Una telefonata tipo comincia così: «in casa si sentono le vibrazioni, potete misurarle?». La risposta utile non è un preventivo, è una domanda: vibrazioni rispetto a cosa? Perché sotto quella frase ci sono quattro problemi diversi, e misurare bene quello sbagliato produce una relazione corretta e inservibile.
Le quattro domande, e perché non si deducono l’una dall’altra
Le persone dentro l’edificio sono disturbate? L’edificio si sta danneggiando? I lavoratori sono sovraesposti? Le apparecchiature sensibili continuano a funzionare? Ognuna ha una norma diversa, una grandezza diversa e una soglia diversa.
Le soglie stanno su scale lontanissime fra loro. La soglia di percezione umana di una vibrazione è di ordini di grandezza inferiore alla soglia di danno a una muratura: un livello che non scalfisce l’edificio può rendere una casa invivibile. Nella direzione opposta, un livello che nessuno nota può mandare fuori tolleranza un microscopio elettronico o una macchina di misura a coordinate.
La norma italiana sul disturbo, la UNI 9614:2017, lo dice da sé: esclude espressamente dal proprio campo di applicazione le vibrazioni sismiche, il danno strutturale, l’igiene del lavoro e il danno ad apparecchiature. È costruita per rispondere a una domanda sola, e lo dichiara. Per il danno all’edificio il riferimento è un altro, la UNI 9916:2014, che tratta risposta strutturale e integrità architettonica. Per i lavoratori è legge, non norma volontaria: il D.Lgs 81/08, Titolo VIII Capo III, con i valori d’azione e limite sull’esposizione giornaliera A(8).
Chiedere quale domanda si sta ponendo cambia lo strumento, cambia dove si mette il sensore, cambia la grandezza che si calcola e cambia il numero con cui si conclude.
Il vuoto normativo, che va riempito nel contratto
C’è un fatto che conviene sapere prima di firmare un incarico: in Italia non esiste un limite di legge per le vibrazioni negli ambienti abitativi. La L. 447/95 è la legge quadro sull’inquinamento acustico; il DPCM 14/11/1997 fissa i valori limite delle sorgenti sonore. Nessuno dei due si occupa di vibrazioni immesse in un edificio.
Quello che esiste è una norma tecnica volontaria. Diventa vincolante quando un contratto la richiama, quando un regolamento locale la adotta, o quando un giudice la assume come criterio nel valutare un’immissione ai sensi dell’art. 844 del Codice Civile — la normale tollerabilità.
La conseguenza pratica: il criterio va dichiarato nella relazione, con la sua edizione e il titolo a cui si applica. Una relazione che confronta un valore con una soglia senza dire da dove viene quella soglia è contestabile prima ancora che si discuta del numero. E chi la commissiona ha interesse a che quel punto sia scritto, non implicito, perché è il primo che una controparte attacca.
Un dettaglio dell’edizione 2017 che vale un contenzioso
L’edizione 2017 della UNI 9614 non è un aggiornamento cosmetico della precedente: introduce un approccio di valutazione diverso, ripreso dalla norma norvegese NS 8176, e rimanda a ISO 2631-2:2003 per i metodi di misurazione.
Questo significa che una relazione del 2010 e una del 2020 non sono confrontabili per default. È lo stesso problema della transizione fra le due edizioni della ISO 9613-2 nel calcolo acustico, di cui abbiamo scritto altrove: se si deve rileggere un lavoro precedente, va dichiarato sotto quale edizione era stato prodotto. Chi omette quel passaggio consegna un confronto che non regge a una verifica.
Un secondo punto della stessa natura: il traffico, la ferrovia e i cantieri non producono una vibrazione stazionaria, producono eventi. Un valore efficace mediato su un’ora diluisce il passaggio di un treno nei minuti di silenzio che lo circondano, e restituisce un numero basso che non descrive l’esperienza di chi abita là. Per questo la valutazione degli eventi ripetuti non usa una media semplice: usa descrittori che rappresentano l’insieme degli eventi.
Dove i numeri si formano davvero
Le norme dicono cosa valutare. Il valore che si valuta esce però da una catena di acquisizione, e i difetti di quella catena non si vedono nel risultato: si vedono come un numero plausibile.
Il caso più insidioso riguarda il campionamento. Il disturbo si valuta su accelerazione ponderata in frequenza, e la ponderazione dipende dalla direzione: la risposta del corpo lungo l’asse verticale è diversa da quella lungo gli assi orizzontali. Serve quindi un accelerometro triassiale, e serve che i tre assi siano in fase fra loro, perché comporre le tre componenti è un’operazione vettoriale.
Se i tre canali vengono letti a turno attraverso un multiplexer, ogni asse è campionato in un istante diverso: la composizione viene calcolata su dati che non appartengono al medesimo momento. Lo sfasamento è piccolo in valore assoluto, ma il suo effetto cresce con la frequenza — e a 80 Hz, il limite superiore della banda di interesse, un ritardo trascurabile a 1 Hz diventa una frazione non trascurabile di periodo. È un requisito dell’hardware: non si corregge dopo.
È la ragione per cui il front-end a quattro canali per sensori IEPE che sviluppiamo campiona i canali in simultanea e non a turno, con conversione a 24 bit su 20 kHz di banda, eccitazione a bordo e rilevazione di cavo interrotto e cortocircuito — l’ultima delle quali salva le acquisizioni notturne, dove un cavo staccato al secondo minuto si scopre otto ore dopo. La scheda è sulla pagina elettronica, in 3D.
Cosa chiedere, se vi serve una misura
Tre domande da fare a chiunque la esegua, noi compresi:
- Quale delle quattro domande state rispondendo, e con quale norma nella sua edizione vigente.
- Con quale criterio confrontate il risultato, dato che una soglia di legge per l’ambiente abitativo non esiste, e a che titolo quel criterio si applica al caso.
- Qual è l’incertezza del valore e su quale rappresentatività temporale poggia: due treni o venti non sono la stessa misura.
Il dettaglio tecnico — grandezze, ponderazioni, punti di misura, catena di acquisizione, bilancio d’incertezza — sta nella wiki: vibrazioni negli edifici.