Premessa

Lo studio della corretta acustica di un edificio destinato ad uffici open space richiede la determinazione di parametri oggettivi calcolabili e misurati.

Sonora srl è stata incaricata dello studio acustico di una palazzina uffici di una nota Azienda italiana.

Metodologia

La letteratura propone diversi modelli di previsione che consentono di stimare il livello di rumore e altri parametri acustici caratteristici degli ambienti collettivi, come per esempio uffici, in funzione delle condizioni ambientali, del numero di occupanti e delle proprietà acustiche dei materiali.
Tra questi, risultano particolarmente rilevanti i modelli basati sull’effetto Lombard e sulle condizioni di campo sonoro diffuso, descritti di seguito:

Lo sforzo vocale varia con il rumore ambientale a causa dell'effetto Lombard. Per livelli di rumore superiori a 45 dB, il livello del parlato a una distanza di 1 m L_(S,A,1m) può essere espresso dall'equazione:
L_(S,A,1m)=55+c(L_(N,A)-45) (dB)
dove L_(N,A) è il livello di pressione sonora ponderato A (SPL) del rumore e c è la pendenza lombarda, che può essere impostata su c=0.5.

Un modello di calcolo per il livello di rumore ambientale è stato derivato da Rindel applicando semplici ipotesi riguardanti la radiazione sonora e un campo sonoro diffuso nella stanza. Il modello di previsione semplice suggerito può essere espresso nell'equazione:
L_(N,A)=93-20 lg⁡(g ((0.16 V)/(N∙T)+A_p )) (dB)
La dimensione del gruppo (g) indica il numero medio di persone attribuite a ciascun interlocutore che genera rumore di conversazione, e riflette il rapporto tra parlanti e ascoltatori presenti nello spazio analizzato. Ai fini della previsione, il volume della stanza (V), il tempo di riverbero in condizioni non occupate (T), il numero totale di occupanti (N), e l’assorbimento acustico medio per persona (Ap) consentono di stimare il livello di pressione sonora ambientale. Un aspetto particolarmente importante dell’equazione è che ogni raddoppio del numero di persone determina un aumento di circa 6 dB del livello di rumore ambientale, mettendo in evidenza l’influenza della densità di affollamento.

Nello studio della corretta acustica di un edificio destinato ad uffici open space, sia il tempo di riverbero che il volume per persona sono parametri importanti per il controllo del livello di rumore. Se il tempo di riverbero è superiore a 1,5 s e il volume per persona è inferiore a 10 m3, il livello di rumore ambientale può superare gli 80 dB, cioè molto forte e chiaramente sgradevole.

Figura 3 1 - Distribuzione del livello di rumore ambientale in funzione del tempo di riverbero (RT) e del volume per persona, calcolata secondo il modello di previsione indicato dall’equazione.

La qualità della comunicazione vocale è correlata al rapporto segnale/rumore (SNR), definito come la differenza tra l'SPL ponderato A del suono diretto da una persona che parla a una certa distanza r e l'SPL ponderato A del rumore ambientale nella stanza.
Il rapporto segnale/rumore (SNR) non risulta alterato dall’effetto Lombard, poiché si può assumere che in media tutte le persone presenti nella stanza, incluse quelle che parlano, adottino lo stesso sforzo vocale. L’incremento dello sforzo vocale dovuto al rumore di fondo coinvolge sia l’oratore principale che tutti gli altri, mantenendo invariato il rapporto tra segnale e rumore. Pertanto, l’SNR a una distanza r può essere calcolato in funzione dell’area di assorbimento per persona (A/N) e della dimensione del gruppo g.
SNR=L_(S,A,1m)-L_(N,A)=10 lg⁡(QAg/(16πr^2 N))≅10 lg⁡(Qg/(100πr^2 )∙V/NT) (dB)

