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Questa brevissima esposizione
delle Tecniche di Insonorizzazione ha il duplice scopo di illustrare i criteri
di massima dei metodi di progettazione e, soprattutto, di segnalare gli
strumenti a disposizione dell'Utente per verificare l'efficienza acustica di
quanto acquistato.
Nel corso degli ultimi anni le
tecniche di insonorizzazione hanno fatto progressi molto sensibili.
Lo sviluppo di nuovi materiali e le conferme di ben collaudati know-how ci
consentono di affermare che la quasi totalità dei problemi di rumore non solo
ha una valida soluzione, ma è stata già risolta in modo soddisfacente.
Rimane un problema: quale è,
tra le varie possibilità che l'acustica applicata ci mette a disposizione,
l'intervento migliore?
È evidente che la scelta dipende da una serie di fattori in cui quella
acustica è solo una delle componenti: entrano infatti in gioco, e con ruoli
ugualmente importanti, anche la funzionalità, il costo e, soprattutto nel
campo dell'acustica edilizia, l'estetica della soluzione proposta.
Per questi motivi è sempre opportuno, se non in qualche caso indispensabile,
affidarsi ad un Tecnico/Consulente e/o Fornitore altamente qualificato.
Gli interventi insonorizzanti
si posso raggruppare in due grandi famiglie: quelli attivi e quelli passivi.
Per attivo si intende quell'intervento che annulla o riduce un segnale
disturbante eliminandone o modificandone la causa d'origine.
L'intervento passivo invece riduce o elimina il segnale dopo la sua emissione,
realizzando nell'intorno della sorgente un sistema isolato oppure facendo in
modo che essa operi in un ambiente molto dissipativo.
Però, per consentire un più
corretto esame dei vari interventi insonorizzanti, è opportuno prima
ricordare una caratteristica dell'unità di misura più usata, il deciBell
(dB).
Il dB è un'unità di misura logaritmica, relativa, e non lineare, e quindi
una riduzione espressa in dB non coincide, né in termini numerici né come
sensazione soggettiva, con un'eguale riduzione di energia: infatti ad ogni
diminuzione di 3 dB equivale un dimezzamento dell'energia acustica
corrispondente.
È questo un nettissimo miglioramento, che però non possiamo apprezzare perché
il nostro orecchio, mediamente, comincia ad avvertire riduzioni solo a partire
da 4-5 dB (pari a circa il 70% di energia dissipata), mentre rileva facilmente
dai 10 dB (il 90% di energia dissipata) in poi.
Ne consegue che:
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il confronto tra costo e
rendimento va sempre fatto in termini lineari: un intervento
insonorizzante da 20 dB a costo 100 è più economico di un analogo da 15
dB a costo 50. Per questo è importante definire esattamente l'entità
della riduzione necessaria e pretendere chiarezza dal fornitore sia per
quanto riguarda il risultato (garanzie) che per le modalità di collaudo.
Su questo argomento, come vedremo, sono disponibili Norme UNI relative al
collaudo di tutti gli interventi;
-
a livello soggettivo, deve
essere chiara l'aspettativa del risultato. Attendersi l'eliminazione
totale della sorgente non è né realistico né conveniente: infatti,
quando è tecnicamente possibile, non solo ha costi proibitivi, ma spesso
non è neppure necessaria a causa della presenza di altre sorgenti vicine
che non sono oggetto di intervento.
Con questa premessa passiamo ad
esaminare i diversi tipi di insonorizzazione che la tecnica ci mette a
disposizione.
Gli interventi attivi
La finalità di questo tipo di
interventi è, come si è detto, quella di eliminare il disturbo agendo
direttamente sulla sua causa.
È evidente che la loro applicazione ideale è in fase di progettazione di
impianto o di edificio, soprattutto oggi, in presenza di Leggi che prescrivono
sia la valutazione preventiva di impatto acustico (Legge Quadro sul Rumore n.
447/95) che l'utilizzo di macchinari meno rumorosi possibile (Decreto Legge n.
277/91), in relazione ai progressi della tecnica.
Sull'esistente solo alcuni di questi interventi sono davvero giustificati, in
quanto i costi reali salgono a causa di oneri aggiuntivi, quali il fermo
impianto o la ridotta produttività o l'aumento del consumo di alcune parti:
spesso esistono, in alternativa, interventi di tipo passivo che garantiscono
ottimi risultati a costi globali inferiori.
In ogni caso, l'intervento attivo efficace deve essere sempre frutto della
collaborazione tra il costruttore, il tecnico acustico e l'utilizzatore.
