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Isolamento Acustico ed Insonroizzazione
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SORGEDIL - Isolamento acustico nei locali adiacenti.

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Che cos'è l'acustica?


L'acustica è la scienza del suono ed è considerata la parte della fisica che si occupa dello studio degli effetti di produzione, diffusione e ricezione. Il termine "suono" si riferisce non soltanto al fenomeno d'aria responsabile della sensazione del sentire, ma anche al uomo ed al animale.
I suoni possono essere
semplici o composti, indiferentemente della loro provenienza, rappresentando soltanto : RUMORI. Essi hanno un'influenza nociva sopra il sistema nervoso, causando affaticamento. Per questi raggioni le insonorizzazioni sono necessari sia per le costruzioni civili (come appartamenti, hotel, ecc.), sia per le costruzioni industriali (come capannoni, ecc.), per poter impedire la diffusione del rumore prodotto all'interno e all'esterno degli edifici.
L'acustica studia i fenomeni causati dalle vibrazioni meccaniche e la loro propagazione come onda elastica.
In base alle attività che verrano svolte all'interno dei vari locali si prende in considerazione il livello del rumore, la frequenza del suono, il tempo e la direzione di propagazione delle onde sonore.
Quando parliamo di
riverbero dobbiamo pensare al tempo di riverbero, cioè ad un suono udito in un locale per un certo periodo di tempo, dopo la chiusura della risorsa sonora. Questo fenomeno capita grazie ai riflessi delle onde sonore iniziali nella stanza provocate dalle pareti, soffiti, ecc. Dopo un certo periodo di tempo, una grande parte d'energia del segnale acustico si perde tramite i riflessi. Questo tempo dipende dal livello del suono, dalle dimensioni del locale, però anche dalla capacita di assorbimento della stanza.

Tempo di riverbero
, T60 è il tempo necessario perchè il livello del suono si abbassi di 60dB, dopo che la risorsa sonora è stata chiusa.
Il riverbero dipende dal volume e dalla capacità di assorbimento dell'ambiente.






Cos'è l'eco?

Il periodo di tempo nel qualle il suono si abbassa di 60dB è conosciuto come il periodo di riverbero del suono.
Il suono non scompare immediatamente dopo la sua apparizione, ma per un certo periodo di tempo resterà all'interno del locale come riflesso delle pareti, soffito, ecc.Questo rumore si mischia ulteriormente con il "vero" suono ed è conosciuto come: ECO. Nel caso in cui la distanza del muro riflettente è minore della distanza minima per la produzione del eco, il suono riflesso arriverà prima che finisca la sensazione uditiva del suono diretto, producendo un prolungamento ed un rafforzamento di esso. Se il suono riflesso è percepito quasi in concomitanza con quello diretto, il fenomeno del riverbero diventa molto utile perchè produce un rafforzamento della sensazione uditiva, senza produrre e distorcere il suono.


Problemi acustici degli edifici

Esistono due categorie di problemi nell'acustica delle costruzioni. Esse sono:

a) la protezione contro i rumori e le vibrazioni, che può essere risolta con:
                       - la riduzione dell'intensità dei rumori alla fonte;
                       - isolamenti acustici.

b) l'ottiumizzazione audio dei locali, con le seguenti misure:
                        - trattamenti acustici fonoassorbenti, per la riduzione del riverbero non controllato              
                          dei suoni e dei suoi effetti negativi.
                        - riverbero controllato.

I suoni si possono propagare tramite l'aria ( in questo caso i suoni si chiamano rumori aerei), oppure tramite elementi costruttivi ( e si chiameranno rumori strutturali).


Isolamento acustico

L'isolamento dei rumori aerei definisce la manovra con cui si desidera che gli elementi separatori delle unità funzionali del edificio, riduca la trasmisione dei rumori aerei tra i due spazi che divide.
La riduzione deve avere esito positivo nei entrambi i sensi di trasmissione del rumore.
L'isolamento è definito dai indici di isolamento che tengono conto esenzialmente conto dei vari livelli di rumore.

