ANALISI SPERIMENTALE DEL POTERE FONOISOLANTE DI PARETI COMPOSTE DA PANNELLI IN CALCESTRUZZO E LEGNO

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Ada Lillo
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1 Associazione Italiana di Acustica 38 Convegno Nazionale Rimini, giugno 2011 ANALISI SPERIMENTALE DEL POTERE FONOISOLANTE DI PARETI COMPOSTE DA PANNELLI IN CALCESTRUZZO E LEGNO Nicola Granzotto, Antonino Di Bella Dipartimento di Fisica Tecnica - Università degli Studi di Padova, Padova 1. Introduzione In questo lavoro viene presentata un analisi sperimentale riguardante le proprietà di fonoisolamento di pareti multistrato composte da strutture principali in calcestruzzo e montanti in legno, rivestite mediante pannelli in lana di roccia, strati d aria e pannelli in OSB. La finitura di tali pareti è stata realizzata con un doppio strato di lastre di cartongesso. La presente analisi ha riguardato partizioni interne e chiusure verticali esterne, con e senza ventilazione, in diverse configurazioni. Nel caso delle partizioni interne, inoltre, sono state inserite scatole elettriche al fine di valutare la perdita di prestazione dell elemento edilizio, mentre per una tipologia di chiusura verticale esterna è stato simulato un montaggio a lastre affiancate. Le misure sono state effettuate, secondo le prescrizioni delle norme della serie UNI EN ISO 10140, presso il laboratorio LABACUS del Dipartimento di Fisica Tecnica dell Università di Padova. 2. Descrizione degli elementi esaminati Sono state esaminate le seguenti partizioni: 1) Partizione interna composta da pannelli in calcestruzzo (spessore 8 cm), comprensivi di montanti in legno (spessore 6 cm). La struttura di base è illustrata in figura 1. Rivestimento realizzato mediante pannelli in lana di roccia (spessore 6 cm) inseriti tra i montanti, pannelli in OSB (spessore 1,5 cm), intercapedine d aria (spessore 4 cm), doppia lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm) oppure mediante doppia lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm) e intercapedine d aria (spessore 11,5 cm). Spessore totale della parete: 36 cm. La partizione completa di rivestimento è illustrata in figura 2. 2) Chiusura verticale esterna composta da pannelli in calcestruzzo (spessore 5 cm), comprensivi di montanti in legno (spessore 30 cm), rasata lato trasmittente. La struttura di base è illustrata in figura 3. Rivestimento con ventilazione d aria (fi- 1

gura 4a), realizzato mediante strato d aria, spessore 4 cm, doppio strato di pannelli in lana di roccia (spessore 12 e 8 cm), inseriti tra i montanti, pannelli in OSB (spessore 1,5 cm), intercapedine

2 gura 4a), realizzato mediante strato d aria, spessore 4 cm, doppio strato di pannelli in lana di roccia (spessore 12 e 8 cm), inseriti tra i montanti, pannelli in OSB (spessore 1,5 cm), intercapedine d aria (spessore 8 cm), doppia lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm). Rivestimento senza ventilazione d aria (figura 4b), realizzato mediante doppio strato di pannelli in lana di roccia (spessore 12 ciascuno) inseriti tra i montanti, pannelli in OSB (spessore 1,5 cm), intercapedine d aria (spessore 8 cm), doppia lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm). Spessore totale della parete: 41 cm. Figura 1 Sezione orizzontale della parete base 1 Figura 2 Sezione orizzontale della partizione completa con parete base 1 Figura 3 Sezione orizzontale della parete base 2 Figura 4 Sezione orizzontale della partizione completa con parete base 2, con (a) e senza (b) ventilazione 2

3 Figura 5 Parete base 1 Figura 6 Parete base 2 Figura 7 Montaggio rivestimenti in lana di roccia e cartongesso Figura 8 Pareti con discontinuità (scatole elettriche e taglio verticale) 3

4 3. Analisi sperimentale Sono state effettuate misurazioni di potere fonoisolante delle due tipologie di elementi edilizi, in accordo con le norme della serie UNI EN ISO 10140, secondo configurazioni parziali e complete, e sono state inoltre inserite discontinuità realizzate mediante scatole elettriche e tagli verticali per simulare reali condizioni di utilizzo e posa in opera. Si riportano nelle tabelle 1 e 2 le varie configurazioni con i relativi indici di valutazione del potere fonoisolante e i termini di adattamento allo spettro ottenuti utilizzando le strutture base 1 e 2. Prova Tabella 1 - Configurazioni delle partizione con parete base 1 (partizione interna) Strato isolante (ambo i lati) Spessore cartongesso (ambo i lati) Elementi di discontinuità R W (C;C tr ) [db] 1A (-1;-3) 1B Intercapedine d aria 4 cm Lana di roccia 6 cm 12,5+12,5 mm - 66(-3;-10) 1BS Intercapedine d aria 4 cm Lana di roccia 6 cm 12,5+12,5 mm scatole elettriche contrapposte 64(-5;-12) 1C Lana di roccia 6 cm (-4;-11) 1D Intercapedine d aria 11,5 cm 12,5+12,5 mm - 62(-4;-11) 1DS Intercapedine d aria 11,5 cm 12,5+12,5 mm Scatole elettriche contrapposte 58(-3;-10) Tabella 2 - Configurazioni delle partizione con parete base 2 (chiusura verticale e- sterna) Prova Strato isolante (lato ricevente) Strato di ventilazione (lato trasmittente) Spessore cartongesso (lato ricevente) Elementi di discontinuità R W (C;C tr ) [db] 2A (-1;-4) 2B Lana di roccia 12+8 cm 4 cm (0;-3) 2C Lana di roccia 12+8 cm 4 cm 12,5+12,5 mm - 68(-2;-7) 2D 2E 2EF 2ER (-1;-6) - 12,5+12,5 mm - 67(-5;-13) - 12,5+12,5 mm - 12,5+12,5mm Taglio verticale Ripristino del taglio verticale 67(-5;-13) 67(-5;-12) 4

