ITTO20100557A1 - AESTHETIC MODULATED ABSORPTION PANELS. - Google Patents

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Domenico Nicastro
Fabrizio Vendramin
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Domenico Nicastro
Fabrizio Vendramin
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Description

Descrizione dell’Invenzione industriale da! titolo; Description of the industrial invention from! title;

“Pannelli estetici a fonoassorbenza modulata". "Aesthetic panels with modulated sound absorption".

Oggetto della presente invenzione è un pannello fonoassorbente caratterizzato dall’unione di caratteristiche estetiche con una possibilità di calibrazione della fonoassorbenza in altre parole, la fonoassorbenza di detti pannelli può essere indirizzata selettivamente su certe volute bande dello spettro sonoro, lasciando meno assorbite altre bande. Tale caratteristica è importante per taluni ambienti dove un generico fonoassorbimento può risultare insoddisfacente in quanto la semplice riduzione generalizzata del riverbero può tradursi in un impoverimento della qualità del suono, inaccettabile in ambienti particolari quali, ad esempio, sale da concerto, teatri, sale conferenza e chiese. Lo stato dell’arte attuale comprende varie tipologie di pannelli fonoassorbenti, dove la maggior parte di esse è costituita da pannelli formati da strati fibrosi variamente coesionati elo abbinati a supporti rigidi di sostenimento. Esistono anche pannelli che hanno, sulla facciata a vista, delle superfici forate, in alcuni casi si tratta quasi di un metodo di irrigidimento meccanico o di una caratterizzazione estetica dei pannelli stessi e non di un accorgimento acustico. I pannelli che sfruttano il principio del risonatore di Helmoltz, pur essendo dtati in letteratura, sono poco diffusi. Questi ultimi sono in grado di selezionare la banda dello spettro sonoro da assorbire, ma, nelle realizzazioni attuali, i risultati talvolta sono insoddisfacenti in quanto, per il modo i cui sono costruiti, risultano generalmente possedere caratteristiche scadenti ed insoddisfacenti. The subject of the present invention is a sound-absorbing panel characterized by the combination of aesthetic characteristics with a possibility of sound-absorbing calibration in other words, the sound-absorbing of said panels can be selectively addressed on certain desired bands of the sound spectrum, leaving other bands less absorbed. This characteristic is important for some environments where a generic sound absorption can be unsatisfactory as the simple generalized reduction of reverberation can result in an impoverishment of sound quality, unacceptable in particular environments such as, for example, concert halls, theaters, conference rooms and churches. The current state of the art includes various types of sound-absorbing panels, where most of them are made up of panels formed by variously cohesive fibrous layers and / or combined with rigid support supports. There are also panels that have perforated surfaces on the exposed façade, in some cases it is almost a method of mechanical stiffening or an aesthetic characterization of the panels themselves and not an acoustic device. The panels that exploit the principle of the Helmoltz resonator, even though they are given in literature, are not very widespread. The latter are able to select the band of the sound spectrum to be absorbed, but, in current embodiments, the results are sometimes unsatisfactory as, due to the way they are constructed, they generally have poor and unsatisfactory characteristics.

Il trovato della presente invenzione è un’evoluzione dei pannelli fonoassorbenti fino ad oggi costruiti. Esso unisce buone caratteristiche dì fonoassorbenza generali con la possibilità di esaltare il fonoassorbi mento in una certa sezione dello spettro sonoro (in special modo nelle basse frequenze) in modo da ottimizzare le caratteristiche acustiche dei locali da trattare. La scelta della porzione di spettro da assorbire maggiormente è determinabile in fase di progettazione del pannello. In aggiunta alle caratteristiche di fonoassorbenza, il pannello apporta un contributo estetico per via dell’aspetto della superficie esterna. The finding of the present invention is an evolution of the sound-absorbing panels built up to now. It combines good general sound absorption characteristics with the possibility of enhancing the sound absorption in a certain section of the sound spectrum (especially in the low frequencies) in order to optimize the acoustic characteristics of the rooms to be treated. The choice of the portion of the spectrum to be absorbed the most can be determined in the design phase of the panel. In addition to the soundproofing characteristics, the panel makes an aesthetic contribution due to the appearance of the external surface.

