Molti settori industriali la cui attività produttiva è rivolta ad impianti di riscaldamento e condizionamento, locali termostaticamente regolati, quali magazzini frigoriferi, trasporti refrigerati, ecc., hanno da tempo affrontato e risolto molti dei problemi di fisica tecnica, in particolare quello dell’isolamento termico. L’evoluzione del concetto di “confort ambientale” la ricerca del benessere fisiologico all’interno delle abitazioni ed il progresso delle tecniche costruttive degli edifici, che solo recentemente hanno intrapreso la via dell’industrializzazione, hanno finalmente sollevato, anche in edilizia, i problemi dell’isolamento termico ed acustico. D’altra parte il costo sempre maggiore dei rifornimenti energetici ha imposto una azione di carattere legislativo che esaltasse e favorisse misure di contenimento dei consumi. In particolare il settore edilizio dovrà fare riferimento alla legge 30.4.1976 n. 373 “Norme per il contenimento del consumo energetico per usi termici negli edifici”. Com’è noto, la legge n. 373 ed i relativi regolamenti di esecuzione, limitano la potenza termica a disposizione per la climatizzazione degli ambienti, in funzione del volume complessivo dell’edificio e della località climatica interessata, una volta fissata la temperatura massima interna a 20 °C. Per soddisfare i limiti imposti è necessario, pertanto, conoscere in fase di progetto, quali siano le caratteristiche di isolamento termico reale dei componenti le chiusure esterne, sia orizzontali che verticali. Il parametro che la legge prende in considerazione, a questo proposito, è il coefficiente di trasmittanza termica (K) determinabile sperimentalmente in laboratorio. Va fatto osservare che è compito di chi opera nel campo della edilizia industrializzata, studiare attraverso una opportuna ricerca, le soluzioni che offrano il migliore “confort” relativamente alla destinazione e al costo della costruzione. Non si potrà, parlando di “confort”, dimenticare i problemi connessi all’isolamento acustico degli edifici, sia nei confronti dei rumori provenienti dall’esterno, sia per quelli che provengono dall’interno dell’edificio stesso. Sarà pertanto utile valutare opportunamente il grado di isolamento che le strutture verticali e orizzontali consentono di ottenere. Uno studio sperimentale in tal senso, permetterà di migliorare notevolmente il livello qualitativo, senza incidere sensibilmente sul costo globale della costruzione. Ciò premesso si ritiene di fare cosa utile riportando di seguito le principali prove che consentono di avere elementi utili per la progettazione più economica di edifici aventi caratteristiche di basso consumo energetico e buon “confort” ambientale.
1.1 Misura del coefficiente di trasmittanza termica
Ci si propone di valutare la quantità di calore che attraversa in un’ora la superficie unitaria (1 mq) di una parete, quando tra gli ambienti da essa separati, si è stabilita una differenza di temperatura di 1 °C, in condizioni stazionarie. Il campo di applicazione di questo metodo di prova interessa sia campioni verticali quali pareti e pannelli, sia campioni orizzontali quali coperture e tetti. È inoltre applicabile a qualsiasi componente di un edificio per il quale sia possibile riprodurre un campione abbastanza rappresentativo di dimensioni adeguate all’apparecchiatura, compresi singoli elementi costruiti come finestre e porte per i quali è necessario applicare procedure e precauzioni particolari per l’allestimento e l’esecuzione della prova stessa. Benché, come accennato, occorra di volta in volta predisporre la prova in maniera tale da “accogliere” il particolare campione in oggetto, il metodo di prova fa in ogni caso riferimento alla norma ASTM C236. Tale metodo è detto della “scatola calda protetta” hot-box o nella sua versione duale della ” camera calda calibrata”.
Per semplicità di espressione faremo riferimento al modello della camera calda con guardia. Esso prevede la realizzazione di due ambienti termoregolabili (camera calda e fredda) separati dall’elemento in prova, tra i quali viene mantenuta una differenza di temperatura costante per un periodo sufficientemente lungo da assicurare il raggiungimento delle condizioni stazionarie sia per le temperature che per il flusso termico nella zona di misura. La conoscenza dei parametri termici suddetti insieme a quelli geometrici della struttura, porterà alla determinazione dei seguenti coefficienti: Trasmittanza termica (K), Conduttanza termica (C) e, se il campione può essere considerato omogeneo, Conduttività termica (l). Riguardo al tipo di campione e soprattutto alle sue dimensioni, occorrerà fare qualche precisazione. Nel caso di pareti in muratura (blocchi in argilla espansa, lapillo, “POROTON”, cls alveolare, ecc.) il campione sarà costituito da una parete in scala reale (309×395 cm) allestita in telai, predisposti in laboratorio, nei quali avverrà l’essiccazione fino al raggiungimento di un accettabile equilibrio igrometrico.
