Isolamento acustico per via aerea in Laboratorio

Una parete che separa due ambienti, quando è investita da onde sonore, è forzata a vibrare e il campo di vibrazione che si genera è il diretto responsabile della propagazione del suono nei locali adiacenti. Per "limitare i danni" bisogna ridurre l'ampiezza delle vibrazioni: qui entrano in gioco le proprietà dinamiche della struttura, quelle elastiche, quelle inerziali e quelle dissipative.

Figura 1

Le misure in laboratorio (fig. 1) vengono effettuate per determinare le proprietà isolanti dei materiali o per indagini tendenti a stabilire dati di progetto o di specifica. Possono anche servire a stabilire la rispondenza dei materiali da costruzione alle normative internazionali o locali.

Le camere di prova del laboratorio sono costruite prestando la massima attenzione ad evitare ogni possibile fuga di vibrazioni, in modo che durante il test tutta l'energia pervenga nella camera ricevente esclusivamente attraverso la parete di prova. Solitamente la fonte sonora emette rumore in banda larga filtrata in terzi d'ottava, p. es. il rumore rosa si impiega per tale operazione perché, usando i filtri in terzi d'ottava, l'energia trasmessa in ogni banda rimane costante. La misura della pressione sonora è effettuata sia nella camera ricevente sia in quella emittente tramite un fonometro che registra i livelli dei segnali.

Il potere fonoisolante R è definito come dieci volte il logaritmo in base dieci del rapporto tra potenza sonora incidente W₁ sulla parete e potenza sonora W₂ trasmessa dalla parete in prova alla stanza adiacente

(1)

Un'altra definizione della stessa grandezza R si trova nella norma UNI EN 140-3, che è derivata dalla (1) sotto le condizioni di diffusione dei campi sonori nelle due stanze e d'irraggiamento del suono nella camera ricevente solo da parte della parete in prova; solitamente questa condizione è ottenuta tramite giunti elastici che isolano la parete dal resto del laboratorio. Il parametro R è misurato dalla differenza dei livelli sonori nelle due stanze, ricevente ed emittente, tenendo conto dell'assorbimento della camera ricevente.

(2)

L₁= livello di pressione sonora della camera di emissione

L₂= livello di pressione sonora della camera ricevente

S= area della parete di divisione

A₂= assorbimento camera ricevente

Il fattore di correzione per misure in laboratorio si ricava dalla superficie del campione in prova S e dall'assorbimento della camera ricevente A₂ in m².

A₂ può essere determinato dal volume V e dal tempo di riverberazione della camera con la seguente formula per poi essere sostituito nella formula precedente (2). 

(3)

Requisiti per effettuare la misura secondo ISO 140-3

Per effettuare una misura secondo la normativa ISO 140-3 sono necessarie una serie di condizioni quali il tipo di sorgente sonora, il tipo ed il posizionamento dei microfoni, le dimensioni della stanza.

Le più importanti sono:

• Lo spettro della sorgente deve essere piatto con una differenza massima di 6dB tra banda e banda.

• La potenza del segnale della sorgente deve essere tale da assicurare che nella stanza ricevente il segnale in ogni banda dello spettro sia almeno 6 dB (preferibilmente 15 dB) al di sopra del rumore di fondo .

  Se la differenza tra segnale e rumori di fondo è compresa tra 6 dB e 15 dB, è necessario introdurre una correzione data dalla formula

.

• Lsb livello con sorgente accesa

• Lb livello del rumore di fondo

Per differenze minori di 6 dB si usa una correzione fissa di 1,3dB indicando però nella relazione di misura che ci si trova in condizioni limite.

• La procedura prevede una serie di misure dello spettro del rumore di fondo e dello spettro con la sorgente in funzione, in un certo numero di posizioni (minimo 5), in relazione alle dimensioni e alla forma della stanza sia sorgente che ricevente.

• Si devono rispettare distanze minime nel posizionamento dei microfoni e delle sorgenti sonore:

  0,7 m tra le varie posizioni dei microfoni.

  0,7 m tra ogni microfono e le superfici delle stanze e dei diffusori

  1 m tra ogni microfono e la sorgente sonora.

  1 m tra ogni microfono e l'elemento sotto test.

• La misura deve essere fatta con filtri a bande di terzi d'ottava con frequenza centrale

100 - 125 - 160 - 200 - 250 - 315 - 400 - 500 - 630 - 800 - 1000 - 1250 - 1600 - 2000 - 2500 - 3150 (Hz)

oppure con fitri a bande d'ottava con frequenza centrale da 125 Hz a 2000 Hz.

• Per le misure dello spettro impostare sullo strumento un tempo di integrazione che in generale non deve essere inferiore a 6 s.

• Con le misure eseguite si ottiene uno spettro medio di segnale e di rumore di fondo della stanza sorgente e ricevente da cui si può ricavare L₁ e L ₂.

• Per il calcolo del tempo di riverbero della stanza ricevente Tr è necessario fare una serie di misure (minimo 6), in varie posizioni per ottenere un tempo di riverbero medio da utilizzare poi nella formula (3).

Per una completa conoscenza dei requisiti e della procedura di misura si consulti la normativa ISO 140-3.

Classificazione ambienti abitativi

La legge quadro 447 prevede l’emanazione di diversi decreti e affida all’UNI la compilazione delle necessarie norme tecniche. L’UNI recepisce tali norme dal CEN che a sua volta le recepisce dall’ISO: in questo modo le regole sono pressoché identiche in tutti i Paesi che le applicano.

Di particolare interesse sono le norme UNI EN 20140, UNI EN ISO 140 e il DPCM 5.12.97 che individuano diverse tipologie di edifici e ne fissano, per ciascuna, i requisiti acustici passivi. Ci sono alcune osservazioni riguardanti il decreto: i livelli per ogni categoria sono fissati indipendentemente dalla zona in cui l’edificio è situato; in tal modo la stessa specifica può essere troppo restrittiva in certi casi o insufficiente in altri, inoltre i livelli d’isolamento prescritti per alcuni edifici sono molto meno severi dei livelli prescritti per gli impianti. Infine non è chiarito l’ambito di applicazione e quindi potrebbe ritenersi esteso anche a edifici già esistenti.

Tabella A - Classificazione ambienti abitativi

Tabella B - Requisiti acustici passivi degli edifici, dei loro componenti e degli impianti tecnologici

(*) Valori di R_w riferiti a elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari.