ITTV20100150A1 - Pannello acustico per barriere antirumore e barriera antirumore provvista di tale pannello - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“PANNELLO ACUSTICO PER BARRIERE ANTIRUMORE E BARRIERA ANTIRUMORE PROVVISTA DI TALE PANNELLOâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un pannello acustico per barriere antirumore e ad una barriera antirumore provvista di tale pannello.

Più in dettaglio, la presente invenzione à ̈ relativa ad un pannello acustico fonoassorbente per barriere antirumore atte ad ostacolare la propagazione di onde sonore inquinanti in spazi aperti; impiego a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Come à ̈ noto, la propagazione di onde sonore inquinanti in spazi aperti, come tratti di percorsi autostradali o ferroviari, cantieri o stabilimenti industriali, viene normalmente controllata mediante delle barriere antirumore formate da una serie di pannelli acustici di forma sostanzialmente rettangolare, che sono montati accostati uno all’altro, su un’apposita intelaiatura di supporto, in modo tale da formare una parete sostanzialmente verticale che generalmente circonda la sorgente sonora inquinante senza soluzione di continuità.

I pannelli acustici fonoassorbenti più diffusi hanno forma rettangolare e sono costituiti essenzialmente da due semigusci rigidi in materiale metallico, che hanno la forma sostanzialmente di una bacinella rettangolare di altezza ridotta, e sono reciprocamente accoppiati in modo tale da formare un contenitore scatolato di forma parallelepipeda appiattita; e da una falda di lana di roccia o vetro che riempie completamente l’intercapedine presente all’interno del contenitore scatolato.

Il contenitore scatolato esterno svolge principalmente un’azione fonoisolante, mentre il materiale di riempimento svolge principalmente un’azione fonoassorbente.

Il principale inconveniente dei pannelli acustici sopra descritti à ̈ quello di non essere adattabili, o meglio “accordati†, alle caratteristiche dell’onda sonora inquinante, ossia allo spettro in frequenza dell’onda sonora incidente, in modo tale da massimizzare la capacità schermante della barriera antirumore.

Le caratteristiche dell’onda sonora inquinante, infatti, variano in funzione del tipo di sorgente sonora inquinante (autoveicoli in movimento, treni in movimento, macchinari in funzione eccetera), mentre nei pannelli acustici sopra descritti la curva di attenuazione dell’onda sonora incidente in funzione della frequenza ha un andamento sostanzialmente a campana/onda che offre ridottissime possibilità di regolazione/adattamento.

Prove sperimentali hanno infatti evidenziato che grandi variazioni nelle dimensioni e/o nei materiali costitutivi del pannello acustico producono solo piccole variazioni nell’andamento della curva di attenuazione dell’onda sonora incidente.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un pannello acustico per barriere antirumore, che offra una maggior possibilità di adattamento alle caratteristiche dell’onda sonora incidente, e che sia inoltre economico da produrre.

In accordo con tali obiettivi, secondo la presente invenzione viene realizzato un pannello acustico per barriere antirumore come esplicitato nella rivendicazione 1 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti.

Secondo la presente invenzione viene inoltre realizzata una barriera antirumore come esplicitata nella rivendicazione 16.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra in vista assonometrica, e con parti asportate per chiarezza, una barriera antirumore comprendente dei pannelli acustici realizzati secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica esplosa di uno dei pannelli acustici illustrati in figura 1;

- la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione della parte superiore del pannello acustico illustrato in figura 2; mentre

- le figure 4, 5, 6 e 7 illustrano in scala ingrandita quattro diversi profili di diffusione che possono essere adottati sulla faccia anteriore della lastra riverberante del pannello acustico illustrato nelle figure 2 e 3.

Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, con il numero 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un pannello acustico fonoassorbente, particolarmente adatto per realizzare una barriera antirumore 2 atta ad ostacolare la propagazione di onde sonore inquinanti in spazi aperti o chiusi.

Nell’esempio illustrato, in particolare, la barriera antirumore 2 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, costituita da una serie di pannelli acustici 1 di forma preferibilmente, ma non necessariamente, rettangolare, che sono disposti uno di fianco all’altro, su di una intelaiatura di supporto 3, in modo tale da formare una parete schermante preferibilmente, ma non necessariamente, verticale.

Più in dettaglio, con riferimento alla figura 1, nell’esempio illustrato l’intelaiatura di supporto 3 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, costituita da un basamento 4 realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, in cemento armato, e da almeno una coppia di montanti verticali 5 di supporto che si estendono a sbalzo dal basamento 4 stesso, paralleli ed affacciati tra loro. Ciascun pannello acustico 1 à ̈ disposto a cavallo di due montanti verticali 5 consecutivi, in modo tale da avere una delle due facce rivolta verso la sorgente delle onde sonore inquinanti.

