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LA PROGETTAZIONE ACUSTICA DEGLI SPAZI PUBBLICI
Sergio Luzzi, Lucia Busa, Sara Recenti
VIE EN.RO.SE. Ingegneria Srl - Firenze
1. Introduzione
La progettazione architettonica di uno spazio pubblico, sia esso un museo, un
ristorante o uno spazio commerciale, è una disciplina complessa, inquadrata in un
ambito multi-sensoriale di cui si devono conoscere sia i canoni estetici, affinché lo
spazio sia attraente, che i concetti di funzionalità affinché l’esperienza in esso sia in
grado di coinvolgere i cinque sensi del fruitore. All’interno di questo ampio spettro
che costituisce la consapevolezza spaziale, il controllo del suono riveste un ruolo di
primaria importanza. Una progettazione “illuminata” non si limita a lavorare al
miglioramento dello spazio acustico ma è tesa a creare un dialogo tra il suono e lo
spazio che lo ospita. In questa ottica le varie discipline specialistiche che definiscono
il progetto di uno spazio (acustica, illuminotecnica, termotecnica, ecc.) non sono
ritenute problematiche da risolvere successivamente quanto opportunità di
caratterizzazione del progetto stesso se affrontate fin dalle sue prime fasi.
2. L’integrazione del progetto architettonico e acustico
Il ruolo del progettista acustico all’interno del team di progettazione è
importante fin dalle prime fasi di definizione del concept che delinea l’idea
progettuale. In questo paragrafo si riportano alcuni esempi di vera e propria
integrazione fra progettazione acustica e architettonica, secondo l’approccio che
caratterizza l’attività dello studio Ab Rogers Design e la collaborazione tra gli autori
di questa memoria. In tutti gli studi di caso di questo e del paragrafo seguente i
parametri della room acoustics hanno avuto piena dignità considerando il suono,
l’acustica attiva e passiva, come cifra della progettazione.
2.1 Ristoranti
La catena di ristoranti Little Chef, conta molti punti vendita nel Regno Unito, spesso
dislocati lungo gli assi stradali e autostradali, è stata interamente ridisegnata in pochi
mesi e con budget limitato, in risposta ad una sfida in tal senso, lanciata da Heston
Blumenthal e Channel 4.
I ristoranti di questa catena presentavano vari problemi, fra i quali l’igiene e un clima
acustico particolarmente sgradevole. Nonostante la ristrettezza di budget e tempi
che ha previsto l’impiego di prodotti standard, l’idea è stata quella di utilizzare il
suono per creare un ambiente accogliente e coinvolgente, non limitando le verifiche
acustiche al solo controllo della riverberazione acustica.
L’insieme degli elementi progettuali, compresi quelli di arredo sonoro e
multisensoriale, veri e propri inviti per i frequentatori dei servizi a pensare al cibo
hanno colto nel segno. I risultati sono stati straordinari, aumentando gli incassi del
ristorante del 274% nei mesi successivi alla ristrutturazione.
1
2.2 Musei e Mostre temporanee
Il ruolo dell’acustica all'interno di ambienti museali è un problema affascinante. Lo
spazio deve essere ugualmente piacevole per i gruppi di turisti o visitatori parlanti,
come lo è per coloro che vogliono tranquilla contemplazione. A questo si unisce la
necessità di poter gestire suoni e rumore, tipici delle esposizioni con contenuti
audio.
Sempre più spesso il pubblico si aspetta un maggiore livello di interazione audiovisiva nei musei e nelle mostre temporanee. Si tenga presente la varietà dei visitatori
(insegnanti e studenti, turisti, esperti delle opere in mostra) che si muovono e
fruiscono dell’opera con ritmi e metodi di osservazione diversi e personali, in
contesti dove l’esperienza di fruizione può essere facilmente rovinata dall'intrusione
di suoni indesiderati o inappropriati.
