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prevedere suoni e vibrazioni in bassa
frequenza”, spiega Løvholt. “Possiamo
utilizzarlo per progettare e testare mi-
sure di attenuazione come la struttura
laminare delle finestre o l’aumento di
rigidezza delle pareti, se una parete o
una finestra simuove dimeno, il suono
si propaga in misura inferiore. In ag-
giunta, il modello ci mostra l’influenza
che i piccoli dettagli possono avere sul
sistema; per esempio, la connessione
tra i perni e il cartongesso può ridurre
l’effetto di una contromisura, perché in
realtà viene ridotta la rigidità comples-
siva della struttura”.
Per il team, il passaggio successivo
sarà quello di effettuare test sul cam-
po, a grandezza naturale, su una casa
reale in un’area della Norvegia che è
esposta al rumore degli aeroplani.
Nel frattempo, il gruppo continuerà
a usare e sviluppare il modello. “Non
abbiamo mai raggiunto un tale livello
di concordanza con i test sperimentali
prima e tutto è dovuto a come siamo
riusciti a modellare i diversi elementi
strutturali in Comsol Multiphysics”,
conclude Løvholt. “Il modello ci con-
sente di prendere decisioni e indivi-
duare contromisure. Questo è molto
più economico e rapido dei test fisici.
Il modello potrebbe poi essere am-
pliato per simulare la propagazione
del suono e le vibrazioni nell’intero
edificio”.
pressione sonora sono le principali
variabili misurate e i risultati mostrano
correlazioni molto strette con il model-
lo realizzato in Comsol Multiphysics.
“La risposta della parete reale è molto
chiara e il modello la replica quasi
alla perfezione. Questo è l’aspetto più
straordinario”. Il modellomostra che la
trasmissione di un suono in un edificio
viene governata dal modo in cui le
onde a bassa frequenza interagiscono
con i modi fondamentali di vibrazio-
ne dei componenti dell’edificio, con
le dimensioni della stanza e con la
maniera in cui l’aria fuoriesce dall’in-
volucro dell’edificio. Le vibrazioni dei
soffitti e delle pareti sembrano essere
la principale sorgente di suoni a bassa
frequenza in ambienti chiusi, mentre le
vibrazioni del pavimento sono provo-
cate dalla pressione sonora all’interno
della stanza.
Economico e rapido dei test fisici
“Ora abbiamo uno strumento per
in acciaio, le cavità e i perni nelle pareti,
le finestre, la lamina di compensato e
il cartongesso. “Ogni elemento ha una
risonanza che dipende dalla lunghez-
za d’onda e dalla distribuzione della
pressione. Per esempio, nella stanza
dell’altoparlante c’è una pressione ele-
vata e nella stanza del microfono una
pressione inferiore, mentre la risonan-
za di una parete dipenderà dalla sua
lunghezza, dal suo spessore e dalla
rigidità”, spiega Løvholt.
Il team ha dovuto anche individuare
le risonanze combinate che si creano
quando due componenti sono colle-
gati tra loro, come due travi inchio-
date insieme. “Il vantaggio di Comsol
Multiphysics è che ci permette di
inserire tutti i parametri che abbiamo
bisogno di monitorare. In particolare,
ci consente di accoppiare le fisiche,
perciò possiamo, per esempio, con-
siderare l’interazione tra i fenomeni
acustici prodotti da un suono all’aria
aperta e le dinamiche strutturali di un
ambiente chiuso.
L’accoppiamento funziona in modo
bidirezionale perciò possiamo iden-
tificare la retroazione. Questo ac-
coppiamento è fondamentale per la
nostra analisi, perché le onde sonore
possono generare un’ampia gamma
di risonanze diverse. Il modello ci
consente realmente di riconoscerle”.
I tecnici di NGI hanno poi verifica-
to la propria simulazione provando
in laboratorio onde sonore a bassa
frequenza trasmesse attraverso una
costruzione in legno reale, costituita
da due stanze. Løvholt spiega che il
movimento della parete e il livello di
A sinistra: pressione sonora simulata in laboratorio, con due stanze divise da un muro. A destra: simu-
lazione di un suono a bassa frequenza che ha origine all’esterno.
Il modello fissa con precisione la posizione delle risonanze e il loro livello entro pochi decibel.
progettare
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