Isolamento acustico

Un edificio confortevole non può prescindere da un buon isolamento acustico dai rumori prodotti all’interno o all’esterno dell’edificio.
80 milioni di europei sono pesantemente esposti al rumore e, sempre a causa di quest’ultimo, 170 milioni di europei sperimentano un decadimento del proprio benessere.
I 50 milioni di europei che vivono nelle aree urbane sono esposti a livelli eccessivamente elevati di rumore anche nelle ore notturne. Affinché il sonno sia riposante, l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) raccomanda un rumore di fondo inferiore ai 30 dB, con singoli rumori che non superano i 45 dB.
Secondo l’OMS, è sufficiente una esposizione prolungata superiore a 55 dB per aumentare la pressione sanguigna ed il rischio di infarto.
Un eccessivo rumore può portare all’acufene (la percezione di un ronzio o fischio all'orecchio dovuta a un disturbo del nervo acustico), a problemi di salute mentale e di stress.
La perdita di udito causata dal rumore è inoltre la patologia professionale più diffusa nell’Unione Europea.
Il rumore può anche influire sulle prestazioni professionali ed essere causa di disturbo nelle attività scolastiche.
Anche gli animali in genere soffrono per l’eccessivo rumore. Se alcune specie sono in grado di adattarsi all'ambiente urbano, per altre esiste il timore che l'inquinamento acustico possa determinare l'abbandono dei siti abituali di riproduzione e alimentazione.

Il rumore può essere differenziato a seconda del meccanismo di trasmissione: il rumore aereo viene trasmesso attraverso l’aria (ad esempio: il rumore del traffico, il parlato ed il rumore prodotto dagli apparecchi radiotelevisivi).
Il rumore da impatto, invece, viene trasmesso dalle vibrazioni degli elementi strutturali dell’edificio (ad esempio: i colpi di martello per fissare un chiodo sulla parete, il trascinamento delle sedie o dei mobili sui pavimenti ed il calpestio dei passi sul pavimento dei solai).

L’isolamento acustico deve essere progettato a seconda del risultato che si vuole ottenere. Quando si vuole impedire la trasmissione del suono tra spazi diversi, ci si riferisce al fono-isolamento. Quando invece si vuole attenuare il suono prodotto nello stesso locale in cui si trova la sorgente di rumore, ci si riferisce al fono-assorbimento.

E’ importante sottolineare che fono-isolamento e fono-assorbimento non sono legati l’uno all’altro: l’aumento dell’assorbimento del suono in un determinato spazio non significa necessariamente un incremento corrispondente dell’isolamento acustico tra spazi adiacenti.

Un buon fono-isolamento è necessario in tutti gli edifici: una parete si oppone alla trasmissione del rumore aereo grazie alla propria massa ed alle proprie caratteristiche smorzanti ed elastiche.
In particolare, queste ultime, anche in assenza di pareti pesanti, permettono di ottenere un elevatissimo isolamento al rumore aereo grazie al sistema “massa-molla-massa” nel quale determinati materiali isolanti riescono ad impedire la trasmissione del suono.

Il fono-isolamento del rumore da impatto è particolarmente importante per i pavimenti, per i quali assume il nome di isolamento dal calpestio (ovvero dai rumori prodotti direttamente sul pavimento del locale sovrastante).
La propagazione di tali rumori viene impedita sempre grazie ad un sistema “massa-molla-massa”, che prende il nome di “pavimento galleggiante”, avente lo scopo di disaccoppiare il pavimento dal solaio e quindi limitare la trasmissione dei suoni di natura impattiva dal pavimento sovrastante.
Il materiale usato per realizzare la desolidarizzazione del pavimento deve svolgere una opportuna azione smorzante nei confronti delle vibrazioni provenienti dal pavimento senza però risultare troppo cedevole.
Altrimenti, il peso del massetto e della pavimentazione sovrastante schiaccerebbero totalmente il materiale, il quale non sarebbe più in grado di svolgere alcuna azione smorzante.
Per questo motivo è necessario utilizzare materiali e prodotti studiati appositamente per tali applicazioni.

L’attenzione al fono-assorbimento è doverosa particolarmente dove è molto importante la qualità del suono (ad es. aule scolastiche, sale per spettacoli).

In questi casi, si studia il tempo di riverberazione, che indica in quanto tempo decade il suono emesso da una sorgente nello stesso locale. Il tempo di riverberazione aumenta all’aumentare del volume del locale e diminuisce all’aumentare delle proprietà fono-assorbenti delle pareti e di tutto ciò che si trova all’interno del locale.
Per raggiungere il desiderato tempo di riverbero (più basso per le aule, più alto per le sale da concerto), normalmente si riveste tutta la superficie del locale, o parte di essa, con materiali aventi determinate caratteristiche fono-assorbenti.

Le proprietà fono-isolanti al rumore aereo sono descritte dal potere fonoisolante R_w che indica di quanti dB la parete abbatte il rumore aereo. Si ricorda che, in quanto l’isolamento acustico è determinato non dal solo isolante (la “molla”), ma dal suo accoppiamento col resto della parete (la “massa”), è necessario determinare la prestazione non del solo materiale isolante, ma della parete nel suo complesso.
Usualmente R_w è accompagnato dai parametri C e Ctr, che indicano la correzione da apportare al valore R_w qualora volessimo conoscere, rispettivamente, l’isolamento ai rumori prodotti all’interno dell’edificio (C) e al traffico (Ctr).