È necessario in questo caso inserire negli ambienti molti e diversi sistemi aventi
caratteristiche passive capaci di assorbire, riflettere, deflettere e canalizzare il suono,
in modo custom, adattabile alle esigenze particolari di esibizioni permanenti che
temporanee. Allo stesso tempo si devono considerare nel progetto dispositivi di
correzione attiva dei soundscapes, quali ad esempio diffusori locali e direttivi capaci
di riprodurre e inserire nello scenario acustico delle sale e delle aree museali suoni
ambientali puntuali o diffusi e paesaggi sonori composti, per creare soluzioni su
misura legate ai contenuti di ascolto attivo, di background, di informazione che si
vogliono proporre al visitatore. Tra i principali interventi di tipo museale ispirati da
questa metodica progettuale ricordiamo la Tate Modern Concourse and Under 5’s
Exhibition a Londra, per l’ACMI Screenworlds di Melbourne, l’RSHP Dalla Casa alla
Città al Centro Pompidou di Parigi e i 50 anni di James Bond Style, per il Barbican
Centre di Londra.
Spazi commerciali
All'interno degli spazi commerciali il suono può svolgere un ruolo straordinario, in
positivo e in negativo, suscitando e stimolando modelli di comportamento, oltre che
interesse e sorpresa.
Negli ultimi anni si è assistito all’inserimento di un sottofondo musicale ad alto
volume con brani di musica da discoteca all’interno dei negozi di abbigliamento
destinati ad adolescenti e giovani. L’obiettivo, realizzato con successo, è quello di
incrementare le vendite attraverso l’attivazione di meccanismi psicoacustici e
messaggi subliminali che dovrebbero essere controllati, non fosse altro che per
limitare l’esposizione al rischio rumore a cui sono sottoposti gli addetti e i clienti. Lo
stesso accade anche in altre tipologie di spazi commerciali, anche se in modo meno
evidente e dannoso.
Si riportano nei paragrafi seguenti alcuni esempi di progettazione integrata
finalizzata a consentire una fruizione multisensoriale degli spazi interni.
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3. Pizza Express di Richmond
Nell’ambito delle esperienze di progettazione acustica degli spazi aperti al
pubblico, le pizzerie presentano particolari criticità dovute soprattutto alla elevata
riverberazione sonora che generalmente determina condizioni di discomfort
acustico. Gli autori hanno sviluppato una metodologia di progettazione della
correzione del clima acustico interno a tali esercizi, ispirata dall’applicazione dei
principi del soundscape design ai diversi aspetti della progettazione (architettura,
layout, arredi).
Il caso studio in oggetto riguarda la ristrutturazione di un ristorante di Richmond
(dintorni di Londra) appartenente alla catena Pizza Express. Nel ristorante di
Richmond, utilizzato come concept site per studiare e testare le soluzioni da
mutuare nelle altre pizzerie, l’acustica è stata uno dei temi principali ed è stata
integrata con le altre discipline fin dalle prime fasi del progetto. Questo ristorante
era stato pesantemente criticato dagli utenti, oltre che dai media britannici e
definito uno dei ristoranti più rumorosi della zona, a causa principalmente della
varietà di materiali riflettenti utilizzati nell’arredamento (marmo, ardesia e
piastrelle).
Il principale obiettivo del progetto acustico è stato quello di creare un ambiente
differenziato nella fruizione, senza suddividere fisicamente gli spazi, e di renderlo
acusticamente confortevole per le diverse tipologie di fruitori, attraverso la
creazione di soluzioni differenti in grado di garantire per ciascuna zona caratteristica
del locale una resa acustica diversa: pannelli fonoassorbenti sospesi al soffitto, alcuni
dei quali resi attivi attraverso l’inserimento di altoparlanti, elementi sospesi (Dome)
a copertura di alcuni tavoli che ricreano un microcosmo sonoro, specchi sospesi con
rivestimento posteriore fonoassorbente, ecc. Tutte le soluzioni acustiche sono state
progettate inoltre nell’ottica di rendere l’ambiente innovativo ed esteticamente
accattivante.
Il ristorante Pizza Express di Richmond (Londra) nella condizione ante-operam si
presentava così come mostrato nella figura 1. Il progetto ha previsto la collocazione
di 190 coperti destinati ad accogliere gruppi di avventori diversi per numero e per
età, con particolare attenzione verso le famiglie.
Figura 1 – Vedute dell’interno del locale in esame nella sua configurazione ante-operam
3
Al fine di caratterizzare acusticamente il locale sono state fatte misure di tempo
di riverbero durante la fase di cantierizzazione dello stesso con la tecnica del rumore
impulsivo. I risultati di tali misurazioni, opportunamente incrementati per tenere
conto della presenza di materiali di costruzione al momento delle misure, sono stati
poi utilizzati per tarare il modello tridimensionale di progetto (Fig. 2).
S01-P01
REVERBERAT ION T IME
S01-P02
2.5
S01-P03
S02-P04
Reverberation time (s)
2
S02-P05
S02-P06
1.5
S03-P07
1
S03-P08
S03-O09
0.5
S04-P10
S04-P11
Frequancy
40
00
25
00
16
00
10
00
63
0
40
0
25
0
16
0
10
0
0
TR ROOM
Increased
TR ROOM
Figura 2 – Risultati delle misure di tempo di riverbero nella configurazione ante-operam
Una fase importante di questo lavoro ha riguardato lo studio e lo sviluppo di un
elemento sospeso attivo (dome) da collocare a copertura di alcuni tavoli al fine di
ricreare in corrispondenza di questi un microcosmo sonoro differenziato,
denominato booth.
La funzione dei dome all’interno dello spazio-pizzeria è quella di confinare i suoni
antropici e la musica del gruppo di avventori che occupano il booth allo spazio
acustico del booth stesso, riducendo al minimo il contributo di questi suoni al
rumore di fondo e, di conseguenza, il rumore di fondo stesso che, a sua volta, porta
contributo di suono indesiderato agli avventori situati nei booth o all’esterno di essi
nelle aree “aperte” della pizzeria.
Ciascun dome è dotato di un altoparlante direttivo posizionato, insieme al
sistema di illuminazione, nella parte centrale del rivestimento interno, che può
essere utilizzato per riprodurre musica di sottofondo oppure musica scelta dal
cliente attraverso il collegamento del proprio lettore mp3. Sono stati fatti studi sulla
forma e sui materiali di rivestimento del dome attraverso costruzioni geometriche
dei raggi e simulazioni acustiche con il software Ramsete (Fig. 3 e 4) ed, infine, sono
state fatte misure acustiche su un prototipo al fine di verificare che la distribuzione
dei livelli sonori in corrispondenza dell’attivazione dell’altoparlante (rumore rosa)
fosse omogenea su tutte le sedute (Fig. 5).
SPHERE AND PARABOLA
SPHERE
Sound waves
are uniformly
reflected only on
the area under
the DOME
Reflected sound
waves create a
focal point of
sound on the
table (possible
shift of the
image of source
and more
reflections off
the DOME area)
Figura 3 – Studio geometrico ed analitico condotto sul DOME (sorgente: altoparlante)
4
SPHERE
SPHERE AND PARABOLA
Most of the 1st and
2nd reflected
sound waves goes
outside the area
under the DOME
Most of the 1° and 2°
reflected sound
waves hits the area
under the DOME
Figura 4 – Studio geometrico ed analitico condotto sul DOME (sorgente: voce umana)
Figura 5 – Misure acustiche effettuate in corrispondenza delle sedute sotto il DOME
A partire dal modello calibrato, con l’ausilio del software Ramsete, è stato
possibile valutare differenti ipotesi progettuali. La configurazione ottimale di
progetto è risultata quella caratterizzata dai seguenti elementi (Fig. 6):
- n. 80 pannelli fonoassorbenti circolari sospesi al soffitto Armostrong
Canopy, di diametro 120 cm e spessore 2.2 cm (in 30 dei quali sono stati
installati dei piccoli altoparlanti non direttivi per la riproduzione di musica
di sottofondo);
- n. 15 specchi sospesi al soffitto di diametro 80 cm rivestiti sul lato
superiore con materiale fonoassorbente (Echopanel spessore 1.2 cm);
- n. 15 specchi sospesi al soffitto di diametro 60 cm rivestiti sul lato
superiore con materiale fonoassorbente (Echopanel spessore 1.2 cm);
- n. 7 DOME rivestiti con materiale acrilico sul lato esterno e internamente
con materiale fonoassorbente (Echopanel spessore 2.2 cm);
- Pavimento in listelli di legno;
- Pareti e soffitto intonacati;
- Tavoli e sedie in legno laminato.