L'isolamento del rumore aereo è la misura di quant'è meglio ridotto l'efffetto negativo del suono proveniente dalle risorse acustiche (es.: le voci) di una stanza all'altra. Le misurazioni si effettuano nei due locali. I calcoli vengono fatti in bande di frequenza in un terzo di ottavo e in ottavo, per poi fare la media per un numero di posizioni dalla stanza. Alla fine si calcola un indice di isolamento acustico dell'ambiente.
Oltre al rumore da una stanza all'altra, un importante fattore da prendere in considerazione nelle costruzioni è il rumore della facciata dell'edificio. Questo è un caso particolare della situazione descritta sopra, con la diversità che uno dei due locali viene sostituito dal spazio esterno dello stabile.
In tanti casi, le misurazioni tradizionali dimostreranno che l'isolamento acustico della stanza è scarso, soprattutto secondo i limiti imposti dalla legislazione. Se s'incontra questo tipo di situazione, un'identificazione della fonte del rumore può essere fatta dagli specialisti nel campo.
Con l'aiuto di una sonda d'intensità sonora, si fanno più misurazioni nel punto di dubbio - realizando cosi una mappatura acustica. Grazie a queste mappature e ai valori ottenuti, si può passare all'identificazione della risorsa predominante di rumore, sopra di cui prendere i vari provedimenti.






Indici di riduzione del rumore nell'aria

La capacità d'isolare acusticamente un elemento di costruzione divisorio, come ad esepio una parete che divide due ambienti, è deffinita con il rapporto tra la quantità di energia acustica che cade nell'unità di tempo sulla superficedella parete nella stanza da dove viene emesso il suono e la quantità di energia trasmessa nella stessa unità di tempo nella stanza in cui si percepisce il suono, cioè dal rapporto tra la potenza acustica d'incidenza e la potenza acustica trasmessa:

r=P1/P2

Possiamo scrivere che la potenza acustica d'incidenza viene data da:

P1=(E1c/4)*S


dove E
1 è la densità di energia della stanza di emisione e c è la velocità di propagamento del suono in aria.
Quando nella stanza di ricezione si è formato un campo statico (il livello del rumore è constante), possiamo considerare che l'intera energia acustica trasmessa tramite i muri divisori è assorbita dalle superfici che delimitano la stanza.

In realtà, l'isolamento acustico tra due ambienti è molto più complessa, inquanto:

  • il rumore prodotto in un locale chiamato di emissione non accede alla stanza di ricezione soltanto per via diretta tramite la parete che divide i due locali, ma anche tramite gli elementi di costruzione adiacente, in base alle caratteristiche di esse;

  • il comportamento dello stesso tipo della parete, all'azione delle onde aere dipende da una serie di fattori, che in genere non sono identiciin tutti i casi che si posso incontrare in pratica.


Comunque, per tutti i casi attuali, l'indice di attenuazione di alcuni tipi di materiali usati per le pareti, è determinato dalle misurazioni prese su un specifico numero d'ipotesi.

Oltre ai rumori d'aria, in un ambiente chiuso posso comparire rumori dal soffitto, come conseguenza del calpestio, giochi dei bambini, dalla caduta di diversi oggetti, spostamento di mobilia, ecc. Sotto l'azione di questi shock, il plafone vibra ed una parte di energia ricevuta tramite lo shock,
viene irradiata nella stanza sotto forma di energia sonora.
La schermatura del rumore d'impatto è il processo tramite cui si segue il livello del rumore prodotto da dei impatti del tipo meccanico sopra un soffitto per sentire il meno possibile sia nella stanza sottostante sia nei locali affiancati.
Il rumore d'impatto è uno degli vari aspetti del rumore strutturale. L'solamento del rumore d'impatto si determina in laboratoriocon la misurazione nello spazio di ricezione al livello del rumore prodotto da un apparecchio standardizzato che produce vari colpi nello spazio sovvraposto.






Il rumore ed il comfort acustico

La parola "suono" rappresenta la sensazione uditiva creata da una perturbazione in un ambiente elastico. In genere, l'eccitazione del organo uditivo avviene in seguito ad un disturbo nell'aria, nella prossimita del timpano.
Da punto di vista oggettivo, il suono è caratterizzato da: altezza, timbro e forza. Dal punto di vista oggettivo a queste caratteristiche corrispondono effettivamente la frequenza, l'intensità e la composizione spettrale.
L'altezza è la caratteristica dopo la quale un suono viene percepito dall'orecchio come più acuto o meno acuto.

Un suono acuto o più alto, è prodotto dalle vibrazioni di frequenza alta, ed ad un suono alto corrispondono le vibrazioni con frequenze più basse. La frequenza del suono è misurata in cicli al secondo oppure in hertz (Hz). Una vibrazione è udibile quando varia tra 16 e16000 Hz.
Per poter valutare i suoni asseconda la loro intensità, verrebbe usata la scala dei logaritmi dei livelli d'intensità sonora. Il livello d'intensità di un suono, rappresenta in scala dei logaritmi, il rapporto tra l'intensità di quel suono e l'intensità di riferimento. Come unità di riferimento si usa, in genere, il limite d'intensità udibile di un suono con frequenza di 1000 Hz.
Nello stesso tempo però, la forza del suono dipende anche della sua frequenza. L'orecchio è colpito molto meno dai suoni più bassi che da quelli più alti,essendo stato dimostrato che le frequenze a cui è più sensibile variano tra 2000 e 5000 Hz.
Si chiama suono puro, il suono che è la conseguenza di una vibrazione semplice oppure sinusoidale, invece quando esso è l'effetto di più vibrazioni sovrapposte, si chiama suono complesso. Se tra le vibrazioni di un suono complesso essiste una relazione armonica, allora il suono complesso è piacevole all'orecchio ed è considerato come un suono melodioso, ed i componenti superiori si chiamano armoniche.

