Guida completa ai monitor di vibrazioni, ai sensori e al monitoraggio del rumore e delle polveri nel settore edile: analisi e apparecchiature in tempo reale

Il monitoraggio delle vibrazioni nelle costruzioni comprende l’uso di apparecchiature e metodologie avanzate, come l’analisi PPV e RMS, per valutare e mitigare l’impatto delle vibrazioni legate alla costruzione sulle strutture e sul comfort umano. Aderendo agli standard internazionali e locali e impiegando analisi in tempo reale e indagini pre-costruzione, garantisce la sicurezza e l’integrità dei progetti di costruzione riducendo al minimo l’impatto sull’ambiente e sulla salute.

Introduzione al monitoraggio delle vibrazioni in edilizia

Il monitoraggio delle vibrazioni nel settore edile è essenziale a causa dell’uso di macchinari pesanti in attività quali la battitura di pali, la realizzazione di gallerie, scavi e perforazioni, che generano livelli significativi di vibrazioni a bassa frequenza. Queste vibrazioni trasportano una notevole energia attraverso il terreno, mettendo a rischio gli edifici circostanti e le strutture sotterranee, compresi tubi, condutture del gas e linee elettriche. Per mitigare questi rischi, i cantieri utilizzano monitor delle vibrazioni dotati di sensori altamente sensibili. L’aspetto critico di questo monitoraggio è la sua capacità in tempo reale, che consente l’interruzione immediata delle attività di costruzione se le ampiezze si avvicinano a livelli dannosi. Questo monitoraggio online è fondamentale per prevenire potenziali danni alle strutture e alle infrastrutture vicine, garantendo che i progetti di costruzione procedano in sicurezza e senza causare danni all’ambiente circostante.

Cos'è un monitor delle vibrazioni?

Un monitor delle vibrazioni è uno strumento di misurazione specializzato progettato per soddisfare gli standard pertinenti per la valutazione, la diagnosi e il monitoraggio delle vibrazioni. Comprende tre componenti principali: un sensore di vibrazioni (o trasduttore), un’apparecchiatura di condizionamento del segnale e un sistema di registrazione dei dati. Questo dispositivo è caratterizzato dalla sua risposta in frequenza e caratteristiche di fase, gamma di ampiezza e precisione, che lo rendono adatto a catturare e analizzare accuratamente i dati sulle vibrazioni.

Essendo un dispositivo di misurazione professionale, viene fornito con un certificato di calibrazione che ne conferma le specifiche e ne garantisce l’affidabilità in varie applicazioni. Questo certificato è fondamentale per convalidare le prestazioni del monitor e garantire che soddisfi i severi requisiti di precisione nel monitoraggio delle vibrazioni, in particolare negli ambienti in cui una valutazione accurata è fondamentale per la sicurezza e l’integrità strutturale.

Cos'è un sistema di monitoraggio delle vibrazioni?

Un sistema di monitoraggio delle vibrazioni integra i monitor delle vibrazioni con un software di raccolta dati, generalmente ospitato su un server online remoto. Questa configurazione consente di connettere più monitor in remoto a un server che raccoglie dati cronologici, conduce analisi e genera report. Una caratteristica essenziale di un tale sistema è la sua funzione di allarme, progettata per avvisare gli utenti di potenziali problemi in tempo reale.

Il sistema utilizza due tipi di allarmi: allarmi in loco direttamente dal monitor e allarmi online dal cloud o entrambi. Gli allarmi in loco sono considerati più veloci e affidabili perché non dipendono da una connessione Internet. Questo approccio a doppio allarme garantisce che le parti interessate vengano tempestivamente informate di eventuali livelli di vibrazione che potrebbero rappresentare un rischio, consentendo un’azione immediata per mitigare potenziali danni. La combinazione di funzionalità di monitoraggio remoto e sofisticate funzioni di allarme rende i sistemi di monitoraggio preziosi per mantenere la sicurezza e l’integrità dei progetti di costruzione e delle strutture circostanti.

Applicazioni e importanza del monitoraggio delle vibrazioni

Il monitoraggio delle vibrazioni svolge un ruolo cruciale in vari settori, in particolare nell’edilizia e nello sviluppo delle infrastrutture, a causa dell’energia potenziale e cinetica trasportata dalle onde di vibrazione. È particolarmente importante controllare quelli con un contenuto di bassa frequenza inferiore a 12 Hz. Questo perché le frequenze di risonanza di molte costruzioni edili si trovano tipicamente intorno o al di sotto di 8 Hz, rendendole suscettibili ai danni causati da questi segnali di vibrazione a bassa frequenza.

