DIENCA

"Progettazione Acustica per il Recupero della Chiesa del Pio Suffragio in Bagnacavallo"

Tesi di Laurea di: Alessandro Placci - Relatore: Prof. Massimo Garai
Facoltà di Ingegneria - Corso di Laurea in Ingegneria Edile
Data esame: 17/03/00 - Voto esame: 100/100


Introduzione

Negli ultimi anni gli edifici di culto non più destinati alla loro originaria funzione sono spesso entrati a far parte di quella categoria edilizia tristemente detta dei "contenitori". A volte per questi edifici un illustre passato non basta a scongiurare il rischio dell'abbandono. Recenti esperienze hanno dimostrato le moderne potenzialità di questi luoghi antichi che sempre più spesso ospitano convegni o manifestazioni musicali, continuando ad essere, quindi, luogo di aggregazione comunitaria. Il fascino di un'architettura monumentale e il mistero della sacralità che permea questi spazi sopravvivono al cambiamento, dando valore aggiunto alle iniziative culturali. Tuttavia in molti casi progettare questi spazi significa affrontare un intreccio di problemi differenti e di non facile soluzione: il confronto con tecnologie e con un modo di fare architettura che solo di recente è tornato all'attenzione degli addetti ai lavori; i numerosi vincoli imposti dalla committenza, dalla normativa e dalle soprintendenze; le esigenze di un'utenza abituata alle moderne sale da spettacolo, dotate di impianti all'avanguardia; la necessità di rispondere ai requisiti acustici raccomandati da musicisti e musicofili. La presente trattazione si inserisce del dibattito affrontando la progettazione acustica della Chiesa del Pio Suffragio a Bagnacavallo, antico centro nella provincia ravennate: si tratta di una Chiesa costruita in stile barocco a partire dal 1674 su progetto del Torregiani, e appartenente all'ex-complesso conventuale dei Gesuiti. Nell'affrontare il tema si è cercato di mantenere una visione completa della molteplicità dei problemi sopra citati.
Lo studio acustico è stato condotto attraverso l'uso del programma di simulazione Ramsete e si compone di due parti. Nella prima parte è stata verificata l'incidenza del dettaglio nella compilazione dei modelli tridimensionali e della modalità di riflessione del suono, diffusa o speculare, con la quale viene condotta la simulazione. La seconda parte riguarda, invece, l'individuazione di eventuali difetti acustici della sala e la scelta di possibili correzioni.

Metodologia

Dopo aver effettuato un attento rilievo architettonico e delle diverse forme di degrado presenti, si è passati al rilievo del campo acustico utilizzando una sorgente dodecaedrica alimentata con segnale pseudorandom ed una testa artificiale, dotata di due microfoni in corrispondenza dei padiglioni auricolari, collegati ad un computer portatile. La sorgente è stata posta centralmente, di fronte all'altare maggiore, mentre il ricevitore è stato posto in 26 punti di misura lungo l'unica navata e in cantoria. Le risposte all'impulso sono state elaborate con il software MLSSA, ottenendo la distribuzione dei principali descrittori acustici all'interno della Chiesa, in modo da poter condurre lo studio attraverso un'analisi multidimensionale.
Il passo successivo è stato la compilazione di tre modelli virtuali: uno "dettagliato", costituito da circa 3200 superfici, uno "semplificato", costituito da circa 900 superfici e uno "supersemplificato", costituito da circa 400 superfici. Per tarare i modelli è stata creata una configurazione che riproduce le condizioni presenti nella Chiesa al momento del rilievo acustico. Nei modelli è stata cioè introdotta un'unica sorgente simile a quella dodecaedrica per spettro di emissione e direttività sonore. La procedura di taratura è stata applicata a ciascun modello sulla base dei valori del livello di pressione sonora (SPL) e del tempo di primo decadimento (EDT) rilevati. Le simulazioni di taratura sono state lanciate con l'impostazione di riflessione diffusa. In questo modo sono stati ricavati i parametri della sorgente ed i coefficienti di assorbimento dei materiali, specifici per ciascuno dei tre modelli. Con questi stessi valori sono state lanciate anche tre simulazioni, una per modello, con riflessione speculare. Dai grafici, ottenuti elaborando i risultati delle sei simulazioni, emerge un sostanziale equilibrio. Le differenze, in generale inferiori al 10%, sono maggiori alle basse frequenze: questo è dovuto alle ipotesi semplificative che stanno alla base del programma di simulazione e che riconducono la propagazione sonora alle sole leggi dell'acustica geometrica. Il fatto che alle basse frequenze la lunghezza d'onda sia paragonabile alle dimensioni delle superfici dell'ambiente rende non trascurabile la natura ondulatoria del fenomeno.
Per procedere nello studio dell'acustica della Chiesa è stato utilizzato il modello dettagliato. Sono state simulate tre situazioni-tipo all'interno del modello che riproduce lo stato di fatto: un concerto di musica da camera, una conferenza e l'allestimento di una mostra. Sono state effettuate anche alcune simulazioni con sorgenti poste in cantoria per verificare l'utilità di questo spazio, fortemente caratterizzato dal punto di vista architettonico. I risultati sono stati elaborati in mappe con curve di isolivello. In caso di conferenza, allo stato attuale, il livello sonoro è spesso al di sotto del valore di 65 dB, la chiarezza C50 è molto negativa e il tempo di riverberazione molto alto. Questo spiega la precaria intelligibilità del parlato, come risulta dai bassi valori dell'STI. Dalla configurazione "sala da concerto" emergono alti valori del tempo di riverberazione, valori molto negativi della chiarezza C80 e valori elevati della frazione laterale LFC.

Mappa T15

Mappa del T15 nello stato di fatto

Mappa STI

Mappa dell'STI nello stato di fatto

Mappa C80

Mappa della C80 nello stato di fatto

Complessivamente si può allora osservare che: Sulla base di queste considerazioni è stata elaborata una proposta progettuale che, relativamente alla parte acustica, propone: Tenendo conto di queste proposte sono state effettuate nuove simulazioni. Anche in questo caso i risultati sono stati elaborati in mappe con curve di isolivello.

Mappa T15

Mappa del T15 nello stato di progetto

Mappa STI

Mappa dell'STI nello stato di progetto

Mappa C80

Mappa della C80 nello stato di progetto

Conclusioni

Per la prima parte dello studio i risultati portano a due conclusioni: in primo luogo, allo stato attuale, non è necessario insistere nella definizione dei particolari architettonici del modello; in secondo luogo il divario minimo esistente tra i valori ottenuti dalle varie simulazioni lascia intendere che, nel programma di calcolo utilizzato e per il caso esaminato, il fenomeno della riflessione diffusa incida solo marginalmente sui valori finali. Relativamente alla seconda parte, lo studio dello stato di fatto e la simulazione dello stato di progetto, condotti attraverso un'analisi multidimensionale, nelle due diverse configurazioni "sala da concerto" e "sala conferenze", hanno dimostrato l'utilità degli interventi proposti. Le differenze in termini di riverberazione, chiarezza e intelligibilità sono evidenti. Per poter sperimentare direttamente i vantaggi degli interventi proposti, sono stati preparati alcuni brani di parlato e brani musicali registrati in camera anecoica e convoluti con la risposta in pressione, tramite il programma di auralizzazione Aurora.



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