Per elementi costruttivi leggeri quali pannelli prefabbricati, sandwich, ecc., è possibile eseguire la prova anche su campioni di dimensioni ridotte (140 x 180 cm) attribuendo il compito di anello di guardia a materiali aventi bassissima conduttività termica. Per quanto riguarda invece gli elementi costruttivi quali finestre, porte, ecc., occorrerà ogni volta “mascherare” l’elemento stesso adeguandosi alla sua forma e alle sue dimensioni.
1.2 Trasmittanza termica in situ
È possibile determinare, a titolo sperimentale e comunque con basso errore, la trasmittanza termica delle murature e/o pannellature esterne. La verifica è effettuata utilizzando una strumentazione, messa a punto dall’Istedil ed opportunamente verificata, in grado di analizzare nel tempo le temperature interne, esterne, in aria, di superficie ed il flusso termico in punti particolari della parete in esame. Il risultato di tale analisi, oltre ad evidenziare graficamente l’andamento delle grandezze monitorate, consente, con l’adozione dati di riferimento per i moti liminari, il calcolo della trasmittanza termica.
2.1 Determinazione del potere fonoisolante di parete
Ci si propone di valutare l’abbattimento acustico tra due ambienti separati da una parete che rappresenta l’unico elemento di trasmissione del suono tra gli ambienti stessi. Ciò consente di determinare le caratteristiche di isolamento acustico, ottenibile con un determinato tramezzo, indipendentemente dalla situazione degli ambienti da esso separati. Il campo di applicazione di questo metodo di prova interessa qualsiasi tipo di parete divisoria, sia essa in muratura che pre-fabbricata, sia monolitica che multistrato. Questa prova fa riferimento alla normativa ISO R140. In pratica la misura avviene tra due camere riverberanti che, nel nostro caso, hanno un volume di circa 70 mc ciascuna. Come elemento di separazione tra esse verrà posta la parete divisoria in prova che ha dimensioni di 315×302 cm. Il campo acustico viene prodotto mediante rumore bianco filtrato emesso da una sorgente posta in modo da produrre nel locale disturbante un livello di pressione acustica il più possibile uniforme, sia nel tempo che nello spazio. Segue una serie di misure, sia nella camera disturbante che in quella disturbata, che ha lo scopo di valutare in funzione della frequenza (per bande d’ottava) l’andamento del potere fonoisolante del tramezzo. L’indipendenza del risultato dalle caratteristiche proprie delle camere riverberanti adottate è ottenuta misurandone il loro tempo di riverberazione. Ciò consente di valutare il contributo dovuto alle caratteristiche ambientali, che opportunamente portato in conto, ci permette di ottenere il potere fonoisolante caratteristico del tramezzo in prova.
Infine un confronto tra la curva ricavata sperimentalmente e quella di riferimento (ISO R717), porta alla determinazione dell’indice di valutazione a 500 Hz che può essere inteso come un valore riassuntivo delle caratteristiche relative al potere fonoisolante del campione.
2.2 Livello di rumorosità provocata da calpestio
Questa prova si propone di valutare il livello di rumore che si viene a determinare in un ambiente quando, sul pavimento dell’ambiente sovrastante, viene fatta agire una macchina generatrice di calpestio normalizzato. Il campo di applicazione di questo metodo di prova interessa qualsiasi tipo di solaio, sia esso monolitico che con pavimento galleggiante. Si fa riferimento alla normativa ISO R140. Sul pavimento del solaio in esame, viene fatto agire un generatore di calpestio normalizzato. Tale generatore comprende 5 martelletti, allineati ed equivalenti, che colpiscono periodicamente il pavimento cadendo liberamente da una altezza di 4 cm. Permanendo tale situazione, viene misurato il livello sonoro (per bande d’ottava) nell’ambiente sottostante, con curva di ponderazione A (curva che segue l’andamento della sensibilità dell’orecchio umano in funzione della frequenza in un opportuno “range” di livelli sonori). Dal confronto dei valori dei livelli sonori così misurati, con la curva di riferimento (ISO R717) è possibile ricavare un indice di valutazione a 500 Hz, caratteristico del complesso pavimento-solaio in esame.
