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Isolamento acustico

L'isolamento acustico (detto anche fonoisolamento o fonoimpedenza) è una tecnica che consente di ostacolare la trasmissione di energia sonora da un ambiente ad un altro interponendo tra i due un mezzo fisico di separazione. Pertanto la finalità precipua dell'isolamento acustico consiste nel proteggere l'uomo dai rumori attenuandone o eliminandone la percezione sonora attraverso la dissipazione dell'energia sonora.

La difesa dai rumori mediante isolamento acustico riguarda sia i rumori che si propagano per aria (rumori aerei), sia quelli che si trasmettono attraverso percussioni, vibrazioni, trascinamento (rumori impattivi o rumori d'urto)

Se si considera un divisorio rigido omogeneo (Es: parete, pannello), che separa l'ambiente che contiene la sorgente disturbante da un ambiente che si vuole isolare acusticamente, si potrà osservare che l'energia sonora (Ei) che incide sulla superficie del divisorio si divide in tre componenti fondamentali: una frazione (Er) viene riflessa, una (Ed) assorbita e un'altra (Et) oltrepassa il divisorio secondo la formula Ei=Er+Ed+Et ne consegue che r+d+t=1

 

Flussi di energia sonora in un divisorio rigido
Isolamento acustico

 

Il parametro t prende il nome di coefficiente di trasmissione è caratterizza le proprietà di isolamento acustico (fonoisolanti o fonoimpedenti) del divisorio ovvero il suo potere fonoisolante che si esprime usualmente nella formula logaritmica R = 10log(1/t) dove R è una grandezza misurata in decibel. Per un divisorio semplice e omogeneo inoltre vale la regola generale secondo cui il potere fonoisolante aumenta all'aumentare della massa dell'isolante stesso ma anche all'aumentare della frequenza dell'onda sonora incidente.

 

Legge della massa

Il suddetto principio si può sintetizzare nellla cosiddetta legge della massa la cui formula è: R = 20 log (mf) - 42,4 dove m è la massa per unità di superficie (kg/m2) ed f è la frequenza del suono incidente.

La legge dellla massa è tuttavia mitigata dall'effetto di risonanza e dall'effetto di coincidenza.

Rispetto ad alcune frequenze dell'onda incidente, solitamente nel campo delle basse frequenze si verifica un fenomeno di risonanza, del materiale interessato tale che lo stesso per quel range di frequenza oscillerà in maniera abnorme rispetto alle oscillazioni dello stesso per le altre frequenze. Ne consegue che l'isoalmento acustico risulterà ridotto in corrispondenza delle frequenze naturali per le quali si determina l'effetto di risonanza che dipende dalla rigidità del divisorio considerato.

Un altro fenomeno che determina una perdita di potere fonoisolante del divisorio è rappresentato dal cosiddetto effetto di coincidenza che si verifica allorchè in corrispondenza di un onda sonora avente una determinata inclinazione, per quell'angolo di incidenza il divisorio presenta una lunghezza d'onda identica a quella del suono con la conseguenza che per quella frequenza, che prende il nome di frequenza critica (dipendente dalle proprietà del divisorio) che solitamente riguarda la gamma delle alte frequenze, nonchè per valori di frequenza superiori si ha una consistente perdita di potere fonoisolante del mezzo.

 

Potere fonoisolante - Legge della massa

 

In definitiva il massimo risultato che si può ottenere in applicazione della legge della massa consiste in un incremento di isolamento acustico di 6 dB per ogni raddoppio della massa con valori incrementali proporzionali (es: 12 dB quadruplicando la massa).

Per ottenere un isolamento acustico elevato senza ricorrere ad aumenti eccessivi del volume del divisorio si possono utilizzare divisori multipli (divisori doppi, tripli etc); in questi casi si potrebbe finanche ipotizzare un potere fonoisolante pari a quello della somma dei poteri fonoisolanti dei singoli divisori. Di fatto, però, le inevitabili connessioni strutturali tra i divisori comportano che il miglior risultato conseguibile (per un divisorio doppio) è un aumento del potere fonoisolante di circa 10 dB rispetto ad un singolo divisorio di massa equivalente.

 

Potere fonoisolante di alcune strutture di uso comune in edilizia
Struttura
Spessore
Massa per unità di Superficie
(Kg/m2)
Potere Fonoisolante espresso in dB
ad alcune frequenze (Hz)
63
125
250
500
1000
2000
4000
Parete semplide in mattoni cavi
125
240
30
35
37
40
45
55
58
Parete semplice in mattoni pieni
360
720
35
45
44
50
57
65
70
Parete doppia in mattoni pieni (intercapedine d'aria di 56 mm)
300
380
28
34
35
40
55
72
77
Lastra di piombo
1,5
17
22
28
30
32
32
92
33
Lastra di piombo
3
34
25
30
30
28
38
44
33
Compensato su telaio di legno
6
3,5
6
9
12
15
20
26
28
Lastra di vetro semplice
6
15
16
10
24
28
31
26
35
Lastra di vetro semplice
16
40
20
25
27
32
30
38
45
Finestra con doppi vetri da 2,5 mm e 7 mm di intercapedine
12
15
15
22
15
20
28
30
26
 
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