Basilarmente il pannello è costituito da tre strati di diversi materiali più uno strato aggiuntivo strutturante. Facendo riferimento alla tavola n° t che mostra il trovato in modo estremamente schematico e con dimensioni non proporzionali, un primo strato esterno 1 svolge una duplice funzione, estetica ed acustica. Esso è costituito da un tessuto a navetta, oppure da un tessuto a maglia, oppure da un tessuto non tessuto che apporla una funzione estetica legata all’aspetto della sua superficie a vista quale varianti di colore, disegno, fotografie, armatura, lucentezza, opacità II tessuto svolge anche una funzione acustica in quanto viene scelto caratterizzato da una opportuna e calcolata resistenza al flusso d’aria (misurata secondo la norma UNI-EN 29053) e ciò è influente sulle proprietà di fonoassorbenza. Basically the panel consists of three layers of different materials plus an additional structuring layer. With reference to table n ° t which shows the invention in an extremely schematic way and with non-proportional dimensions, a first external layer 1 performs a double function, aesthetic and acoustic. It consists of a shuttle fabric, or a knitted fabric, or a non-woven fabric that gives it an aesthetic function linked to the appearance of its visible surface such as color variations, design, photographs, weave, gloss, opacity. The fabric also performs an acoustic function as it is chosen characterized by a suitable and calculated resistance to air flow (measured according to the UNI-EN 29053 standard) and this has an influence on the soundproofing properties.

Al di sotto dello strato di tessuto 1 è posta una massa fibrosa 4, costituita da un materassino di fibre tessili più o meno coesionate mediante aguglìatura oppure resinatura oppure utilizzo di polimeri termofusibili. Detto materassino viene realizzato variandone, fin dalla fase progettuale, lo spessore e/o la denaratura delle fibre e/o la densità in modo da ottenere i! desiderato spettro di fonoassorbimento. Alle estremità del pannello vengono posti dei bordi, 2 e 3, realizzati con materiali resistenti quali legno, polimeri o metalli. Tali bordi hanno le funzioni di trattenere lo strato 1 in forma tesa e di contenere la massa fibrosa 4. Un terzo strato, 5, può fungere già di per se stesso da supporto rigido per il pannello, ma per esso è prevista preferenzialmente una preponderante funzione acustica. Esso è realizzato in materiale molto permeabile. Nella versione preferita del pannello, lo strato 5 è realizzata con una schiuma a celie aperte di resina melamminica polimeri zzata ad alto potere fonoassorbente in relazione al suo spessore In alternativa, possono essere utilizzati materiali fonoassorbenti di natura sintetica e/o naturale (schiume poliuretaniche, tessuti non tessuti in polipropilene, fibre di vetro ecc.). A fibrous mass 4 is placed beneath the fabric layer 1, consisting of a mat of textile fibers more or less bonded by means of needling or resin treatment or the use of thermofusible polymers. Said mat is made by varying, right from the design stage, the thickness and / or denier of the fibers and / or density so as to obtain the desired sound absorption spectrum. At the ends of the panel are placed edges, 2 and 3, made with resistant materials such as wood, polymers or metals. These edges have the function of retaining the layer 1 in a taut form and of containing the fibrous mass 4. A third layer, 5, can already act in itself as a rigid support for the panel, but it is preferably provided for a preponderant function acoustics. It is made of very permeable material. In the preferred version of the panel, the layer 5 is made with an open cell foam of polymerized melamine resin with high sound-absorbing power in relation to its thickness.Alternatively, synthetic and / or natural sound-absorbing materials can be used (polyurethane foams, non-woven fabrics in polypropylene, glass fibers, etc.).

Per l'ultimo strato 8, avente funzioni di chiusura e di supporto irrigidente posteriore, può essere utilizzata una lastra di legno oppure di metallo {forata o non forata in relazione alle caratteristiche acustiche da ottenersi). Il volume di aria retrostante il pannello viene determinato mediante il dimensionamento dei supporti 6 e 7, e può alternativamente realizzare un risonatore a membrana quando per lo strato 8 viene adottato un pannello chiuso oppure un risonatore di Helmoltz quando viene adottato un pannello forato Il sistema aria/pannello è dotato di una sua propria risonanza in corrispondenza della quale il sistema è in grado di assorbire una notevole parte dell’energia acustica. For the last layer 8, having closing functions and rear stiffening support, a wooden or metal plate (perforated or not perforated in relation to the acoustic characteristics to be obtained) can be used. The volume of air behind the panel is determined by sizing the supports 6 and 7, and can alternatively make a membrane resonator when a closed panel is used for layer 8 or a Helmoltz resonator when a perforated panel is used The air system The panel has its own resonance at which the system is able to absorb a considerable part of the acoustic energy.