2.3 Isolamento acustico per via aerea tra ambienti (in situ)
Questa prova si propone di valutare l’effettivo isolamento acustico tra due ambienti, quando ogni elemento della costruzione concorre a determinarlo. Il campo di applicazione di questa prova interessa sia ambienti adiacenti (appartamenti sullo stesso piano), che ambienti sovrapposti, per i quali si fa l’ipotesi che la trasmissione del suono possa avvenire solo per via aerea e non attraverso le strutture come nel caso della prova di calpestio (2.2). Il metodo di prova è specificato nella norma ISO R140 e differisce dall’analogo metodo di laboratorio (2.1) per il fatto che in questo caso non si vogliono determinare le caratteristiche di un singolo elemento divisorio, bensì l’isolamento acustico complessivo, risultante da tutte le scelte costruttive: tramezzi, solai, porte, finestre, ecc. Anche in questo caso è possibile determinare, per confronto con la curva limite (ISO R717), l’indice di valutazione a 500 Hz, riassuntivo delle caratteristiche acustiche in esame.
2.4 Determinazione del tempo di riverberazione (T60)
Si tratta di determinare il tempo (sec) necessario affinché, in un determinato ambiente chiuso, il livello della pressione sonora si riduca di 60 dB, rispetto a quello che si ha nell’istante in cui la sorgente sonora ha cessato di funzionare. Il campo di applicazione di questa prova interessa tutti quegli ambienti per i quali la comprensibilità del parlato è molto importante come: auditori, sale per conferenze, sale cinematografiche, aule scolastiche, ecc.; inoltre, poiché una eccessiva riverberazione innalza il livello sonoro medio, sono interessati a questo problema anche ambienti di produzione industriale caratterizzati da elevata rumorosità. La misura diretta del tempo di riverberazione è oggi facilitata da strumenti automatici per la rilevazione dei dati (Data Logger). Nel nostro caso, dopo aver generato nell’ambiente in esame un livello di rumore sufficientemente elevato, eseguiamo mediante “data logger” una serie di letture, in rapida successione, del decadimento del livello acustico successivo allo stop della sorgente. Tali dati, inseriti in tempo reale nel computer collegato all’apparecchiatura, consentono di stabilire il preciso istante nel quale si è avuto l’abbattimento prescritto di 60 dB. Tutto ciò va ripetuto (per bande di ottava) nel campo di frequenze che interessa il parlato (125-4000 Hz).
2.5 Rilevazione del livello di rumorosità ambientale – legge 277
Con queste misure, eseguite da un tecnico competente in acustica ambientale iscritto nell’apposito albo regionale, ci si propone di determinare, sotto diverse condizioni di durata e di valutazione, il livello di rumorosità esistente in determinati ambienti. Interessa quindi tutte quelle situazioni nelle quali il rumore può rappresentare disturbo o addirittura danno fisiologico. Esempi del primo caso sono la rumorosità in ambienti domestici provocata da:
– traffico urbano
– impianti di riscaldamento e condizionamento
– servizi fissi (igienico-sanitari. ecc.).
Nel secondo caso la rumorosità in ambienti di lavoro provocata da:
– macchinari
– attività industriali ecc.
Per l’analisi del rumore in ambienti domestici si fa riferimento alla norma UNI 8199 relativa alla “misura in opera e valutazione del rumore prodotto negli ambienti dagli impianti di riscaldamento, condizionamento e ventilazione”. Tale norma consente di stabilire in funzione del tipo di rumore, della sua intensità e del livello di rumore di fondo, quali siano i limiti di accettabilità del livello sonoro, per un determinato ambiente. Nel caso di rumorosità industriale, in mancanza di normativa italiana, si fa riferimento a raccomandazioni dell’ENPI che a loro volta si allineano con le più accreditate prescrizioni internazionali. Queste prevedono la correlazione tra il massimo livello consentito e il tempo di esposizione al rumore, tale tempo dovrà essere tanto più breve, quanto più elevato è il livello di rumore.
È possibile verificare, anche in ambienti abitati, il comportamento termoigrometrico delle abitazioni allo scopo di definirne il comfort; tali rilievi si eseguono utilizzando acquisitori programmabili che monitorizzano nel tempo le variazioni di temperature, umidità relativa e temperatura operante. Tali grandezze, restituite in forma analitica e grafica, rendono possibile la loro interpretazione per la valutazione del comfort ambientale come, ad esempio, richiesto dal Quaderno 2 del CER per abitazioni che godono di particolari sovvenzioni statali.
