Valutazione del rumore irradiato negli edifici esposti a vibrazioni di origine ferroviaria = Evaluation of radiated noise in buildings exposed to vibrations of railway

Tra i molti aspetti da considerare quando ci si trova a progettare nuove linee ferroviarie in prossimità di edifici, o viceversa, c’è l'effetto delle vibrazioni indotte dal passaggio dei treni. Questi, infatti, inducono delle vibrazioni nel terreno che si propagano fino alle fondazioni della struttura, la quale, se non ben isolata, inizia ad oscillare e con lei gli elementi che contiene fino a generare livelli di vibrazione che potrebbero essere fastidiosi per gli occupanti, se dovessero superare determinate soglie. Tuttavia, questo non è l'unico problema che può insorgere. Le pareti dei locali, infatti, poste in vibrazione, interagiscono con l'aria, creando così un rumore chiamato irradiato. Gli ingegneri solitamente utilizzano delle formule analitiche che consentono di stimare il livello di pressione sonora rigenerato sotto l'effetto delle vibrazioni imposte sulle superfici irradianti, ma con alcuni limiti che non consentono di tenere conto di tutti gli aspetti fondamentali del fenomeno, come ad esempio la diversa natura dei materiali che racchiudono lo spazio investigato, il loro comportamento dissipativo e soprattutto il comportamento modale del volume d'aria. Per superare queste limitazioni, si vuole utilizzare la modellazione agli elementi finiti e nello specifico si è scelto il software ANSYS Mechanical. Questo tipo di approccio, per l’appunto, permette di tenere conto la vera natura dei materiali, pertanto non solo le loro caratteristiche meccaniche ma anche le proprietà di smorzamento isteretico e di assorbimento acustico, nonché la risposta vibrazionale d’insieme della struttura. Inoltre, è possibile adattare le dimensioni del modello in modo che siano più fedeli allo spazio investigato, che si tratti di un'abitazione o di un ufficio. Inserendo un volume di fluido all'interno di una struttura così riprodotta, se ne può valutare la risposta acustica. Vengono calcolate, quindi, le funzioni di risposta in frequenza eccitazione ¿ pressione, in modo da poter valutare i livelli di rumore irradiato all'interno di una stanza per diversi spettri di velocità vibratoria. Diversi confronti con delle misure sperimentali sono stati messi in pratica e confermano che la valutazione così realizzata del rumore irradiato è coerente e realistica, tenendo conto dei limiti di un modello agli elementi finiti in termini di riproduzione fedele della realtà. In conclusione, questo metodo consente di migliorare le stime degli approcci attualmente utilizzati, che consentono solo di svolgere un primo calcolo approssimativo dei livelli sonori mediamente irradiati.