Le applicazioni del monitoraggio sono diverse e comprendono gli effetti della demolizione con brillamento, l’uso di martelli da forgiatura, l’infissione di pali di massa e le attività di scavo di gallerie. È noto che queste operazioni producono vibrazioni a bassa frequenza che possono compromettere l’integrità strutturale degli edifici vicini, dei servizi sotterranei e di altre infrastrutture critiche.

Inoltre, il monitoraggio è essenziale per valutare l’impatto del traffico stradale e ferroviario, che genera anche vibrazioni a bassa frequenza. Queste onde possono causare danni alla costruzione di strade e ponti ma anche agli edifici nelle vicinanze. Identificando e controllando, questi sistemi di monitoraggio aiutano a prevenire potenziali danni, garantendo la longevità e la sicurezza delle strutture e migliorando la qualità degli ambienti di vita urbani.

Applicazioni di monitoraggio delle vibrazioni nel settore edile

Il monitoraggio delle vibrazioni nel settore edile si concentra principalmente sulla gestione delle vibrazioni del terreno, che comprendono una varietà di fonti e impatti. Queste applicazioni evidenziano la necessità fondamentale di un monitoraggio e un controllo precisi per salvaguardare le strutture e garantire la sicurezza e il comfort delle persone nelle aree colpite.

Vibrazioni da esplosione: questo tipo di vibrazione trasmessa dal suolo, con un intervallo di frequenza compreso tra 1 e 300 Hz e valori di velocità di picco delle particelle (PPV) fino a 50 mm/s, può influenzare in modo significativo le strutture, in particolare quelle con un contenuto di frequenza intorno a 6- 10 Hz. Inoltre, la sovrappressione dell’aria generata dalle esplosioni, con basse frequenze fino a 40 Hz, può danneggiare finestre e facciate di edifici.
Vibrazioni di battitura di pali: generati durante le operazioni di battitura di pali, questi segnali hanno un intervallo di frequenza compreso tra 1 e 100 Hz e possono raggiungere valori PPV fino a 100 mm/s. Sono particolarmente pericolosi alle basse frequenze intorno ai 20 Hz, mettendo a rischio le strutture vicine.
Frantumatori per calcestruzzo e macchinari per roccia: funzionano a frequenze più basse, intorno a 3 Hz per i macchinari per calcestruzzo, con macchinari per roccia che producono vibrazioni del terreno nell’intervallo 1-100 Hz e PPV fino a 100 mm/s. Tali apparecchiature possono interessare sia il cantiere che le aree circostanti.
Lavori di costruzione all’interno degli edifici: le attività all’interno degli edifici possono generare vibrazioni che vanno da 1-300 Hz con PPV fino a 30 mm/s, che possono essere pericolose per la costruzione stessa e le sue immediate vicinanze.
Autocarri pesanti: il movimento di autocarri pesanti da e verso il sito produce vibrazioni a bassa frequenza (1-100 Hz) con valori PPV che possono raggiungere fino a 50 mm/s. Questo tipo di segnale è particolarmente preoccupante per strade, infrastrutture ed edifici vicini.

L'importanza dell'analisi in tempo reale nelle attività di costruzione

L’analisi in tempo reale delle vibrazioni nelle attività di costruzione è un processo critico che garantisce la valutazione immediata dell’ampiezza delle vibrazioni e della frequenza dominante direttamente all’interno delle apparecchiature di monitoraggio. Questa funzionalità consente un confronto sul posto dei segnali registrati rispetto ai limiti predefiniti. Quando le ampiezze superano questi limiti, il sistema può attivare avvisi attraverso vari mezzi come SMS, e-mail o allarmi visivi e acustici, richiedendo un’azione immediata per fermare le attività di costruzione e prevenire potenziali danni alle strutture circostanti.

L’implementazione di tali sistemi di analisi online è tecnologicamente impegnativa e richiede notevole potenza di calcolo e precisione. Questo perché interrompere inutilmente i lavori di costruzione può comportare notevoli costi di inattività per le imprese di costruzione. Pertanto, la precisione nella manutenzione predittiva e nell’analisi è fondamentale per evitare falsi allarmi che potrebbero interrompere il programma di costruzione senza motivo.

