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Fisica Tecnica Università di Cagliari · DICAAR
Ingegneria e Architettura

Strumenti

Isolamento di facciata

Il rumore che arriva da fuori. Una facciata non è un elemento ma un insieme — parete, serramenti, cassonetti, prese d'aria — e ciascuno lascia passare la sua parte. Si sommano le potenze, non i decibel, e il risultato lo decide l'elemento peggiore. Che quasi mai è il muro.

Ambiente e facciata
Facciata di 12,0 m², ambiente di 48,0 m³. Un ambiente profondo se la cava meglio: lo stesso rumore si distribuisce in più volume.
Parte opaca
Area opaca risultante: 8,4 m², cioè quello che resta della facciata tolti serramenti e cassonetti.
Serramenti
Dal certificato del serramento completo, non del solo vetro. Un vetrocamera 4-16-4 da solo sta sui 29-30 dB; montato in un telaio con guarnizioni ordinarie il serramento scende ancora.
Metti area zero se non c'è.
Cassonetto
Il cassonetto è una scatola vuota con un foro: se non è coibentato e sigillato sta sotto i 25 dB, e da solo fa fallire la facciata.
Prese d'aria
Dn,e è normalizzato a 10 m² e non dipende dall'area del foro: un aeratore piccolo lascia passare quasi quanto uno grande. Raddoppiare il numero di aeratori costa 3 dB.
Forma della facciata
Limite: D2m,nT,w ≥ 40 dB.
39 dB

D2m,nT,w, isolamento di facciata normalizzato. È la grandezza che il DPCM confronta col limite.

Termini di adattamento
C 0 · Ctr 0
R' della facciata
38 dB
Forma della facciata
0 dB
Area di facciata
12,0 m²
Volume dell'ambiente
48,0 m³
Passa soprattutto da
Serramento 1 (74 %)
Banda peggiore
1,25k Hz

Requisito non soddisfatto. Servono 40 dB, qui sono 39 dB, con un divario di 1 dB. Comincia da Serramento 1: togliendolo del tutto si guadagnerebbero 5,9 dB, e nessun altro intervento può dare di più.

serramento 1 3 m² · Rw 33 1,82 m cassonetto parete opaca 4 m 3 m
La facciata vista da dentro la stanza. Le aree sono quelle scritte nei campi e si possono misurare col righello: la parte vetrata è 30 % della facciata. Le forme invece sono verosimili e basta — il calcolo conosce solo le aree, non le proporzioni dei serramenti.
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k 10 20 30 40 50 frequenza [Hz] isolamento [dB] R' della facciata Riferimento traslato D₂m,nT
In rosso D2m,nT, la grandezza di legge; tratteggiato R' della sola facciata. La distanza fra le due dipende dal rapporto fra volume dell'ambiente e area di facciata, e dalla forma.
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k 0 20 40 60 80 100 frequenza [Hz] quota di quello che passa [%] Parete opaca Serramento 1 Cassonetto
Da dove passa il rumore, in percentuale, banda per banda. È il diagramma che dice dove intervenire: la curva in alto è il collo di bottiglia, e finché resta lì migliorare le altre non sposta niente.

Gli elementi

Quote a 500 Hz. L'ultima colonna è la domanda giusta da farsi: non «quanto isola» ma «quanto guadagno se lo sistemo del tutto».

Elemento Tipo area
m²
quota a 500 Hz
%
guadagno se sparisse
dB
Serramento 1 Elemento di superficie (R) 3,00 74,2 5,9
Cassonetto Elemento di superficie (R) 0,60 18,7 0,9
Parete opaca Elemento di superficie (R) 8,40 7,1 0,3

Banda per banda

Grandezza 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k
R' della facciata 29,8 31,9 33,8 35,2 36,3 37,0 37,5 37,7 37,9 38,0 38,0 38,0 38,0 38,0 38,0 38,0
D₂m,nT 31,0 33,1 35,1 36,5 37,5 38,3 38,7 39,0 39,1 39,2 39,2 39,3 39,3 39,3 39,3 39,3
Riferimento traslato 20,0 23,0 26,0 29,0 32,0 35,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 43,0 43,0 43,0 43,0
Scostamento sfavorevole 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 1,8 2,8 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7

Come si compone una facciata

Ogni elemento lascia passare una frazione della potenza che lo colpisce. Si sommano le frazioni e si torna ai decibel alla fine:

R' = -10 \lg \left( \sum_i \frac{S_i}{S} 10^{-R_i/10} + \sum_j \frac{A_0}{S} 10^{-D_{n,e,j}/10} \right)

La prima somma è per gli elementi di superficie — parete, finestre, cassonetti — e ciascuno pesa per la sua area. La seconda è per i piccoli elementi, e lì succede la cosa che sorprende: l'area dell'elemento non compare. Un piccolo elemento si descrive con Dn,e, che è già normalizzato a un'area di riferimento di 10 m². Significa che un aeratore da due centimetri quadri e uno da venti lasciano passare la stessa potenza, se hanno lo stesso Dn,e.

