PROGETTAZIONE ACUSTICA: Fonoisolamento e Fonoassorbimento
Pubblicato da Ing. Silas Delmatti in Acustica Ambientale · 1 Maggio 2017
Quando vengono trattati i temi più generali dell'acustica in edilizia, dell'ottimizzazione del suono nelle stanze, e della protezione dal rumore, spesso vengono anche citate le proprietà fondamentali di fonoisolamento o fonoassorbimento dei materiali. Citare l'uno o l'altro termine indifferentemente non è corretto in quanto sono due caratteristiche differenti dei materiali. In questo articolo vogliamo fornire una definizione corretta dei due termini oltre a darvi informazioni utili per individuare il materiale corretto a seconda delle vostre necessità specifiche.
Cosa sono i materiali assorbenti o fonoassorbenti?
Un materiale viene definito fonoassorbente quando la sua caratteristica principale è quella di trasformare in un’altro tipo di energia l'energia acustica che attraversa il materiale stesso. Il compito principale di un materiale fonoassorbente quindi non è quello di riflettere e ostacolare il propagarsi delle onde sonore ma bensì di riflettere il meno possibile l'energia acustica che riceve. In questo modo, una buona parte dell’energia acustica che penetra in un materiale assorbente viene trasformata in altri tipi di energia (in primo luogo calore).
I materiali fonoassorbenti più comuni ed utilizzati sono i fonoassorbenti cosidetti porosi. Questi ultimi sfruttano il principio di dissipazione del suono/calore attraverso moti convettivi e possono essere distinti in due categorie: fonoassorbenti fibrosi e fonoassorbenti a celle aperte.
Tra i materiali fonoassorbenti fibrosi si possono annoverare: Lana di vetro, Lana di roccia, Sughero, Truciolato di legno, Moquette e tappeti, Tende e tendaggi in genere. Mentre tra i materiali fonoassorbenti a celle aperte trovimo: Melammina espansa, Poliuretano espanso, Vermiculite espansa, Perlite espansa, Argilla espansa.
Occorre inoltre precisare che l'assorbimento acustico si può realizzare anche per risonanza di membrana e per risonanza di cavità. Nella prima modalità, l'assorbimento avviente tramite il posizionamento di un pannello di buona densità ad una certa distanza della parete con l'obiettivo di creare un sistema composto (le vibrazioni del pannello vogliamo che vengano smorzate dal cuscino d'aria retrostante), mentre nella seconda l'assorbimento avviene per viscosità che realizza all'imboccatura di un'area cava all'interno del materiale. A differenza però dei materiali porosi entrambe questi dispositivi/sistemi sono efficaci su una gamma più ristretta di frequenze.
Cosa sono i materiali isolanti o fonoisolanti?
Un materiale viene definito fonoisolante se la sua caratteristica fondamentale è quella di riflettere l’energia acustica che riceve.
In prima approssimazione il livello di isolamento di un materiale o di una parete dipende principalmente dalla sua massa al metro quadrato. Pertanto i materiali con migliori caratteristiche fonoisolanti sono quelli che possiedono maggiore densità. La legge della massa stabilisce infatti che duplicando la massa di una superficie l’isolamento acustico aumenta di 6 dB (si triplica). Inoltre, sempre per la stessa legge l’isolamento acustico di un materiale aumenta di 6 dB se raddoppiamo la frequenze (quindi per ogni ottava) del suono incidente. Questo significa che più alta è la frequenza incidente, maggiore sarà il livello di isolamento acustico ottenuto.
Quanto descritto avviene poiche con l'aumentare della massa aumenta l'inerzia al moto e quindi le difficoltà incontrate dall'onda sonora nel mettere in oscillazione la parete. La legge della massa è utile, però, solo a calcoli di prima approssimazione in quanto risulta sufficientemente precisa solo per le frequenze centrali del campo di udibilità. Nella zona delle basse frequenze infatti risente dell'effetto di risonanza mentre alle alte a quello della coincidenza. Nel campo delle basse frequenze esiste una zona in cui la parete viene messa in vibrazione da un'onda in grado di mandare in risonanza il materiale e di comprometterne il potere fonoisolante. Viceversa, alle alte frequenze troviamo una zona in cui le onde sonore longitudinali si propagano alla stessa velocità di quelle flessionali dell'isolante acustico e se analizzassimo in frequenza l'isolamento troveremmo valori che si discostano anche di molto dal comportamento previsto dalla legge di massa.
Come utilizzare i materiali in modo corretto?
I materiali fonoassorbenti servono pertanto per controllare le riflessioni del suono all’interno di un ambiente con l'obiettivo migliorare la qualità di ascolto e il comfort acustico della stesso. In questo caso si parla, pertanto, di trattamento acustico.
Si utilizzano le proprietà fonoisolanti dei materiali per limitare la trasmissione del suono da un ambiente all'altro. I materiali fonoisolanti sono pertanto utilizzati sopratutto per proteggere le abitazioni dal rumore e più in generale dall'inquinamento acustico. In questo caso c'è da considerare che l'isolamento acustico va sempre pensato come ad un sistema: applicare una controparete o un controsoffitto con ottime caratteristiche fonoisolanti potrebbe comunque non attenuare il rumore in quanto il suono potrebbe aggirare l'insonorizzazione (passando per parti della vostra stanza che hanno scarse caratteristiche di isolamento acustico).
In certi casi i massimi risultati si possono ottenere solo attraverso l'associazione di entrambe i materiali, combinando la capacità dei primi di ostacolare il rumore a quella dei secondi di dissiparlo.
Autore: Dott. Ing. Silas M. Delmatti
Ingegnere Civile, Tecnico competente in acustica ambientale
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