Nell’esempio illustrato, in particolare, i montanti verticali 5 dell’intelaiatura di supporto 3 sono preferibilmente, ma non necessariamente, costituiti da una serie di profilati metallici rettilinei 5 con sezione trasversale ad H, che si estendono a sbalzo dal basamento 4 in direzione verticale, e sono disposti, a coppie, paralleli ed affacciati tra loro, in modo tale da avere le gole longitudinali 5a localmente sostanzialmente complanari al piano di giacitura del pannello acustico 1 che à ̈ posizionato a cavallo degli stessi profilati metallici rettilinei 5. Inoltre, i profilati metallici rettilinei 5 che formano ciascuna coppia di montanti verticali 5, sono reciprocamente distanziati in modo tale che i due bordi laterali verticali del corrispondente pannello acustico 1 centrale vadano ad impegnare le gole longitudinali 5a degli stessi profilati metallici rettilinei 5.

Con riferimento alle figure 2 e 3, il pannello acustico 1 ha, come già anticipato, una forma preferibilmente, ma non necessariamente, rettangolare, ed à ̈ composto essenzialmente da una lastra riverberante 6 di forma preferibilmente, ma non necessariamente, rettangolare, che à ̈ realizzata in un materiale rigido e compatto avente una densità nominale superiore a 200 Kg/m<3>(chilogrammi per metro cubo), e che presenta, su una delle due facce, una superficie con profilo a gradini 6a che à ̈ dimensionata in modo tale da riflettere in maniera “diffusa†almeno una onda sonora incidente con frequenza di riferimento o “centro banda†prestabilita; e da una falda 7 di materiale fonoassorbente, che ha un bordo perimetrale che ricalca sostanzialmente la forma di quello della lastra riverberante 6, ed à ̈ accoppiata alla lastra riverberante 6 in modo tale da coprire completamente la superficie con profilo a gradini 6a, così da essere attraversata dall’onda sonora riflessa in maniera “diffusa†da tale superficie.

Più in dettaglio, la sagoma della superficie con profilo a gradini 6a à ̈ determinata sulla base del modello matematico del “Resto Quadratico†o “di Schroeder†, che à ̈ stato sviluppato dal matematico Manfred SCHROEDER.

In altre parole, il numero dei gradini, la larghezza di ciascun gradino e le distanze tra i vari gradini sono determinate sulla base del modello matematico del “Resto Quadratico†o “di Schroeder†, in modo tale da riflettere in maniera “diffusa†almeno una onda sonora incidente avente una frequenza di riferimento o “centro banda†prestabilita.

Nell’esempio illustrato, in particolare, la lastra riverberante 6 ha uno spessore preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 4 e 50 cm (centimetri), ed una densità nominale preferibilmente, ma non necessariamente, compresa tra 300 e 8000 Kg/m<3>(chilogrammi per metro cubo); mentre la superficie con profilo a gradini 6a à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, sagomata in modo tale da ricalcare un profilo di Schroeder ottimizzato per riflettere in maniera “diffusa†almeno una onda sonora avente frequenza di riferimento o “centro banda†preferibilmente, ma non necessariamente, compresa tra 500 e 4000 Hz (Hertz).

Più in dettaglio, la superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, ottimizzata secondo il modello matematico del “Resto Quadratico†, in modo tale da riflettere in maniera “diffusa†almeno una prima onda sonora con frequenza di riferimento o “centro banda†preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a 500 Hz, a 1000 Hz, a 2000 Hz, oppure a 4000 Hz; ed almeno una seconda onda sonora con frequenza di riferimento o “centro banda†diversa da quella della prima onda sonora, e preferibil-mente, ma non necessariamente, uguale a 500 Hz, a 1000 Hz, a 2000 Hz, oppure a 4000 Hz.

La falda 7 di materiale fonoassorbente ha invece uno spessore nominale preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 1 e 50 centimetri, ed à ̈ realizzata con un materiale fonoassorbente avente una densità nominale preferibilmente, ma non necessariamente, compresa tra 5 e 150 Kg/m<3>(chilogrammi per metro cubo). Tale materiale fonoassorbente ha inoltre una porosità preferibilmente, ma non necessariamente, maggiore di 0,9; e/o una resistività al flusso d’aria preferibilmente, ma non necessariamente, compresa tra 1 e 100 KN/s/m<4>; e/o una tortuosità del cammino acustico maggiore di 1.

Con riferimento alle figure 2 e 3, il pannello acustico 1 à ̈ inoltre preferibilmente, ma non necessariamente, provvisto anche di un semiguscio protettivo 8 esterno sostanzialmente rigido, che à ̈ sagomato in modo tale da essere calzato sul corpo della lastra riverberante 6, al disopra della falda 7 di materiale fonoassorbente, in modo tale da formare una intercapedine che accoglie e contemporaneamente mantiene la falda 7 di materiale fonoassorbente in battuta sulla superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6.

