Isolamento acustico…lo strano effetto della tripla partizione – (Triple Leaf)

 

Uno dei fenomeni più insidiosi nel campo dell’isolamento acustico è sicuramente quello della “tripla partizione” (dall’inglese triple leaf). Si tratta di un fenomeno che va contro la nostra intuizione e ci può portare facilmente in errore !

Si dice a “tripla partizione”una parete con due cavità d’aria (di solito riempite con fonoassorbenti come lana di roccia o altro ) separate da tre elementi di massa (tipicamente cartongesso) . In modo analogo si dice a “quadrupla partizione” una parete con tre cavità d’aria separate da quattro elementi di massa.

In questa immagine vediamo una partizione singola (single leaf) una partizione doppia (triple leaf) e una partizione quadrupla (quadruple leaf). Bisogna notare che se noi usassimo del cartongesso in doppio strato (o appesantito con gomma piombo) attaccati l’uno sull’altro conterebbe comunque come una partizione, infatti quello che conta è la sequenza di elementi di massa e di intercapedini, aggiungendo strati di cartongesso (o gomma piombo) uno sull’altro aumentiamo la massa ma non creiamo un ulteriore intercapedine.

Notiamo anche che nella pratica le intercapedini vengono sempre riempite con fonoassorbenti (di solito lana di roccia ) ma per questo esempio la omettiamo !

Non sarebbe strano pensare che la quadrupla partizione abbia il miglior abbattimento acustico rispetto agli altri schemi riportati nella figura. Dopo tutto il suono passa quattro strati di cartongesso, quindi potremo pensare di ottenere un ottimo abbattimento. In una partizione doppia il suono deve passare solo due elementi di massa (cartongesso) quindi sembrerebbe logico pensare che l’abbattimento di questo tipo di struttura sia minore.

Questo ragionamento, sebbene sia molto intuitivo non è corretto ! Per capire perchè dobbiamo capire meglio come funziona l’isolamento acustico, in particolare dobbiamo considerare il fenomeno delle risonanze.

 

Dobbiamo abbassare il più possibile la frequenza di risonanza !

Per ottenere un buon isolamento delle basse frequenze la risonanza interna alle pareti deve trovarsi a frequenze più basse possibile . Se all’interno di una parete si crea una risonanza ad una frequenza media o mediobassa, l’energia acustica a questa frequenza passerà facilmente la parete. L’obiettivo di ogni partizione isolante è quello di avere una frequenza di risonanza bassa, idealmente sotto la soglia di udibilità di 20Hz. Ecco come possiamo raggiungere questo obiettivo :

1. Aggiungere massa a uno o entrambi i lati della parete (quindi utilizzare più di uno strato di cartongesso uno sopra l’altro e/o utilizzare la nostra barriera acustica Sheetblok)
2. Aumentare lo spessore dell’intercapedine.
3. Aggiungere fonoassorbenti all’interno (lana di roccia)

Il problema di una tripla partizione è che a parità di spessore e massa della parete andiamo a restringere lo spessore dell’intercapedine. Questo porta ad una frequenza di risonanza superiore rispetto al caso di una partizione doppia e contraddice il punto 2 che abbiamo indicato sopra.

Se ragioniamo a parità di spessore lo schema con una tripla partizione ha un’intercapedine spessa la metà rispetto al caso della partizione doppia. Nel caso di una partizione quadrupla invece l’intercapedine si riduce ad 1/3. In riferimento all’immagine sopra, vediamo che nella prima immagine a sinistra abbiamo tutta la massa concentrata agli estremi della parete (questa è la struttura giusta..) nelle altre immagini invece gli strati di cartongesso (quindi la massa) vengono distribuiti all’interno della parete e questo va in contraddizione con il primo punto indicato sopra. Anche questo contribuisce a fare salire la frequenza di risonanza e a degradare le prestazione di isolamento acustico.

All’interno di pareti con partizione multipla (quadrupla o tripla) si creano delle risonanze multiple e spesso queste risonanze sono difficili da prevedere e si possono manifestare a frequenze diverse ( quindi avremo in realtà più di una frequenze di risonanza)

Confronto tra doppia e tripla partizione

Nell’immagine a lato si vede quanto una tripla partizione degrada il livello di isolamento acustico di una parete (a parità di spessore e massa). Questi test sono stati eseguiti da National Research Council canadese (è possibile visualizzare il materiale originale a questo link).

La differenza è veramente sorprendente, considerando che le pareti hanno lo stesso spessore e sono realizzate con la stessa quantità di materiale. Abbiamo globalmente più di 10dB di differenza, in particolare sulle frequenze medie e basse

 

Un’altro test che riportiamo sotto è stato svolto nel 1972 da Owens Corning (un marchio che produce una lana di roccia famosissima negli USA). I risultati del test non descrivono il comportamento in frequenza delle partizioni ma ci danno un indicazione molto chiara e palese di quanto sia pericoloso realizzare il nostro isolamento acustico con una tripla o quadrupla partizione.

Vediamo che mentre la struttura a doppia partizione (double leaf) presenta un grado di isolamento acustico di quasi 20 dB maggiore rispetto alla partizione quadrupla (quadruple leaf) tutto questo a parità di spessore e di materiale.

Vediamo infatti che nella quadrupla partizione abbiamo uno schema di questo tipo :

MASSA-ARIA-MASSA-ARIA-MASSA-ARIA-MASSA

Nella tripla partizione invece abbiamo :

MASSA-ARIA-MASSA-ARIA-MASSA

La struttura giusta invece è quella indicata come doppia partizione, quindi :

MASSA-ARIA-MASSA

 

Quindi i concetti che devono essere chiari sono :

• Non dobbiamo mai interrompere e frazionare le intercapedini, se volgiamo un isolamento acustico il più possibile performante alle basse frequenze dobbiamo tenere le intercapedini il pi larghe possibile.
• Se volgiamo aumentare l’isolamento acustico della parete possiamo aggiungere massa (quindi cartongesso e Sheetblok) ma dobbiamo farlo agli estremi della parete e non inserire gli elementi di massa all’interno della controparete.
• Tutte le intercapedini che andiamo a creare devono contenere al suo interno un fonoassorbente come la lana di roccia.

Questo avviene anche nel caso di una finestra, un sistema con due vetri isola di più di una visiva con tre strati di vetro. Attenzione però, i confronti indicati sopra sono sempre fatti a parità di spessore e massa. In alcuni casi particolari potrebbe essere possibile considerare uno schema a tripla partizione, ma solo nel caso in cui abbiamo a disposizione un intercapedine molto grande e in situazioni piuttosto particolari !