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UNITA' DI RICERCA
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Bibliografia
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Programma di ricerca
L'acustica dei luoghi di cultoUniversità di riferimento
Università degli Studi di PAVIA - INGEGNERIA IDRAULICA ED AMBIENTALE - PAVIA(PV)Responsabile dell'Unità di ricerca
Paola RICCIARDIDescrizione
Le finalità di questa unità di ricerca potrebbero essere così sintetizzate:· Collaborazione con le altre unità di ricerca per la definizione di un protocollo di misura comune;
· Sulla base della geometria interna e delle particolarità dell'ambiente, ricerca di punti significativi nei quali effettuare misure di verifica dell'acustica, senza dover eseguire campagne di misura che prevedano indagini, come quelle precedentemente svolte dall'unità di Pavia, con un numero di punti di misura molto ampio ed una estesa mole di dati da elaborare;
· Possibilità di previsione del campo sonoro in chiese di varia forma interna con un solo programma, frutto del Round Robin Test tra i tre software disponibili dalle diverse unità, in relazione ad alcune indicazioni precise sugli elementi indispensabili per una buona modellizzazione;
· Validazione di modelli matematici che possano prevedere effetti locali di variazione del tempo di riverberazione (camere accoppiate, risuonatori, vasi acustici);
· Possibilità di intervento per migliorare la distribuzione del suono con mezzi relativamente poco invasivi.
In dettaglio i compiti dell'unità operativa possono essere così schematizzati:
FASE I : Definizione di un protocollo di misura per le chiese ed aggiornamento campagna di misura
Definizione di un comune protocollo di misura e rilevazione delle caratteristiche acustiche specifico per gli edifici di culto, da concordare con le unità di ricerca di Bari e Venezia e da proporre alla comunità scientifica internazionale. La valutazione degli effetti legati alla complessità geometrica può condurre all'individuazione della necessità di misure in posizioni particolari (presenza di due o più ambienti adiacenti, elementi diffusivi od ostacoli alla propagazione del suono, articolazione e orientamento delle superfici, concentrazione sonora dovuta a superfici convesse) e quindi si può realizzare l'ottimizzazione della distribuzione dei punti di misura, per le successive campagne di misura.
Raffronto fra la metodologia proposta dal protocollo di misura e quella adottata dall'Unità di Pavia nelle rilevazioni delle chiese già effettuate [14, 15, 16, 17]. Acquisizione della nuova strumentazione per rispettare il protocollo di misura. Eventuale aggiornamento/integrazione delle rilevazioni con nuove misurazioni in loco. Stretta collaborazione con le altre unità al fine di concordare l'eventuale campagna di misura su chiese aventi caratteristiche geometriche non ancora rilevate o con tipologie di arredo e quindi di assorbimento differenti, in base alla collocazione geografica in modo da ottimizzare le risorse disponibili. Verifica eventuale di alcune misure già fatte nelle chiese, di approfondimento degli effetti riscontrati (concentrazione sonora x cupole o riduzione del tempo di riverberazione per effetto di camere accoppiate, etc) con possibile modifica del posizionamento della sorgente.
FASE II : Implementazione di modelli di simulazione acustica
Ampliamento della simulazione con Ramsete degli ambienti, già iniziata all'interno del Prin 03, ricreando le condizioni interne con maggiore o minore accuratezza e verificando a che livello ci si può fermare per avere in ogni caso risultati affidabili, ossia aventi una bassa differenza mediana tra valori simulati e misurati . Correzione dei dati di input del software utilizzato, sulla base dei rilievi sperimentali effettuati dall'unità di Venezia, per ottenere un'analisi previsionale particolareggiata della distribuzione spaziale dei parametri acustici considerati.
Round Robin Test utilizzando un unico modello tridimensionale in autocad di una chiesa – prototipo, effettuato dall'unità di Pavia, ed utilizzando i tre software previsionali a disposizione, a Pavia RAMSETE, a Bari CATT ACOUSTICS, a Venezia ODEON. Individuazione del modello di simulazione più affidabile per gli edifici oggetto di indagine. Approfondimento e definizione del metodo iterativo (vedi descrizione nel programma dell'unità di Venezia) in collaborazione con le unità di Venezia e Bari.
FASE III: Studio degli effetti della geometria sulla distribuzione spaziale dei parametri acustici
In questa ed ultima fase vengono analizzati i risultati delle fasi precedenti finalizzando il tutto allo studio degli effetti della geometria sulla distribuzione dei parametri acustici. L'obiettivo è quello di giungere ad una modellizzazione matematica che correli il parametro acustico, (non unicamente il tempo di riverberazione, ma anche chiarezza, definizione etc.), con il parametro geometrico in maniera più affidabile rispetto ai modelli semiempirici presenti in letteratura [15, 20, 21, 9, 10]. Pertanto sarà necessaria un'individuazione dei diversi e possibili parametri geometrici attraverso la caratterizzazione degli ambienti in relazione alle particolarità architettoniche: archi, volte, cupole, forma delle colonne, dimensioni e rapporti tra dimensioni, posizione reciproca altare-auditorio etc. Valutazione degli effetti legati alla complessità geometrica (presenza di due o più ambienti adiacenti, elementi diffusivi od ostacoli alla propagazione del suono, articolazione e orientamento delle superfici, concentrazione sonora dovuta a superfici convesse) ed alle particolarità geometriche e artistiche dell'ambiente (stucchi, volte, capitelli, e tutte le superfici variamente movimentate) correlati con lo stile architettonico dell'epoca di costruzione. Verifica della validità delle ipotesi di propagazione ottica-geometrica con quelle di diffusione sabiniana dell'onda sonora in funzione della complessità geometrica dell'ambiente.
Sintesi dei risultati e verifica della possibilità e di valutare (con modelli di calcolo ed anche con correlazioni ricavate dai dati sperimentali) i parametri acustici significativi per la conoscenza della qualità acustica delle chiese; individuazione delle condizioni al contorno necessarie per tale tipo di indagine, in funzione dell'ambiente, e degli altri parametri che sono risultati più significativi nel corso della ricerca.