Gli interventi passivi
Si realizzano una volta emesso
il segnale e sono tutti riconducibili alle seguenti grandi famiglie
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quelli che risolvono il
problema isolando la sorgente disturbante all'interno di un CABINATO
-
quelli che isolano la zona
disturbata; in questo caso è l'uomo, all'interno di una CABINA, ad
essere protetto dall'ambiente rumoroso
-
quelli che, grazie ad un TRATTAMENTO
AMBIENTALE, fanno sì ché il locale ospite sia il più assorbente
possibile, migliorandone il comfort
-
quelli che separano la
sorgente dalla zona disturbata mediante SCHERMATURE
-
i SILENZIATORI,
usati esclusivamente per quei segnali generati o associati a fenomeni
aerodinamici
Il cabinato per macchinari
È senz'altro il sistema
insonorizzante più applicato e tende a realizzare un sistema isolato che
contenga la sorgente disturbante; proprio per questo motivo consente il
raggiungimento di isolamenti molto elevati.
È chiaro che la presenza di aperture e discontinuità ne limita l'efficienza:
in questi casi è opportuno dimensionare il potere fonoisolante complessivo
proprio in funzione del suo punto più debole, a meno che altre circostanze,
come una particolare posizione della zona di stazionamento del personale, non
suggeriscano diversamente.
Le difficoltà nella progettazione di un cabinato stanno non solo nella parte
acustica (ogni pacchetto di frequenze ha un proprio sistema isolante ideale, e
più e bassa la frequenza, più è difficile la sua concreta applicazione) ma
anche, e spesso in maniera preponderante, nelle conseguenze funzionali e
gestionale che la presenza del cabinato comporta.
Salvo che per isolamenti di modesta entità (10-15 dB ca.), per i quali
esistono pannellature standard prodotte a livello industriale, ogni intervento
è quindi oggetto di uno studio a sé.
Si applica generalmente il principio della Legge della Massa (più è pesante,
più isola) insieme a quello delle Pareti Multiple, in cui entrano in gioco,
al fine di ridurre i pesi, sia l'intercapedine d'aria che la possibilità di
ciascuna parete di vibrare in modo indipendente.
Per i sistemi di collaudo si rimanda alle
-
UNI
EN ISO 11546:1997 - Acustica. Determinazione delle prestazioni
acustiche di cappottature.
- Parte
1: Misurazioni di laboratorio (ai fini della dichiarazione)
- Parte
2: Misurazioni in opera (ai fini dell'accettazione e della
verifica
-
UNI
10343:1994 - Acustica. Valutazione delle prestazioni acustiche di
cabinati e cabine mediante l'indice unico di valutazione.
La cabina per l'uomo
È generalmente realizzata
quando l'impianto rumoroso è ad alto livello di automazione e necessita solo
di controlli periodici, mentre la gestione ordinaria è fatta attraverso una
consolle di controllo e/o telecamere.
È questo forse il tipo di intervento insonorizzante che presenta meno
problemi di natura acustica, in quanto, avendo poche necessità funzionali
(aperture di ingresso e di uscita dei materiali, facile smontabilità per
esigenze di manutenzione, ecc.), risulta facilmente realizzabile ed
utilizzabile a pieno anche per alti livelli di isolamento.
È invece molto importante valutare in via preventiva quanto la cabina sia
realmente utilizzata nell'arco del turno di lavoro e se il tempo di permanenza
al suo interno sia sufficiente a rispettare i limiti di esposizione imposti
dalla citata Legge 277.
Il Decreto in questione stabilisce infatti che, ai fini della valutazione del
rischio da rumore, venga presa in considerazione la quantità di energia
acustica assorbita nell'arco dell'intera giornata lavorativa, e, per alcune
particolari attività, nella settimana, dai singoli addetti, pause comprese.
Per le tecniche di progettazione si applica quanto già detto per i Cabinati.
Per i collaudi si applica
sempre la UNI 10343:1994, sopra richiamata, e la UNI
EN ISO 11957:1998 - Acustica - Determinazione della prestazione di
isolamento acustico di cabine - Misurazioni in laboratorio e in sito.
Il trattamento
fonoassorbente ambientale
Questo è un sistema indiretto,
in quanto non prende in considerazione le emissioni delle singole sorgenti, ma
piuttosto l'ambiente che le ospita e nel quale operano gli addetti.
Rendendo tale ambiente molto dissipativo (l'effetto si ottiene riducendo
drasticamente le riflessioni dell'onda acustica sulle superfici che lo
comprendono) si fa si che il personale assorba energia acustica in quantità
molto minore.
Ha limiti oggettivi di efficacia (massime riduzioni attese di 6-8 dB per un
impianto davvero efficiente) ma ha il grande vantaggio di non toccare i
macchinari.
La sua progettazione è senza dubbio più complessa in quanto entrano in gioco
molte variabili la cui valutazione non è sempre molto semplice, come il
libero percorso medio delle onde emesse oppure la definizione ed il
conseguente valore del decremento dell'energia all'aumentare della distanza
dalla sorgente; oltre a questo, dato che è l'intervento che richiede
solitamente il maggior investimento iniziale, è indispensabile che sia
preventivamente accertata la sua validità tecnica, e quindi dimostrata
l'opportunità della scelta, in termini di sufficiente riduzione di energia
assorbita.