Le caratteristiche fono-isolanti al rumore da impatto sono descritte dal livello di rumore da calpestio Ln_w; il numero di dB abbattuti grazie alla presenza del pavimento galleggiante (isolante + massetto) è indicato come ΔLn_w.
Quanto sopra si riferisce all’intero pavimento galleggiante; qualora si volesse limitare l’analisi al solo strato di materiale isolante, è necessario considerare il valore di rigidità dinamica s’ (i valori più bassi sono i migliori) e la classe di compressibilità (da CP1, la migliore, a CP5, la peggiore).

Le proprietà fono-assorbenti di un materiale sono descritte dal coefficiente di Sabine α_w che varia da 0 (nessun fono-assorbimento) a 1 (totale fono-assorbimento).

La lana di vetro e la lana di roccia sono prodotti ottimali per ottenere un ottimo isolamento acustico. Consentono di raggiungere elevati valori di fono-isolamento poiché, grazie alla propria struttura fibrosa, hanno notevoli proprietà elastiche e smorzanti.
L’applicazione di uno strato di lana minerale ad una parete migliora il potere fonoisolante R_w di diversi decibel (anche più di 10).
L’inserimento di uno strato di lana di vetro o lana di roccia per desolarizzare il massetto dalla soletta diminuisce enormemente il livello di rumore da calpestio Ln_w (anche più di 30 dB).

La lana di vetro e la lana di roccia hanno inoltre elevate proprietà fono-assorbenti; la struttura fibrosa assorbe tanto efficacemente il suono che alcuni prodotti in lana minerale hanno coefficienti di Sabine prossimi a 1 (totale fono-assorbimento).

In sintesi, la lana di roccia e la lana di vetro migliorano sostanzialmente l’isolamento acustico di ogni parete, interna o esterna, orizzontale o verticale.

In Italia il fono-isolamento è disciplinato dalle Legge quadro n. 447/1995 e dal DPCM 5.12.1997 che dettaglia i limiti (in dB e dB(A)) dei requisiti acustici passivi, ovvero delle prestazioni acustiche che gli edifici di nuova costruzione devono possedere a prescindere dal contesto (silenzioso o meno) in cui si trovano. I limiti ivi contenuti riguardano:

• l’isolamento al rumore aereo delle pareti esterne
• l’isolamento al rumore aereo delle pareti divisorie e dei solai tra differenti unità immobiliari
• l’isolamento al rumore da calpestio dei solai tra differenti unità immobiliari
• il rumore emesso dagli impianti a funzionamento continuo
• il rumore emesso dagli impianti a funzionamento discontinuo e sono differenziati a seconda della destinazione d’uso dell’edificio.

Nel 2010 è stata pubblicata la norma UNI 11367 - Acustica in edilizia - Classificazione acustica delle unità immobiliari - Procedura di valutazione e verifica in opera.
Sebbene sia una norma tecnica ancora non cogente, grazie ad essa è possibile la classificazione acustica delle unità immobiliari, sulla falsariga di quanto avviene con la classificazione energetica.

Il fono-assorbimento è disciplinato, solo per gli edifici scolastici, dalla circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n. 3150 del 22 maggio 1967 secondo la quale la media dei tempi di riverberazione misurati alle frequenze 250 - 500 - 1000 - 2000 Hz, non deve superare 1,2 sec. ad aula arredata, con la presenza di due persone al massimo. Nelle palestre la media dei tempi di riverberazione (qualora non debbano essere utilizzate come auditorio) non deve superare 2,2 sec.

Fino al 31.12.2014 le persone fisiche usufruiscono di una detrazione fiscale del 50% (con massimale di 48.000 € di sgravio per unità immobiliare) delle spese sostenute per migliorare l’isolamento acustico di edifici residenziali esistenti fino a quanto previsto dal DPCM 5.12.1997.

I livelli del suono sono espressi in decibel (dB), unità di misura il cui andamento non è lineare; in particolare, un aumento di 3 dB corrisponde al raddoppio della potenza sonora emessa, mentre un aumento di 10 dB corrisponde al raddoppio del livello di rumore percepito. Un aumento di 1 dB è la più piccola variazione udibile che può essere percepita.

L’orecchio umano ha una sensibilità differente al variare della frequenza del suono, che si misura in Hertz (Hz). Quando si vuole misurare il rumore percepito dall’uomo, non si utilizzano i dB ma i dB(A), unità di misura internazionalmente riconosciuta che simula la capacità di risposta dell’orecchio umano.

Quando un parametro acustico è accompagnato dal pedice w, il suo valore numerico è una media tra i valori ottenuti dal parametro su un intervallo di frequenze compreso tra 100 e 3150 Hz.

Quando un parametro che indica un livello di rumore è accompagnato dal pedice n, il suo valore è normalizzato con il riverbero del locale dove è stata effettuata la misura (in altri termini, è eliminata l’incidenza del riverbero).

Infine, quando un parametro è accompagnato da un apostrofo, il suo valore numerico si intende misurato in opera e non in laboratorio. Usualmente le prestazioni acustiche misurate in laboratorio sono effettuate con elementi standard e in modo da minimizzare le trasmissioni laterali; in questo modo si ottengono risultati di qualche dB migliori rispetto alle misure in opera.