La correzione acustica degli spazi comuni.

Spesso entrando in un ristorante si ha una fastidiosa sensazione di confusione e rumore, così come accade negli open space, nelle hall degli alberghi, in tanti spazi ampi in cui spesso è presente un buon numero di persone. Altre volte invece si fa la sgradevole esperienza di ambienti in cui è più facile sentire una persona distante 3-4 metri piuttosto che il vicino di scrivania o chi mangia al proprio tavolo rendendo minima la privacy. In Italia questo fenomeno accade spesso perché pochissima attenzione viene dedicata al trattamento acustico degli spazi interni mentre grande attenzione si pone al lato estetico, parte senz’altro da curare ma che non deve far trascurare la vivibilità e quindi anche la qualità acustica dello spazio. Una corretta progettazione degli ambienti coniuga l’estetica e l’installazione delle tecnologie necessarie (impianti, isolamenti termici, etc.) con lo studio del trattamento acustico dell’ambiente, decidendo attentamente la natura e la posizione delle finiture, la forma degli spazi e l’arredo che si vuole inserire.

Un ambiente chiuso si comporta in prima approssimazione come una grande cassa di risonanza (come quella del un pianoforte o del violino) e le sue pareti spoglie come veri e propri specchi per le onde sonore, andando a creare molte riflessioni e quindi rafforzare il suono originale, prolungandolo nel tempo. Le superfici lisce e dure - mura intonacate, pietre, vetri, legno - come spesso sono le pareti di uffici o ristoranti sono perfette per generare questi fenomeni fastidiosi descritti sopra. Le forme arrotondate concave o convesse sono delle vere e proprie lenti acustiche e devono essere curate in fase di progetto.

Studio del riverbero in una sala ristorante
Il fenomeno del protrarsi del suono, specialmente in alcune frequenze tipiche della stanza, dopo che la sorgente sonora ha cessato di emettere energia, si chiama “riverbero” e ha conseguenze importanti sulla qualità acustica della stanza. Un riverbero troppo lungo avrà come conseguenza che i suoni presenti ci metteranno molto tempo (si parla di valori da qualche decina di centesimi di secondo a 2-3 secondi a seconda delle dimensioni e dell’uso) prima di sparire con la conseguenza che suoni consecutivi si sommeranno sempre più fino a saturare la stanza e rendere molto difficile parlare, ascoltare, concentrarsi, ecc. Un riverbero troppo corto invece rende l’ambiente troppo “secco”, con la sensazione di parlare come se si fosse ‘in un acquario’ ed è spesso deleterio per la fruizione della musica. Ogni stanza ha il suo riverbero ottimale in base alle sue dimensioni e al suo utilizzo, l’installazione degli impianti audio (detti anche elettro-acustici) deve andare in parallelo all’analisi acustica dell’ambiente.

Si definisce tempo di riverbero il tempo necessario perché il suono all’interno di una stanza diminuisca di 60 dB, pari ad una diminuzione di intensità sonora di un milione di volte. In termini approssimati è il tempo necessario perché un suono interrotto divenga impercettibile. Il primo studioso di questo fenomeno fu W.C. Sabine, padre dell’acustica moderna, che alla fine dell’ottocento, utilizzando un organetto a manovella come sorgente sonora, un cronometro e un paio di buoni orecchi per misurare il tempo tra l’interruzione della sorgente e l’impercettibilità del suono. Di seguito si riporta la formula più famosa della propagazione sonora negli spazi chiusi, la legge di Sabine:

T60=0.161*V/A [sec]
V = volume dell'ambiente [m3]
A = area fonoassorbente equivalente [Sabin metrici] = S*α
S = totale superfici dell'ambiente [m2]
α = coefficiente di fonoassorbenza medio nell'ambiente [numero puro]
Tale legge è valida per le stanze medio-grandi di una certa dimensione, stanze in cui si può considerare che il campo sonoro è diffuso.
Oggi gli strumenti sono migliori ma vanno a validare ed affinare i concetti introdotti da Sabine stesso, esistono software di simulazione 3D che permettono di modellizzare qualsiasi spazio chiuso utilizzando tecniche equivalenti a quelle dell’ottica geometrica. Altri parametri sono stati introdotti nella valutazione acustica di uno spazio, essi possono essere misurati per studiare la qualità dell’ambiente e calcolati per studiarla in fase di progetto, ne citiamo solo alcuni: la “definizione” – misura di chiarezza con la quale un ascoltatore recepisce il messaggio parlato, la “chiarezza” – valuta la possibilità di percepire nitidamente note musicali suonate in rapida successione nonché di distinguere chiaramente note suonate simultaneamente da uno o più strumenti, definito principalmente per valutazioni di sale musicali, lo “STI – Speech Transmission Index” – cioè un indice di qualità della trasmissione e comprensibilità del parlato da un punto ad un altro.