Per questo motivo è sconsigliabile, più che per gli altri interventi, il
"fai da te" oppure il ricorso a Tecnici non di provata esperienza.
Per i sistemi di collaudo è disponibile la UNI
10844:1999 - Acustica - Determinazione della capacità di
fonoassorbimento degli ambienti chiusi.
Mi si permetta due parole in più sulla UNI 10844, della quale a suo tempo
sono stato Relatore. In questa norma sono stati definiti due diversi metodi di
prova dipendenti dalla forma geometrica degli ambienti da sottoporre a prova:
-
per ambienti di forma
compatta (cioè con le tre dimensioni paragonabili tra di loro) si
suggerisce la misurazione del tempo di riverberazione, cioè in quanto
tempo l'energia si riduce di una quantità nota ; in tal modo si individua
il valore del coefficiente di Assorbimento di Sabine.
-
per gli altri casi si
suggerisce invece la misurazione del decadimento dell'energia all'aumento
della distanza dalla sorgente, e cioè in quanto spazio l'energia si
riduce di una quantità nota; in questo caso si individua il valore del
Coefficiente di Assorbimento Reale
I due coefficienti non sono
direttamente confrontabili tra di loro in quanto il primo è una grandezza
empirica il cui valore tende all'infinito, mentre il secondo è una grandezza
reale compresa tra 0 e 1: esiste comunque una formula di conversione.
La Norma contiene cinque appendici che illustrano le apparecchiature
necessarie ad applicare correttamente ciascun metodo specifico, la metodologia
da seguire, le grandezze rilevate e quelle calcolate.
Schermature
Le loro condizioni di utilizzo
in ambienti chiusi sono simili a quelle dei cabinati, ma con minor impatto
ambientale e minore efficienza acustica: hanno senso solo quando è necessario
proteggere una postazione o un'area ben delimitata. Sono molto utilizzate
anche schermature mobili: in questo caso "seguono" il personale
durante le attività rumorose in ambiente silenzioso oppure, al contrario,
durante attività non rumorose, come una manutenzione a macchina ferma, in
ambiente in attività.
All'esterno si usano quando sia la sorgente che l'area disturbata sono fisse e
facilmente individuabili.
Dato che il principio applicato per il loro dimensionamento è mutuato
dall'ottica (si tratta di intercettare la linea ideale che unisce la sorgente
con il punto di ricezione), è indispensabile minimizzare l'effetto delle
riflessioni.
Per questo motivo la maggiore efficienza di questo tipo di intervento si
ottiene all'aperto, in campo libero, dove le sole riflessioni possibili sono
di tipo orizzontale (generalmente sul corpo di un edificio in prossimità del
ricettore): strade e linee ferroviarie sono l'esempio sotto gli occhi di
tutti.
Al chiuso, per simulare il campo libero, è indispensabile un buon trattamento
ambientale a soffitto, a volte esteso anche alle pareti quando la geometria
del locale lo richiede.
Le schermature, soprattutto quelle per strade e linee ferroviarie, possono
essere realizzate nelle forme e con i materiali più disparati.
Per i collaudi abbiamo le:
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UNI
EN ISO 11821:1999 - Acustica - Misurazione dell'attenuazione
sonora in sito di uno schermo mobile
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SS UNI U20.00.050.0
- Acustica - Schermi acustici. Determinazione delle caratteristiche
acustiche in campo libero.
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UNI
9435:1989 - Acustica - Sistemi schermanti. Misura
dell'attenuazione acustica degli schermi sottili in campo libero simulato.
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UNI
EN 1793-1:1999 - Acustica - Dispositivi per la riduzione del
rumore da traffico stradale - Metodo di prova per la determinazione della
prestazione acustica - Caratteristiche intrinseche di assorbimento
acustico
-
UNI
EN 1793-2:1999 - Acustica - Dispositivi per la riduzione del
rumore da traffico stradale - Metodo di prova per la determinazione della
prestazione acustica - Caratteristiche intrinseche di isolamento acustico
per via aerea
Silenziatori
Sono utilizzati per ridurre
tutti i segnali legati a fenomeni di tipo aerodinamico, tipo violente
espansioni oppure uscite d'aria ad elevata velocità.
Possono essere sia di tipo reattivo (accordati su una particolare frequenza)
che di tipo passivo a setti che misto e necessitano, soprattutto per quelli di
grande dimensione ed alte temperature e velocità dei fluidi, di una grande
professionalità per il loro calcolo.
Per i casi più comuni, tipo aspirazione o mandata di impianti di
condizionamento, sono disponibili modelli standard.
Le norme di collaudo:
Come è evidente, la scelta del
miglior intervento insonorizzante non è facile: molti fattori in gioco, e
spesso con pesi difficilmente valutabili a priori.
Per questo la raccomandazione è quella di acquistare non un particolare
materiale messo in opera in un certo modo, ma una soluzione al proprio
problema, soluzione garantita e precedentemente definita nelle sue modalità
di collaudo.
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