DETERMINAZIONE DEL LIVELLO DI PRESSIONE ACUSTICA SECONDO LA DIRETTIVA CEE n. 84/532/CEE
Secondo quanto previsto dalla Direttiva CEE n. 84/532 riguardante il rumore prodotto dalle macchine da cantiere l’Istedil, con autorizzazione ministeriale, esegue le verifiche per ogni tipo di macchina soggetta a tale direttiva; ad esito positivo rilascia l’Attestato CEE, richiesto in Italia e necessario per l’esportazione e la libera circolazione in ambito Europeo. Le verifiche del livello di pressione acustica prodotto dalle macchine sono eseguite con specifiche modalità che tendono a determinare l’effettivo rumore prodotto durante il normale funzionamento della macchina stessa. Sono soggetti a tali controlli i seguenti tipi di macchine:
– Compressori d’aria
– Generatori elettrici
– Gru a torre
– Macchine movimento terra
– Martelli demolitori
– Saldatrici
– Tagliabordi
– Tosaerba.
AUTORIZZAZIONE ALL’ISTEDIL (Istituto Sperimentale per l’Edilizia S.p.A.) CON SEDE IN ROMA ED UFFICI E LABORATORI IN GUIDONIA MONTECELIO, PER IL RILASCIO DI CERTIFICAZIONE CEE
IL MINISTRO DELL’INDUSTRIA DEL COMMERCIO E DELL’ARTIGIANATO
IL MINISTRO DELLA SANITÀ
IL MINISTRO DEL LAVORO E DELLA PREVIDENZA SOCIALE
Visto l’art. 14 della legge 16 aprile 1987, n. 183, che conferisce forza di legge alle norme contenute nelle direttive della Comunità economica europea di cui all’elenco “A” allegato alla medesima legge; Visti i decreti 28 novembre 1987, numeri 586, 588, 592, 593, 594; 3 dicembre 1987, n. 598; 9 dicembre 1987, n. 587, del Ministro per il coordinamento delle politiche comunitarie di attuazione delle direttive CEE numeri 84/528, 84/529, 86/312, 79/113, 81/1051, 85/405, 84/533, 85/406, 84/534, 84/535, 85/407, 84/536, 85/408, 84/537, 85/409, 84/532, 86/295, 86/296, 84/538;
Viste le domande presentate in data 22 giugno 1988 e 8 marzo 1989 con le quali l’Istedil – Istituto sperimentale per l’edilizia S.p.A. – Guidonia Montecelio (Roma), ha chiesto di essere autorizzato a rilasciare la certificazione CEE relativa ai prodotti di cui alle direttive sopra citate;
Vista la documentazione allegate alle domande;
Considerato che il richiedente ha dimostrato di possedere i requisiti previsti in allegato I alla direttiva CEE n. 84/532;
Decretano
Art.1
L’Istedil – Istituto sperimentale per l’edilizia S.p.A., con sede legale in Roma ed uffici e laboratori in Guidonia Montecelio (Roma), è autorizzato al rilascio di certificazione CEE per i prodotti di cui alle direttive in premessa e secondo le forme, modalità e procedure in esse stabilite.
Art. 2
L’Istituto sperimentale per l’edilizia S.p.A. esercita i controlli di conformità dei prodotti al tipo certificato. L’Istituto, nei casi previsti e con le procedure e modalità indicate nelle direttive, sospende o revoca la certificazione CEE già rilasciata.
Art. 3
L’Istituto sperimentale per l’edilizia S.p.A. comunica alle amministrazioni competenti, con periodicità trimestrale, tutti i provvedimenti adottati. Il presente decreto sarà pubblicato nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana.
Roma, addì 11 dicembre 1989
CERTIFICAZIONE CE – FASCICOLI TECNICI
L’ISTEDIL è autorizzato, con notifica 0529/CEE, ad emettere certificazioni CE per le macchine secondo le Direttive CEE 89/392 e 91/368 per le seguenti categorie dell’allegato IV alla suddetta Direttiva:
A1 – A1.1 – A1.2 – A1.3 – A1.4 – A2 – A3 – A4 – A5 – A6 – A7 – A8 – A9 – A13 – A15 – A16 – B4 – B5
Allegato IV
Tipi di macchine e di componenti di sicurezza per i quali occorre applicare la procedura di cui all’articolo 8, paragrafo 2, lettere b) e e)
A Macchine
1. Seghe circolari (monolama e multilama) per la lavorazione del legno e di materie assimilate o per la lavorazione della carne e di materie assimilate o per la lavorazione della carne e di materie assimilate.
1.1. Seghe a utensile in posizione fissa nel corso della lavorazione, a tavola fissa con avanzamento manuale del pezzo o con dispositivo di trascinamento amovibile.
1.2. Seghe a utensile in posizione fissa nel corso della lavorazione, a tavola – cavalletto o carrello a movimento alternato, a spostamento manuale.