dove Q è la direttività di una persona che parla (Q = 2 corrispondente a una sorgente semisferica posta davanti alla bocca del parlante). Una formula simile è stata derivata da Pierce. Si applica a livelli di rumore ambientale ponderati A compresi tra 45 dB e 85 dB o a una gamma di livelli di parlato compresa tra 55 dB e 75 dB. L'intervallo SNR corrispondente va da – 10 dB a +10 dB.
Per la valutazione delle caratteristiche acustiche di un ambiente, può essere utilizzato il parametro relativo alla qualità della comunicazione verbale, strettamente correlato al rapporto segnale/rumore (SNR), che rappresenta l’indicatore della chiarezza e dell’intelligibilità del parlato all’interno del locale. Pertanto, un SNR compreso tra 3 dB e 9 dB è caratterizzato come "buono", l'intervallo tra 0 dB e 3 dB è "soddisfacente" e un SNR inferiore a -3 dB è "insufficiente". Si raccomanda di assumere come valore di riferimento il limite di transizione tra condizioni sufficienti e insufficienti di intelligibilità del parlato, corrispondente a un rapporto segnale/rumore (SNR) pari a –3 dB. Queste considerazioni possono essere valide per le persone con udito normale.
La qualità della comunicazione verbale può essere migliorata riducendo la distanza tra la sorgente sonora e l’ascoltatore, poiché una minore distanza consente di percepire un segnale diretto più intenso rispetto al rumore di fondo, incrementando il rapporto segnale/rumore (SNR). Tuttavia, questa soluzione, seppur utile per favorire la comprensione del parlato in ambienti rumorosi, non influisce sul livello complessivo di rumorosità dell’ambiente, che rimane determinante per il comfort acustico generale.

Tabella 1 - Qualità della comunicazione verbale, dipendente dal rapporto segnale/rumore. Adattato da Lazarus.

Il concetto di capacità acustica è definito come il numero massimo di persone in una stanza che consente una qualità sufficiente della comunicazione verbale a una distanza di 1 m.
Per un individuo con normale capacità uditiva, una comunicazione verbale di qualità sufficiente richiede un rapporto segnale/rumore (SNR) superiore a –3 dB. In tali condizioni, il livello di rumore ambientale non deve superare i 71 dB per conversazioni a una distanza di circa 1 m.
Dall’equazione si trova il numero di persone corrispondente a 71 dB, cioè la capacità acustica:
N_max≅V/20T
dove V rappresenta il volume dell’ambiente, espresso in metri cubi (m³), e T il tempo di riverbero, espresso in secondi, misurato in condizioni non occupate alle frequenze medie comprese tra 500 Hz e 1000 Hz.
La tabella 2 fornisce l'SNR in funzione del livello di rumore ambientale e della distanza di comunicazione. Le celle più importanti nella tabella sono quelle con SNR = -3 dB, perché questo è il limite per una qualità sufficiente della comunicazione verbale.

 

Tabella 2 - Qualità della comunicazione verbale in termini di SNR calcolato in funzione della distanza e del livello di rumore ambientale.

Negli uffici open space la normativa ISO 22955:2021(E) fornisce uno strumento di riferimento essenziale per garantire comfort, benessere e produttività negli ambienti di lavoro.

Questa norma identifica le principali tipologie di spazi (comunicazione, collaborazione, lavoro individuale, accoglienza, combinazione di attività) e per ciascuna descrive le sfide acustiche specifiche, i descrittori di prestazione (ad esempio, il controllo del tempo di riverberazione, il decadimento spaziale del parlato e l’isolamento acustico tra le diverse postazioni di lavoro) e i metodi per la misurazione degli indicatori acustici.

• Livello di rumorosità della postazione di lavoro

LAeq è il livello sonoro continuo equivalente ponderato A in decibel misurato in un determinato periodo di tempo T:

• Tasso di decadimento spaziale del parlato

D_2,S è il tasso di decadimento spaziale del livello di pressione sonora ponderato A del parlato, ovvero la misura in decibel di quanto il livello sonoro della voce diminuisce ogni volta che la distanza dalla sorgente raddoppia.

• Tempo di riverbero

Tr è il tempo, in secondi, necessario affinché il livello di rumore esistente all'interno di una stanza diminuisca di 60 dB, quando la sorgente di rumore viene interrotta istantaneamente.

• Attenuazione acustica in situ del parlato

D_A,S indica la differenza, espressa in decibel, tra il livello di pressione sonora ponderato A generato da una sorgente vocale a una distanza di 1 metro in campo libero e quello misurato in un punto di ricezione all’interno dell’ambiente.

