ITMI952135A1 - Lastra per rivestimenti fonoassorbenti e procedimento di formazione della stessa - Google Patents

Abstract

Viene prevista una lastra per rivestimenti fonoassorbenti comprendente una pluralità di lamine metalliche forellate impegnate a contatto tra loro in modo atto a definire un corpo metallico fonoassorbente sia per propria porosità sia per risonanza quando posizionato in prossimità di una superficie fonoriflettente. Il procedimento consiste nel predisporre una pluralità di lamine metalliche forellate in materiale avente una malleabilità sostanzialmente eguale o superiore a quella dell'alluminio o sue leghe, nel disporre dette lamine impilate a pacco e nel pressare dette lamine in modo atto a fare aderire le stesse tra loro.

Description

LASTRA PER RIVESTIMENTI FONOASSORBENTI E PROCEDIMENTODI FORMAZIONE DELLA STESSA

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una lastra per rivestimenti fonoassorbenti ed un procedimento per la formazione della stessa.

Come è noto, quasi tutti i materiali sono In parte fonoassorbenti, cioè in grado di assorbire parzialmente l'energia delle onde sonore, ed anche in varia misura fonoriflettenti, vale a dire in grado di riflettere o riverberare le onde sonore. Ovviamente, In ogni caso una parte delle onde sonore non viene nè assorbita nè riverberata, ma semplicemente trasmessa o lasciata passare.

La confortevolezza degli Interni degli ambienti abitativi e del luoghi di riunione richiede soprattutto la massima fonoassorbenza delle onde sonore in esse generate, ma è esperienza comune che il grado di fonoassorbenza - o coefficiente di assorbimento - degli usuali materiali Impiegati nell'edilizia non è elevato.

Anche la messa in opera di particolari accorgimenti, quali il rivestimento delle pareti, del soffitti e del pavimenti con Intonaci e/o tappezzerie spedali e/o tendaggi o tappeti, in molti casi non porta a un grado di confortevolezza ritenuto sufficiente.

Ad esempio, tenuto conto del fatto che il detto coefficiente di assorbimento varia da un valore minimo pari a zero in caso di completo riverbero, ad un valore massimo pari ad uno in caso di completo assorbimento dell'energia delle onde sonore Incidenti, risulta che il coefficiente di assorbimento di una parete normalmente Intonacata d minimo, perchè oscilla tra circa 0,01 e circa 0,02 a seconda della frequenza delle onde sonore Incidenti.

I tappeti ed i tendaggi normalmente applicati alle pareti hanno un coefficiente di assorbimento variante tra circa 0,1 e circa 0,4 a seconda del loro spessore e delle frequenze delle onde sonore Incidenti, con maggior assorbimento delle frequenze più elevate.

Anche applicando spedali Intonaci fonoassorbenti, ad esempio a base di pomice o di vermiculite, si ottiene al massimo un coefflente di assorbimento che in corrispondenza delle frequenze più elevate ha un valore massimo pari a circa 0,5.

In questa situazione diventa spesso necessario predisporre, almeno in corrispondenza delle pareti e del soffitti, appositi elementi o pannelli fonoassorbenti che evitano almeno in parte i detti accorgimenti e che assicurano un coefficiente di assorbimento mediamente superiore al valore di 0,5.

Sono noti, a questo riguardo, due tipi fondamentali di elementi o pannelli fonoassorbenti.

Un primo tipo deve la sua assorbenza all'Impiego di materiali porosi e comprende al suo Interno ad esempio fibre di lana di vetro o lana minerale a fibre di legno o feltro o materie plastiche spugnose.

In questi materiali l'assorbimento dell'energia delle onde sonore avviene principalmente nell’Interno dei pori, per l'effetto combinato della viscosità dell'aria e dell'attrito alle pareti del pori. Inoltre le fibre del materiale poroso vengono poste in vibrazione dall'onda sonora Incidente, assorbendo cosi la sua energia, che si trasforna in energia calorica. In questi materiali porosiil coefficiente di assorbimento varia con lo spessore del materiale e la frequenza delle onde acustiche.

Un secondo tipo deve la sua fonoassorbenza a fenomeni di risonanza e sono previsti pannelli che utilizzano la"risonanza di membrana" e pannelli che utilizzano la"risonanza di cavità".

Nel caso di "risonanza di membrana", i pannelli sono sottili, inmateriale non poroso e distanziati da un'intercapedine di qualche centimetro dalle pareti cui sono applicati. L'onda sonora attraversa i pa nnelli ponendoli in vibrazione e quindi viene riverberata dalla parete nuovamente sul pannello.

