Come insonorizzare un edificio con struttura in acciaio?

Perché gli edifici a struttura in acciaio presentano sfide uniche in termini di insonorizzazione

Amplificazione del rumore aereo e da impatto dovuta all’elevata densità e alla risonanza dell’acciaio

La densità dell'acciaio, pari a circa 7.800 kg per metro cubo, contribuisce a schermare i rumori ad alta frequenza, come le conversazioni tra persone o il passaggio di autoveicoli, secondo quanto previsto dal principio noto come Legge della Massa. Tuttavia, esiste un altro aspetto di questa storia: l'acciaio è un materiale piuttosto rigido, il che significa che, esposto a suoni a bassa frequenza (inferiori a circa 250 Hz), vibra in misura significativa. Si pensi, ad esempio, al ronzio prodotto da macchinari o alle vibrazioni trasmesse dagli impianti di riscaldamento. Secondo una ricerca del Consiglio nazionale delle ricerche del Canada (NRC) del 2023, tali vibrazioni possono addirittura amplificare i rumori a bassa frequenza di 6–12 decibel. Quando i pannelli in acciaio non sono adeguatamente foderati, si comportano in modo analogo a grandi membrane di tamburo: riflettono oltre il 95 percento del suono che li colpisce, generando fastidiosi riverberi che persistono nelle stanze per un tempo eccessivamente lungo.

Trasmissione strutturale: come le vibrazioni si propagano attraverso le strutture metalliche e i collegamenti

Le vibrazioni causate dal passo, da macchinari in funzione o da parti in movimento si propagano a velocità elevatissima attraverso le strutture in acciaio, raggiungendo talvolta oltre 5000 metri al secondo. Queste vibrazioni riescono a superare i materiali isolanti standard tramite bulloni, punti di saldatura e altri giunti strutturali. Inoltre, trasmettono su notevoli distanze anche i suoni a bassa frequenza, arrivando talvolta fino a circa 30 metri dalla sorgente. A differenza del legno, l’acciaio non smorza naturalmente queste vibrazioni. Test hanno rilevato che, a frequenze intorno ai 100 Hz, l’acciaio emette effettivamente tre volte più energia vibrante rispetto al legno. Ciò comporta una differenza significativa nelle applicazioni pratiche, dove il controllo della trasmissione del rumore è fondamentale.

Strategie efficaci per l’insonorizzazione degli involucri edilizi in struttura metallica

Pannelli metallici isolati con prestazioni acustiche certificate (IMP) e sistemi murari compositi

I pannelli metallici isolati (IMP) progettati per l’acustica integrano effettivamente il controllo del rumore direttamente nelle pareti stesse. Questi pannelli funzionano grazie a un’architettura a strati, in cui materiali come lana minerale o fibra di vetro sono inseriti tra due strati di acciaio. Questa configurazione consente di raggiungere valori della classe di isolamento acustico (STC) compresi approssimativamente tra 45 e 55, senza compromettere le prestazioni termiche dell’edificio. La normale finitura metallica non offre questa caratteristica. Negli IMP, le onde sonore vengono assorbite nello strato intermedio, dove si trasformano in calore anziché riflettersi all’esterno. I test dimostrano che questi pannelli riducono il rumore aereo circa del 60% in più rispetto a pareti in acciaio semplice prive di isolamento. Ciò risulta particolarmente sensato nel contesto degli edifici commerciali, dove il controllo del rumore riveste un’importanza fondamentale.

Costruzione a strati: intercapedini d’aria, supporti resilienti e sigillatura continua dei percorsi laterali

Gli assemblaggi multistadio contrastano il rumore strutturale mediante un’opportuna disaccoppiamento strategico e un aumento della massa. Un approccio articolato in tre fasi garantisce risultati ottimali:

Questa tecnica si basa sui principi fisici del sistema massa-molla. Materiali pesanti, come il vinile caricato di massa o il cartongesso spesso, fungono da barriera contro il rumore esterno, mentre superfici interne separate assorbono quanto riesce a oltrepassarla. Realizzare correttamente questa soluzione è estremamente importante: qualsiasi fessura tra i pannelli, intorno ai tubi o nei punti in cui le pareti incontrano il pavimento consente al suono di fuoriuscire. Studi hanno rivelato un dato sorprendente: anche solo l’1% di superficie aperta sull’intera parete può ridurre dell’50% l’efficacia dell’isolamento acustico. È proprio per questo che l’attenzione ai dettagli durante l’installazione fa una grande differenza nelle applicazioni reali.

