Acoustic and thermal properties o timber constructions: theoretical and experimenta investigation

Lightweight buildings are present worldwide and their construction trend is growing, pushed by the Kyoto protocol. They allow CO2 storage, since wood is widely used as it is renewable and environmental friendly raw material. Generally, these constructions are built within industry plants where very few waste and little energy consumption are possible and allowed. Furthermore, prefabrication often mean high quality since educated workmanship is used, as well as CE certifications are required. The production methods generally include CAD-CAM technologies, permitting new and complex architectural shape, concept, tendencies (fashion trends). The speed of assembly is an interesting point since it is possible even to obtain multi-storey buildings within prefabricated volumes. As a matter of fact, within two week, a multi-storey building could be constructed thanks to the previous high in-depth design and industrial production precision. In years many researchers try to handle with these new topics but what they found is very difficult to understand at a first view: timber structures are various. Every producer, every industrial plant, every designer presents different solutions using the same raw constructing materials and features: wood, wool, boards. Besides, multiple joints, screws, fastenings and locking are possible and every precast wall, floor or roof presents different types of junction The aim of this study is to investigate the acoustic and thermal behaviour of timber construction and to provide new predicting models able to fit precast lightweight edifices request. The work starts with an in-depth literature overview on acoustic properties these structures concluding that there is the need to investigate many aspects related to the inner comfort: 1) bare floors acoustic behaviour 2) influence of floating floors on timber horizontal partitions 3) resilient layer influence and their time-dependent performances 4) natural/recycled layer impact noise attenuation 5) windows energy performances and possible correlation 6) service equipment acoustical design using ISO 12354-5 models 7) influence of the subjective evaluation of lay people on precast building 8) low frequency noise objective evaluation inside apartment Though, for every issue, a dedicated section is present herein containing a brief introduction on the theme, a description of materials and methods used, a dissertation of the obtained results and a final discussion. All section end with dedicated conclusions and references.

Gli edifici a struttura leggera sono presenti oramai in tutto il mondo; il loro numero tende sempre di più a salire, anche grazie a quanto contenuto nel protocollo di Kyoto. Infatti, questi possono immagazzinare anidride carbonica utilizzando il legno, considerato una fonte rinnovabile e una materia prima non inquinante. Generalmente, tali costruzioni sono prefabbricate in industria dove la tendenza ad accumulare scarti è ridotta al minimo e il rifiuto permesso è esiguo. Inoltre, il metodo di produzione utilizzato comporta un’alta qualità del prodotto finito, visto che la manodopera utilizzata all’interno degli stabilimenti è formata e specializzata per il lavoro da svolgere; a valle del processo è prevista anche un’obbligatoria marcatura CE. Il metodo di produzione include molto spesso lavorazioni meccanizzate CAD-CAM che offrono la possibilità di poter produrre forme architettoniche complesse ed elaborate. La velocità di assemblaggio dell’edificio è considerata un grosso punto a favore specialmente negli edifici multipiano. Infatti, in due settimane si può assemblare un edificio composto da molti livelli, il tutto grazie ad un preventivo progetto a monte molto particolareggiato e a valle una produzione industriale di alta precisione. Negli anni i ricercatori hanno iniziato a cercare di capire questi nuovi edifici; tuttavia ad un primo approccio la difficoltà più importante che ci trova ad affrontare è quella della smisurata varietà tecnologica. Infatti, ogni produttore, ogni stabilimento, ogni progettista presenta e richiede soluzioni sempre diverse usando tuttavia sempre la stessa materia prima e tipologia costruttiva: legno, fibre, pannellature. Inoltre vengono usati agganci, fissaggi e viti sempre diversi, di diversa lunghezza, spessore e forma; quindi ogni pannello prefabbricato avrà diversi tipi di giunti che lo legano al resto della struttura. Lo scopo di questo studio è di capire il comportamento termico e acustico delle costruzioni in legno e dove possibile di colmare alcune lacune fornendo modelli previsionali che siano in grado di adattarsi a questo tipo di strutture. Quindi il presente lavoro inizia con una disamina della letteratura scientifica esistente che porta ad evidenziare le seguenti lacune che necessariamente devono essere riempiete; più precisamente serve studiare: 1) il comportamento acustico dei solai grezzi 2) l’influenza dei massetti galleggianti 3) la riduzione del rumore da calpestio apportata da materiali resilienti e le loro prestazioni nel tempo 4) il comportamento dei materiali resilienti di derivazione naturale o riciclata 5) le prestazioni delle parti trasparenti 6) la previsione del rumore degli impianti usando e adattando i modelli della norma ISO 12354-5 7) l’influenza del giudizio soggettivo delle persone che saranno gli abitanti di tali edifici abstract 2 8) la valutazione oggettiva del disturbo a bassa frequenza Quindi per ogni punto è stata scritta un’apposita sezione contenente ognuna una breve introduzione all’argomento specifico, la descrizione dei materiali e metodi utilizzati, una disamina dei risultati e una discussione degli stessi. Tutti i capitoli si chiudono con le conclusioni dedicate e la bibliografia di riferimento.