Per migliorare l’affidabilità e ridurre al minimo i falsi positivi, il monitoraggio delle vibrazioni viene spesso condotto in più punti, sia presso la fonte delle vibrazioni che su edifici o strutture ritenuti a rischio. Questo approccio di monitoraggio multipunto aiuta a verificare se le vibrazioni si stanno effettivamente propagando lungo i percorsi previsti e può identificare se un sensore è stato accidentalmente disturbato dai lavoratori edili. Se un monitor attiva un allarme ma altri non rilevano onde simili, potrebbe indicare un falso allarme, consentendo di continuare il lavoro senza interruzioni. Questo metodo di controllo incrociato garantisce che le attività di costruzione vengano interrotte solo per preoccupazioni legittime, bilanciando la necessità di sicurezza strutturale con le implicazioni economiche delle interruzioni dei lavori.

Attrezzature e Tecnologie per il Monitoraggio delle Vibrazioni

La selezione e l’implementazione delle apparecchiature di monitoraggio delle vibrazioni sono passaggi cruciali adattati ai requisiti specifici di ciascuna applicazione, concentrandosi sulla gamma di frequenze e sulla gamma di livelli di ampiezza che devono comprendere le operazioni della sorgente. La metodologia per la misurazione delle vibrazioni varia notevolmente in base alla tipologia di macchina monitorata e all’ambiente in cui avviene il monitoraggio.

Nelle vibrazioni degli edifici, la velocità (velocità delle particelle) è la misura preferita. Questa preferenza è dovuta alla relazione approssimativamente lineare tra la velocità delle particelle e le sollecitazioni subite dai componenti dell’edificio quando sottoposti a vibrazioni sia stazionarie che transitorie.

Per misurazioni accurate, è essenziale misurare le vibrazioni dell’edificio lungo tre assi: l’asse verticale (z) e due assi orizzontali (xey), che dovrebbero essere perpendicolari tra loro. Gli assi orizzontali dovrebbero essere allineati con l’asse principale dell’edificio, con l’asse x rivolto verso la fonte. Questo allineamento garantisce che le misurazioni riflettano accuratamente la risposta dell’edificio alle vibrazioni esterne.

Quando si tratta di montare sensori, soprattutto per applicazioni a terra, i trasduttori devono essere montati in modo tale da non compromettere la precisione della misurazione all’interno dell’intervallo di frequenza operativa. Il montaggio su superfici dure è preferibile rispetto a superfici morbide per garantire un accoppiamento stabile tra il trasduttore, il dispositivo di montaggio e l’oggetto da misurare. Questo solido accoppiamento è fondamentale per prevenire la risonanza del contatto all’interno dell’intervallo di frequenza operativa e per mantenere il trasduttore saldamente in posizione. Inoltre, il dispositivo di montaggio stesso non dovrebbe introdurre alcuna risonanza all’interno della gamma di frequenza operativa.

Tipi di monitor e sensori di vibrazioni

Nelle vibrazioni dell’edilizia e delle costruzioni, la scelta di monitor e sensori adeguati è fondamentale per la valutazione accurata del movimento vibratorio. Questi dispositivi sono sostanzialmente suddivisi in due categorie principali, ciascuna con principi operativi distinti e adatta per applicazioni specifiche nel settore edile:

Trasduttori di velocità (geofoni): questi dispositivi elettromagnetici sono ampiamente utilizzati per misurazioni di vibrazioni strutturali. Operando efficacemente a frequenze superiori alla loro frequenza naturale, i geofoni sono particolarmente preziosi per valutare l’impatto su edifici e altre strutture. La loro capacità di misurare la velocità di vibrazione li rende indispensabili per valutare i potenziali danni alle strutture causati dalle attività di costruzione.
Accelerometri piezoelettrici: progettati per misurare l’accelerazione, questi sensori funzionano al di sotto della loro frequenza naturale e sono noti per la loro elevata sensibilità. Ciò li rende versatili per un ampio spettro di applicazioni, dall’analisi ingegneristica dettagliata al monitoraggio durante i processi di costruzione. Gli accelerometri piezoelettrici sono essenziali per catturare l’intero spettro del movimento vibratorio, fornendo dati critici per salvaguardare l’integrità strutturale.