Tecniche di disaccoppiamento per isolare il rumore strutturale nelle strutture in acciaio

Clip di isolamento acustico, pavimenti galleggianti e supporti smorzanti per vibrazioni per solai in acciaio

Quando parliamo di disaccoppiamento in edilizia, ciò che stiamo effettivamente facendo è separare diverse parti dell'edificio in modo che le vibrazioni non possano propagarsi attraverso di esse con la stessa facilità. Quei piccoli supporti di isolamento acustico, da fissare tra le travi d'acciaio e i profili per cartongesso, funzionano piuttosto bene perché contengono al loro interno un materiale gommoso in grado di assorbire gli urti. Alcuni studi suggeriscono che riducono il rumore trasmesso attraverso le strutture di circa tre quarti, anche se i risultati variano a seconda della qualità dell’installazione. Per i pavimenti, le soluzioni flottanti con sottofondi speciali agiscono come vere e proprie coperte fonoisolanti, creando barriere fisiche contro le vibrazioni indesiderate. Gli impianti meccanici vengono sospesi mediante supporti appositamente progettati, in grado di ridurre significativamente la trasmissione delle vibrazioni nell’intero edificio. Se realizzati correttamente, tutti questi accorgimenti interrompono quei fastidiosi ponti vibranti attraverso i quali il rumore tende a propagarsi, determinando in genere una riduzione del livello sonoro compresa tra 15 e 20 decibel. Ciò fa una grande differenza negli appartamenti o negli uffici costruiti con struttura portante in acciaio, dove il silenzio riveste un’importanza fondamentale.

Aggiornamenti mirati per i punti critici di debolezza in un edificio con struttura in acciaio

Porte acustiche certificate STC, finestre laminare/doppiamente vetrate e guarnizioni perimetrali

Negli edifici con struttura in acciaio si riscontrano spesso problemi di isolamento acustico nelle zone di accesso. Le porte certificate STC 45 o superiore offrono prestazioni nettamente superiori nel bloccare il rumore proveniente da ambienti adiacenti o dall’esterno. Le finestre realizzate con vetro laminato o doppiamente vetrate (con quegli sottili strati d’aria tra i pannelli) riducono il passaggio del suono di circa la metà rispetto al vetro monolitico standard. Per la sigillatura intorno a porte e finestre, le guarnizioni perimetrali realizzate con materiali simili alla gomma formano un sigillo quasi continuo lungo i bordi: tali sigilli impediscono la maggior parte dei fastidiosi rumori trasmessi lateralmente che penetrano attraverso le fessure tra i diversi componenti dell’edificio.

Assorbimento interno: pannelli assorbenti a soffitto, partizioni acustiche e applicazioni di vinile caricato di massa

L'acciaio tende a riflettere il suono in tutte le direzioni, quindi le superfici interne devono controbilanciare in qualche modo questo effetto. Per quegli ampi spazi aperti, come magazzini o fabbriche con soffitti alti, i pannelli fonoassorbenti sospesi riempiti con lana minerale con un indice NRC di almeno 0,8 risultano particolarmente efficaci nel ridurre i rumori riverberanti. Per separare diverse aree all'interno di questi edifici, le pareti divisorie acustiche modulari stanno diventando scelte sempre più diffuse. Queste sono generalmente rivestite in tessuto che avvolge un’anima in fibra di vetro e offrono sia flessibilità sia ottime prestazioni per creare zone distinte tra uffici e aree produttive. Nelle zone caratterizzate da intensa attività ad alto impatto, l’applicazione diretta di vinile caricato di massa sulle strutture portanti in acciaio può fare una grande differenza: si ottengono riduzioni del trasferimento delle vibrazioni comprese tra 20 e 30 decibel, mantenendo comunque intatto lo spazio utile a disposizione per le operazioni effettive.

Domande Frequenti

Perché gli edifici con struttura in acciaio amplificano il rumore?

L'elevata densità dell'acciaio contribuisce a bloccare i rumori ad alta frequenza, ma la sua rigidità lo fa vibrare in presenza di suoni a bassa frequenza, amplificando tali rumori.

Come si propagano le vibrazioni nelle strutture in acciaio?

Le vibrazioni si propagano rapidamente attraverso l'acciaio, talvolta a velocità superiori a 5000 metri al secondo, aggirando i materiali isolanti standard tramite i giunti strutturali e causando la trasmissione del rumore.

Quali misure di fonoisolamento risultano più efficaci negli edifici in acciaio?

Pannelli metallici acusticamente certificati, supporti resilienti e isolanti e sigillanti specializzati possono ridurre efficacemente la trasmissione del rumore negli edifici con struttura in acciaio.

Quali sono i punti deboli più comuni per il rumore negli edifici in acciaio?

I punti deboli più comuni includono finestre, porte e giunti strutturali, dove il suono può facilmente trasmettersi attraverso fessure o aree non adeguatamente sigillate.