Qual è il miglior materiale per l'isolamento acustico?

Perché ciò avvenga è indispensabile conoscere le caratteristiche tecniche e il comportamento acustico di ogni singolo componente edilizio.

Isolamento acustico e fonoisolamento

L’isolamento acustico è rappresentato dalla differenza tra il livello di pressione sonora prodotto nell’ambiente disturbante e quello presente nell’ambiente ricevente e può essere è definito come la capacità di una struttura edilizia che separa due ambienti di ridurre l’energia sonora che si propaga per via aerea tra due ambienti adiacenti. In questa schematizzazione della trasmissione del suono per via aerea, la struttura divisoria si comporta come elemento passivo che condiziona, attraverso le sue caratteristiche, la trasmissione sonora, permettendo anche la riduzione e il controllo del suono. 

Il potere fonoisolante di una parete è definito dalla differenza tra il livello di potenza sonora incidente e quello trasmesso e rappresenta la sua attitudine a ridurre la trasmissione del suono che incide su di essa.

Per realizzare un adeguato isolamento acustico occorre fare riferimento alle caratteristiche delle pareti che separano i due ambienti correlando l’isolamento acustico atteso con le proprietà fonoisolanti della parete divisoria, e, dunque, con il loro potere fonoisolante. 

L’isolamento acustico, però, dipende anche dalle caratteristiche dell’ambiente disturbato e, in particolare dal suo assorbimento acustico totale e, quindi, dal suo tempo di riverberazione, oltre che dalle trasmissioni indirette del suono (o di fiancheggiamento) che si producono attraverso i solai e le altre pareti in comune ai due ambienti.

Questo è il motivo per cui non è possibile parlare di materiale per l’isolamento acustico, ma occorre riferirsi a sistemi per l’isolamento acustico. La realizzazione di un buon sistema di isolamento acustico dipende dalla scelta dei materiali oltre che dalla scelta e dal controllo delle tecniche costruttive e dei giunti di collegamento fra le strutture.

Le pareti di separazione tra ambienti 

Le pareti di separazione tra ambienti adiacenti possono essere realizzate con stratigrafie pesanti (pareti in muratura) o con stratigrafie leggere o a secco (pareti in cartongesso).

La scelta della stratigrafia deve essere effettuata con l’obiettivo di rispettare i requisiti di isolamento previsti fra i diversi ambienti, ma a questo proposito, occorre considerare che le diverse strutture isolano acusticamente un ambiente in relazione a principi fisici diversi.

Le pareti in muratura monostrato sono generalmente realizzate con blocchi di laterizio, di calcestruzzo o di calcestruzzo alleggerito con argilla espansa. La foratura può essere orizzontale o verticale e i blocchi sono generalmente fissati sia in orizzontale che in verticale attraverso giunti maschiati o mediante strato di malta. Le pareti sono generalmente intonacate su entrambi i lati. Le caratteristiche di trasmissione sonora di una parete monostrato dipendono essenzialmente dalla sua geometria, dalla massa e dalla rigidità del sistema.

I valori del potere fonoisolante di una parete monostrato possono essere determinati attraverso l’applicazione di metodi di calcolo o grafici semplificati o sperimentalmente. In ogni caso, in generale si può dire che, per i divisori comunemente utilizzati in edilizia, i valori tipici della frequenza critica sono nell’ordine di 150-250 Hz.

Per questi materiali la previsione delle prestazioni acustiche è incerta, in quanto non si riesce a tenere in conto delle diverse proprietà dei materiali, della geometria e delle tecniche costruttive. Leggi empiriche ottenute dall’elaborazione di dati sperimentali ottenuti in laboratorio sono basate sulla massa superficiale (in kg/m²) del divisorio stesso.

