Quando in un ambiente si trova una sorgente sonora il rumore generato tende a propagarsi nei locali adiacenti ed a quelle sovra e sottostanti attraverso due principali vie di trasmissione:
- rumori trasmessi per via aerea,
- rumori trasmessi per via strutturale.
Al fine di rendere gli ambienti “acusticamente isolati” gli uni dagli altri occorre intercettare tutte le vie di passaggio del rumore.
In riferimento ai rumori aerei si definisce “Isolamento Acustico” D di un elemento costruttivo, ad esempio una partizione verticale interna, il valore, espresso in dB, definito dall’espressione:
D = L1 – L2 [dB]
dove L1 ed L2 sono i livelli sonori misurati in opera, rispettivamente nel locale disturbante ed in quello disturbato.
L’isolamento acustico offerto da un elemento costruttivo rappresenta pertanto l’effettivo comportamento e quindi l’attenuazione reale del rumore dell’elemento una volta installato in opera. Infatti il montaggio e le modalità di realizzazione ne modificano sostanzialmente il comportamento acustico cosicché si rende necessaria la misura “in situ” una volta costruito l’edificio.
La norma ISO140/IV fa riferimento al cosiddetto “Isolamento Acustico Normalizzato” Dn, ottenuto aggiungendo al valore dell’isolamento acustico un termine correttivo che tiene conto del tempo di riverberazione del locale di ricezione.
Dn = L1 – L2 + 10Log T/T0 [dB]
dove T0 è il tempo di riverberazione di riferimento pari a 0,5 s.
Il suono è una variazione della pressione nel campo in cui essa viene generata e che l’orecchio umano riesce a rilevare. I parametri fondamentali che definiscono un suono sono la pressione sonora e la frequenza.
L’udito umano è in grado di percepire variazioni della pressione, legate alla perturbazione sonora, dell’ordine di 20µPa (1 µPa = 10-6 Pa): tale variazione di pressione induce sulla membrana timpanica uno spostamento pari al diametro di un atomo.
Sorprendentemente un meccanismo tanto sensibile è in grado di ricevere variazioni della pressione un milione di volte più elevate ed utilizzando il “bar” (1 bar = 105 N/m2) ci si ritroverebbe ad avere a che fare con numeri di difficile utilizzazione.
La scala logaritmica dei decibel permette di trattare questo intervallo più agevolmente.
Il Livello di Pressione Sonora espresso in dB è dato dalla seguente formula:
Lp = 20 Log p/p0 [dB]
dove p0 è la pressione di riferimento pari a 20 µPa.
L’intervallo dei valori del livello di pressione sonora nei limiti di udibilità è compreso tra 0 – 140 dB.
In riferimento ai rumori aerei si definisce “Potere Fonoisolante” R di un elemento costruttivo, ad esempio una partizione verticale interna, il valore, espresso in dB, definito dall’espressione:
R = L1 – L2 + 10Log S/A [dB]
dove L1 ed L2 sono i livelli sonori misurati in laboratorio, rispettivamente nel locale disturbante ed in quello disturbato, S è la superficie dell’elemento considerato (m2) ed A è l’area di assorbimento acustico equivalente dell’ambiente di ricezione (m2).
La norma ISO140/III definisce le modalità di prova in laboratorio.
Il Potere Fonoisolante R è il parametro che caratterizza la capacità di un elemento costruttivo a “filtrare” i suoni che si propagano per via aerea.
R è un valore misurato in laboratorio e, a differenza dell’isolamento acustico D, misurato in opera, rappresenta una caratteristica intrinseca del componente edilizio, valutata in condizioni controllate.
Il Potere Fonoisolante di un componente edilizio è un parametro importante poiché consente di confrontare le caratteristiche acustiche di materiali anche molto diversi tra loro e quindi di scegliere la soluzione che teoricamente consente di raggiungere gli obiettivi acustici di progetto.
Quando un’onda sonora incide una superficie qualunque, la sua energia viene dissipata in parte dalla massa del materiale sotto forma di energia termica, un’altra parte passa al di là della parete e si propaga nell’ambiente confinante, ed una parte ancora viene riflessa nell’ambiente da cui essa proviene.
Il coefficiente di assorbimento acustico a di un materiale è definito come il rapporto tra l’energia acustica assorbita e l’energia acustica incidente il materiale.
a = Ea/Ei
Il coefficiente di assorbimento acustico varia tra 0 e 1 ed è funzione dell’angolo di incidenza, dalla frequenza dell’onda sonora incidente e dalla conformazione del materiale.
