Il comfort acustico è definito come la condizione psicofisica per cui un individuo si trova in condizione di benessere in relazione alle attività svolte mentre si trova immerso in un campo sonoro. La valutazione rimane soggettiva e legata ad esperienze e sensibilità personali, tuttavia, è possibile determinare la qualità acustica attraverso alcuni indici ai quali corrispondono determinati giudizi soggettivi.
Ci sono molti parametri da considerare per poter parlare di acustica degli ambienti. Tralasciando gli aspetti troppo tecnici e la qualità dell’ascolto possiamo dire che il benessere acustico va ad ampliare i concetti di silenzio e assenza dei rumori. Questi concetti non vanno confusi infatti la totale assenza di rumore, quella che ad esempio si crea nelle camere anecoiche, che può provocare anche sensazione di disagio in soggetti non abituati, ben lontana da una situazione di benessere.
Possiamo quindi dire che il comfort acustico è sicuramente legato alla rumorosità di un ambiente ma questo non è l’unico parametro da valutare. È necessario tenere in conto anche dello spettro sonoro, sia perché l’orecchio umano ha una diversa sensibilità spettrale sia per diversi fenomeni di risonanza e vibrazione che possono ridurre il comfort.
Negli ambienti dove è importante la parola bisogna garantire l’assenza del disturbo e una buona recezione che permettono di capire correttamente tutte le parole pronunciate dall’interlocutore. L’assenza dei disturbi fa riferimento alla possibilità di evitare sorgenti di rumore che possano mascherare il suono prodotto dalle parole. La buona recezione invece fa riferimento alla percezione ottimale delle onde sonore mantenendo una giusta composizione in frequenza ed evitando sfasamenti temporali che possono causare riverbero.
In Italia, il documento normativo che fa riferimento ai requisiti acustici degli edifici è il DPCM 5-12-1997 che specifica le prescrizioni per l’isolamento ai rumori esterni. Tuttavia, questo documento non tiene conto della percezione del disturbo e quindi i valori limite che in alcune situazioni potranno sembrare adeguati in altre saranno insufficienti. Si pensi ad esempio ad un ufficio molto rumoroso in cui c’è un’alta pressione sonora e, a finestre chiuse, non si percepirà il rumore del traffico. Discorso diverso per una camera da letto silenziosa in cui si potrà udire anche una sorgente disturbante di intensità molto inferiore.
Il decreto invece prende in considerazione un altro aspetto importante ovvero quello che le persone sono anche sorgenti di rumore. Tenendo conto di questo un’abitazione acusticamente confortevole deve anche dare la possibilità a chi ci vive di fare del rumore senza disturbare i vicini. Infatti, tutte le unità immobiliari sono considerati sia ambienti riceventi che emittenti di rumore.
Al rumore prodotto dalle persone si aggiunge anche quello di impianti mal regolati o progettati in modo errato tra i quali troviamo impianti per la ventilazione meccanica controllata, scarichi per le acque reflue, valvole termostatiche che fischiano e diverse condutture.
Inoltre, la legge 447/1995 regola l’inquinamento acustico definendolo come: ” introduzione di rumore nell’ambiente abitativo o nell’ambiente esterno tale da provocare fastidio o disturbo al riposo ed alle attività umane, pericolo per la salute umana, deterioramento degli ecosistemi, dei beni materiali, dei monumenti, dell’ambiente abitativo o dell’ambiente esterno o tale da interferire con le legittime fruizioni degli ambienti stessi ”.
L’udito è il senso che si occupare di rilevare i suoni dell’ambiente esterno e trasmetterli al cervello il quale permette di elaborarli. L’apparato uditivo è formato da una parte periferica e una centrale che si occupa della trasduzione. È diviso fondamentalmente in tre zone: orecchio esterno, orecchio medio e orecchio interno. L’orecchio esterno si occupa di raccogliere le onde sonore attraverso il padiglione auricolare convogliandole nel canale uditivo. Le onde di pressione arrivano al timpano e attraverso una catena di tre ossicini, staffa, incudine e martello, vengono trasmesse ad una membrana. La vibrazione di questa membrana metterà in vibrazione le strutture dell’orecchio interno.
