Isolamento acustico per via aerea sul campo

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

Le misure in campo sono un tipo di misure effettuate per verificare che una costruzione o elementi di essa siano stati messi in opera in modo tale da rispettare le normative oppure per ricorrere a contromisure se un ambiente è acusticamente poco fruibile. Le misure sono eseguite come in laboratorio ma con apparecchiature molto più maneggevoli e meno ingombranti.

Per le misure in situ si utilizza R’ potere fonoisolante apparente, l’apice significa che è una grandezza usata nelle misure in opera. R’ ed R dipendono molto dalla frequenza e dalla massa per unità di superficie.

R' è così definito:

W₁= potenza sonora incidente su parete di prova,

W₂= potenza sonora trasmessa attraverso la parete di prova,

W₃= potenza sonora trasmessa da elementi laterali o da altri componenti.

Nella ipotesi di diffusione dei campi sonori, la norma UNI EN 140-3 definisce la stessa grandezza R' come:

(1)

S = superficie di separazione

A2 = area di assorbimento equivalente della stanza ricevente.

Un’altra definizione comunemente usata è la Differenza standardizzata dei livelli D_nT che riferisce il tempo di riverberazione della camera ricevente al livello standard di 0.5s.

(2)

T₂= tempo di riverbero nella camera ricevente.

Se il tempo di riverbero in una stanza ammobiliata si mantiene su valori di circa mezzo secondo, D_nT corrisponde abbastanza bene all’effettivo isolamento sonoro sperimentato in soggiorni o camere da letto.
R’ tiene conto delle dimensioni della stanza, pertanto in locali piccoli (come i bagni) è più facile ottenere il rispetto di D_nT.
Per grandi stanze R’ è il più restrittivo tra i due.

Può tornare utile avere nel calcolo un unico valore, al posto di R', che descriva il potere fonoisolante di un divisorio indipendentemente dalla frequenza; per questo è stato introdotto l’indice del potere fonoisolante R'_w che si trova nel DPCM 5.12.97. Le regole per il calcolo si trovano nella norma UNI 8270. Si utilizza la curva normalizzata ISO 717-1, le cui frequenze vanno da 100Hz a 3150Hz in intervalli di terzi di ottava; nelle basse frequenze la pendenza è di 3dB per ottava che passa a 1dB per ottava alle medie frequenze e si annulla alle alte frequenze.
Per passare da R' a R'_w occorre pesare i livelli sperimentali con la curva ISO, traslandola verso il basso dB per dB, fino a quando la somma delle differenze positive tra curva ISO e dati sperimentali non è inferiore a 2 (con dati espressi in terzi di ottava) e quindi si legge il valore corrispondente a 500Hz, della curva di riferimento, che è R'_w.

Algebricamente:

(3)

N= numero di valori,

n= numero di punti in cui la curva normalizzata è sopra a quella sperimentale.

Per ottenere l’indice devo diminuire unità per unità n, cioè traslare in basso la curva normalizzata, finchè la disuguaglianza non è verificata.

Requisiti per effettuare la misura secondo ISO 140-4

Per effettuare misure congruenti alla normativa ISO 140-4 sono necessarie una serie di condizioni quali: tipo di sorgente sonora, tipo e posizionamento dei microfoni, dimensioni delle stanze.

Di seguito elenchiamo le più importanti:

• 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 sia almeno 10 dB al di sopra del rumore di fondo.

  Se la differenza tra segnale e rumori di fondo è compresa tra 3 dB e 9 dB, è necessario introdurre una correzione data dalla tabella

Per differenze minori di 3 dB la misura non può essere effettuata.

• 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 sorgente e ricevente.

• Si devono rispettare delle 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 il tempo di integrazione non deve essere inferiore a 6 s.

• Da queste misure si ottiene uno spettro medio di segnale e di rumore di fondo della stanza sorgente e ricevente da cui ricavare L1 e L2 utilizzati nella (1) e (2).

• Per il calcolo del tempo di riverbero nella stanza ricevente T₂ da usare nella (2) è necessario fare una serie di misure, (minimo 6), in varie posizioni nella stanza per ottenere un tempo di riverbero medio da utilizzare poi nella formula.

Per una completa conoscenza dei requisiti e della procedura di misura si consulti la norma ISO 140-4.

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 e 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.