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Figura 6 – Posizionamento degli elementi di progetto
A partire dalla configurazione di progetto prima descritta è stata effettuata una
simulazione acustica con il software Ramsete in cui è stata posizionata una sorgente
omnidirezionale nella zona centrale del locale (h=1.5 m) e due ricevitori posti
all’altezza dell’orecchio umano di una persona seduta (h=1.15 m).
I risultati del calcolo del tempo di riverbero in corrispondenza della
configurazione del progetto ottimale sono riportati in forma grafica nella figura 9
unitamente al tempo di riverbero limite e al risultato delle misure nella
configurazione ante-operam. Come si può osservare nella suddetta figura, con
l’introduzione degli elementi fonoassorbenti prima descritti, si ha una riduzione del
tempo di riverbero che risulta così al di sotto della curva limite a tutte le frequenze.
Comparison between Optimal, M easured and Simulated
Reverberation T ime
Reverberation Time (s)
2.50
2.00
1.50
Optimal Reverberation Time
Measured Reverberation Time
1.00
Simulated Reverberation Time
0.50
0.00
125
250
500
1000
2000
4000
Frequency (Hz)
Figura 7 – Risultati della simulazione del tempo di riverbero per la configurazione ottimale di
progetto e confronto con curva limite e con le misure effettuate nella configurazione anteoperam
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Figura 8 - Vedute dell’interno della pizzeria dopo la ristrutturazione
Dai risultati delle misure dei livelli sonori effettuate in varie parti del ristorante in
condizioni di massimo affollamento (circa 190 clienti di cui molti bambini) si evince la
ottima qualità acustica dello spazio progettato, dal momento che in tutte le aree del
locale il livello sonoro risulta sempre più basso di 78 dB(A) (Fig. 9).
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Misure in configurazione di massimo affollamento
Livelli di pressione sonora (dB)
90
80
70
Under Dome
60
Right corner
50
Left corner
40
Counter
Under Dome with I-pod
30
Kids area
20
10
0
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
LA,eq
dB(A)
Fre quenza (Hz)
Figura 9 – Valori di pressione sonora misurati nella configurazione di massimo affollamento
del ristorante
4. Ristorante Ametsa a Londra
Il Ristorante Ametsa, situato all’interno dell’Halkin Hotel di Londra, nella
configurazione prima della ristrutturazione presentava numerosi problemi acustici,
in quanto caratterizzato da materiali estremamente riflettenti quali pavimento in
marmo, pareti intonacate, controsoffitto in cartongesso, ecc. (Fig. 10).
Figura 10 - Vedute dell’interno del locale in esame nella sua configurazione ante-operam
L’obiettivo della progettazione è stato quello di creare un soffitto fortemente
caratterizzante il ristorante, che fosse in contrapposizione con la regolarità
geometrica dell’ambiente, ricreasse visivamente una sorta di elegante lampadario
diffuso e, nel contempo, fosse estremamente efficace dal punto di vista acustico,
non potendo agire su nessun’altra superficie dell’ambiente.
Il progetto di questo pannello a soffitto è stato effettuato parallelamente allo
studio acustico dello stesso al fine di ottimizzarne il comportamento acustico. Il
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componente progettato è costituito da un pannello fonoassorbente di dimensione
45 x 45 cm e spessore 25 mm a base di resine di fibre di vetro montato sul lato a
vista del controsoffitto ancorato ad un pannello di MDF delle medesime dimensioni
e spessore 12 mm sul lato non a vista con intercapedine di circa 30 cm rispetto al
solaio. Il pannello in MDF ha una funzione puramente strutturale in quanto ogni
pannello (fibre di vetro+MDF) risulta forato per l’alloggiamento di 16 provette di
vetro riempite di spezie. Le provette di diametro 40 mm sono montate con un passo
di circa 11 cm e sono caratterizzate da altezze variabili da 7 a 30 cm e disposte in
modo abbastanza casuale.