In pratica l’onda riflessa si pone, per determinate lunghezze d'onda, in controfrequenza con l'onda Incidente, smorzandola.

Nel caso di risonanza di cavità, i pannelli sono simili al precedenti ma sono forati e pertanto i pannelli sono in parte aperti verso l'Intercapedine con le pareti adiacenti. La risonanza è simile a quella che si verifica nel cosiddetti "risonatori di Helmholtz", formati da recipienti ove la cavità Interna comunica con l’esterno mediante un tubicino.

Tutti i pannelli con fonoassorbenza legata a fenomeni di risonanza hanno la caratteristica di essere molto selettivi e l'assorbimento si verifica principalmente Intorno ad una determinata frequenza, dipendente tra l'altro dalle dimensioni dell'Intercapedine tra i pannelli e le adiacenti pareti e dalle dimensioni del fori, nel caso di risonanza di cavità.

Nonostante la sopra descritta varietà e la diversità fisica e funzionale degli elementi o pannelli fonoassorbenti e nonostante gìi elevati coefficienti di assorbimento che possono essere raggiunti, nessuno dei detti pannelli è pienamente soddisfacente.

Infatti i pannelli del detto primo tipo, basati sull'Impiego di materiali porosi, sono di per sè spessi e Ingombranti, relativamente costosi e soprattutto possono presentare Incompatibilità ambientali quando contengono fibre di lana di vetro o di roccia, o pericoli in caso di Incendio quando comprendono Internamente fibre di legno o materie plastiche. Queste ultime possono anche emettere fumi estremamente pericolosi. Va anche rilevato che la pulizia a fondo di questi pannelli, dopo un certo periodo di loro uso, può risultare di molto difficile esecuzione.

Il detto secondo tipo di pannelli, basato su fenomeni di risonanza, ha ilcitato Inconveniente di essere molto selettivo e di smorzare bene solo determinate frequenze di onde sonore. Con la conseguenza che si cerca di rimediare parzialmente a questo Inconveniente aggiungendo del materiale poroso all'Interno della detta cavità con una parete, per smorzare parzialmente tutte le frequenze Incidenti.

Cosi, in pratica, molte volte sì usano entrambi i detti due tipi di pannelli, assemblati od accostati tra loro, migliorando i risultati in campo acustico, ma Incrementando fortemente i costi e la complessità del pannelli, e senza eliminare i detti Importanti Inconvenienti relativi al pannelli porosi.

Anche la realizzazione del detti pannelli si presenta sostanzialmente complessa e poco adatta ad una produzione su vasta scala.

In questa situazione il compito tecnico posto alla base della presente Invenzione è Ideare una lastra per rivestimenti fonoassorbenti ed un procedimento di realizzazione della stessa in grado di ovviare sostanzialmente agli Inconvenienti citati.

Il compito tecnico precisato è sostanzialmente raggiunto da una lastra per rivestimenti fonoassorbenti e da un procedimento di realizzazione della stessa che comprendono una o più delle nuove soluzioni tecniche In seguito descritte.

Viene ora riportata, a titolo di esempio Indicativo e non limitativo, la descrizione di una esecuzione preferita ma non esclusiva di una lastra e di un procedimento secondo l'Invenzione, Illustrati negli uniti disegni, nel quali:

la figura 1 mostra con una vista parziale ed in esploso gli elementi componenti la lastra secondo l'Invenzione;

la figura 2 Illustra una porzione della lastra;

la figura 3 evidenzia come viene preferibilmente applicata la lastra ad una parete;

la figura 4 presenta come i vari elementi componenti la lastra mostrati In figura 1 vengono resi solidali tra loro;

la figura 5 Indica come varia ilcoefficiente di assorbimento della lastra secondo l'Invenzione al variare è della frequenza delle onde sonore, quando la lastra è posta parallelamente ad una parete ed alla distanza dalla stessa di due centimetri; e

la figura 6 indica come varia ilcoefficiente di assorbimento della lastra al variare è della frequenza delle onde sonore, quando la lastra è parallela ad una parete ed alla distanza dalla stessa di cinque centimetri.

Con riferimento alle figure citate, la lastra secondo l'Invenzione è globalmente indicata con ilnumero 1.

Essa comprende, per sommi capi, una pluralità di lamine metalliche 2 forellate Impegnate a contatto tra loro in modo atto a definire nell'Insieme un corpo metallico 3. Originalmente, le lamine metalliche 2 sono in alluminio o sue leghe e sono realizzate da semplici reti, anche di tipo comunemente in commercio.

