Benessere Acustico s.r.l. - isolamenti acustici

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Isolamento acustico: acustica ed edilizia

 

Acustica: principi di fisica tecnica

 

I professionisti di settore sono chiamati, in sede progettuale, a soddisfare i valori imposti dalle nuove normative e quindi ad usare opportuni mezzi di controllo che attenuino la propagazione dell'energia sonora sia essa provenga dall'interno sia dall'esterno dell'edificio.

 

A tale scopo e senza complicati calcoli di fisica acustica, si è voluto creare un aiuto per capire gli elementi essenziali dell'acustica: le trasformazioni dell'energia sonora, la risposta dei materiali, i fattori di impedenza e di assorbimento, aggiungendo, a concludere, alcune metodologie di intervento (anche con esempi pratici), che superino la classica verifica affidata esclusivamente al peso della struttura come la "legge di massa".

 

I tre elementi fondamentali attorno a cui ruota l'acustica sono:

• la sorgente emissiva che genera energia
• l'elemento di propagazione (aria, acqua, legno, cemento etc.)
• l'elemento ricettivo (il nostro orecchio) o un elemento che registra il fenomeno (ad esempio il fonometro)

In ambito edile si possono distinguere tre tipi di rumori:

• rumori aerei (che usano l'aria come veicolo di propagazione)
• rumori di impatto (generati dall'impatto di un oggetto su una parete o su di un solaio)
• rumori da impianti continui e discontinui (provocati da apparecchiature come: ascensori, aria condizionata, tubazioni etc.)

Ognuno ha caratteristiche proprie e va affrontato con metodologie diverse.

 

Il termine SUONO o RUMORE si sviluppa in tre fasi:

• emissione
• propagazione
• ricezione

Dal punto di vista fisico è la rapida variazione di pressione atmosferica generata da un corpo vibrante es. le nostre corde vocali, il piatto di una batteria etc. (emissione), che attraversa un corpo con caratteristiche elastiche es. aria (propagazione) e che trasporta questa energia fino a raggiungere il nostro timpano (ricezione).

 

Se trasferiamo su un grafico cartesiano le sequenze di variazione di pressione caratterizzate da un susseguirsi di compressione e rarefazione di particelle atmosferiche (300.000 /cm3), otterremo una curva sinusoidale che descriverà appunto un'onda (fig. 2).

 

Le particelle non subiscono spostamenti ma ruotano intorno alla loro posizione di equilibrio trasmettendo esclusivamente energia.

 

   

 

Le grandezze delle onde sonore sono:

• frequenza "f" espressa in Hz, equivale al numero di cicli nell'intervallo di tempo di un secondo. Affinchè queste pulsazioni possano essere percepite dall'orecchio umano esse devono essere comprese tra 20 e 20.000 Hz
• Hertz = velocità del suono (m/sec) / lunghezza d'onda (m)
•  lunghezza d'onda "λ" equivale alla distanza, espressa in metri, fra una compressione o una rarefazione e la successiva
• periodo "T" equivale all'intervallo di tempo tra due istanti consecutivi nei quali si ha un massimo e un minimo della pressione, ossia l'inverso della frequenza (1/f);
• velocità "c" equivale alla velocità di propagazione che risulta proporzionale alla densità del mezzo attraversato

   

 

L'onda sonora dovrà dunque usufruire di un mezzo con caratteristiche elastiche perché possa attraversare lo spazio tra l'emissione e la ricezione e la sua velocità sarà proporzionale alla densità del mezzo usato (fig. 3).

 

Usufruendo dell'aria come mezzo elastico l'energia sonora percorre 1 km in 3 secondi. Osserviamo un temporale: il tuono ed il lampo sono sincroni ma noi avvertiamo il fenomeno in tempi distinti; ciò è dovuto alla diversa velocità di propagazione:

 

luce 300.000 km/sec

suono 343 m/sec

 

Avvertire con più o meno ritardo questo fenomeno ci fa intuire la distanza ed il verso di spostamento del temporale.

 

Esaminiamo un vecchio giocattolo:

 

colleghiamo due bicchierini di plastica con uno spago sottile

 

   

 

Conferiamo delle caratteristiche elastiche al sistema interfonico mettendo in tensione lo spago.

 

In questa condizione lo spago, una volta sollecitato dall'energia sonora, entrerà in vibrazione trasformandosi in veicolo di trasmissione.

 

Annullando la tensione il sistema diventerà anelastico; lo spago non potrà più vibrare e sarà azzerata la trasmissione.

 

L'esempio sottolinea due cose fondamentali:

• L'assoluta necessità di avere un corpo elastico per ottenere una trasmissione acustica e di conseguenza l'importanza di usare un elemento anelastico come elemento inibente.
• Quanto sia facile realizzare un ponte acustico (in questo caso la sezione dello spago).
• Quanto sia delicato un qualsiasi sistema fonoimpedente.