Preferibilmente, ma non necessariamente, nell’esempio illustrato, inoltre, la porzione del semiguscio protettivo 8 che à ̈ affacciata/allineata alla superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6, à ̈ opportunamente traforata in modo tale da realizzate, assieme all’intercapedine che ospita la falda 7 di materiale fonoassorbente, una serie di risonatori di Helmholtz.

Con riferimento alle figure 2 e 3, nell’esempio illustrato, in particolare, la lastra riverberante 6 ha uno spessore nominale preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 10 e 25 cm (centimetri), ed à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, realizzata in cemento, metallo, marmo o altro materiale compatto ad elevata densità.

La sagoma della superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6 à ̈ invece preferibilmente, ma non necessariamente, ottimizzata sulla base del modello matematico del “Resto Quadratico†, in modo tale da poter riflettere in maniera “diffusa†due diverse onde sonore incidenti. La frequenza di riferimento o “centro banda†della prima onda sonora incidente à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a 1000 Hz (Hertz), mentre la frequenza di riferimento o “centro banda†della seconda onda sonora incidente à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a 2000 Hz (Hertz).

Nell’esempio illustrato, inoltre, la lastra riverberante 6 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, composta da una serie di tavole o riquadri riverberanti 9 modulari di forma preferibilmente, ma non necessariamente, rettangolare allungata (due nell’esempio illustrato), che sono fissate di costa uno all’altro in modo tale da formare un unico corpo piano 6 sostanzialmente rigido ed indeformabile. La faccia anteriore delle tavole o riquadri riverberanti 9 à ̈ ovviamente sagomata a gradini in modo tale da formare/comporre, su una stessa faccia del corpo piano 6, la superficie con profilo a gradini 6a con sagoma realizzata sulla base del modello matematico del “Resto Quadratico†.

Più in dettaglio, con riferimento alla figura 2, nell’esempio illustrato ciascun riquadro riverberante 9 à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, composto da una vasca o cassero di contenimento 10 di forma rettangolare allungata, che ha il fondo sagomato in modo tale da ricalcare almeno una parte della superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6, e da un’anima o nucleo riempitivo 11 in cemento che riempie completamente la vasca o cassero di contenimento 10.

Preferibilmente, ma non necessariamente, il riquadro riverberante 9 può inoltre comprendere anche un’armatura di irrigidimento (non illustrata) completamente o parzialmente annegata nel nucleo riempitivo 11.

La vasca o cassero di contenimento 10 può essere realizzato/a indifferentemente in materiale plastico, metallico o composito. Nel primo caso la vasca o cassero di contenimento 10 può essere vantaggiosamente realizzata/o mediante un procedimento di stampaggio ad iniezione, oppure tramite termoformatura di una falda di materiale plastico di congruo spessore. Nel secondo caso, invece, la vasca o cassero di contenimento 10 può essere vantaggiosamente realizzata/o mediante un procedimento di stampaggio a freddo, a partire da una lamiera di congruo spessore.

Ovviamente, la lastra riverberante 6 può essere anche formata da un solo riquadro riverberante 9 realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, con le modalità sopra descritte.

Con riferimento alle figure 2 e 3, la falda 7 di materiale fonoassorbente ha invece uno spessore preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 3 e 15 centimetri, ed à ̈ realizzata preferibilmente, ma non necessariamente, in schiuma poliuretanica espansa a celle aperte con densità nominale preferibilmente, ma non necessariamente, compresa tra 30 e 60 Kg/m<3>, o altro materiale a celle preferibilmente, ma non necessariamente, aperte con proprietà fonoassorbenti.

In alternativa, la falda 7 di materiale fonoassorbente può essere anche realizzata in fibra minerale, sintetica o naturale con densità nominale preferibilmente, ma non necessariamente, compresa tra 15 e 45 Kg/m<3>.

Con riferimento alle figure 2 e 3, nell’esempio illustrato, il semiguscio protettivo 8 à ̈ invece realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, in materiale metallico, ed à ̈ costituito sostanzialmente da una vasca 8 rettangolare dimensionata per essere calzata sulla lastra riverberante 6. Ovviamente, il semiguscio protettivo 8 potrebbe essere anche realizzato in materiale plastico o composito.

Il fondo di tale vasca 8 Ã ̈ inoltre provvisto di una miriade di fori passanti in modo tale da formare, quando la vasca 8 viene accoppiata alla lastra riverberante 6, una serie di risonatori di Helmholtz.

Anche il semiguscio protettivo 8 può essere vantaggiosamente realizzata/o mediante un procedimento di stampaggio a freddo, a partire da una lamiera piana o grecata di congruo spessore.

Per quanto riguarda invece la forma della lastra riverberante 6, come già anticipato la sagoma della superficie con profilo a gradini 6a à ̈ determinata sulla base del modello matematico “di Schroeder†, e nell’esempio illustrato consta di un profilo elementare di diffusione che si ripete ciclicamente lungo sostanzialmente tutta la faccia della lastra riverberante 6.

