acustici - Bande di frequenza - Audiogramma normale - Ponderazione - Acustica degli ambienti confinati - Propagazione del suono nei grandi ambienti - Campo sonoro in condizioni stazionarie - Campo sonoro in condizioni transitorie - Tempo di riverberazione - Teoria di Sabine e teoria di Eyring - Risposta all'impulso - Parametri di valutazione dell'acustica degli ambienti - Materiali fonoassorbenti: fonoassorbenti porosi, pannelli vibranti, pannelli forati risonanti assorbenti - Isolamento acustico - Potere fonoisolante - Legge della massa - Effetto di coincidenza - Potere fonoisolante di pareti composte e di pareti doppie - Indice di valutazione del potere fonoisolante - Tecniche di miglioramento delle prestazioni acustiche degli elementi strutturali.

Indice di valutazione della qualità globale di un ambiente e di un edificio.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Dispense del corso

Gaetano Alfano, Francesca Romana d’Ambrosio, Giuseppe Riccio, “La valutazione delle condizioni termoigrometriche negli ambienti di lavoro: comfort e sicurezza”. CUEN Editore.

Gino Moncada Lo Giudice, Andrea De Lieto Vollaro, "Illuminotecnica". Masson Editore.

Gino Moncada Lo Giudice, "Acustica", Masson.

AA.VV., Ergonomia ed Ambiente. Progettare per i cinque sensi, a cura di Marco Beccali, Maristella Gussoni, Francesca Tosi. Edizioni “Il sole 24 ore”.

Mauro Felli, "Lezioni di fisica tecnica, Volume Terzo: Acustica, Tecnica dell'Illuminazione". Morlacchi editore.

Federico M. Butera, "Architettura e ambiente". ETAS Libri.

Livio De Santoli, Gianvincenzo Fracastoro, "La qualità dell'aria negli ambienti interni". Edizioni AICARR

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze dei problemi fisici e delle tecnologie necessarie per l’analisi delle condizioni di comfort all’interno degli ambienti confinati, relativamente agli aspetti termoigrometrico, di qualità dell’aria ed illuminotecnico, e di minimizzare i conseguenti impatti ambientali.

Quale obiettivo ci si prefigge di consentire agli studenti l’acquisizione di conoscenze specifiche: sulle relazioni intercorrenti all’interno degli edifici tra microclima indoor e sensazione termica degli occupanti, sui requisiti di ventilazione volti a garantire una opportuna qualità dell’aria all’interno degli ambienti, sui requisiti illuminotecnici da mantenere negli ambienti di vita e di lavoro, sulla valutazione della qualità acustica degli ambienti.

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per intervenire con specifica competenza nel trattare problemi di controllo ambientale degli ambienti indoor.

Ultimo aggiornamento: 04-08-2023

Per una efficace fruizione dei contenuti delle lezioni è opportuno che lo studente possegga conoscenze di base di trasmissione del calore.

Non sono previste propedeuticità.

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Il corso viene erogato in 3 moduli settimanali di 2 ore ciascuno per un totale di 48 ore; esso include lezioni frontali ed esercitazioni in aula o di laboratorio.

Ultimo aggiornamento: 04-08-2023

Ultimo aggiornamento: 13-09-2023

Il raggiungimento degli obiettivi formativi specifici previsti sarà accertato tramite una prova orale che verterà su temi inerenti gli argomenti del corso.

La verifica mira a valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti trattati e se abbia acquisito capacità interpretativa e autonomia di giudizio in casi concreti. Lo studente dovrà inoltre dimostrare capacità espositive ed argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze all'esaminatore.

La soglia di sufficienza si riterrà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli argomenti trattati almeno nelle linee generali e abbia mostrato conoscenze applicative utili per la risoluzione di casi concreti.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 04-08-2023

Obiettivo 3: Salute e benessere

Obiettivo 4: Istruzione di qualità

Obiettivo 12: Consumo e produzione responsabili

Obiettivo 13: Lotta contro il cambiamento climatico

Ultimo aggiornamento: 14-09-2023