SUONO&STUDIO
A cura del Dott. Marco Fringuellino*
Migliore isolamento dei muri in mattone
Il mattone è il più
comune elemento utilizzato nei muri da costruzione. Spesso, per esigenze di
finitura estetica sono presenti strati esterni di intonaco, i quali migliorano
notevolmente le proprietà acustiche dell'intera parete. È possibile
quantificare l’aumento indotto sull’isolamento acustico dalla presenza di
strati di intonaco, analizzando i risultati di una interessante ricerca
scientifica svolta nel Laboratorio di Acustica dell’Istituto Galileo
Ferraris di Torino. L’analisi
teorica delle proprietà acustiche dei muri in mattone forato si trova a
fronteggiare alcune serie difficoltà. La prima è dovuta alla complessità
geometrica dei blocchi; la seconda nasce dalla varietà di materiali usati; una
terza difficoltà è infine la forte disomogeneità dei muri in questione dovuta
alla foratura ed alla presenza del legante da costruzione fra gli interstizi
dei mattoni. I due muri studiati in
questo lavoro sono stati costruiti all’interno delle due camere di prova per la
misura del potere fonoisolante, secondo la norma ISO140-1. Essi sono stati
costruiti da blocchi in calcestruzzo di argilla espansa, tenuti insieme da
malta tradizionale. Il muro di prova ‘A’ era composto solo di blocchi e malta,
mentre al muro di prova ‘B’ è stato aggiunto uno strato spesso 1,5 cm di
intonaco per lato. Le misure del potere fonoisolante R sono state svolte secondo la norma ISO140-3 [2] e sono riportate
in figura 2, dalla quale si può vedere come lo strato di intonaco abbia
notevolmente aumentato il valore di R
alle basse e medie frequenze. Per
indagare a fondo su questo fenomeno sono state effettuate misure di varie
grandezze ritenute importanti nel comportamento acustico delle strutture. Lo
smorzamento totale è stato misurato utilizzando il procedimento standard di
misura del decadimento delle oscillazioni del muro
indotte da un impulso generato con un martello acustico, effettuando una media
su sei differenti posizioni. Dalla figura 1 si nota come la presenza di
intonaco abbia aumentato significativamente lo smorzamento. La velocità delle
onde longitudinali è stata ottenuta misurando il tempo di volo dell’onda fra
due accelerometri posti in verticale sul muro, complanari alla superficie del
muro e a distanza nota. Questa prova è stata svolta solo in assenza di intonaco
e ha dato come risultato 2705 m/s. Questa misura è legata alla superficie del
muro, dove i blocchi presentano una falda omogenea di 2 cm di spessore. Dal
momento che i blocchi non sono uniformi e la velocità delle onde flessurali è
calcolata sullo spessore dell’intero muro, si è misurata la velocità delle onde
longitudinali direttamente sui blocchi anche in altre direzioni, ottenendo i
valori di 1150 ms-1 attraverso i fori e 2985
m/s sulla superficie. Si può osservare come questi
blocchi abbiano velocità longitudinali molto differenti a seconda della sezione
in esame. Ciò indica che sarebbe incorretto utilizzare la velocità superficiale
per calcolare altre proprietà del materiale (frequenza di coincidenza, velocità
delle onde flessurali, ecc.), come nel caso di una struttura omogenea. La misura della differenza fra i livelli di
velocità sulle due facce opposte del muro è stata effettuata ponendo due
accelerometri in posizione assiale corrispondente sulle due facce opposte. Le
prove sono state svolte in assenza di intonaco, in 9 differenti posizioni. Alla
frequenza di 200 Hz vi è il massimo della curva di velocità: escludendo che sia
dovuto a modi stazionari della camera, questo valore può essere considerato
come la frequenza di coincidenza del muro; ciò equivale ad una velocità delle
onde longitudinali media di 1650 m/s. A causa della bassa frequenza di
coincidenza del muro (circa 200 Hz), il principale fenomeno presente è la trasmissione
risonante da camera a camera. L’intonaco aggiuntivo ha creato un aumento
percentuale di massa di circa il 20%, il che riduce la trasmissione sonora di
circa 1.7 dB. In conclusione l’aumento
di isolamento causato dalla presenza di stati aggiuntivi di intonaco, dovuto
soltanto al conseguente aumento di massa della struttura, è solo dell’ordine
dei 2 dB. Si può quindi constatare che il forte aumento di isolamento (visibile
in figura 1) sia principalmente dovuto all’incremento di smorzamento
totale indotto dagli strati aggiuntivi di intonaco, con un contributo minore
dovuto all’aumento della massa totale. Si tenga presente che raddoppiando la
massa del muro si sarebbero ottenuti al massimo 6 dB di aumento di isolamento
sotto la frequenza di coincidenza, mentre l’aggiunta di intonaco ha prodotto
aumenti anche dell’ordine di 12 dB. Questa analisi sperimentale è un’ulteriore
riprova del fatto che la grandezza che più incide sull’isolamento di strutture
fonoisolanti nella bande di frequenza successive alla frequenza di coincidenza
sia lo smorzamento totale a cui sono soggette; pertanto le loro prestazioni
isolanti possono essere in questo caso migliorate con un aumento di
smorzamento, nel caso del muro in mattone causato dalla presenza di intonaco.
*
Musicista ed Esperto di Acustica
Consulente
della S-M di Pino Stillitano
Figura 1. Smorzamento totale misurato:
muro A (____ ), muro B (- - - ).
Figura 2. Potere fonoisolante R: muro ‘A’ ( ____ ), muro
‘B’ (- - - - - ).