Una tecnica per migliorare il potere fonoisolante di una parete, senza aumentare la sua massa per unità d’area, consiste nel suddividere il materiale del divisorio in due strati paralleli, separati da un’intercapedine d'aria e possibilmente resi indipendenti. In generale i divisori multistrato presentano alternanza di strati massivi e di strati fonoassorbenti con elevato potere dissipativo.

Data la vastità dei materiali che possono essere utilizzati in edilizia e la varietà delle possibili combinazioni degli strati, è impossibile definire a priori delle linee generali di comportamento delle strutture multistrato; per prevedere il comportamento acustico di divisori multistrato è indispensabile in fase progettuale ricorrere a tecniche di calcolo analitiche o numeriche normalizzate o a misurazioni sperimentali.

La prestazione acustica di pareti doppie può essere influenzata dalle caratteristiche delle singole pareti, dalla presenza dell’intonaco (o rinzaffo) anche all’interno dell’intercapedine, dalla dimensione dell’intercapedine e dalla presenza o meno del materiale fonoassorbente al suo interno. In particolare la dimensione dell’intercapedine influenza il valore dell’indice di valutazione del potere fonoisolante.

Per dimensioni inferiori a 5 cm e in assenza di materiale fonoassorbente e intonaco all’interno dell’intercapedine, le due pareti possono considerarsi accoppiate, valgono quindi le relazioni empiriche per pareti monostrato. Per questa tipologia di pareti, inoltre, è possibile indicare alcuni accorgimenti pratici che possono essere adottati in fase di realizzazione delle soluzioni tecnologiche:

• È preferibile evitare la simmetria degli strati della parete;
• È importante evitare connessioni lineari tra gli strati;
• È consigliabile prevedere l’uso di materiale resiliente da interporre su tutti i percorsi di trasmissione sonora strutturale (giunti).

Le pareti leggere o a secco sono generalmente realizzate con lastre di gesso rivestito e struttura portante in lamiera. All’interno della cavità è inserito solitamente un pannello di materiale fonoassorbente. In questo caso i valori del potere fonoisolante sono influenzati dal tipo e dalla forma dei telai, dallo spessore della cavità e dalle modalità di posa in opera. L’andamento del potere fonoisolante di questa tipologia di parete cresce con una pendenza molto ripida al variare della frequenza.

Alle alte frequenze si osserva generalmente una brusca diminuzione del potere fonoisolante dovuta al fenomeno della coincidenza. Le caratteristiche costruttive delle pareti rendono i risultati acustici particolarmente sensibili a fattori geometrici costruttivi.

Assorbimento acustico di materiali e strutture

L’assorbimento acustico dei materiali e delle strutture all’interno di un ambiente abitativo consente il controllo del tempo di riverberazione e del livello di pressione sonora totale presente nell’ambiente.

Trasmissione del suono per via solida attraverso le strutture laterali

In tutti gli edifici di civile abitazione esiste praticamente sempre una certa quantità di energia sonora che viene trasmessa per via laterale rispetto al divisorio, attraverso le connessioni strutturali che legano inevitabilmente gli ambienti separati dal divisorio stesso. La trasmissione del suono tra ambienti adiacenti deriva dalla somma di singole componenti di trasmissione:

• Potenza che entra direttamente nella partizione e che viene irradiata direttamente nell’ambiente ricevente per via aerea (trasmissione diretta);
• Potenza che entra direttamente nella partizione e che viene poi irradiata nell’ambiente ricevente attraverso le strutture laterali;
• Potenza che entra nelle strutture laterali e poi viene irradiata nell’ambiente ricevente dalla partizione;
• Potenza che entra nelle strutture laterali e da queste viene irradiata nell’ambiente ricevente.

L’entità delle trasmissioni dipende da molti parametri, come il tipo di giunto tra i vari elementi connessi strutturalmente, il rapporto tra le loro masse e il loro smorzamento. In ogni caso al problema della trasmissione per via laterale deve essere prestata la giusta attenzione poiché può costituire un percorso attraverso cui si propaga una bona percentuale dell’energia sonora.