Il pannello oggetto della presente invenzione unisce quindi tre diversi fonoassorbenti con caratteristiche diverse tra di loro ed in grado di operare in sinergia per giungere ad un fonoassorbimento calibrato sulle esigenze dei locali da trattare. In aggiunta, sono realizzabili le varianti dei risonatori date dalla scelta dello strato strutturante posteriore. The panel object of the present invention therefore combines three different sound absorbers with different characteristics and capable of operating in synergy to achieve a sound absorption calibrated to the needs of the rooms to be treated. In addition, the variants of the resonators given by the choice of the rear structuring layer are achievable.

A titolo puramente esemplificativo viene qui di seguito descritto un pannello realizzato secondo i principi su esposti. By way of example only, a panel made according to the principles set out above is described below.

Il pannello oggetto del seguente esempio è stato realizzato prefiggendo l’obiettivo di avere un fonoassorbimento differenziato nello spettro sonoro, con una maggiore efficacia intorno a 550 Hz. A tale scopo, un pannello fonoassorbente è stato realizzato partendo da un pannello strutturante (e di chiusura posteriore) in MDF rigido avente spessore di 5 mm. Il pannello è stato tagliato con dimensioni 60 x 60 cm. Sui suoi quattro bordi sono stati incollati dei listelli di legno con sezione 5 x 50 mm in modo da realizzare una sorta di scatola senza coperchio al fine di poter tenere insieme (contenere) i due strati intermedi. All’interno di detto contenitore è stato posto uno strato costituito da un pannello in resina melamminica avente densità di 10 kg/m<3>, spessore 20 mm e resistività pari a 300 Ns/m<3>. Su di esso è stata distesa una massa fibrosa coesionata meccanicamente in fibre di polipropilene avente densità 50 kg/m<3>, spessore 30 mm e resistività pari a 350 Ns/m<3>The panel in the following example was created with the aim of having a differentiated sound absorption in the sound spectrum, with greater effectiveness around 550 Hz. For this purpose, a sound-absorbing panel was created starting from a structuring (and closing) panel. rear) in rigid MDF having a thickness of 5 mm. The panel was cut with dimensions 60 x 60 cm. On its four edges, wooden strips with a section of 5 x 50 mm have been glued in order to create a sort of box without a lid in order to be able to hold together (contain) the two intermediate layers. A layer consisting of a melamine resin panel with a density of 10 kg / m <3>, a thickness of 20 mm and a resistivity of 300 Ns / m <3> was placed inside this container. A mechanically bonded fibrous mass in polypropylene fibers with a density of 50 kg / m <3>, a thickness of 30 mm and a resistivity of 350 Ns / m <3> was spread over it.

Per ultimo, è stato aggiunto un tessuto stampato di rivestimento in poliestere avente un peso di 170 g/m<3>con resistività pari a 1000 Ns/m<3>. Detto tessuto è stato fissato sui bordi di legno mediante incollaggio con resina vinilica ed è stato posto in modo da rivestire anche le pareti esterne perimetrali del pannello. Finally, a printed polyester coating fabric was added having a weight of 170 g / m <3> with resistivity equal to 1000 Ns / m <3>. Said fabric was fixed on the wooden edges by gluing with vinyl resin and was placed in such a way as to also cover the external perimeter walls of the panel.

Il pannello è stato posto in opera, con altri pannelli realizzati allo stesso modo, montandolo con distanziatori in modo da creare un’intercapedine d'aria dello spessore di 15 mm tra il pannello e la parete dietro di esso. The panel was installed, with other panels made in the same way, mounting it with spacers in order to create an air gap 15 mm thick between the panel and the wall behind it.

Per evidenziare la differenza delle prestazioni acustiche tra il trovato ed i pannelli abitualmente utilizzati sono state rilevate le curve di fonoassorbimento del trovato e di un pannello di analoga densità totale, ma formato da un solo strato fibroso To highlight the difference in acoustic performance between the invention and the panels usually used, the sound absorption curves of the invention and of a panel of similar total density, but formed by a single fibrous layer, were measured.

La rilevazione effettuata con il tubo di Kunt ha fornito la conferma delle aspettative In Tav. 2 è riportato il grafico de! fonoassorbimento del pannello realizzato come esempio del trovato, mentre in Tav, 3 è riportato il grafico del fonoassorbimento di un pannello monostrato. The survey carried out with the Kunt tube provided confirmation of the expectations. Table 2 shows the graph of! sound absorption of the panel made as an example of the invention, while Table 3 shows the graph of the sound absorption of a single-layer panel.

