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 Il concetto di materiale fonoisolante e strettamente connesso alla legge della massa. Il che significa che un materiale è tanto più fonoisolante quanto più elevato è il suo peso specifico, ne consegue che sono buoni materiali fonoisolanti ad esempio: la gomma, il piombo, l'acciao, il marmo, il legno massiccio, il truciolare ad alta densita, il vetro etc. Tuttavia va chiarito che in ambito edilizio soprattutto al fine di non appesantire le strutture edili, ma talora anche per ragioni di costi, l'effetto del fonoisolamento è ottenuto in termini più efficaci e vantaggiosi attraverso la giustapposizione di materiali fonoisolanti e materiali fonoassorbenti nell'ambito di composizioni prefabbricate ovvero realizzate in loco. In tal modo si consegue l'effetto di isolare acusticamente un ambiente combinando l'intrinseca capacità di ostacolare il rumore di alcuni materiali con l'effetto dissipativo (assorbente) del rumore di altri materiali dal peso specifico inferiore con spiccata capacità di inglobare aria e/o di dissolvere il rumore. Ad esempio si pensi ad una parete divisoria in mattoni con intercapedine, il vuoto dell'intercapedine garantisce di per se un buono smorzamento acustico grazie alla capacità smorzante dell'aria, se poi si inseriscono, all'interno dello spazio vuoto, dei materiali porosi come i pannelli in fiocchi di poliuretano compressi, il fattore smorzante aumenta notevolmente. Il risultato finale e globale sarà quello di ottenere un elevato isolamento acustico ambientale.
Va da se che il ricorso a materiali come il polistirene (polistirolo), che talora, nella credenza popolare, viene erroneamente ed inspiegabilmente considerato un isolante/assorbente acustico, è del tutto inutile, avendo un'efficacia assolutamente nulla sotto il profilo fonoisolante; in taluni casi, risulta addirittura controproducente,
L'utilizzo di materiali fonoisolanti e fonoassorbenti combinati insieme al fine di isolare acusticamente un ambiente rientra nelle cosiddette tecniche di insonorizzazione.
Fonoisolanti naturali
Piombo
Il piombo è un materiale fonoisolante naturale che trovava impiego soprattutto nel passato; grazie alla sua alta densità infatti consente di ottenere importanti risultati in termini di abbattimento sonoro. Tuttavia gli alti costi di produzione delle lastre di piombo unitamente alle problematiche di compatibilità ambientale e di smaltimento delle stesse, hanno fatto sì che il piombo sia ormai un materiale obsoleto, sotto il profilo acustico, il cui utilizzo quindi è estremamente limitato e residuale nell'insonorizzazione civile ed industriale moderna.
Gomma
La gomma naturale, che si ricava dalla resina delle cortecce di alcune piante, e quella sintetica a base polimerica, possiede una densità cellulare consistente è può essere impiegata proficuamente come isolante acustico. La gomma (in special modo le particelle di gomma a granulometria controllata, addensate e compatatte), costituisce ad oggi il miglior materiale isolante acustico tecnico, con impareggiabile rapporto costi/benefici. I manufatti isolanti in gomma sono "ecologici", di facile lavorabilità ed hanno definitivamente soppiantato il piombo, considerato un materiale costoso, inquinante e ostico sotto diversi profili. Di norma, viene commercializzata in lastre o in materassini.
Solitamente i maggiori produttori di pannelli fonoisolanti, al fine di ottenere migliori risultati in termini di abbattimento sonoro, accoppiano la gomma assieme a pannelli rigidi(es: il cartongesso, che ha il vantaggio di essere un prodotto finito) o la combinano con materiali fonoassorbenti quali fibre naturali e sintetiche, poliuretano, fibra di legno, sughero etc, per la produzione di pannelli sandwich o di materassini dall'elevato potere fonoisolante che sfruttano l'effetto dissipativo proprio dei predetti materiali.
| Isolante naturale: piombo | Isolante naturale: gomma |
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Caratteristiche fonoisolanti di alcuni materiali edili convenzionali
Mattoni in laterizio o cotto
Sono normalmente utilizzati per la realizzazione di pareti perimetrali e interne degli edifici per civile abitazione. L'indice del potere fonoisolante per un singolo mattone in laterizio forato dello spessore di 8 cm, si attesta intorno a valori di 35 Rw. Nel caso di parete intonacata con intercapedine si possono raggiungere valori fino a 60-65 Rw ricorrendo a particolari materiali tecnici e/o all'insufflaggio di particolari schiume fonoassorbenti.