Con riferimento alle figure da 4 a 7, se à ̈ dimensionato per riflettere in maniera “diffusa†una sola onda sonora incidente con frequenza di riferimento o “centro banda†prestabilita, i gradini che compongono il profilo elementare di diffusione hanno tutti la stessa larghezza e la distribuzione spaziale dei gradini à ̈ determinata direttamente dal modello matematico “di Schroeder†.

Più in dettaglio, secondo il modello matematico “di Schroeder†, per poter riflettere il suono in maniera "diffusa", il profilo della superficie deve ricalcare la sequenza matematica QRS in modo da ottenere diffusori aventi lobi di diffrazione con la stessa energia, funzionanti con onde di propagazione di tipo piano. La sequenza matematica QRS à ̈ data dalla relazione:

sn=n<2>mod( N )

dove n à ̈ il numero degli scalini in successione, ed N à ̈ un numero primo, la cui scelta à ̈ legata alla modularità dei pannelli, come descritto in seguito.

Le dimensioni dei "gradini" (larghezza w e altezza dn) che compongono i vari diffusori vengono determinate mediante le relazioni matematiche:

e w=lmin/ 2

<s l>

<d>n =<n 0>

2N

<dove>lmin<à ̈ la lunghezza d’onda minima di progetto, e>l0<à ̈>la lunghezza d’onda massima di progetto (le due frequenze non devono avere necessariamente lo stesso valore).

Chiaramente più bassa risulterà la frequenza di riferimento o “centro banda†e maggiore risulterà la dimensione complessiva del diffusore in termini sia di lunghezza, sia di spessore necessario per riflettere il suono in maniera "diffusa" l’onda sonora incidente.

Scelta pertanto la frequenza di riferimento o “centro banda†e, quindi, la corrispondente lunghezza d’onda minima lmin<, e fissata la lunghezza massima L che deve avere il>profilo elementare di diffusione, si ricava il numero massimo di scalini nsche formano il profilo elementare di diffusione sulla base dell’equazione:

ns =<L>

w

Nella determinazione dei gradini si considera il numero primo N più vicino a ns, e da questo si ricava poi la sequenza snmediante la prima formula sopra riportata.

Se invece deve essere dimensionato per riflettere in maniera “diffusa†delle onde sonore incidenti che hanno due diverse frequenze di riferimento o “centro banda†(vedi figure 2 e 3), i gradini che compongono il profilo elementare di diffusione hanno generalmente una larghezza diversa uno dall’altro, e la distribuzione spaziale dei gradini à ̈ determinata combinando tra loro i due profili elementari di diffusione determinati direttamente dal modello matematico “di Schroeder†con riferimento alle due frequenze di riferimento o “centro banda†desiderate.

Più in dettaglio, il profilo elementare di diffusione dimensionato per riflettere in maniera “diffusa†onde sonore incidenti con due diverse frequenze di riferimento o “centro banda†può essere ottenuto combinando la sequenza delle larghezze degli scalini fornita dal modello matematico “di Schroeder†con riferimento alla prima frequenze di riferimento o “centro banda†, con la sequenza delle distanza o altezze tra le sommità dei vari gradini fornita dal modello matematico “di Schroeder†con riferimento alla seconda frequenze di riferimento o “centro banda†.

In altre parole, si fissa una singola frequenza di riferimento o “centro banda†per determinare la larghezza dello scalino (w), e poi si calcolano le diverse altezze degli scalini in funzione di diversi valori di frequenza (di). In alternativa, à ̈ anche possibile utilizzare una singola frequenza di riferimento o “centro banda†per il calcolo della sequenza delle altezze degli scalino (d), e determinare le diverse larghezze degli scalini (wi) in funzione di diversi valori di frequenza di riferimento o “centro banda†.

Nell’esempio illustrato, in particolare, avendo deciso di mantenere la larghezza del riquadro riverberante 9 uguale a 100 cm (centimetri), ne à ̈ conseguito un numero massimo di scalini pari a 6 per ogni profilo elementare di diffusione “sintonizzato†su di una singola frequenze di riferimento o “centro banda†, per cui la sequenza QRS che se ne ricava (per N=7) à ̈ la seguente: sn={0, 1, 4, 2, 2, 4, 1}.

Inoltre, volendo dimensionare il riquadro riverberante 9 in maniera tale da lavorare nello spettro delle frequenze tipico del rumore da traffico stradale e ferroviario, e non potendo eccedere il limite dimensionale fissato per lo spessore della lastra riverberante 6 (per esempio 10 cm), si à ̈ scelta una sequenza di scalini a larghezza variabile e ad altezza fissa.

Nel caso invece di un profilo elementare di diffusione “sintonizzato†su due diverse frequenze di riferimento o “centro banda†, gli stessi vincoli dimensionali hanno richiesto la scelta di un numero di gradini uguale a 12.