L’orecchio interno è costituito dalla coclea e dai canali cocleari. La parte più importante, per la percezione acustica, è la membrana basilare con le cellule cigliate che si occupano della trasduzione del suono. In particolare, troviamo un avvolgimento per circa 2,5 giri che, se disteso, riflette una rappresentazione tonotopica. Ovvero la parte di membrana che sarà messa in vibrazione ha una corrispondenza univoca con la frequenza sonora in modo da codificarla. Un suono a basse frequenze metterà in vibrazione porzioni più vicine all’apice mentre un suono in alte frequenze metterà in vibrazione zone più vicine alla base cocleare.
Il movimento delle cellule ciliate provoca variazione del potenziale delle cellule che a sua volta induce un rilascio di neurotrasmettitore captato dalle cellule del nervo acustico che hanno corpi cellulari nel ganglio spirale che si trova nella parte centrale della coclea. Lo stimolo elettrico, contente l’informazione sonora, procede per diverse tappe di elaborazione fino ad arrivare alle strutture cerebrali superiori dove viene elaborato originando la percezione sonora che ci restituisce parole, suoni, musica e rumori.
Suoni di diverse frequenze stimoleranno gruppi distinti di cellule nervose, tanto più sarà intenso il suono tanto sarà maggiore l’ampiezza di oscillazione della membrana basilare tanto saranno maggiore il numero di cellule delle porzioni adiacenti che si andranno a muovere. Un suono molto intenso produrrà localmente delle vibrazioni con scarica massimale ma la stessa variazione interesserà anche un maggior numero di cellule adiacenti.
Parlando di onde acustiche facciamo riferimento a perturbazioni periodiche che viaggiano nei mezzi. L’onda si può caratterizzare in termini di frequenza, lunghezza d’onda e velocità. Tipicamente utilizziamo diversi parametri per esprimerne le proprietà fisiche. Tra questi troviamo l’intensità come rapporto della pressione rispetto l’area su cui incide e per la soglia dell’udibile il minimo è di 10-12 W/m2. Per misurare il livello della pressione sonora si considera l’incremento in scala logaritmica della pressione dell’aria rispetto ad una soluzione di quiete. Quindi si fa riferimento al decibel. Utilizziamo questo numero adimensionale espresso rispetto un’intensità di riferimento:
Inoltre, il suono avrà una certa composizione spettrale in cui si riflette la somma di varie armonica. Ci sono poi le diverse caratteristiche di trasmissione delle onde che dipendono dal mezzo in cui si trasmette e possono andare in contro a riflessione e diffrazione oltre che all’effetto Doppler.
Normalmente, quando si parla di suono percepito, si fa riferimento a:
L’orecchio umano percepisce dai 20 Hz fino a 20 kHz ma è interessante che la massima sensibilità è intorno a 1 kHz. La percezione dell’intensità è diversa a seconda della frequenza della sorgente e variabile da individuo a individuo e si utilizzano le curve di Fletcher-Munson per valutare la capacità uditiva tracciando le soglie di ugual intensità sonora. Il primo fattore per valutare il comfort acustico fa riferimento al concetto di livello sonoro, ovvero il livello della pressione sonora in decibel. Si definisce un livello sonoro di tollerabilità, le soglie sopportabili e la soglia sopra la quale ci sarà un danno irreversibile.
Il limite, o soglia del dolore, è definito come un’intensità di 1 W/m2. Essendoci una variazione di 12 ordini di grandezza tra la soglia dell’udibile e quella del dolore si utilizza la scala logaritmica per compattare la scala di intensità andando a definire l’intensità sonora rispetto la soglia dell’udibile come:
Si divide allora la scala sonora in diverse fasce:
Le fonti esterne di rumore sono tipicamente costituite dal traffico e dalla presenza di attività industriali. Il rumore prodotto si propaga fino a penetrare all’interno dell’edificio. Ci sono però anche fonti di rumore interne che possono causare altrettanto discomfort. Le più diffuse sono dovute agli impianti tra i quali troviamo l’impianto idraulico, la ventilazione e gli ascensori. Seguono i rumori provocati dagli elettrodomestici, dalle apparecchiature radio-televisive e rumori d’impatto causati ad esempio da persone che camminano o dalla chiusura di porte e finestre.
