Valutazione dell'incertezza di misura nella stima dell'indice di isolamento acustico di facciata con metodo Monte Carlo

L’obiettivo di questa tesi è stato quello di proporre un metodo statistico di valutazione dell’incertezza di misura da associare al calcolo dell’indice di isolamento acustico di facciata applicando il metodo della propagazione delle distribuzioni di probabilità. Nella prima fase del lavoro sono state effettuate delle misure in situ su di un edificio scolastico di prova, seguendo quanto prescritto dalla norma tecnica (UNI EN ISO 140-5:1998), per la raccolta dei dati che sono stati utilizzati nel calcolo dell’isolamento acustico di facciata, D2m,nT. Successivamente è stata affrontata l’analisi dell’incertezza da associare alle grandezze misurate; per la valutazione dell’incertezza sono state considerate le specifiche tecniche della strumentazione impiegata nelle misure e le condizioni ambientali maggiormente rilevanti ai fini dello studio. Il calcolo dell’incertezza è stato effettuato utilizzando il metodo standard della propagazione dell’incertezza come riportato nella guida all’espressione dell’incertezza di misura (UNI CEI ENV 13005:2000 (GUM)). L’idea principale della tesi è stata quella di applicare un secondo metodo di calcolo dell’incertezza, alternativo a quello classico, basato sulla propagazione delle distribuzioni di probabilità attraverso la simulazione Monte Carlo; tale metodo è stato applicato alla funzione-modello isolamento acustico di facciata, D2m,nT, seguendo le indicazioni riportate nel Supplemento 1 della GUM, per una valutazione dell’incertezza tipo e del relativo intervallo di copertura da associare al valore d’aspettazione della distribuzione d’uscita del modello simulato. Il metodo numerico, implementato con l’utilizzo di MATLAB®, è stato adattato alle distribuzioni di probabilità delle grandezze in ingresso al modello ed ha consentito di ottenere in output, per ciascuna banda di frequenza, una distribuzione di valori associati al D2m,nT. L’analisi statistica sulle distribuzioni del D2m,nT generate dal modello è stata utilizzata per ricavare l’incertezza sul valore d’aspettazione di ciascuna distribuzione simulata del D2m,nT ed è stato così possibile effettuare un confronto diretto dei risultati ottenuti dall’applicazione dei due distinti metodi al calcolo dell’incertezza. Lo studio comparativo dell’incertezza ha consentito la validazione del metodo della propagazione delle distribuzioni di probabilità e i dati ricavati dalla simulazione sono stati utilizzati nel calcolo dell’indice di isolamento acustico di facciata standardizzato, D2m,nT,w (UNI EN ISO 717-1:1997). L’algoritmo di calcolo del D2m,nT,w prevede una comparazione tra la curva del D2m,nT sperimentale e la curva dell’isolamento standardizzata dal quale si ottiene un singolo valore numerico dell’indice; con un processo iterativo di calcolo dell’indice, ideato in questa tesi e basato sui dati simulati con la tecnica Monte Carlo, è stato possibile ottenere una distribuzione di valori della grandezza D2m,nT,w da cui è stato così possibile ricavare una stima dell’incertezza da poter associare allo stesso indice. Nell’ultima parte del lavoro di tesi si è cercato di implementare una procedura di calcolo dell’incertezza composta da associare all’indice D2m,nT,w basata sulla valutazione numerica dei coefficienti di sensibilità associati alle tre grandezze di input dell’isolamento acustico al variare della frequenza; dunque, è stato possibile fare un raffronto tra i risultati ottenuti nell’applicazione delle due distinte procedure di calcolo dell’incertezza ed effettuare le relative valutazioni