La scelta tra questi sensori dipende dalle esigenze specifiche dell’applicazione di monitoraggio, compreso l’intervallo di frequenza e ampiezza, l’ambiente di misurazione e la precisione richiesta dell’analisi. Standard come ISO 4866:2010 e DIN 45669-1 classificano i sistemi e la strumentazione di raccolta dati sulle vibrazioni in base alla loro capacità di definire movimenti complessi e al loro ambito di applicazione, che va dall’analisi ingegneristica di alta precisione (Classe 1) al monitoraggio generale sul campo (Classe 2) ), con sottoclassi per applicazioni specializzate. Il limite di rilevamento e la gamma di frequenza operativa dell’apparecchiatura sono personalizzati per garantire sensibilità e precisione, estendendosi da 1 Hz a 80 Hz per applicazioni generali e fino a 500 Hz con regolazione per adattarsi a frequenze specifiche incontrate nella costruzione vicino a percorsi di traffico ferroviario.

Panoramica delle tecnologie di monitoraggio

Nel settore edile, la scelta delle tecnologie di monitoraggio è determinata dalle esigenze specifiche di ciascun progetto, con una varietà di sensori utilizzati per misurare le vibrazioni e garantire l’integrità strutturale. Questi sensori sono posizionati strategicamente, spesso sui muri o sulle fondamenta degli edifici, per acquisire dati accurati sui movimenti vibratori. Il metodo di trasmissione dei dati da questi sensori varia: i sensori sotterranei o fissati alle fondamenta in genere si basano su connessioni cablate a causa di problemi di penetrazione del segnale, mentre i monitor esterni utilizzano antenne GSM per la comunicazione wireless, consentendo avvisi SMS e condivisione dati basata su Internet.

Per i progetti che richiedono il monitoraggio di aree estese, come i ponti, vengono utilizzati sensori ottici per la loro precisione nel rilevamento delle vibrazioni a distanza. Sebbene altamente precisa, l’implementazione dei sensori ottici di vibrazione wireless è considerevolmente più costosa, rendendoli una scelta meno comune riservata alle situazioni in cui sono necessarie le loro capacità avanzate. Questa adattabilità nelle tecnologie di monitoraggio garantisce che i progetti di costruzione possano mantenere una supervisione in tempo reale delle condizioni strutturali, adattandosi alle sfide uniche presentate da diversi ambienti e ambiti di progetto.

Apparecchiature per il monitoraggio remoto delle vibrazioni

Le apparecchiature di monitoraggio remoto delle vibrazioni sono progettate per garantire la sorveglianza continua dell’integrità strutturale a distanza, funzionando attraverso due modalità operative principali. La prima modalità prevede l’esecuzione dell’analisi direttamente all’interno del monitor stesso, dopodiché i dati e gli allarmi vengono inviati agli interessati tramite modem. Questo metodo è particolarmente apprezzato in ambito edilizio grazie alla sua affidabilità e ai rapidi tempi di reazione che offre, consentendo risposte immediate a potenziali problemi strutturali.

La seconda modalità prevede la trasmissione dei dati grezzi ad un server cloud, dove viene poi effettuata l’analisi. Sebbene questo metodo centralizzi l’elaborazione dei dati e possa offrire funzionalità analitiche avanzate, la modalità di analisi diretta all’interno del monitor è preferita per la sua efficienza e affidabilità in ambienti edili critici. Per facilitare queste operazioni, vengono utilizzate diverse tecnologie di comunicazione in base alla posizione e ai requisiti specifici dell’impianto di monitoraggio: i modem LTE (4G) sono comunemente utilizzati in aree aperte per la loro ampia copertura, mentre le connessioni WiFi e LAN sono preferite in spazi chiusi come gallerie e ambienti interni, garantendo che le apparecchiature di monitoraggio remoto delle vibrazioni rimangano connesse e operative indipendentemente dall’ambiente del progetto.

Guida pratica al monitoraggio delle vibrazioni nelle costruzioni

Il monitoraggio delle vibrazioni nelle costruzioni è un aspetto fondamentale per garantire la sicurezza strutturale e la conformità agli standard locali e internazionali, tra cui il DIN tedesco, il BS del Regno Unito, le curve VC negli Stati Uniti e l’ISO a livello internazionale. Gli standard più ampiamente riconosciuti per le vibrazioni strutturali ISO 4866, BS 7385-2 del Regno Unito e DIN 4150-3 della Germania utilizzano il metodo Peak Particle Velocity (PPV) insieme all’analisi Fast Fourier Transform (FFT) per identificare la frequenza dominante.

