Un fonoassorbente in filigrana per tutte le condizioni atmosferiche

Redazione

Lug 25, 2025 - 10:30

Un fonoassorbente in filigrana per tutte le condizioni atmosferiche

I ricercatori dell’Empa hanno sviluppato innovativi pannelli fonoassorbenti realizzati con schiume minerali. Non solo sono significativamente più sottili dei materiali convenzionali, ma possono anche essere progettati specificamente per diverse frequenze. Ora sono stati testati per la prima volta in un vialetto della città di Zurigo per smorzare il rumore della strada.

Nella lotta contro il rumore, ogni centimetro conta nel settore delle costruzioni.

Tuttavia, i fonoassorbenti tradizionali sono solitamente realizzati con materiali ingombranti come lana di roccia o schiuma melaminica.

Per smorzare efficacemente anche le basse frequenze sonore, sono necessari spessi strati di materiali isolanti, che costano spazio, limitano la progettazione e spesso non sono nemmeno fattibili nelle aree esterne. Insieme all’azienda de Cavis, i ricercatori dell’Empa hanno quindi sviluppato fonoassorbenti ultrasottili realizzati con schiume minerali di gesso o cemento.

Questi sono efficaci quanto gli assorbitori convenzionali, ma circa quattro volte più sottili.

Ulteriori vantaggi: le schiume possono essere sintonizzate su gamme di frequenza specifiche e sono facili da tagliare e installare.

Realizzati in gesso o cemento, possono essere ignifughi e riciclabili e non rilasciano particelle nocive.

Le schiume cementizie sono anche resistenti alle intemperie e quindi adatte per l’uso esterno.

Secondo il ricercatore dell’Empa Bart Van Damme, l’elevato assorbimento acustico nonostante il basso spessore si basa su un design brevettato: “La struttura dei pori variabili delle schiume minerali costringe le particelle d’aria a seguire un percorso più lungo per entrare e uscire di nuovo dal materiale. Nonostante il basso spessore, questo crea l’impressione di un assorbitore molto più spesso per le onde sonore”.

Il fattore decisivo qui è avere i pori più grandi possibili con le pareti dei pori più sottili possibili.

I ricercatori del laboratorio di acustica/riduzione del rumore dell’Empa utilizzano diversi strati porosi per il nuovo tipo di fonoassorbente.

Non solo variano lo spessore dei singoli strati e la dimensione dei pori, ma forniscono anche piccoli fori.

Mentre le schiume, che hanno un contenuto di pori superiore al 90%, possono essere prodotte da gesso o cemento utilizzando processi consolidati, la perforazione viene attualmente eseguita ancora a mano.

I ricercatori hanno anche utilizzato un modello numerico per simulare il modo in cui l’aria scorre attraverso i pori delle schiume minerali al livello più piccolo.

«Possiamo quindi simulare e persino influenzare in modo specifico il comportamento acustico dell’intero materiale variando la dimensione dei pori, la perforazione e la struttura degli strati», afferma Van Damme.

Il rumore del traffico è in genere compreso tra 500 e 1000 Hertz. I calcoli del modello mostrano che quattro strati coordinati di schiuma minerale a pori fini con uno spessore totale di circa 5,5 centimetri sono sufficienti come materiale isolante per questa gamma di frequenze.

Un primo prototipo con una superficie totale di dodici metri quadrati è già stato testato in un vialetto insieme alla città di Zurigo.

Nella simulazione preliminare del vialetto, i ricercatori hanno ottimizzato la disposizione dei singoli pannelli sulle pareti.

Le misurazioni controllate in loco hanno confermato le previsioni: il livello di rumore è diminuito fino a 4 decibel grazie ai 72 pannelli.

L’effetto era particolarmente evidente per le auto di passaggio che si avvicinavano o uscivano dal vialetto, poiché il suono veniva riflesso più volte dai pannelli all’ingresso nel cortile.

Un confronto con la lana di roccia convenzionale ha mostrato che i nuovi assorbitori sono più affidabili alle basse frequenze e leggermente meno efficienti alle frequenze più alte, ma riducono comunque la trasmissione del suono nell’area di picco dell’assorbimento. “Anche un’installazione compatta come quella nel vialetto riduce significativamente il rumore”, conclude Van Damme.

In futuro, i fonoassorbenti minerali potrebbero essere installati a posteriori nei vialetti, sotto i balconi o sulle facciate delle strade rumorose. Come per tutti gli assorbitori a pori aperti, il prerequisito è la protezione dalle intemperie e dallo sporco, ad esempio con uno strato superiore perforato.

“Idealmente, gli assorbitori sono già presi in considerazione nella progettazione architettonica dei nuovi edifici”, spiega Van Damme.

Gli elementi possono anche essere facilmente integrati in vani scala o grandi spazi interni come uffici, mense o palazzetti dello sport, anche dal punto di vista del design, poiché la schiuma minerale porosa è realizzata con lo stesso materiale delle superfici delle pareti.

Secondo Bart Van Damme, l’idea dell’assorbitore è nata diversi anni fa. Tuttavia, la svolta è arrivata solo grazie alla combinazione di sviluppo dei materiali e modellazione acustica nell’ambito di un progetto di Innosuisse.

Grazie alla modellazione, l’assorbitore può ora essere personalizzato in modo flessibile: deve smorzare toni particolarmente bassi, come ad esempio in grandi sale? O dovrebbe essere più efficace nella fascia media, come nel rumore del traffico, negli uffici o nelle aule?

Al momento la produzione è ancora complessa e in parte fatta a mano. Insieme a un partner industriale adatto, il materiale deve ora essere ulteriormente sviluppato e prodotto su scala più ampia.

Il potenziale è enorme, soprattutto per applicazioni speciali in cui è necessario tenere conto allo stesso tempo di spazi limitati, protezione antincendio e requisiti di progettazione.

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