La figura 4, per esempio, illustra un profilo elementare di diffusione ottimizzato per riflettere in maniera “diffusa†le onde sonore incidenti con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 1000 Hz (Hertz). Tale profilo elementare di diffusione à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, composto da 6 gradini ciascuno dei quali ha una larghezza l1uguale a circa 17 cm (centimetri). Di conseguenza il primo profilo elementare di diffusione ha una larghezza complessiva l0preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a 102 cm (centimetri).

In questo primo profilo elementare di diffusione, la sommità piana del primo gradino a1 giace sul piano di riferimento P del profilo, mentre la sommità piana del secondo gradino a2 à ̈ posizionata dietro al (al disotto del) piano di riferimento P, ad una distanza d2dalla sommità piana del primo gradino a1 preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 2,45 cm (centimetri). La sommità piana del terzo gradino a3 à ̈ invece posizionata davanti al (al disopra del) piano di riferimento P, ad una distanza d3dalla sommità piana del secondo gradino a2 preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 9,8 cm (centimetri).

La sommità piana del quarto gradino a4 à ̈ ancora posizionata davanti al piano di riferimento P, ma più vicina al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del terzo gradino a3, e si trova ad una distanza d4dalla sommità piana del terzo gradino a3 preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del quinto gradino a5 à ̈ ancora posizionata davanti al piano di riferimento P, ma più lontana dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del quarto gradino a4, e si trova ad una distanza d5dalla sommità piana del quarto gradino a4 preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del sesto ed ultimo gradino a6 à ̈ invece posizionata dietro al piano di riferimento P, ad una distanza d6dalla sommità piana del quinto gradino a5 preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 9,8 cm (centimetri).

Nel caso invece di un profilo elementare di diffusione ottimizzato per riflettere in maniera “diffusa†le onde sonore con frequenza uguale a 2000 Hz (Hertz), la lunghezza l1nominale di ciascun gradino dovrebbe essere uguale a circa 9,5 cm (centimetri), mentre la lunghezza complessiva l0del profilo elementare di diffusione dovrebbe essere uguale a circa 54 cm (centimetri).

Per quanto riguarda invece le distanze tra le sommità piane dei vari gradini, la distanza d2tra la sommità piana del secondo gradino a2 e la sommità piana del primo gradino a1 dovrebbe essere uguale a circa 1,23 cm (centimetri); la distanza d3tra la sommità piana del terzo gradino a3 e la sommità piana del secondo gradino a2 dovrebbe essere uguale a circa 4,9 cm (centimetri); la distanza d4tra la sommità piana del quarto gradino a4 e la sommità piana del terzo gradino a3 dovrebbe essere uguale a circa 2,45 cm (centimetri); la distanza d5tra la sommità piana del quinto gradino a5 e la sommità piana del quarto gradino a4 dovrebbe essere uguale a circa 2,45 cm (centimetri); mentre la distanza d6tra la sommità piana del sesto gradino a6 e la sommità piana del quinto gradino a5 dovrebbe essere uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

Più in generale, il profilo elementare di diffusione a sei gradini sopra descritto può essere impiegato per riflettere in maniera “diffusa†un’onda sonora incidente con frequenza di riferimento o “centro banda†diversa da 1000 Hz (Hertz), avendo l’accortezza di diminuire le larghezze nominali dei gradini e le distanza tra le sommità piane dei vari gradini in modo inversamente proporzionale al rapporto tra la vecchia frequenza di riferimento o “centro banda†(1000 Hz) e la nuova frequenza di riferimento o “centro banda†dell’onda sonora incidente che si vuole riflettere in maniera “diffusa†, lasciando sostanzialmente invariati i rapporti dimensionali tra le varie porzioni del profilo elementare di diffusione a sei gradini.

Ovviamente il profilo elementare di diffusione potrebbe avere anche un numero di gradini maggiore di sei, purché la larghezza nominale dei gradini e le distanze tra i vari gradini siano conformi al modello matematico del “Resto Quadratico†.

La figura 5, invece, illustra un secondo profilo elementare di diffusione ottimizzato per riflettere in maniera “diffusa†le onde sonore incidenti con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 1000 Hz (Hertz), e con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 2000 Hz (Hertz).

Tale secondo profilo elementare di diffusione à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, composto da 12 gradini di lunghezza differente uno dall’altro, ed ha una larghezza complessiva f0preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 100,2 cm (centimetri).