• Differenza di livello standardizzata ponderata

D_nT,w è un indicatore unico, espresso in decibel, ottenuto applicando una curva di riferimento al valore della differenza di livello standardizzata D_nT nella banda di frequenza a 500 Hz.

• Isolamento dal rumore aereo interno

D_nT,A somma della differenza di livello standardizzata ponderata e del fattore di corrispondenza C.

• Differenza di livello di fiancheggiamento normalizzata

D_n,f rappresenta la differenza, nello spazio e nel tempo, tra il livello medio di pressione sonora misurato nei due ambienti generata da una o più sorgenti sonore in uno di essi; questa differenza viene calcolata considerando solo la trasmissione attraverso un percorso laterale specificato e normalizzata all’area di assorbimento acustico equivalente nella stanza ricevente secondo le procedure standard.

• Livello sonoro massimo

L_max il massimo livello sonoro ponderato registrato durante un periodo di misurazione o un evento acustico.

L’approccio acustico negli open space deve essere calibrato sulle attività effettivamente svolte, poiché il livello di rumore dipende fortemente dal tipo e dal numero di fonti presenti. È necessario ricercare un equilibrio tra l’intelligibilità delle comunicazioni – fondamentale nelle zone collaborative – e la discrezione acustica, essenziale nelle aree dove è richiesta concentrazione. Per questo, la progettazione prevede la suddivisione in sei tipologie di spazi open space, ognuna associata a requisiti acustici specifici, mentre gli open space non sono adatti a funzioni che richiedono elevata privacy, come riunioni riservate o attività confidenziali.

Tipo di spazio 1: attività non ancora nota – piastra del pavimento libera

In una situazione in cui l’attività futura non è ancora definita, è essenziale già in fase di costruzione garantire alcuni requisiti minimi di comfort acustico affinché gli spazi risultino versatili e adeguati alle diverse esigenze dei futuri occupanti. La flessibilità del layout costruttivo è cruciale: una struttura facilmente adattabile alle diverse configurazioni di arredo e allestimento risulta decisamente più attrattiva rispetto a soluzioni rigide.

Dal punto di vista acustico, lo spazio va concepito e isolato in modo che la successiva suddivisione interna possa realmente soddisfare le esigenze di privacy e protezione dal rumore, considerando sia il controllo delle fonti esterne che il buon isolamento tra le aree adiacenti.

Tipo di spazio 2: attività incentrata principalmente sulla comunicazione al di fuori della stanza (per telefono/audio/video)

Per ambienti come call center o contact center, dove l’attività è prevalentemente telefonica e poco collaborativa, il rumore ambientale risulta significativo per via della presenza di molte voci contemporanee e delle postazioni ravvicinate. L’effetto Lombard può spingere i lavoratori ad aumentare inconsciamente il volume della propria voce quando il rumore di fondo cresce, aumentando così ulteriormente il livello acustico nell’ambiente. Anche le comunicazioni tra colleghi o le sessioni formative possono contribuire al rumore complessivo.

La sfida principale, in questi casi, è limitare l’esposizione uditiva dei lavoratori, soprattutto per chi utilizza dispositivi come cuffie e microfoni, così da ridurre la fatica vocale e assicurare comunicazioni telefoniche chiare e poco disturbate. Vanno quindi previsti layout acustici e materiali fonoassorbenti che riducano riverbero e propagazione del suono, incrementando la privacy tra le postazioni e garantendo il comfort per attività che richiedono concentrazione medio-alta.

Tabella 4 - Indicatori e valori acustici — Attività che si concentra principalmente sulla comunicazione al di fuori della stanza (per telefono/audio/video).

Tipo di spazio 3: attività collaborativa tra postazioni vicine

In ambienti destinati prevalentemente al lavoro di gruppo e alla collaborazione, come quelli utilizzati da team creativi, consulenti o agenzie di comunicazione, la comunicazione tra colleghi è intensa, spesso orale e a voce alta, e può essere integrata da conversazioni telefoniche. Può anche essere richiesta agli occupanti una dose di concentrazione individuale per brevi compiti specifici.​

Il livello di rumore in questi spazi tende a variare in base all’interazione tra gruppi e alla densità delle fonti vocali, generando un’atmosfera dinamica che va sostenuta con soluzioni acustiche mirate. L’ambiente deve favorire una comunicazione fluida all’interno del team, ma occorre ottimizzare la discrezione tra i diversi gruppi per evitare interferenze.