Da qui la regola pratica: sui collaudi di facciata si fallisce sui cassonetti e sugli aeratori, non sulle pareti. Prova a metterne uno nel modulo qui sopra e guarda il secondo diagramma: la sua curva schizza in cima e tutto il resto diventa irrilevante.

Dalla facciata all'ambiente

Quello che la legge chiede non è R' ma l'isolamento normalizzato rispetto al tempo di riverbero, che tiene conto anche della geometria dell'ambiente dietro la facciata:

D_{2m,nT} = R' + \Delta L_{fs} + 10 \lg \frac{V}{6 \, T_0 \, S}

con T₀ = 0,5 s per le abitazioni. Il termine geometrico dice che un ambiente profondo dietro una facciata piccola se la cava meglio: lo stesso rumore entra, ma si distribuisce in più volume. È il motivo per cui una camera da letto piccola con una finestra grande è il caso peggiore, e nei progetti è sempre quello che si verifica.

La forma della facciata

ΔLfs mette in conto quello che c'è davanti. Un balcone o un ballatoio fanno due cose opposte: schermano la facciata dalla sorgente, e questo aiuta; ma la loro soletta riflette il suono verso la finestra, e questo peggiora. Quale delle due vinca dipende da due cose: l'altezza dell'orizzonte visivo — cioè quanto la sorgente è bassa rispetto al piano — e l'assorbimento dell'intradosso, cioè del soffitto del balcone.

Il risultato è che lo stesso balcone può valere −1 dB se ha il soffitto nudo e +4 dB se lo si riveste di fonoassorbente. Cinque decibel per qualche centimetro di materiale in un punto che nessuno guarda: è uno dei pochi interventi acustici che costano poco.

La norma distingue nove forme con una figura; qui ce ne sono quattro, quelle che si riconoscono a parole. Per le altre e per i casi dubbi la figura C.2 della ISO 12354-3 resta la fonte.

Quanto fidarsi

La composizione degli elementi e il passaggio a D2m,nT seguono la norma e sono affidabili. Il punto debole è altrove: i dati degli elementi. Il potere fonoisolante della parte opaca è calcolato col modello della parete monolitica, che sta un paio di decibel dalla parte prudente; quello dei serramenti e dei cassonetti lo devi inserire tu, perché dipende dal prodotto e dal montaggio molto più che dalla fisica.

Una nota su un errore comune: il vetro non è il serramento. Un vetrocamera 4-16-4 misurato da solo sta sui 29-30 dB — cioè quanto un vetro singolo da 4 mm, perché la camera di 16 mm serve all'isolamento termico e per il suono cade proprio nella risonanza massa-molla-massa. Il serramento completo, con telaio e guarnizioni, fa ancora meno. Usa il certificato della finestra intera.

E come sempre, in opera decide la posa: una fessura di un millimetro lungo il perimetro di una finestra vanifica qualunque vetro, e nessun calcolo su elementi continui la vede.

Che cosa è questo strumento, e che cosa non è

È materiale didattico. Serve a vedere come si muovono le cose — raddoppio la massa e cosa guadagno, sposto un parametro e dove va il risultato — e a far capire un procedimento che altrimenti resta una formula sul quaderno. I metodi di calcolo sono quelli delle norme citate; le costanti che vengono dalle norme sono riportate fedelmente, perché una costante sbagliata insegnerebbe una cosa sbagliata.

Ma i modelli sono semplificati, e ogni pagina dice i suoi: dove si calcola invece di misurare, dove si usa un valore tipico invece di un dato di prova, dove la norma distingue casi che qui sono accorpati. Lo scarto rispetto a una misura in opera è di qualche decibel, e in acustica qualche decibel è la differenza fra un collaudo passato e uno fallito.

Quindi: non si firma niente con questi numeri. Una valutazione previsionale si fa con i dati di prova dei prodotti che si installano davvero, con il modello dettagliato dove serve, e da parte di chi se ne assume la responsabilità. Qui si impara come funziona.

Da qui