5 Potere fonoisolante [db] Potere fonoisolante [db] 38 Convegno Nazionale AIA I risultati di potere fonoisolante in bande di terzi d ottava, delle pareti base e rivestite, sono riassunti nei grafici seguenti: Prova 1A - Rw(C;Ctr)=43(-1;-3)dB 60 Prova 1B - Rw(C;Ctr)=66(-3;-10)dB Prova 1BS - Rw(C;Ctr)=64(-5;-12)dB 50 Prova 1C - Rw(C;Ctr)=54(-4;-11)dB 40 Prova 1D - Rw(C;Ctr)=62(-4;-11)dB 30 Prova 1DS - Rw(C;Ctr)=58(-3;-10)dB 20 Frequenza [Hz] Figura 7 - Pannelli in calcestruzzo da 5 cm e montanti di legno spessore 30 cm 80 Prova 2A - Rw(C;Ctr)=39(-1;-4)dB 70 Prova 2B - Rw(C;Ctr)=52(0;-3)dB 60 Prova 2C - Rw(C;Ctr)=68(-2;-7)dB 50 Prova 2D - Rw(C;Ctr)=51(-1;-6)dB 40 Prova 2E - Rw(C;Ctr)=67(-5;-13)dB 30 Prova 2EF - Rw(C;Ctr)=67(-5;-13)dB Prova 2ER - Rw(C;Ctr)=67(-5;-12)dB 20 Frequenza [Hz] Figura 8 - Pannelli in calcestruzzo da 5 cm e montanti di legno spessore 30 cm 5

6 4. Conclusioni Dalle misure effettuate in laboratorio per la determinazione del potere fonoisolante delle strutture composte da lastre in calcestruzzo e legno è stato possibile effettuare una analisi dei contributi derivanti dall utilizzo di sistemi multistrato resilienti su strutture massive. La determinazione del potere fonoisolante per la struttura di base e per tutti i successivi rivestimenti (parziali o completi) dell intero elemento edilizio mostra in maniera molto chiara la validità dell impiego di rivestimenti in cartongesso con strati resilienti interposti. L utilizzo come struttura di base di uno strato continuo in calcestruzzo comporta diversi vantaggi, in particolare contribuisce al conseguimento di elevate prestazioni a bassa frequenza per effetto della massa. Si possono quindi effettuare le seguenti considerazioni: In termini assoluti, gli indici di valutazione del potere fonoisolante delle pareti complete presentano valori superiori ai 62 db. Sono quindi idonee al raggiungimento di elevate prestazioni in opera, anche in virtù della particolare stratigrafia, che favorisce la realizzazione di ambienti scatola in scatola. L utilizzo di strati in lana di roccia nelle pareti tipo 1, porta ad un sensibile aumento dell isolamento a bassa frequenza e, nel caso di presenza di installazioni impiantistiche di tipo elettrico, ad un contenimento della perdita prestazionale. Infatti, la riduzione del potere fonoisolante per la presenza di scatole elettriche contrapposte è di 2 o 4 db rispetto alla parete integra, a seconda che sia impiegato o meno lo strato di lana di roccia. Il taglio verticale, riscontrabile in alcune situazioni reali di installazione di questi elementi edilizi, non ha un effetto sostanziale sulle prestazioni acustiche, sono quindi trasferibili i risultati ottenuti anche a configurazioni di montaggio con lastre affiancate. 5. Ringraziamenti Si ringraziano le aziende CLEVERBUILDING S.r.l., WOOD BETON S.P.A. e TECNOBAU S.r.l. per il supporto tecnico ed il contribuito allo svolgimento della ricerca. 6. Bibliografia - UNI EN ISO 10140:2010 (serie), Acustica - Misurazione in laboratorio dell'isolamento acustico di edifici e di elementi di edificio. - UNI EN ISO 717-1:2007, Acustica - Valutazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio - Parte 1: Isolamento acustico per via aerea. - Di Bella A., Granzotto N., Rivestimenti resilienti per partizioni monostrato in laterizio: indagini sperimentali, in Atti del XXXII Convegno Nazionale Associazione Italiana di Acustica, Ancona, giugno 2005, p Di Bella A., Ferro A., Granzotto N., Rinaldi C., Analisi del potere fonoisolante di elementi di copertura lignei, in Atti del XXXIII Convegno Nazionale Associazione Italiana di Acustica, Ischia (NA), maggio 2006, p

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