Figura 11 – Pannello impiegato per la realizzazione del controsoffitto
Figura 12 – Disposizione dei pannelli nella sala
A causa degli stretti tempi di realizzazione degli interventi non è stato possibile
testare le caratteristiche di fonoassorbimento e di diffusione acustica del prototipo
in laboratorio. Per tale ragione nel modello di simulazione acustica il controsoffitto è
stato approssimato ad una superficie continua fonoassorbente con le caratteristiche
del materiale scelto, da cui è stata sottratta la superficie occupata dalle provette e a
cui è stato attribuito un coefficiente medio di diffusione sonora.
È stato costruito un modello tridimensionale del ristorante e simulato attraverso
il software Ramste il tempo di riverbero presente in tre punti in corrispondenza della
configurazione di progetto.
9
Figura 13 - Posizionamento della sorgente e dei ricevitori per la simulazione del tempo di
riverbero con Ramsete
Nel grafico che segue si riporta il confronto tra i tempi di riverbero simulati in
questa configurazione e i tempi di riverbero limite.
Reverberation Time
1.6
Reverberation time (s)
1.4
1.2
1
Optimal Reverberation Time
0.8
Reverberation Time_Model 1
0.6
0.4
0.2
0
125
250
500
1000
2000
4000
Frequency (Hz)
Figura 14 – Grafico di confronto tra i tempi di riverbero olimite e quelli simulati nella
configurazione di progetto
Come si vede dal grafico precedente in configurazione di progetto il tempo di
riverbero simulato è abbastanza in linea con quello limite e molto più basso di quello
simulato in configurazione ante-operam che risultava alle medie frequenze superiore
a 2 s.
Infine sono state effettuate misure di collaudo a fine lavori utilizzando una
sorgente di tipo impulsivo nelle posizioni indicate nella figura 15 in ciascuna delle
quali sono stati acquisiti decadimenti diversi.
10
Figura 15 – Configurazione della misura (S-posizione sorgente; R-posizione ricevente)
I risultati delle misure hanno evidenziato un tempo di riverbero estremamente
basso, caratterizzato da un andamento in frequenza simile a quello simulato, ma
significativamente più basso rispetto a quest’ultimo.
Re staurant
1.60
Reverberation Tim e (s)
1.40
1.20
1.00
RT m eas ured
0.80
RT s im ulated
RT optim al
0.60
0.40
0.20
0.00
125
250
500
1000
2000
4000
Frequency (Hz)
Figura 16 – Grafico di confronto tra i tempi di riverbero ottimali, quelli simulati di progetto e
quelli misurati
Lo scostamento rilevato tra i valori simulati e misurati del tempo di riverbero è
con ogni probabilità imputabile ai seguenti elementi:
- l’effetto di diffusione e fonoassorbimento dovuto alla presenza delle
provette difficilmente stimabile senza una prova di laboratorio;
- i pannelli a soffitto sono stati approssimati ad una superficie continua
mentre nella realtà sono montati con una distanza di circa 2 cm l’uno
dall’altro. Ciò da un lato incrementa la superficie fonoassorbente dei
pannelli dovuto alla presenza dei bordi e dall’altro permette ad una quota
parte delle onde sonore incidenti di essere intrappolati al di sopra del
controsoffitto;
11
la presenza di elementi tipo tende, tovaglie, ecc. non considerate nelle
simulazioni acustiche.
Il tempo di riverbero, risultato inferiore a 0.6 s a quasi tutte le frequenze di
interesse, garantisce una qualità acustica della sala eccellente.
-
Figura 17 – Vedute dell’interno del ristorante dopo la ristrutturazione
5. Conclusioni
Le esperienze progettuali riportate in questo articolo sono davvero particolari nel
panorama degli interventi di ristrutturazione che comunemente riguardano i luoghi
pubblici. L’attenzione riservata ai diversi aspetti che caratterizzano la qualità della
fruizione degli spazi è stata costante e il contributo dei progettisti acustici è stato
considerato in tutte le fasi, dalla definizione degli spazi stessi, fino alla loro
caratterizzazione mediante scelte di arredo e di inserimento degli elementi con
proprietà acustiche ed elettroacustiche. Il successo dell’impostazione progettuale è
testimoniato, oltre che dai risultati numerici delle misure post-operam, dai numerosi
riscontri che i progetti hanno avuto sui media britannici, ed è stato confermato dal
feedback positivo che deriva dalle opinioni dei frequentatori, raccolte mediante
questionari e pagine aperte di commento.
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