Il metodo PPV, dettagliato nella norma DIN 4150-3, calcola l’ampiezza massima della velocità di vibrazione all’interno del segnale nel dominio del tempo. Questo processo prevede l’esecuzione di un’analisi FFT in cui il centro della finestra FFT si allinea esattamente con il PPV, producendo sia il valore PPV che la frequenza dominante corrispondente per ciascun asse (X, Y, Z). Questi punti dati vengono quindi tracciati rispetto a una curva limite per il confronto.

Al contrario, negli Stati Uniti, lo standard IEST, insieme allo standard polacco PN-B-02170, impiega curve di banda di 1/3 di ottava, espresse in velocità di vibrazione RMS. Questo metodo contrasta con la FFT poiché utilizza l’intero spettro per il confronto, dove i risultati RMS o RMS MAX in ciascuna banda vengono confrontati con la curva limite.

La coesistenza di questi due metodi distinti (FFT con PPV e frequenza dominante e bande di 1/3 di ottava) può portare a confusione e valutazioni errate, in particolare quando i risultati delle bande di 1/3 di ottava vengono confrontati in modo inappropriato con i limiti di frequenza dominante della FFT. Ciò evidenzia l’importanza di comprendere e applicare correttamente gli standard pertinenti per garantire un monitoraggio e una valutazione accurati delle vibrazioni nei progetti di costruzione.

Come monitorare le vibrazioni della costruzione

Il monitoraggio efficace delle vibrazioni nelle costruzioni richiede l’adesione a un metodo standard prescelto, che detta le procedure specifiche da seguire. I passaggi fondamentali prevedono la selezione dell’attrezzatura adeguata, il montaggio strategico di tale attrezzatura in allineamento con il percorso di propagazione della vibrazione e la garanzia di un accoppiamento sicuro dei sensori alla superficie per acquisire con precisione i dati vibratori. I sistemi moderni semplificano il processo di monitoraggio rispetto a limiti predefiniti, ma l’analisi approfondita dei dati cronologici rimane essenziale per una comprensione approfondita delle caratteristiche del segnale e del loro potenziale impatto sulle strutture.

La calibrazione dell’apparecchiatura è un passaggio fondamentale per verificare che i sensori funzionino correttamente e forniscano misurazioni accurate. Ciò garantisce l’affidabilità dei dati raccolti e delle valutazioni effettuate sulla base di tali dati, tutelandosi da false letture che potrebbero portare a conclusioni errate sulla sicurezza strutturale o sulla necessità di misure di mitigazione.

Le indagini pre-costruzione costituiscono una fase di valutazione preliminare, condotta prima dell’inizio delle attività di costruzione. Queste indagini mirano a valutare i modelli di vibrazione esistenti, come quelli derivanti dalle operazioni ferroviarie nelle vicinanze, e il loro potenziale impatto sulle strutture pianificate. Inoltre, aiutano a stabilire un fondo vibrazionale di base, rispetto al quale è possibile misurare gli effetti delle vibrazioni indotte dalla costruzione. Le misurazioni durante questa fase vengono tipicamente eseguite direttamente nel terreno lungo i percorsi di trasmissione previsti e sulla piastra di fondazione una volta realizzata. Questa valutazione iniziale è fondamentale per comprendere le condizioni preesistenti del sito e per pianificare le attività di costruzione in modo da ridurre al minimo gli effetti negativi sull’ambiente e sulle strutture circostanti.

Monitoraggio del rumore e delle polveri nei cantieri edili

Oltre alle vibrazioni, le attività di costruzione spesso generano livelli significativi di rumore e polvere, che possono avere effetti negativi sull’ambiente e sulla salute umana. Di conseguenza, i programmi di monitoraggio delle vibrazioni che utilizzano questi elementi sono parte integrante della gestione complessiva dei cantieri, garantendo che le emissioni nocive siano mantenute entro i limiti stabiliti dalle normative locali. I sistemi di monitoraggio per i cantieri edili in genere comprendono misurazioni del rumore e della polvere, insieme all’analisi delle vibrazioni, per fornire una panoramica completa dell’impatto ambientale del sito.