In questo secondo profilo elementare di diffusione, la sommità piana del primo gradino c1 ha una larghezza f1uguale a circa 15,5 cm (centimetri) e giace sul piano di riferimento P del profilo, mentre la sommità piana del secondo gradino c2 ha una larghezza f2uguale a circa 5,4 cm (centimetri) ed à ̈ posizionata davanti al (al disopra del) piano di riferimento P, ad una distanza h2dalla sommità piana del primo gradino c1 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana del terzo gradino c3 ha invece una larghezza f3uguale a circa 4,3 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza h3dalla sommità piana del secondo gradino c2 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

Ed ancora la sommità piana del quarto gradino c4 ha una larghezza f4uguale a circa 3,4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del terzo gradino c3, ad una distanza h4dalla sommità piana del terzo gradino c3 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del quinto gradino c5 ha invece una larghezza f5uguale a circa 2,7 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del quarto gradino c4, ad una distanza h5dalla sommità piana del quarto gradino c4 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del sesto gradino c6 ha invece una larghezza f6uguale a circa 2,1 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza h6dalla sommità piana del quinto gradino c5 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del settimo gradino c7 ha invece una larghezza f7uguale a circa 30,9 cm (centimetri) e giace sostanzialmente sul piano di riferimento P del profilo, ad una distanza h7dalla sommità piana del sesto gradino c6 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana dell’ottavo gradino c8 ha invece una larghezza f8uguale a circa 10,7 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza h8dalla sommità piana del settimo gradino c7 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana del nono gradino c9 ha invece una larghezza f9uguale a circa 8,6 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza h9dalla sommità piana dell’ottavo gradino c8 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del decimo gradino c10 ha invece una larghezza f10uguale a circa 6,9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del nono gradino c9, ad una distanza h10dalla sommità piana del nono gradino c9 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana dell’undicesimo gradino c11 ha invece una larghezza f11uguale a circa 5,4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del decimo gradino c10, ad una distanza h11dalla sommità piana del decimo gradino c10 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del dodicesimo gradino c12 ha infine una larghezza f12uguale a circa 4,3 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza h12dalla sommità piana dell’ undicesimo gradino c11 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La figura 6 illustra invece un terzo profilo elementare di diffusione ottimizzato per riflettere in maniera “diffusa†le onde sonore incidenti con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 1000 Hz (Hertz), e con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 2000 Hz (Hertz). Tale terzo profilo elementare di diffusione à ̈ ancora composto da 12 gradini di lunghezza differente uno dall’altro, ed ha una larghezza complessiva w0preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 100,2 cm (centimetri).

In questo terzo profilo elementare di diffusione, la sommità piana del primo gradino e1 ha una larghezza w1uguale a circa 30,9 cm (centimetri) e giace sul piano di riferimento P del profilo, mentre la sommità piana del secondo gradino e2 ha una larghezza w2uguale a circa 10,7 cm (centimetri) ed à ̈ posizionata davanti al (al disopra del) piano di riferimento P, ad una distanza k2dalla sommità piana del primo gradino e1 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del terzo gradino e3 ha invece una larghezza w3uguale a circa 8,6 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza k3dalla sommità piana del secondo gradino e2 uguale a circa 9,8 cm (centimetri).

Ed ancora la sommità piana del quarto gradino e4 ha una larghezza w4uguale a circa 6,9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del terzo gradino e3, ad una distanza k4dalla sommità piana del terzo gradino e3 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del quinto gradino e5 ha invece una larghezza w5uguale a circa 5,4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del quarto gradino w4, ad una distanza k5dalla sommità piana del quarto gradino e4 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del sesto gradino e6 ha invece una larghezza w6uguale a circa 4,3 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza k6dalla sommità piana del quinto gradino e5 uguale a circa 9,8 cm (centimetri).

La sommità piana del settimo gradino e7 ha invece una larghezza w7uguale a circa 15,5 cm (centimetri) e giace sostanzialmente sul piano di riferimento P del profilo, ad una distanza k7dalla sommità piana del sesto gradino e6 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana dell’ottavo gradino e8 ha invece una larghezza w8uguale a circa 5,4 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza k8dalla sommità piana del settimo gradino e7 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana del nono gradino e9 ha invece una larghezza w9uguale a circa 4,3 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza k9dalla sommità piana dell’ottavo gradino e8 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del decimo gradino e10 ha invece una larghezza w10uguale a circa 3,4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del nono gradino e9, ad una distanza k10dalla sommità piana del nono gradino e9 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana dell’undicesimo gradino e11 ha invece una larghezza w11uguale a circa 2,7 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del decimo gradino e10, ad una distanza k11dalla sommità piana del decimo gradino e10 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del dodicesimo gradino e12 ha infine una larghezza w12uguale a circa 2,1 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza k12dalla sommità piana dell’ undicesimo gradino e11 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La figura 7 infine illustra un quarto profilo elementare di diffusione ottimizzato per riflettere in maniera “diffusa†le onde sonore incidenti con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 2000 Hz (Hertz), e con frequenza di riferimento o “centro banda†uguale a circa 4000 Hz (Hertz). Anche tale quarto profilo elementare di diffusione à ̈ composto da 12 gradini che, in questo caso, hanno larghezza alternativamente uguale a circa 9 cm (centimetri) o a circa 4 cm (centimetri), ed ha una larghezza complessiva m0preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 78 cm (centimetri).