Di solito per i materiali vengono tabulati i valori relativi alle frequenze di 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz. A volte ci si riferisce ad un unico coefficiente, contrassegnato con la sigla NRC (Noise Reduction Coefficient) che deriva dalla media dei coefficienti alle quattro frequenze di 250, 500, 1000 e 2000 Hz.
I materiali fonoassorbenti possono essere distinti in tre grandi categorie: materiali porosi, pannelli vibranti, i risonatori. Per tutte queste categorie vale il principio per cui il fonoassorbimento si attua mediante la trasformazione in calore di parte dell’energia sonora incidente.
Il tempo di riverberazione è definito come il tempo che trascorre dalla fine dell’emanazione sonora alla riduzione dell’intensità sonora ad un milionesimo di quella di regime. Più semplicemente si dirà che il tempo di riverberazione è dato dal tempo che impiega il suono a diminuire di 60 dB dallo spegnimento della sorgente.
Considerando un ambiente dotato di una geometria e di una distribuzione dei materiali fonoassorbenti in grado di consentire una distribuzione omogenea del suono, ne si può qualificare le caratteristiche acustiche mediante il tempo di riverberazione.
Una delle caratteristiche comuni al linguaggio sia parlato che musicale è quella di essere una successione di suoni (sillabe o note musicali) che vanno percepiti separati l’uno dall’altro per la facile intelligibilità del discorso. Una riverberazione eccessiva in una sala porta invece a confondere i suoni emessi ad un certo istante con le riflessioni dei suoni precedenti, dando luogo ad un’acustica complessivamente scadente. D’altra parte ambienti troppo poco riverberanti non consentono un’agevole diffusione dei suoni al loro interno.
Per valutare l’efficacia di una certa soluzione una volta eseguita, è necessario saper valutare anche le trasmissioni laterali che inevitabilmente si presentano quando una parete si trova a contatto con altri componenti (solai, travi, paramenti, etc.).
Le trasmissioni laterali costituiscono vie indirette di propagazione del suono attraverso le strutture dell’edificio, che incidono negativamente sul valore del Potere Fonoisolante R del componente.
La norma DIN 4109 consente di determinare analiticamente l’isolamento acustico R’w di una partizione partendo dal valore di Potere Fonisolante Rw misurato in laboratorio.
Con la sigla R.E.I. si definisce la Classe di Resistenza al Fuoco di un componente edile.
Resistenza al Fuoco: < Attitudine di un elemento da costruzione (componente o struttura) a conservare, secondo un programma termico prestabilito e per un tempo determinato, la stabilità “R”, la tenuta”E”, l’isolamento termico “I” >. (def. dal D.M. 30/11/1983)
La Classe di Reazione al Fuoco individua l’attitudine di un materiale ad accendersi quando è innescato da una piccola fiamma a propagare l’incendio quando è in presenza di un forte calore radiante.
Reazione al Fuoco: < Grado di partecipazione di un materiale combustibile al fuoco al quale è sottoposto. In relazione a ciò i materiali sono assegnati alle classi 0, 1, 2, 3, 4, 5 con l’aumentare della partecipazione alla combustione; quelli di classe 0 sono non combustibili >. (def. dal D.M. 26/6/1984)
Non esistono lastre ne’ materiali costruttivi in genere R.E.I., esistono invece lastre in Classe “0” o in Classe “1” di Reazione al Fuoco. Vi sono altresì diverse stratigrafie costituite da lastre in gesso rivestito e struttura metallica (orizzontali o verticali) che hanno requisiti di Resistenza al Fuoco (R.E.I.).
La Classe di Resistenza al Fuoco R.E.I. (suddivisa in Classi per multipli di 15 minuti, in base alla durata delle prestazioni R, RE, REI) richiede che vengano rispettati i requisiti espressi in termini di:
- stabilità R (capacità di un elemento costruttivo, portante o no, di conservare la resistenza meccanica sotto l’azione del fuoco);
- tenuta E (attitudine di un elemento di partizione a non lasciar passare né produrre, se sottoposto all’azione del fuoco su un lato, fiamme, vapori o gas caldi sul lato non esposto);
- isolamento I (attitudine di un elemento costruttivo a ridurre, entro un determinato limite, la trasmissione del calore).
I componenti edilizi come pareti e solai richiedono, in genere, Classe R.E.I., mentre componemti edilizi come travi, pilastri ed elementi strutturali richiedono, in genere, solo la classe R.