L’accuratezza e la rilevanza del monitoraggio del rumore e delle polveri sono influenzate da vari fattori, tra cui la velocità e la direzione del vento, che possono influenzare in modo significativo la dispersione delle polveri e la propagazione del rumore. Per tenere conto di queste variabili, il monitoraggio meteorologico è spesso incorporato nel processo di valutazione. Questo approccio olistico consente ai gestori dei lavori di implementare strategie di mitigazione tempestive ed efficaci, come l’adeguamento degli orari di lavoro, l’impiego di tecniche di soppressione della polvere o l’installazione di barriere antirumore, per ridurre al minimo l’impatto ambientale dei loro progetti. Aderendo alle normative locali sulle emissioni attraverso un attento monitoraggio e una gestione del rumore, della polvere e delle vibrazioni, i progetti di costruzione possono ridurre il loro impatto sulle comunità circostanti e sull’ambiente, promuovendo pratiche di costruzione più sicure e sostenibili.

Analisi dei dati sulle vibrazioni

L’analisi delle vibrazioni nel settore edile prevede il confronto della velocità di picco delle particelle (PPV) e della sua frequenza dominante rispetto alle curve limite di vibrazione stabilite per valutare la conformità. Se l’analisi utilizza il metodo 1/3 di ottava, l’intero spettro di vibrazione viene adattato ad una curva limite per verificare eventuali superamenti. Quando i livelli superano questi limiti, viene avviata un’analisi più approfondita, esaminando l’inviluppo del segnale grezzo e identificando le frequenze armoniche all’interno dello spettro. Questo esame dettagliato della forma d’onda aiuta a individuare le caratteristiche specifiche dell’onda, consentendo l’identificazione della sua fonte e natura. Sulla base di queste intuizioni, è possibile apportare modifiche al processo di costruzione, come cambiare l’attrezzatura di perforazione per progetti di tunnel o modificare la massa del battipalo, per mitigare le vibrazioni eccessive e garantire che l’attività rimanga entro limiti accettabili. Questo approccio consente alle attività di costruzione di procedere riducendo al minimo il rischio di danni indotti dalle vibrazioni alle strutture circostanti.

Come analizzare i livelli di vibrazione

L’analisi dei livelli di vibrazione nell’edilizia e nell’ingegneria strutturale implica l’adesione a standard specifici che guidano la misurazione e la valutazione degli effetti sulle strutture. Tra le più riconosciute c’è la norma tedesca DIN 4150-3 che, insieme alla norma internazionale ISO 4866, stabilisce metodologie per la valutazione dell’impatto delle vibrazioni. Questi standard sono particolarmente applicabili alle strutture senza specifici requisiti di progettazione del carico dinamico, delineando valori di livello per prevenire danni e impatti. La norma DIN 4150-3 classifica le vibrazioni in a breve termine, che sono abbastanza rare da non causare fatica o risonanza, e a lungo termine, che comprende tutti gli altri tipi. Fornisce un quadro per valutare l’impatto delle vibrazioni a breve termine dividendo le strutture in tre categorie, ciascuna con un corrispondente limite di velocità di vibrazione ammissibile, facilitando una chiara comprensione del loro impatto sulle varie strutture.

Per le vibrazioni a lungo termine, la norma DIN 4150-3 stabilisce valori limite per la velocità, aiutando nella protezione delle strutture e dei loro occupanti da potenziali danni. Allo stesso modo, lo standard britannico BS 7385-2 offre indicazioni sulla valutazione dei rischi di danni indotti dalle vibrazioni da varie fonti, comprese le attività di costruzione e il traffico, concentrandosi sugli effetti diretti delle vibrazioni sugli edifici. Negli Stati Uniti, le curve dei criteri di vibrazione (VC) sviluppate dall’Istituto di scienze e tecnologia ambientale (IEST) forniscono una base per la progettazione di strutture che ospitano strumenti sensibili alle vibrazioni, utilizzando la velocità efficace (RMS) espressa in uno- bande di terzo ottava. Questi standard sottolineano collettivamente l’importanza di un approccio metodico all’analisi, garantendo l’integrità strutturale e la sicurezza degli edifici di fronte a diverse fonti.