La principale sfida acustica consiste nel garantire un’elevata intelligibilità tra le postazioni di lavoro di uno stesso team e un adeguato comfort per le conversazioni telefoniche, assicurando al contempo che le attività dei diversi gruppi siano reciprocamente discrete e non disturbino le prestazioni specifiche o la concentrazione delle altre squadre.

Tabella 5 Indicatori e valori acustici — attività collaborativa tra postazioni vicine.

Tipo di spazio 4: attività prevalentemente individuale con minimi momenti collaborativi

In questo ambiente il lavoro è prevalentemente concentrato su attività individuali, tipiche di funzioni amministrative, contabili o risorse umane, con rare e brevissime occasioni di collaborazione tra colleghi. L’alto livello di concentrazione richiesto impone la presenza di aree dedicate alla privacy dove poter discutere senza disturbare gli altri, mantenendo la quiete generale nella zona operativa.​

Il rumore ambientale resta basso, dato che le conversazioni sono sporadiche e condotte a voce molto moderata; ciò favorisce un contesto ideale per mansioni che necessitano attenzione e tranquillità. La sfida acustica principale riguarda la massimizzazione dell’intelligibilità alla singola postazione, la riduzione dell’intelligibilità tra postazioni adiacenti e la limitazione della distrazione causata dalle attività di altri reparti.

Tabella 6 - Indicatori e valori acustici — attività prevalentemente individuale con minimi momenti collaborativi.

Tipo di spazio 5: attività di accoglienza e interazione con clienti

Questa tipologia comprende aree di accoglienza presso enti, banche, agenzie o negozi, dove il personale svolge lavori individuali alternati a frequenti interazioni con i clienti, solitamente faccia a faccia. È essenziale garantire un buon livello di concentrazione per i lavoratori, visto che tra le attività rientrano anche inserimento dati o redazione di rapporti, e che le discussioni spesso trattano temi privati, richiedendo elevata discrezione.​

Il rumore ambientale è fortemente influenzato da fattori esterni come traffico, musica, apparecchiature e afflusso di visitatori; in questi spazi i livelli sonori possono variare ed essere anche molto alti, secondo i periodi di maggiore attività e affluenza. Emettere conversazioni e segnali acustici regolari e distinti contribuisce alla vivacità sonora.

La sfida principale consiste nell’impedire che questi rumori disturbino attività intellettuali e di concentrazione, garantendo eccellente intelligibilità e chiarezza nei punti di accoglienza, e al contrario bassa intelligibilità tra le aree di attesa e tra diverse postazioni, per tutelare privacy e comfort. Soluzioni efficaci prevedono l’uso combinato di pannelli fonoassorbenti, controsoffitti, arredi e pareti divisorie acustiche, calibrati in funzione della configurazione e delle reali esigenze funzionali.

Tabella 7 - Indicatori e valori acustici - attività di accoglienza e interazione con clienti.

Tipo di spazio 6: ambienti con attività combinate

Questa tipologia di ambiente open space è progettata per supportare una combinazione di attività: da lavoro individuale (in aree silenziose dedicate), alla collaborazione one-to-one, fino a discussioni informali, call telefoniche, riunioni, funzioni assistenziali o sociali.​

La varietà delle attività implica diversi livelli di sensibilità al rumore e differenti esigenze di privacy. Il rumore ambientale può essere molto variabile, richiedendo accorgimenti specifici per favorire la separazione acustica tra le diverse zone e permettere la coesistenza armonica di ambienti vivaci e aree più tranquille nello stesso spazio.

La principale sfida consiste nel fornire, attraverso il design acustico, una sufficiente attenuazione tra aree che ospitano attività divergenti (per esempio, gruppi con conversazione continua e zone di lavoro concentrato), usando materiali fonoassorbenti, divisori e arredi studiati in base alle necessità funzionali. Maggiore è la differenza di attività e sensibilità, maggiore dovrà essere il livello di isolamento e separazione acustica tra le rispettive aree.

Tabella 8 - Livelli di rumore delle postazioni di lavoro ipotizzati per i diversi tipi di attività.