In questo quarto profilo elementare di diffusione, la sommità piana del primo gradino b1 ha una larghezza m1uguale a circa 9 cm (centimetri) e giace sul piano di riferimento P del profilo, mentre la sommità piana del secondo gradino b2 ha una larghezza m2uguale a circa 4 cm (centimetri) ed à ̈ posizionata dietro al (al disotto del) piano di riferimento P, ad una distanza g2dalla sommità piana del primo gradino b1 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana del terzo gradino b3 ha una larghezza m3uguale a circa 9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del secondo gradino m2, ad una distanza g3dalla sommità piana del secondo gradino b2 uguale a circa 0,61 cm (centimetri).

Ed ancora la sommità piana del quarto gradino b4 ha una larghezza m4uguale a circa 4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del terzo gradino b3, ad una distanza g4dalla sommità piana del terzo gradino b3 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana del quinto gradino b5 ha invece una larghezza m5uguale a circa 9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del quarto gradino b4, ad una distanza g5dalla sommità piana del quarto gradino b4 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del sesto gradino b6 ha invece una larghezza m6uguale a circa 4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del quinto gradino b5, ad una distanza g6dalla sommità piana del quinto gradino b5 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del settimo gradino b7 ha invece una larghezza m7uguale a circa 9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del sesto gradino b6, ad una distanza g7dalla sommità piana del sesto gradino b6 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana dell’ottavo gradino b8 ha invece una larghezza m8uguale a circa 4 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più vicino al piano di riferimento P rispetto alla sommità piana del settimo gradino b7, ad una distanza g8dalla sommità piana del settimo gradino b7 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del nono gradino b9 ha invece una larghezza m9uguale a circa 9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ma più lontano dal piano di riferimento P rispetto alla sommità piana dell’ottavo gradino b8, ad una distanza g9dalla sommità piana dell’ottavo gradino g8 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

La sommità piana del decimo gradino b10 ha invece una larghezza m10uguale a circa 4 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza g10dalla sommità piana del nono gradino b9 uguale a circa 4,9 cm (centimetri).

La sommità piana dell’undicesimo gradino b11 ha invece una larghezza m11uguale a circa 9 cm (centimetri) e giace dietro al (al disotto del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza g11dalla sommità piana del decimo gradino b10 uguale a circa 2,45 cm (centimetri).

La sommità piana del dodicesimo gradino b12 ha infine una larghezza m12uguale a circa 4 cm (centimetri) e giace davanti al (al disopra del) piano di riferimento P del profilo, ad una distanza g12dalla sommità piana dell’ undicesimo gradino b11 uguale a circa 1,23 cm (centimetri).

Il funzionamento del pannello acustico 1 à ̈ facilmente desumibile da quanto sopra descritto, e non necessita quindi di ulteriori spiegazioni. Se non per precisare che, per ostacolare la propagazione dell’onda sonora incidente, il pannello acustico 1 dove essere disposto in modo tale che la superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6 sia affacciata alla sorgente sonora inquinante.

I concetti di acustica su cui si basa il modello matematico del “Resto Quadratico†o “di Schroeder†sono già stati ampiamente descritti in numerosi trattati e pubblicazioni scientifiche, e non necessita quindi di ulteriori spiegazioni.

I principi e gli algoritmi matematici alla base del modello matematico del “Resto Quadratico†o “di Schroeder†, così come alcune applicazioni di tale modello matematico, sono dettagliatamente descritti nel trattato dal titolo “Diffuse sound reflection by maximum lenght sequence†scritto da M.R. Schroeder e pubblicato dal "Journal of Acoustic Society of America", 57 (pagine 149-150) nel 1975, e nel libro dal titolo "Concert hall Acoustics†scritto da Y. Ando e pubblicato dalla Springer, Berlin-New York nel 1985. I contenuti delle due pubblicazioni sopra menzionate si intendono incorporati nella presente domanda di brevetto per maggior completezza.

Per quanto riguarda invece l’assemblaggio del pannello acustico 1, il o i riquadri riverberanti 9 che formano la lastra riverberante 6 si prestano ad essere realizzati direttamente in loco, colando il cemento direttamente all’interno delle vasche o casseri di contenimento 10, ove previsto previo posizionamento delle armature di irrigidimento all’interno delle vasche o casseri di contenimento 10.

Il fondo delle varie vasche o casseri di contenimento 10 Ã ̈ ovviamente sagomato in modo tale da ricalcare almeno una parte della superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6a. In altre parole, la sagoma del fondo della vasca o cassero di contenimento 10 consta di uno dei profili elementari di diffusione sopra descritti, che si ripete ciclicamente lungo sostanzialmente tutto il fondo della vasca o cassero di contenimento 10.