Il miglioramento prestazionale è evidente ed è dato dalla spiccata propensione del pannello realizzato secondo la presente invenzione ad assorbire in modo eccellente le frequenze intorno a 550 Hz, come da obiettivo di progetto. The performance improvement is evident and is given by the marked propensity of the panel made according to the present invention to absorb in an excellent way the frequencies around 550 Hz, as per project objective.

La presente realizzazione esemplificativa, fermo restando i principi innovatori, può subire modifiche varie in funzione degli obiettivi di progetto e di messa in opera, rispetto a quanto sopra illustrato non restrittivamente e a titolo di esempio, senza per questo esulare dall' ambito della presente ìnven zione come protetta dalle rivendicazioni che seguono The present exemplary embodiment, without prejudice to the innovative principles, may undergo various modifications according to the project and implementation objectives, with respect to what is illustrated above, not strictly and by way of example, without thereby departing from the scope of this invention. as protected by the following claims

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1. Pannello fonoassorbente caratterizzato da un fonoassorbimento differenziato nell’arco dello spettro sonoro, costituito da almeno tre strati di materiali diversi, differenziati tra di loro da diversa resistenza al flusso e da diversa massa, dove detti strati operano sinergicamente per ottenere la fonoassorbenza specifica richiesta, dove uno strato esterno apporta anche caratteristiche estetiche e dove un altro strato, posto sull’altra facciata de! pannello, può, accessorialmente, svolgere anche funzioni strutturanti, anche se preferibilmente tale funzione strutturante è demandata ad un apposito strato aggiuntivo 2. Pannello fonoassorbente come al punto 1, dove la densità dei materiali, la loro densità, la loro resistività e il loro spessore sono scelti in funzione deil<’>efficienza di fonoassorbenza che si desidera ottenere per ciascun punto della banda sonora. 3. Pannello fonoassorbente come ai punto 1, dove ai tre strati fondamentali viene addizionato un quarto strato con funzione prevalentemente strutturante, ma con la funzione accessoria acustica derivante dalla sua struttura che può essere piena oppure forata. 4 Pannello fonoassorbente come ai punti precedenti, dove lo strato disposto sulla facciata a vista è costituito da materiale tessile tinto 0 stampato al fine di conferire al pannello stesso, oltre alle necessarie caratteristiche acustiche, addizionali caratteristiche estetiche adatte alla sua ambientazione. 5. Pannello fonoassorbente come al punto 1, dove il terzo strato, posto sulia facciata non a vista del pannello, è costituito da un materiale poroso con rigidità sufficiente a conferire la stabilità strutturale idonea alla messa in opera del pannello. 6. Pannello fonoassorbente come ai punti precedenti, dove uno strato intermedio è costituito da una massa fibrosa 7. Pannello fonoassorbente come ai punti precedenti, dove possono essere aggiunti dei distanziatori sulla facciata non a vista al fine di ottenere, dopo messa in opera, la presenza di un certo volume d’aria dietro al pannello.CLAIMS 1. Sound absorbing panel characterized by a differentiated sound absorption over the sound spectrum, consisting of at least three layers of different materials, differentiated from each other by different flow resistance and different mass, where said layers work synergistically to obtain the specific sound absorption required , where an external layer also brings aesthetic characteristics and where another layer, placed on the other facade of the! panel, can, optionally, also perform structuring functions, although preferably this structuring function is delegated to a specific additional layer 2. Sound absorbing panel as in point 1, where the density of the materials, their density, their resistivity and their thickness are chosen according to the <'> sound absorption efficiency that you want to obtain for each point of the sound band. 3. Sound-absorbing panel as in point 1, where a fourth layer is added to the three basic layers with a predominantly structuring function, but with the acoustic accessory function deriving from its structure which can be solid or perforated. 4 Sound-absorbing panel as in the previous points, where the layer arranged on the exposed facade is made of dyed or printed textile material in order to give the panel itself, in addition to the necessary acoustic characteristics, additional aesthetic characteristics suitable for its setting. 5. Sound-absorbing panel as in point 1, where the third layer, placed on the non-visible facade of the panel, is made of a porous material with sufficient rigidity to give the structural stability suitable for the installation of the panel. 6. Sound-absorbing panel as in the previous points, where an intermediate layer is made up of a fibrous mass 7. Sound-absorbing panel as in the previous points, where spacers can be added on the non-visible facade in order to obtain, after installation, the presence of a certain volume of air behind the panel.
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