Identificazione sperimentale dell'impedenza di pavimenti in edifici residenziali

Nowadays, many senior citizens live alone and, in case of accidental falls, have difficulties in emergency calls. This work (which is part of the SMARTA project) investigates the vibration transmissibility in residential floors, in order to identify the possibility of detecting the fall of a subject starting from the vibration measured on the ground. The reference parameter for this study is the mechanical impedance of the floor, a parameter that depends on the floor structure and on the position of the impact. Since the vibration of the floor will be measured in a position that is far from the location of the impact, the vibration time history will depend on the mechanical characteristics of the floor. In this work we propose a technique for the characterization of the vibration transmissibility of the floors using the mechanical impedance, i.e. the ratio between the force and the velocity spectra. The force is generated by special rubber balls, purposely designed and tested in laboratory conditions. More than 30 residential buildings were tested; results evidenced the possibility of detecting the fall independently from the characteristics of the ground.

Negli ultimi anni, molte persone anziane tendono ad essere lasciate sole nelle proprie abitazioni e, in caso di problemi di qualunque genere ma soprattutto di cadute, la chiamata di emergenza è difficoltosa e può attendere diversi minuti se non ore. Nel lavoro che andremo a trattare (che si colloca nell’ambito del progetto SMARTA) vogliamo mostrare uno studio per la valutazione delle trasmissibilità delle vibrazioni all’interno di nuclei abitativi tramite la valutazione dell’impedenza meccanica del pavimento. Mediante l’utilizzo di sensori accelerometrici montati sul pavimento verrà identificata la trasmissibilità delle vibrazioni nel pavimento, al fine di identificare se la vibrazione generata dalla caduta di un soggetto è misurabile in qualunque tipo di edificio. La misura della vibrazione, a volte, avviene in un punto lontano dall’impatto e quindi la storia temporale e del segnale misurato, può essere modificata dalla risposta del pavimento. Questo lavoro di tesi descrive una procedura per la caratterizzazione della trasmissibilità delle vibrazioni nei pavimenti, attraverso la misura dell’impedenza meccanica delle solette di abitazioni ad uso residenziale. A tale scopo si è provveduto alla caratterizzazione della forza d’impatto generata da sfere in gomma tramite test di laboratorio. La procedura ha utilizzato una pedana dinamometrica appositamente realizzata e tarata. Sono poi stati caratterizzati i pavimenti di 30 stanze poste in edifici residenziali, misurando la trasmissibilità delle vibrazioni in direzione verticale, l’impedenza meccanica e l’acceleranza dei pavimenti. I risultati dei test sono stati analizzati statisticamente. I dati hanno dimostrato che è possibile rilevare una generica caduta avvenuta in una stanza sulla base delle rilevazioni fatte dagli accelerometri.