Le reti riunite in un unico corpo 3 sono almeno in prevalenza diversamente forellate, vale a dire con maglie 4 di diverse dimensioni. Parte delle dette reti, ed In particolare quelle con le maglie 4 di maggiori dimensioni, può essere realizzata con lamiera microstirata, al fine di ottenere una maggiore rigidezza.

Le lamine metalliche 2 sono Impegnate a contatto tra loro per semplice deformazione e parziale Intersecamento reciproco delle maglie delle reti.

Sono previste preferibilmente almeno tre o quattro lamine 2 Impegnate a contatto tra loro e la realizzazione Indicata nelle figure mostra un corpo metallico 3 formato da quattro lamine metalliche, contrassegnate con 2a, 2b, 2c, 2d, tutte diversamente forelate tra loro.

Inoltre le lamine 2a e 2d, presentanti maggiore rigidezza In quanto hanno fori o maglie 4 di maggiori dimensioni, sono distanziate tra loro e posizionate in modo atto a definire le facce principali, esterne, del corpo metallico 3. Ciò al fine di conferire allo stesso la massima rigidezza possibile.

Dimensionalmente, ilcorpo metallico 3 ha uno spessore di circa 1,5 millimetri e le lamine 2 hanno maglie quadre o romboidali con lati aventi dimensioni da un massimo di circa 5 millimetri, per la rete 2a esterna di maggiori dimensioni, ad un mimimo di circa 0,5 millimetri, per la rete Interna 2b di minori dimensioni.

Il funzionamento della lastra è il seguente.

Grazie alla struttura sopra descritta, la lastra secondo l’Invenzione presenta capacità di fonoassorbenza sia per porosità sia per risonanza, nonostante il suo ridotto spessore.

Infatti la sua porosità è elevatissima ed i fori formano, grazie all'Intreccio delle maglie, del labirinti nel quali viene assorbita l'energia delle onde sonore Incidenti.

La sostanziale rigidezza della lastra e la sua sottigliezza permettono Inoltre di utilizzare la stessa anche per una contemporanea fonoassorbenza per risonanza, quando la stessa viene posizionata in prossimità di una superficie fonoriflettente.

In questo caso il maggiore assorbimento avverrà per una determinata frequenza dipendente in particolare dalla distanza dalla parete, che opera come una superficie riverberante, capace di ritornare alla lastra onde sonore che In parte si pongono in controfrequenza con le vibrazioni della lastra prodotte dalle onde sonore in arrivo.

Approfondite prove sperimentali hanno pienamente confermato quanto sopra e l'esito di alcune prove 6 evidenziato nelle figure 5 e 6.

Le figure mostrano come varia ilcoefficiente di assorbimento (che va da un minimo do zero in caso di assorbimento nullo, ad un massimo di uno in caso di assorbimento totale) In funzione della frequenza delle onde sonore, Indicata compresa tra zero e 2500 hertz.

La figura 5 riguarda lastre secondo l'Invenzione poste alla distanza di due centimetri da una superficie riverberante, mentre la figura 6 riguarda lastre poste a cinque centimetri dalla superficie riverberante.

Le rispettive linee 5 e 6, relative al descritti corpi 3 formati da quattro reti in alluminio, mostrano che ilcoefficiente di assorbimento raggiunge valori molto elevati, prossimi ad uno, e che -come prevedibile- l'effetto di risonanza sposta ilpunto massimo di assorbimento verso le frequenze più basse, con l'aumentare della distanza dalla parete riverberante.

Per verificare poi l'effetto della porosità della lamina, meno selettivo in rapporto alle frequenze, sono state testate anche lastre formate da sole tre reti e pertanto meno porose. ì risultati con solo tre reti sono evidenziati con le linee tratteggiate 5a e 6a.

Dalle differenze tra le linee 5 e 5a e tra le linee 6 e 6a è evidente che l'aumento di porosità per l'aggiunta anche di una sola rete porta a sensibili Incrementi del valori del coefficiente di assorbimento per tutte le frequenze.

Ed è evidente che eventualmente aggiungendo altre reti, ad esempio nel caso di lastre con cinque o sei lamine porose, ilcoefficiente di assorbimento può porsi a valori altissimi sostanzialmente per tutte le frequenze.

Si rileva Inoltre che la figura 3 Insegna un modomolto semplice per ottenere anche dal pannelli con soli quatro strati o reti un assorbimento distribuito su tutte le frequenze: è sufficiente disporre ciascun pannello a distanza variabile, cioè Inclinato, rispetto alla superficie riflettente, indicata con 7.