Utilizzo dei grafici del livello di vibrazione per l'analisi

Standard come DIN, BS o IEST presentano i limiti sotto forma di grafici del livello di vibrazione, che fungono da strumento cruciale nell’analisi delle vibrazioni legate alla costruzione. Questi grafici consentono di tracciare i dati cronologici dei punti di monitoraggio delle vibrazioni, offrendo un mezzo visivo per identificare quando e dove i livelli misurati superano i limiti stabiliti. Questa rappresentazione grafica semplifica il compito di individuare gli eventi di superamento, spesso con funzionalità che consentono agli utenti di passare direttamente a specifici eventi di interesse con un semplice clic.

La capacità di tracciare visivamente le ampiezze di vibrazione anomale rispetto ai limiti standardizzati non solo aiuta nell’analisi immediata, ma facilita anche la generazione di report dettagliati per i singoli eventi. Questi rapporti sono essenziali ai fini della conformità, poiché forniscono prove documentate del fatto che le attività di costruzione vengono monitorate e gestite secondo gli standard pertinenti. Utilizzando i grafici dei livelli limite per l’analisi, le parti interessate possono garantire un approccio più efficiente ed efficace al mantenimento dell’integrità strutturale e al rispetto dei requisiti normativi, riducendo così al minimo il potenziale impatto della costruzione sull’ambiente circostante.

Comprendere PPV, RMS e VDV

Comprendere i parametri utilizzati per valutare gli impatti delle vibrazioni è fondamentale sia per l’integrità strutturale che per il comfort umano. La Peak Particle Velocity (PPV) è comunemente utilizzata per valutare le vibrazioni nelle strutture e nel terreno, concentrandosi sulla velocità delle onde. Questa misurazione è fondamentale per valutare i potenziali danni agli edifici e alle infrastrutture causati dalle attività di costruzione.

Quando si tratta di valutare l’impatto delle vibrazioni sugli esseri umani all’interno degli edifici, l’attenzione si sposta sull’accelerazione delle vibrazioni, che fornisce una rappresentazione più accurata di come l’energia trasmessa influisce sul comfort e sulla salute umana. Le misurazioni dell’accelerazione vengono spesso condotte utilizzando la stessa attrezzatura del PPV ma sono collocate in luoghi diversi, come al centro dei piani dove le persone lavorano o vivono, o vicino alle postazioni di lavoro per valutare le vibrazioni del pavimento in modo più accurato. Per queste valutazioni incentrate sull’uomo, vengono utilizzati parametri come Root Mean Square (RMS) e Vibration Dose Value (VDV). RMS offre un livello medio di energia vibrazionale nel tempo, rendendolo adatto al monitoraggio continuo, mentre VDV fornisce una misura cumulativa dell’esposizione alle vibrazioni, catturando sia l’intensità che la durata delle vibrazioni. Questi parametri sono essenziali per garantire che i livelli rimangano entro limiti accettabili per prevenire disagi o problemi di salute per le persone che vivono in ambienti soggetti a vibrazioni.

Punti chiave

Il monitoraggio delle vibrazioni è fondamentale per gestire l’impatto dei macchinari pesanti utilizzati nelle attività di costruzione come la battitura di pali e la perforazione.
Le capacità di monitoraggio in tempo reale sono essenziali per affrontare tempestivamente le vibrazioni che potrebbero danneggiare le strutture e le infrastrutture vicine.
I monitor sono costituiti da sensori, apparecchiature di condizionamento del segnale e sistemi di registrazione dei dati, tutti calibrati per la precisione.
I sistemi di monitoraggio remoto combinano allarmi in loco e online per avvisare rapidamente le parti interessate di potenziali superamenti delle vibrazioni.
Standard come DIN 4150-3, ISO 4866 e BS 7385-2 forniscono linee guida per misurare e valutare le vibrazioni per proteggere le strutture.
L’analisi dei dati sulle vibrazioni prevede il confronto del PPV e della frequenza dominante con i limiti stabiliti per valutare la conformità.
Le indagini pre-costruzione aiutano a stabilire una linea di base per le vibrazioni, aiutando nella pianificazione delle attività di costruzione per ridurre al minimo l’impatto.
Il monitoraggio non solo delle vibrazioni ma anche del rumore e delle polveri è parte integrante di una gestione ambientale globale nei cantieri edili.
L’utilizzo dei grafici del livello di vibrazione consente una facile identificazione dei superamenti e facilita la segnalazione di conformità.
Comprendere e applicare parametri come PPV, RMS e VDV è fondamentale per valutare gli effetti delle vibrazioni sia sulle strutture che sugli esseri umani.

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