Complementare al concetto di riverbero è il concetto di assorbimento acustico. Attraverso opportuni materiali introdotti nella stanza si può modificare il tempo di riverbero della stessa, accorciandolo o allungandolo. I materiali che hanno come effetto di ridurre il tempo di riverbero sono detti “fonoassorbenti” e sono di innumerevoli tipologie e caratteristiche fisiche.
La maggior parte, facilmente reperibile in commercio, è rappresentata da materiali porosi in cui l’onda sonora fa entrare in vibrazione le fibre del materiale e perde così progressivamente energia, che si trasforma in calore. Ricordiamo che i valori di queste energie sono talmente bassi che nessuno può pensare di riscaldare una stanza attraverso questa trasformazione dell’energia… I materiali di questa tipologia funzionano bene a frequenze medio-alte, a partire da circa 500 Hz. Lo spessore e la densità determinano quali sono le frequenze a cui questo materiale riesce ad assorbire bene il riverbero. Tappeti, moquette, tendaggi di feltro/velluto, ‘gommapiuma’ a celle aperte, le stesse persone presenti coi loro vestiti nell’ambiente, sono gli esempi più immediati di materiali che hanno un potere fonoassorbente legato alla loro porosità e che possono essere definiti fono-resistivi. Oggigiorno in commercio ci sono anche molti altri materiali, più o meno ecocompatibili . Si consiglia sempre di utilizzare materiali ignifughi certificati, sia in ambienti pubblici che privati.
Il legno, da sempre utilizzato sin dai tempi dei teatri classici, può funzionare da fonoassorbente seguendo il concetto della risonanza: opportunamente dimensionato, tagliato e montato è possibile creare dei pannelli che vengono messi in vibrazione dall’energia acustica nell’aria. Questo meccanismo di trasformazione dell’energia (vibrazione meccanica dell’aria – vibrazione meccanica dei pannelli) contribuisce alla diminuzione del riverbero. Un'altra modalità di assorbire il suono riflesso è infatti la costruzione di cavità risonanti, di varie dimensioni e con vari materiali: l’aria che è contenuta nella cavità entra in vibrazione e toglie energia al suono che è nell’ambiente, esattamente come quando si soffia in una bottiglia. In varie chiese medioevali in Svezia e Danimarca sono stati trovati vasi murati nelle pareti che fungevano proprio da risuonatori, assorbendo il suono e diminuendo il riverbero.
Controsoffitti forati con materiale fonoassorbente all’interno, contropareti forate con materiale fonoassorbente all’interno, pannelli fonoassorbenti opportunamente dimensionati e collocati (oggigiorno ne esistono alcuni pensati proprio per essere posizionati a vista), tappeti e moquette di vari spessori , intonaci fonoassorbenti sono tutte possibilità che si possono utilizzare per portare il tempo di riverbero di un ambiente ai valori ottimali nelle varie frequenze per l’utilizzo che se ne deve fare. L’ottimizzazione è un processo progettuale lungo che deve essere lasciato a specialisti per l’esperienza e la cura dei dettagli che necessita.
Un altro fenomeno che va considerato nei trattamenti acustici delle stanze è quello della diffusione sonora: attraverso il dimensionamento di pannelli dal profilo opportuno si ottiene di ‘rompere’ i fronti d’onda incidenti sulle pareti o sul soffitto rendendo più piacevoli all'udito e più controllate le riflessioni del suono, avvicinandosi a quello che succede nelle platee dei grandi teatri. Di solito gli elementi fono-diffondenti mostrano sempre delle proprietà di fono-assorbenza.
Nel progettare un ambiente bisogna tener conto della sua qualità acustica, anche e soprattutto in base a quanto detto sopra. E’ per questo che, per ottimizzare costi ed energie, si consiglia di pensare all’acustica in fase di progettazione dell’ambiente. Architetti, impiantisti e acustici possono e devono lavorare insieme nella parte progettuale, in modo che tutti gli sforzi siano coordinati. Come succede spesso nello studio dell’isolamento acustico anche una correzione acustica fatta a posteriori può essere più costosa e meno efficace.
Il comfort acustico di ristoranti, sale conferenze, sale riunioni è legato solamente alla qualità del tipo di ambiente che si vuole creare. Migliore l’acustica dello spazio, migliore il benessere delle persone all’interno, migliore l’efficienza del servizio offerto (conferenza), maggiore la soddisfazione dei fruitori. Diverso è invece il discorso per le scuole in cui sono stati stabiliti i valori limite di riverbero per le aule arredate con il decreto ministeriale del 18/12/75. La legge è stata emanata per tutelare il benessere degli alunni durante le ore di permanenza in classe e nei laboratori ma raramente vengono effettuati controlli come stabilito dal decreto. Per quanto riguarda gli ospedali e tutti i luoghi simili non c’è nessuna legge a cui fare riferimento ma nell’ambito di una buona progettazione non si può trascurare sia la correzione acustica delle stanze sia quella dei luoghi comuni: sale da pranzo, corridoi, atrii, scale, ecc…
La nuova norma UNI 11367 recentemente approvata, relativa alla “Classificazione acustica delle unità immobiliari” e ancora non recepita dalla legge Italiana, suggerisce alcuni valori di riferimento per la qualità acustica di ambienti nei quali è essenziale garantire una buona intellegibilità; in particolare vengono indicati valori di Chiarezza, STI, e tempo di riverbero. Visto che questa norma diventerà un pilastro dell’acustica nei prossimi anni, questi valori saranno utile indicazione per la progettazione futura.

Autori: Rizzi, Nastasi - pubblicato su Casa e Clima numero 30 - marzo 2011