La strategia primaria è sicuramento il controllo delle emissioni acustiche da parte delle sorgenti interne all’edificio. Nel progettare i vari ambienti è sicuramente necessario tenere conto di quale uso si farà delle stanze e di cosa c’è all’interno dell’edifico. Per migliorare un’abitazione esistente esistono diverse soluzioni.
Per i rumori provenienti dall’esterno è possibile isolare l’ambiente con materiali appositi che, oltre a garantire un corretto isolamento termico, garantiscono un buon isolamento acustico. Si possono utilizzare doppi e tripli vetri ad alta efficienza energetica che oltre ad aiutare il comfort termico anch’essi aiutano a ridurre i rumori esterni. Un buon arredamento e la presenza di mobili e arredi imbottiti aiutano a ridurre al minimo gli echi e la riflessione sonora. In alcuni spazi, se necessario, si possono aggiunge soffitti acustici o pannelli a parete che possono aiutare a migliorare notevolmente l’acustica. Questi pannelli si trovano in diverse forme e colori che si adattano perfettamente ai design più moderni.
Rumori ad un’intensità troppo elevata o moderata ma persistenti possono provocare diversi danni all’udito. La prima tipologia di danni sono dei danni fisici che possono portare fino alla sordità. Un calo delle cellule ciliate dell’orecchio o un loro danneggiamento portano ad una riduzione della percezione uditiva. Il punto è che queste cellule non sono in grado di rigenerarsi in caso di danneggiamento che quindi può causare sordità parziale e gravi patologie.
Questo fenomeno avviene normalmente con l’età ma può essere causato anche da un’esposizione a rumori nocivi o da un trauma acustico, motivo per cui si sconsiglia di esporsi a rumori superiori agli 85 dB o di ascoltare la musica a volumi eccessivamente alti. A questo si aggiungono altri sintomi correlati come spossatezza e difficoltà nell’equilibrio. Nei casi più gravi si possono avere vertigini e stordimento, disturbi all’apparato digerente o cardiocircolatorio e formi emicranie.
Ci sono poi una serie di danni psicologici come le nevrosi che non sono altro che una conseguenza del disturbo prolungato e di un basso grado di comfort. Nel lungo termiche queste si possono presentare sotto forma di ansia e di stress eccessivo che possono portare ad alterazioni del ritmo circadiano, forte irritabilità fino a stati di angoscia profonda. È chiaro che, oltre a questi sintomi più gravi, le normali attività risentono notevolmente del grado di comfort acustico a cui siamo sottoposti.
L’esposizione ai rumori è ormai molto elevata, dal vicino al la TV a tutto volume ai lavori in strada all’alba. Oltre al fastidio di cui siamo ben consapevoli questi rumori possono inconsapevolmente danneggiare la nostra salute. Oltre al danneggiamento e alla perdita parziale dell’udito l’esposizione a rumori molto elevati può portare all’acufene. Inoltre, diversi studi correlano ai forti rumori diverse influenze sull’apparato cardiovascolare.
Un aspetto importante coinvolge anche la qualità del sonno. Rumori durante la fase di riposo possono disturbarla e portare ad un cattivo sonno. Vengono disturbate le diverse fasi del sonno e la loro sequenza. Questo altera il risveglio, la qualità percepita del sonno, la frequenza cardiaca e lo stato d’animo del giorno seguente. La persistenza di queste condizioni può portare a stress e malessere generale fino alla privazione del sonno. Ci sono poi molte evidenze che la presenza di rumori non controllabili può ridurre drasticamente le capacità nello svolgere compiti cognitivi. Aumenta la distrazione e distoglie la concentrazione dal task che stiamo svolgendo fino a rendere difficile anche la comunicazione sociale.
La perdita dell’udito causata dal rumore può essere causata sia da una singola esposizione che da esposizioni prolungate. Oltre alle attività lavorative industriali dove l’esposizione a rumori molto intensi è più probabile ci sono diverse attività ricreative che possono mettere a rischio la salute. Tra queste troviamo la musica ad alto volume, tiro al piattello e caccia, motorsport e tutte le attività dove si ha un’esposizione prolungata a suoni superiori a 85 dB. Il danno è graduale e quindi potrebbe non essere percepito fino a che non diventa molto pronunciato. Nel tempo i suoni diventano più distorti e si inizia ad avere difficoltà a capire le conversazioni. Infine si arriverà a perdere completamente l’udito nei casi più gravi.