Mattoni in cemento
I blocchi di calcestruzzo sovente utilizzati per la realizzazione di pareti perimetrali e portanti presentano valori di isolamento acustico nell'ordine di >50 db riferito a manufatti forati di 20 cm di spessore con massa intorno ai 1200 kg/m3
Solai in laterocemento
Gli elementi di separazione tra i pieni di un edificio sono realizzati attrarverso l'utilizzo di speciali mattoni intelaiati in strutture di calcestruzzo armato. Per solai dello spessore di 20 cm si può ipotizzare un capacità fonoisolante di circa 50-55 db
Cemento armato
Il calcestruzzo armato (cemento con la presenza di anime in acciaio al suo interno) utilizzato principalmente per la realizzazione delle strutture portanti degli edicfici (pilastri, travi, muri di contenimento) raggiunge valori di perdita di trasmittanza sonora (Rw) di circa 60 db riferito ad elementi dello spessore di 20 cm e di peso di 1500 kg/m3
Cartongesso
Il cartongesso utilizzato principalmente per la crezione d controsoffitti (tetti falsi) ma anche per la realizzazione di pareti divisorie leggere e di contropareti, presenta più caratteristiche fonoassorbenti che fonoimpedenti, tuttavia il suo utilizzo combinato a quello di altri materiali contribuisce all'ottenimento di alti valori di fonoisolamento.
Pannelli in alluminio
Trovano utilizzo soprattutto nella realizzazione di capannoni industriali relativamente alle coperture e alle tarmezzature. Una lastra d'alluminio semplice dello spessore di 0,3 cm raggiunge valori di circa 26 db Rw.
Vetri semplici
Il vetro nell'ambito delle costruzioni civili rapresenta certamente l'anello debole della protezione sonora dell'edificio, sia per l'impossibilità di utilizzare spessori esagerati sia per ragioni connesse alla frequenza di risonanza dei cristalli. Indicativamente di seguito alcuni valori dell'indice Rw in ragione dello spessore del vetro: 3 mm/26 db, 4 mm/28 db 6 mm/30, db 8 mm/32 db 10 mm/34 db.
Vetri stratificati
L'operazione di stratificazione ossia l'interposizione tra i vetri di uno o piu lamine di PVC o altri materiali plastici migliora le caratteristiche fonoisolanti del vetro in quanto fa abbassare la frequenza di risonanza, posizionandola al di sotto del range di frequenza critica nel quale arrecherebbe maggiormente fastidio (100-3500 Hz)
Vetrocamera
Contrariamente a quanto comunemente si pensi i così detti doppi vetri (vetrocamera) se certamente presentano indubbi vantaggi in termini di isolamento termico non di meno non arrecano significativi miglioramenti in termini di abbattimento del rumore, questo perchè sostanzialmente vige la legge della massa (il massimo risultato conseguibile è quello per cui il potere fonoisolante complessivo è pari alla somma dei poteri fonoisolanti dei singoli divisori che compongono la vetrata doppia), poichè l'intercapedine di pochi mm o cm non permette di ottenere grandii vantaggi acustici che potrebbero realizzarsi soltanto per valori di separazione dei due elementi superiori ai 10 cm (doppie o triple finestre). Tuttavia l'utilizzo di cristalli di spessore differente e/o il riempimento dell'intercapedine con gas particolari (Es: argon) contribuiscono ad accrescere l'isolamento acustico: in questo caso la vetrate isolanti permettono di combinare l'isolamento termico a quello acustico.
Infissi e serramenti
Sebbene nell'isolamento acustico di una porta/finestra l'elemento più rilevante sia costituito dal vetro, bisogna tuttavia prestare attenzione anche all'utilizzo di serramenti di qualità e spessore congrui, al fine di non vanificare l'effetto fonoisolante dei cristalli. I serramenti di utilizzo più comune sono costruiti in legno, PVC, alluminio o legno-alluminio. Di significativa importanza è l'utilizzo delle gaurnizioni di tenuta che contribuiscono a stabilizzare la prestazione fonoisolante dell'intero serramento realizzate in gomma, silicone o EPDM. Punto debole del sistema finestra talora è il cassonetto, nel qual caso sarà necessario apposito intervento insonorizzante.
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