Le pareti leggere realizzate con sistema a secco Knauf si caratterizzano come pareti non omogenee. Essendo la Trasmittanza termica l’inverso della Resistenza termica totale della struttura, che è la sommatoria delle resistenze termiche dei singoli strati, con le pareti leggere Knauf si possono pertanto ottenere dei valori molto bassi di Trasmittanza termica, in virtù dello spessore di materiale isolante che gli intercapedini di queste pareti possono contenere. Vedi in proposito la scheda tecnica Knauf W11.
Il gesso dal punto di vista igrometrico si comporta come un “polmone”: assorbe l’umidità in eccesso nell’aria e la rilascia quando l’aria stessa è troppo secca. Tuttavia, per la finitura degli ambienti soggetti ad elevati tassi di umidità, si possono impiegare le Idrolastre® GKI (H) Knauf che sono realizzate per di resistere alle situazioni più gravose in locali con elevati picchi di umidità, come bagni e cucine, senza subire alterazioni ne’ deformazioni.
Knauf ha sviluppato diverse soluzioni di pareti, contropareti e controsoffitti per ambienti umidi. In ambienti dove l’umidità raggiunge elevati picchi riportandosi poi in situazioni di normalità, si possono impiegare le lastre in gesso rivestito Idrolastre® GKI (H) Knauf con trattamenti impermeabilizzanti e consolidanti delle superfici.
Laddove il tasso di umidità dovesse mantenersi elevato e costante per tempi abbastanza lunghi (bagni turchi, locali doccia nelle palestre etc. ), si possono realizzare i manufatti di cui sopra con lastre in cemento rinforzato Knauf Aquapanel® con apposito trattamento delle giunzioni e della superficie.
Per ridurre il rischio di formazione della condensa bisogna ridurre i ponti termici. I sistemi a secco possono essere impiegati per rivestire in esterno, con l’ausilio di materiali isolanti, le strutture dell’edificio. Con il Sistema Aquapanel è possibile anche realizzare soluzioni a cappotto, che offrono anche una superficie meccanicamente molto resistente.
Con i sistemi di rivestimento (contropareti) Knauf è possibile inoltre, intervenendo dall’interno, aumentare l’isolamento termico di pareti esterne per innalzare la temperatura superficiale delle pareti interne e scongiurare il rischio di condense e muffe.
Con il Sistema Aquapanel® Outdoor è possibile realizzare in esterno praticamente tutto ciò che viene realizzato in interno con i sistemi a secco: pareti, contropareti con e senza coibentazione, controsoffitti, rivestimenti di canne fumarie e tubazioni in genere. Inoltre è possibile creare velette e cornicioni ed è di facile impiego per riqualificare facciate esterne, potendo sagomare e curvare le lastre in cemento rinforzato Aquapanel.
Con il Sistema Aquapanel® Indoor è possibile realizzare pareti, contropareti, controsoffitti etc. nelle situazioni estreme di umidità, cioè ambienti con tasso di umidità elevato e che si mantiene tale per lungo tempo. Sfruttando la resistenza meccanica delle lastre in cemento Aquapanel Indoor e la semplicità di giunzione dei bordi, è possibile l’utilizzo di queste lastre per costruire anche dei piani di lavoro come i top delle cucine.
Le lastre Aquapanel Outdoor devono essere rasate con lo stucco a base cementizia che fa parte del Sistema Aquapanel (Exterior Basecoat). Sulla rasatura si può applicare direttamente la pittura. Nel sistema Indoor, in alternativa, si può incollare un rivestimento ceramico sulla lastra dopo una mano di Primer per lastre Aquapanel.
Con il Sistema Aquapanel sono state sviluppate soluzioni di facciate ventilate a giunto chiuso, con superfici rasate e finite a intonaco civile che possono ricevere una tinta per esterni. Il sistema si compone di profili metallici Knauf, ai quali si avvitano le lastre Aquapanel Outdoor, che vengono poi stuccate e rasate inserendo dei giunti di dilatazione opportunamente dimensionati (Vedi scheda tecnica Sistema Aquapanel).
Il Sistema Aquapanel offre la possibilità di realizzare pareti di tamponamento con ottimi valori di coibentazione termica e con importanti valori di isolamento acustico, riducendo al minimo i ponti termici ed acustici: questo grazie ad una struttura metallica con doppia orditura e intercapedini, che possono ospitare consistenti spessori di materiale isolante, oltre che alloggiare installazioni mpiantistiche (per specifiche dei materiali e caratteristiche dimensionali vedi scheda tecnica Sistema Aquapanel).
Le lastre in cemento rinforzato Aquapanel, nate per essere complementari alle lastre in gesso rivestito, si presentano comunque come un sistema molto versatile: sono impiegate ad esempio per rivestimenti di gallerie e sottopassi stradali, idonee ad impieghi…”universali”.