I problemi che comporta il suono in un edificio è strettamente collegato al grado di fastidio che le persono sentono. Gli effetti nocivi del rumore si manifestano più o meno forti in base al livello d'intensità del rumore, come sotto descritto:

  • i rumori compresi tra 30 e 65 fon, hanno soltanto un effetto psicologico. Esse si sentono unicamente se usitore vuole in particolare una situazione di tranquillità.

  • i rumori compresi tra 65 e 90 fon, hanno sia effetti mentali che effetti fisiologici. Nel caso di una continua o ripetuta esposizione, oltre al danneggiamento del sistema nervoso si rischia anche di nuocere al cuore e all'aparato circulatorio, come anche allo stomaco e la bile.

  • i rumori con livello d'intensità compresi tra 90 e 120 fon hanno effetti otologici, in particolare traumi all'orecchio interno, con la sordità temporanea o permanente. Comunque, oltre che agli effetti psicologici e fisiologici, possono provocare la riduzione delle capacità intelletuali, in modo particolare per le frequenze alte. Nel caso in cui il rumore è più ricco di componenti ad alta frequenza, la sordità avviene a partire da un livello di rumore di 85 Fon.

  • ai rumori oltre 120 fon, i danni dell'organo uditivo, con perdita d'udito pronunciata si verifica dopo pocco tempo. E' il caso del personale che lavora in aeroporto, al test del motore dei aerei, nelle caldaie, ecc.






Gli effetti dannosi del rumore sul corpo umano non sono ancora
sufficientemente chiari, inquanto i  risultati della ricerca in modo sporadico fino ad oggi in questo settore non riescono a giustificare scientificamente le misure di protezione contro il rumore.  Tuttavia, questi risultati danno indicazioni sufficienti che i primi passi possano essere fatti.

Già dall'inizio il problema dev'essere visto da due punti di vista:

  • abbassare la potenza sonora delle sorgenti di rumore mediante l'introduzione di parametri acustici in termini di produzione e montaggio di macchine e  aggregati

  • le misure costruttive che garantiscono un comfort acustico adeguato, tenendo conto dei limiti nei qualli l'uomo non è disturbato dal rumore.


Ai fini di questi punti di vista sono state sviluppate regole per limitare i motori di potenza sonora in base alle attuali possibilità tecniche e limitare i massimi livelli di potenza sonora, a livelli che sono considerati non dannoso o disturbante (livelli di rumore consentiti).
Il rumore che può ottenere all'interno di una stanza situata in un edificio in genere provengono da fonti sia all'interno dell'edificio (rumore sulla  destinazione adiacente camere funzionali, il rumore da impianti tecnici dell'edificio) e da fonti esterne (rumore del traffico, giochi per bambini, affari, rumore industriale, ecc.)
Data la diversità di queste fonti e dalla difficoltà di controllare il loro peso o il tempo, soprattutto se si tiene conto degli scambi che possono verificarsi a causa dello sviluppo della città, che prevede misure adeguate per garantire il rispetto dei limiti è difficile.
Considerando il modo di produzione e di propagamento dei rumori attraverso gli elementi di costruzione, si prende in considerazione i rumori dell'aria e i rumori strutturali.

Con i rumori dell'aria s'intendono i rumori che arrivano nel locale attraverso i fori, invece i rumori strutturali sono coloro che si formano inseguito all'azionamentodegli elementi di costruzinoe attraverso i diversi colpi.
La qualità acustica di una stanza o di un edificio in genere è direttamente correlata alla capacità dell'isolamento acustico.
Sperimentare, potrebbe stabilire una corrispondenza tra gli elementi fonoassorbenti di potenziamento delle capacità e il grado di disagio che producono  rumore dovuti all'uso normale dei locali per la loro funzione prevista.
Pertanto, in tutti i paesi che hanno un interesse per questioni relative alla protezione dal rumore, in termini di rumore all'interno dell'edificio, i requisiti di comfort acustico sono stati individuati come requisiti riguardanti la qualità acustica degli elementi di costruzione che delimitano la costruzione da proteggere.


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