Il post di oggi è per gli ‘addetti ai lavori’: tratterò infatti delle formule di calcolo semplificato che puoi usare per stimare la prestazione fonoisolante del vetro di una finestra.

Queste formule possono servire a tutti i progettisti quando devono valutare la differenza di fonoisolamento fra due diversi vetri a catalogo e, soprattutto, fare una prima stima di massima della prestazione fonoisolante del vetro che prescriveranno all’interno di una finestra.

La misura della tenuta acustica di un elemento è data dal potere fonoisolante R; questa è una grandezza variabile in frequenza, espressa in decibel (dB), che trovi rappresentata nei certificati di laboratorio da una curva punteggiata come quella nella figura sotto.

La curva di laboratorio è sempre accompagnata da un ulteriore valore numerico che, per certi versi, ne costituisce una sintesi e consente un più immediato confronto prestazionale fra diversi prodotti. Tale valore è detto ‘indice di valutazione del potere fonoisolante’ ed è rappresentato dal simbolo Rw, sempre espresso in decibel.

Le formule semplificate che ti presenterò consentono appunto una stima del valore Rw del vetro in base alla stratigrafia di quest’ultimo.

Ma andiamo per gradi: vediamo intanto quali sono le tipologie di vetro con cui possiamo avere a che fare in edilizia.

Le tipologie di vetro utilizzabili nelle finestre

In una finestra il vetro può essere:

• vetro singolo;
• vetro stratificato, ottenuto dall’accostamento di due vetri singoli separati da una pellicola in materiale plastico, eventualmente dotata di proprietà acustiche;
• vetrocamera, ottenuto dall’unione al perimetro di due vetri singoli o stratificati, a loro volta separati da un’intercapedine riempita con aria o con un gas a maggiore peso molecolare.

Ciascuna di queste configurazioni consente il miglioramento selettivo di particolari aspetti relativi alla performance fonoisolante globale.

Per esempio, i vetri stratificati (o laminati) consentono un miglior fonoisolamento della superficie vetrata grazie all’incremento di massa rispetto a un vetro semplice, e grazie anche alla riduzione dei fenomeni vibrazionali di contatto in virtù della presenza della pellicola plastica, che spesso troverai indicata con la sigla PVB.

Ed ancora, nei vetrocamera si ha un generale miglioramento della prestazione fonoisolante in ragione del maggior spessore globale ottenuto semplicemente interponendo uno strato gassoso fra il vetro interno e quello esterno.

A questo punto andiamo a vedere le formule che possiamo usare per ciascuna delle tipologie sopra dette.

I metodi di calcolo semplificato dell’indice Rw

In letteratura tecnica esiste una serie di formule semplificate che consentono la valutazione di massima della prestazione fonoisolante di una vetrata. Esse forniscono il valore dell’indice Rw in funzione della massa superficiale (m, espressa in kg/m²) o dello spessore (t, espresso in mm) della vetrata, valori facilmente deducibili dalla stratigrafia.

Le formule che abbiamo a disposizione si riferiscono ad una delle possibili configurazioni schematizzate nella figura sotto, dove rispettivamente:

• A rappresenta un vetro singolo;
• B rappresenta un vetrocamera composto da due vetri singoli;
• C rappresenta un vetro stratificato;
• D rappresenta un vetrocamera composto da un vetro singolo e da uno stratificato;
• E rappresenta un vetrocamera composto da due vetri stratificati.

Ecco dunque la serie di formule in grado di stimare Rw per ciascuna delle tipologie viste.

• La prima formula disponibile vale per una generica vetrata, quindi potenzialmente per ciascuna delle tipologie A, B, C, D, E sopra raffigurate, ed è:

  $Rw\; =\; 14,5\; Log(m)\; +\; 13\; =\; [dB]$

  La formula è riportata in Scienza e Tecnologia dei Materiali di Smith W.F., Ed. Mc Graw-Hill, 1995. Io mi permetto però di suggerirtene l’uso solo per le tipologie A e C.

  

• La seconda formula disponibile, molto nota e di frequente uso anche nella pratica professionale, è:

  $Rw\; =\; 12\; Log(m)\; +\; k\; =\; [dB]$

  dove k assume i seguenti valori:
  - k = 17dB nei casi A e B (vetri singoli e vetrocamera composto da due vetri singoli);
  - k = 19dB nel caso C (vetri stratificati);
  - k = 20dB nel caso D (vetrocamera composto da un vetro singolo e da uno stratificato);
  - k = 22dB nel caso E (vetrocamera composto da due vetri stratificati).
  Questa formula è il risultato di una serie di analisi sperimentali condotte dal francese CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment).

  

• La terza formula disponibile è invece il risultato di ricerche condotte negli USA ed in particolare dal team di J.D. Quirt, e consta in realtà di due relazioni.

  La prima di queste vale per vetri singoli (tipo A in figura sopra) ed è:

  $Rw\; =\; 11,7\; Log(t)\; +\; 23,1\; =\; [dB]$

  La seconda vale per i vetri stratificati (tipo C in figura sopra) con spessore totale non inferiore a 4mm, ed è:

  $Rw\; =\; 17,9\; Log(t)\; +\; 19,2\; =\; [dB]$
  

• Infine la quarta formula consiste in realtà in un set di relazioni derivate dalla normativa tecnica francese e raccolte dal noto consulente acustico Higini Arau nel suo libro ABC de la Acustica Arquitectonica, del 1999. Esse sono:

  $Rw\; =\; 12,1\; Log(t)\; +\; 18,6\; =\; [dB]$	$per\; vetri\; singoli\; (caso\; A)$
  $Rw\; =\; 13\; Log(t)\; +\; 20,5\; =\; [dB]$	$per\; vetri\; stratificati\; (caso\; C)$
  $Rw\; =\; 10\; Log(t)\; +\; k\; =\; [dB]$	$per\; vetrocamera\; (casi\; B,\; D,\; E)$

  dove k assume i seguenti valori:
  - k = 20,2dB se le due vetrate componenti il vetrocamera hanno spessore diverso;
  - k = 17,2dB se le due vetrate componenti il vetrocamera hanno spessore uguale.

Non finisce qui

Conoscevi già queste formule di calcolo semplificato? O magari ne usi altre?

Se hai domande o curiosità, non esitare a contattarmi. Sarà un piacere il confronto a riguardo.

Non perdere il prossimo post, dove svilupperò ulteriormente l’uso delle formule che ti ho presentato. Alla prossima! ;)