1.3. Seghe a utensile in posizione fissa nel corso della lavorazione, dotate di un dispositivo di trascinamento meccanico dei pezzi da segare a carico e/o scarico manuale.
1.4. Seghe a utensile mobile nel corso della lavorazione, a spostamento meccanico, a carico e/o scarico manuale.
2. Spianatrici a avanzamento manuale per la lavorazione del legno.
3. Piallatrici su una faccia a carico e/o scarico manuale per la lavorazione del legno.
4. Seghe a nastro, a tavola fissa o mobile, e seghe a nastro a carrello mobile, a carico e/o scarico manuale, per la lavorazione del legno e di materie assimilate o per la lavorazione della carne e di materie assimilate.
5. Macchine combinate dei tipi di cui ai punti da 1 a 4 e al punto 7 per la lavorazione del legno e di materie assimilate.
6. Tenonatrici a mandrini multipli ad avanzamento manuale per la lavorazione del legno.
7. Fresatrici ad asse verticale, ad avanzamento manuale per la lavorazione del legno e di materie assimilate.
8. Seghe a catena portatili da legno.
9. Presse, comprese le piegatrici, per la lavorazione a freddo dei metalli, a carico e/o scarico manuale, i cui elementi mobili di lavoro possono avere una corsa superiore a 6 mm e una velocità superiore a 30 mm/s.
10. Formatrici delle materie plastiche per iniezione e compressione a carico o scarico manuale.
11. Formatrici della gomma a iniezione o compressione, a carico o scarico manuale.
12. Macchine per lavori sotterranei dei seguenti tipi:
– macchine mobili su rotaia; locomotive e benne di frenatura;
– armatura semovente idraulica,
– con motore a combustione interna destinati ad equipaggiare macchine per lavori sotterranei.
13. Benne di raccolta di rifiuti domestici a carico manuale dotate di un meccanismo di compressione.
14. Dispositivi di protezione e alberi cardanici di trasmissione amovibili descritti al punto 3.4.7.
15. Ponti elevatori per veicoli.
16. Apparecchi per il sollevamento di persone con un rischio di caduta verticale superiore a 3 metri.
17. Macchine per la fabbricazione di articoli pirotecnici.
B. Componenti di sicurezza.
1. Dispositivi elettrosensibili progettati per il rilevamento delle persone (barriere immateriali, tappeti sensibili, rilevatori elettromagnetici).
2. Blocchi logici con funzioni di sicurezza per dispositivo di comando che richiedono l’uso delle due mani.
3. Schemi mobili automatici per la protezione delle macchine di cui al punto A 9, 10 e 11.
4. Strutture di protezione contro il rischio di capovolgimento (ROPS).
5. Strutture di protezione contro il rischio di cadute di oggetti (FOPS).
Oltre a questo l’Istituto fornisce un supporto di assistenza tecnica per l’analisi dei rischi necessaria al fine di redigere il fascicolo tecnico e la successiva dichiarazione di conformità CE.
CERTIFICAZIONE CEE – PROVA ROPS
L’Istituto è autorizzato all’esecuzione delle verifiche di resistenza delle cabine montate su macchine operatrici; le cabine vengono sottoposte ai carichi orizzontali e verticali previsti al fine di garantire la sicurezza dell’operatore nelle condizioni di pericolo simulate che tendono a deformare la geometria della cabina.
Il DLG (i.e. omino di prova – in poliuretano!) non deve venire a contatto con la struttura deformata della cabina sottoposta ai carichi indicati dalla direttiva in funzione della massa della macchina operatrice.
CERTIFICAZIONE CEE – PROVA FOPS
In questo caso il carico è costituito da una massa cilindrica di circa 250 Kg che cade con una energia di 1000 J sul tetto della cabina; questo deve resistere all’urto in modo che la sua deformazione non venga a contatto con il DLG predisposto.
1.1 Misura del coefficiente di trasmittanza termica
1.2 Trasmittanza termica in situ
2.1 Determinazione del potere fonoisolante di parete
2.2 Livello di rumorosità provocata da calpestio
2.3 Isolamento acustico per via aerea tra ambienti (in sita)
2.4 Determinazione del tempo di riverberazione (T60)
2.5 Rilevazione del livello di rumorosità ambientale – legge 277
DETERMINAZIONE DEL LIVELLO DI PRESSIONE ACUSTICA SECONDO LA DIRETTIVA CEE n. 84/532/CEE
CERTIFICAZIONE CE – FASCICOLI TECNICI
CERTIFICAZIONE CEE – PROVA ROPS