Con il variare delle distanze, ad esempio comprese tra due e dieci centimetri, varia la lunghezza d'onda smorzata in prevalenza.

Le lastre sono fissate in posizioni Inclinate mediante semplici distanziali 8 avvitati o inchiodati: data la natura metallica delle lastre e la loro rigidezza non occorrono supporti particolari per il loro sostegno.

L'Invenzione realizza un nuovo procedimento che forma anch'esso parte integrante del presente brevetto.

In esso si prevede, come mostra la figura 4, di predisporre una pluralità di lamine metalliche 2 forellate inmateriale avente una malleabilità sostanzialmente eguale o superiore a quella dell'alluminio o sue leghe.

Queste lamine 2, che per la loro malleabilità sono agevolmente deformabili, vengono Impilate tra loro a pacco e quindi pressate da una qualsiasi pressa 9 in modo da farle aderire tra loro.

Se queste lamine sono reti, l'adesione avviene Immediatamente anche a basse pressioni per parziale Intersecamento reciproco delle maglie delle reti stesse.

L'Invenzione consegue Importanti vantaggi.

Infatti è stata Ideata una lastra in grado di combinare efficacemente l'assorbimento dell'energia delle onde sonore per porosità e per risonanza, senza Introdurre gli usuali materiali porosi ed anzi realizzando una lastra sottile e Interamente metallica.

La lastra ha una struttura semplicissima e pertanto un basso costo e risulta pienamente sanificatile, ad esempio per semplice spruzzamento di una sostanza detergente e/o disinfettante, e risulta anche totalmente Incombustibile.

La sua realizzazione ha anch'essa ilpregio di una estrema semplicità, poiché avviene a partire da elementi comunemente reperibili In commercio e non richiede nè adesivi nè elementi di connessione di qualsivoglia tipo tra le lamine porose che la formano.

Va anche rilevato che la lastra è molto versatile e può adattarsi a tutte le situazioni sia variando il numero delle lamine porose che la compongono, sia variando la posizione e la porosità delle stesse.

L'Invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto Inventivo.

Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti e nella pratica attuazione del trovato i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Lastra per rivestimenti fonoassorbenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di lamine metalliche forellate Impegnate a contatto tra loro in modo atto a definire un corpo metallico fonoassorbente sia per propria porosità sia per risonanza, quando posizionato in prossimità di una superficie fonoriflettente.
2. 2) Lastra secondo la rivendicazione 1, In cui dette lamine metalliche sono almeno in prevalenza in alluminio o sue leghe.
3. 3) Lastra secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 1, in cui dette lamine metalliche sono almeno in prevalenza reti.
4. 4) Lastra secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 3, in cui almeno in parte dette reti sono In lamiera microstirata, 5) Lastra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, In particolare la 1, in cui dette lamine metalliche sono Impegnate a contatto tra loro per deformazione ed Intersecamente reciproco. 6) Lastra secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, In particolare la 1, In cui dette lamine metalliche sono almeno in parte diversamente forellate tra loro. 7) Lastra secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 1, in cui sono previste almeno tre lamine forellate. 8) Lastra secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 7, in cui dette lamine metalliche sono almeno in parte diversamente forellate tra loro e in cui le lamine aventi maggiore rigidezza definiscono le facce principali esterne di detto corpo metallico. 9) Lastra secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 7, In cui dette lamine metalliche sono almeno in parte diversamente forellate tra loro ed In cui le lamine con fori di maggiore dimensione definiscono facce principali esterne di detto corpo metallico. 10) Lastra secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 1, In cui sono previste almeno quattro lamine realizzate da reti in alluminio diversamente forellate tra loro, in cui almeno due dette reti presentanti maggiore rigidezza e fori di maggiore dimensione sono in lamiera microstirata, ed in cui dette reti in lamiera microstirata definiscono le facce principali esterne di detto corpo metallico. 11) Procedimento di formazione di una lastra per rivestimenti fonoassorbenti, caratterizzato dal fatto di consistere: nel predisporre una pluralità di lamine metalliche forellate in materiale avente una malleabilità sostanzialmente eguale o superiore a quella dell'alluminio o sue leghe, nel disporre dette lamine impilate tra loro a pacco, e nel pressare dette lamine fino a fare aderire le stesse tra loro. 12) Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui dette lamine metalliche sono reti che vengono Impegnate tra loro sotto pressione per parziale Intersecamento recìproco delle maglie di dette reti. 13) Lastra per rivestimenti fonoassorbenti e procedimento di realizzazione della stessa, caratterizzati dal fatto di comprendere una o più delle soluzioni tecniche descritte o Illustrate.