PROGRAMMA PRIN 2022 - BANDO PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 FEBBRAIO 2022
TITOLO DEL PROGETTO METAWAVE - New METAmaterial Window for simultaneous Acoustic, Ventilation and Energy performance
CODICE CUP D53D23003950006
Budget: € 97,380.00 (incluso staff), finanziamento netto € 66,152.00
Responsabile U.R. Francesco MARTELLOTTA
Altre Unità di Ricerca o eventuali Sub Unità
Università di Bologna (PI)
CNR-ITC (UR)
Finalità
Il progetto mira a sviluppare finestre innovative capaci di conciliare efficienza energetica, comfort acustico, illuminazione naturale, ventilazione e controllo del surriscaldamento. La ricerca propone una finestra basata su metamateriali acustici inclusi nella struttura della finestra e capaci di controllare il rumore su una banda sufficientemente larga, garantendo una buona ventilazione naturale e mantenere buone prestazioni energetiche.
Risultati attesi
Il progetto è articolato in diversi workpackages, mirati ad approfondire specifici aspetti:
Il WP2 mira a costruire una base conoscitiva condivisa sullo stato dell’arte relativo a metamateriali acustici, finestre innovative, ventilazione e aspetti termo-fluidodinamici. L’output atteso è una literature review pubblicata su rivista.
Il WP3 prevede il concept e la progettazione preliminare del sistema, integrando requisiti acustici, energetici e di ventilazione. Sono attesi report e pubblicazioni scientifiche sul design generale, sulle prestazioni previste, combinando risultati sperimentali e modelli numerici.
Il WP4 prevede la fabbricazione e la validazione sperimentale delle unità meta-materiali a scala di laboratorio. I risultati attesi comprendono la messa a punto di un protocollo di misura di laboratorio, su campioni di piccola dimensione per la caratterizzazione acustica e di permeabilità all’aria e la conseguente raccolta di misure sperimentali per caratterizzare il sistema.
Il WP5 prevede realizzazione e verifica del prototipo AMW in scala reale. I risultati attesi includono la valutazione delle prestazioni acustiche, della permeabilità all’aria sia in laboratorio sia in opera.
Il WP1 e il WP6 prevedono rispettivamente attività di gestione e divulgazione dei risultati
Risultati raggiunti
L’unità del Politecnico di Bari, nell’ambito del WP2, ha coordinato l’indagine bibliografica sull’uso dei metamateriali nelle finestre, confluita nell’articolo di review pubblicato su Building and Environment nel 2025. Con riferimento al WP3 l’unità POLIBA ha sviluppato l’analisi CFD delle prestazioni di ventilazione delle unità, fornendo indicazioni essenziali per valutare e migliorare il comportamento fluidodinamico del sistema. Nell’ambito del WP4 l’unità POLIBA ha avuto un ruolo centrale nello sviluppo delle prove sperimentali sulle unità metamateriali, potenziando la strumentazione di laboratorio per misure di transmission loss e sviluppando una metodologia, basata su ISO 9053-1, per caratterizzare la ventilazione delle unità in modo normalizzato, pubblicata su Building and Environment. Infine sono state condotte misure su modello in scala 1:10 funzionali a fornire un complemento alle rilevazioni condotte in opera nell’ambito del WP5 dalle altre unità del progetto.
Pubblicazioni:
C. Rubino, S. Liuzzi, G. Fusaro, F. Martellotta, C. Scrosati, M. Garai. Balancing ventilation and sound insulation in windows by means of metamaterials: A review of the state of the art. Building and Environment 275 (2025) 112780. DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.112780
C. Rubino, S. Liuzzi, F. Martellotta. Assessing airflow performance of ventilated acoustic metamaterials: a methodology to foster comparability of results. Building and Environment 288 (2026) 114001. DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.114001