Se si assumono valori di rumore idonei per ciascun tipo di spazio, come suggerito dalla tabella citata, è possibile calcolare la differenza di livello acustico in situ D_A,S tra varie tipologie di ambienti, partendo dal livello standard di emissione vocale ponderato A (57 dB a 1 metro).

Tabella 9 - Potenziali valutazioni D_A,S tra diversi tipi di spazi.

Caso studio

Nel caso degli uffici di cui ci siamo occupati, considerate le mansioni dichiarate per gli occupanti, si è inquadrato l’ ambiente open- space in categoria 4 secondo la ISO 22995:2021 ovvero:

“attività prevalentemente individuale con minimi momenti collaborativi”

A tal proposito sono stati individuati i seguenti requisiti di progetto relativamente a tempo di riverbero a 125Hz, medio e parametro DA,s:

D_A,s ≥ 6 dB, T_125Hz≤ 0.8 s, T_[250-4000]Hz≤ 0.5 s

Per raggiungere i parametri di progetto si è seguito il seguente workflow:

1. Valutazione preliminare delle caratteristiche geometriche e dei materiali degli ambienti oggetto di indagine con focus specifico relativo alle destinazioni d’uso dei locali considerati.
2. Definizione target di progetto secondo normative e letteratura di settore
3. Modellazione acustica degli ambienti non trattati mediante software di simulazione dedicato.
4. Individuazione soluzioni acustiche da integrare nel design architettonico.
5. Modellazione acustica degli ambienti trattati mediante software di simulazione dedicato.
6. Individuazione di ulteriori accorgimenti acustici legati all’ utilizzo dell’ ambiente volti al miglioramento della fruibilità degli stessi.

Per valutare le performances acustiche all’interno dei locali destinati a uffici e mense, sia in termini di riverberazione che di parametri di intellegibilità, è stato implementato un modello numerico mediante software EASE 5 Second Edition. EASE 5 SE permette di sviluppare modelli acustici complessi modellando geometrie e volumi ed assegnando gli specifici coefficienti di assorbimento acustico in relazione al materiale utilizzato. La simulazione numerica è stata svolta attraverso il modulo di calcolo AURA, il quale implementa un metodo ibrido di Raytracing e Metodi Statistici per calcolare i parametri di interesse (TR, SPL(Z, A), STI).  Il workflow seguito per l’estrazione dei parametri è stato il seguente:

1. Definizione ed importazione modello CAD
2. Assegnazione dei materiali e delle superfici di ascolto
3. Importazione del sistema di sorgenti acustiche
4. Specifiche di calcolo modulo AURA

Modello acustico stato di progetto pre trattamento 

Come evidenziato nel workflow, il primo step per la modellazione acustica consiste nella riproduzione dello stato di progetto.

Modello acustico stato di progetto post trattamento

L’ ambiente è stato trattato placcando controsoffitti e frazioni opache delle pareti con materiali speciali in aderenza. Lo stesso materiale è stato utilizzato per placcare anche i divisori che separano i locali di servizio (e.g. bagni) dalle aree di lavoro. Si è ritenuto opportuno impiegare un pavimento con caratteristiche acustiche; a tale scopo, viene impiegato un tipologico (2tec2) avente un coefficiente di assorbimento medio a_w di circa 0.15.  A differenza della mensa, è stato necessario  utilizzare degli arredi aventi caratteristiche fonoassorbenti. A tal proposito si dispone l’utilizzo di sedie con cuscini e schienale in tessuto. L’elemento di separazione tra le postazioni di lavoro dovrà inoltre essere almeno di classe B in accordo con la EN ISO 11654-1997.  In seguito a collaudo, potrà essere impiegato un sistema di bass trap per il controllo della riverberazione a bassa frequenza. Il progetto prevedeva l’utilizzo di tende di tipologia Silent  Gliss liscia. Nei calcoli si è supposto di utilizzare il medesimo prodotto  applicato unicamente ai vetri della corte interna. Tale ipotesi è sicuramente conservativa in quanto il componente in oggetto verrà comunque applicato a tutte le vetrate, ma, non essendo a priori nota la porzione di oscuramento delle stesse durante la giornata, si è preferito valutare lo scenario  a tende alzate

Per ulteriori informazioni è possibile contattarci saremo lieti di illustrare i dettagli della progettazione.