Tecniche, materiali e dispositivi fono e vibroassorbenti per l'edilizia

L'articolo esamina i materiali e le tecniche finalizzate all'isolamento vibro-acustico degli spazi interni agli edifici (a destinazione residenziale, industriale e terziaria) mediante la descrizione dei requisiti, delle prestazioni, dell'applicazione dei prodotti e dei dispositivi fonoassorbenti (materiali acustici, tasselli, tavole e assemblaggi acustici, pannelli covibranti e a cavità risuonatrici) e vibroassorbenti (isolatori, tamponi, materiali polimerici a comportamento elastomerico e viscoelastico). Rispetto ai risultati ottenuti tramite i procedimenti tradizionali per realizzare dei rivestimenti e dei dispositivi in grado di attenuare la propagazione delle sollecitazioni dinamiche, si determina la necessità di definire degli interventi di rimedio tali da considerare, in modo complessivo, le diverse modalità di emissione e immissione dell'energia vibro-acustica: solo la combinazione di procedimenti diversi e integrati consente di rapportarsi, contemporaneamente, alla trasmissione per via aerea e solida, con l'obiettivo di coprire la più vasta gamma delle frequenze relative a molteplici sorgenti vibranti. La rassegna, sintetica, dei principali prodotti e tecniche fono e vibroassorbenti è riferita a un modo di operare, da parte del progettista tecnico, all'industrial designer e del costruttore, finalizzato all'analisi delle strutture (configurate e modellizzate meccanicamente come sistemi vibranti) poste in vibrazione (che possono re-irradiare le oscillazioni elastiche ricevute anche sotto forma di onde acustiche) e del percorso di trasmissione, dal sorgente vibrante in esame agli elementi di connessione. L'elemento che permette la dissipazione dell'energia acustica nei materiali fonoassorbenti è costituito da uno strato di materiale altamente poroso (con spessore minimo di circa 12 mm), in cui i pori sono intercomunicanti. I pori possono essere naturali (minerali, fibre vegetali), oppure artificiali (costituiti da interstizi tra grani piccoli o da una composizione spugnosa in cui le bolle solidificate creano delle interconnessioni all’interno del materiale). Quando un'onda sonora entra in un materiale poroso l'ampiezza di vibrazione delle molecole d'aria viene smorzata progressivamente per attrito contro le superfici delle fibre o delle particelle che formano la struttura porosa. Un altro fattore che influisce sull'assorbimento acustico, principalmente nel campo delle basse frequenze, è la profondità dello spazio tra la superficie del materiale e la superficie rigida retrostante: il volume d'aria tra queste due superfici include sia l'aria dei pori del materiale sia qualsiasi spazio aereo tra il materiale e la superficie retrostante. Alcuni materiali acustici possono essere ricoperti da un pannello o da un foglio di metallo perforato, da uno schermo di fili intrecciati, da una membrana sottile impermeabile all'aria. In generale, il coefficiente di assorbimento acustico dei materiali fonoassorbenti è determinato in funzione della frequenza di emissione, e l'andamento (espresso graficamente da una curva su un diagramma dove sono riportati, in ordinata, il valore del coefficiente di assorbimento, e in ascisse, il valore della frequenza) è precisato: alle basse frequenze dalla profondità dello spazio d'aria, nel campo delle frequenze di massimo assorbimento dalla resistenza al flusso, alle alte frequenze dall’ammontare della superficie aperta.