Dopo che il cemento si à ̈ completamente indurito all’interno della vasca o cassero di contenimento 10, formando l’anima o nucleo riempitivo 11, la costruzione del pannello acustico 1 prevede di fissare, se necessario, i riquadri riverberanti 9 di costa uno all’altro in modo tale da comporre la lastra riverberante 6; e poi di posizionare la falda 7 di materiale fonoassorbente sulla lastra riverberante 6 risultante, a copertura della relativa superficie con profilo a gradini 6a.

La costruzione del pannello acustico 1 si conclude poi con il posizionamento del semiguscio protettivo 8 sul corpo della lastra riverberante 6, al disopra della falda 7 di materiale fonoassorbente, e con il successivo ancoraggio del semiguscio protettivo 8 sul corpo della lastra riverberante 6, in modo tale da bloccare e schiacciare la falda 7 di materiale fonoassorbente stabilmente in battuta sulla superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6.

Eventualmente, la costruzione del pannello acustico 1 può anche contemplare la rimozione della vasca o cassero di contenimento 10 dal riquadro riverberante 9 prima di comporre la lastra riverberante 6, o prima di posizionare la falda 7 di materiale fonoassorbente a copertura della superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6.

In questo caso, la lastra riverberante 6 sarà formata da uno o più nuclei riempitivi 11 in cemento, fissati di costa uno all’altro.

I vantaggi derivanti dalla particolare struttura del pannello acustico 1 sono notevoli.

Prove sperimentali hanno evidenziato che l’utilizzo combinato di una lastra riverberante 6 dotata di una superficie con profilo a gradini 6a realizzata secondo il modello matematico del “Resto Quadratico†o “di Schroeder†, e di una falda 7 di materiale fonoassorbente posta a copertura della superficie con profilo a gradini 6a, permette di realizzare dei pannelli acustici 1 che hanno una capacità schermante sensibilmente superiore a quella dei pannelli acustici per barriere antirumore attualmente in uso.

Inoltre, sagomando in modo appropriato la superficie con profilo a gradini 6a della lastra riverberante 6 Ã ̈ possibile ottimizzare le prestazioni del pannello acustico 1 e della barriera antirumore 2 in funzione dello spettro in frequenza delle onde sonore emesse dalla sorgente sonora inquinante che si vuole schermare.

È evidente infine che la costruzione dei riquadri riverberanti 9 in loco riduce sensibilmente i costi di posa in opera della barriera antirumore 2.

Risulta infine chiaro che al pannello acustico 1 ed alla barriera antirumore 2 possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Claims (16)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Pannello acustico (1) caratterizzato dal fatto di comprendere: una lastra riverberante (6) che presenta, su una delle due facce, una superficie con profilo a gradini (6a) che à ̈ dimensionata in modo tale da riflettere in maniera “diffusa†almeno una onda sonora incidente con frequenza di riferimento prestabilita; ed una falda di materiale fonoassorbente (7) che à ̈ accoppiata alla lastra riverberante (6) in modo tale da coprire la superficie con profilo a gradini (6a) ed essere attraversata dall’onda sonora riflessa in maniera “diffusa†da detta superficie con profilo a gradini (6a).
2. 2. Pannello acustico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sagoma della superficie con profilo a gradini (6a) della lastra riverberante (6) à ̈ determinata sulla base del modello matematico del “Resto Quadratico†.
3. 3. Pannello acustico secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la lastra riverberante (6) ha una densità nominale superiore a 200 Kg/m<3>.
4. 4. Pannello acustico secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che la falda di materiale fonoassorbente (7) ha una densità nominale compresa tra 5 e 150 Kg/m<3>.
5. 5. Pannello acustico secondo una qualsiasi delle riven dicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere anche un semiguscio protettivo (8) esterno che à ̈ calzato sul corpo della lastra riverberante (6), al disopra della falda di materiale fonoassorbente (7), in modo tale da formare una intercapedine che accoglie e mantiene detta falda di materiale fonoassorbente (7) in battuta sulla superficie con profilo a gradini (6a) di detta lastra riverberante (6).
6. 6. Pannello acustico secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la porzione del semiguscio protettivo (8) che à ̈ affacciata/allineata alla superficie con profilo a gradini (6a) della lastra riverberante (6), à ̈ traforata.
7. 7. Pannello acustico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sagoma di detta superficie con profilo a gradini (6a) à ̈ determinata sulla base del modello matematico del “Resto Quadratico†, in modo tale da riflettere in maniera “diffusa†almeno due onde sonore incidenti con frequenza di riferimento diversa una dall’altra.
8. 8. Pannello acustico secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la frequenza di riferimento della prima e/o seconda onda sonora incidente à ̈ uguale a 500 Hz, a 1000 Hz, a 2000 Hz, o a 4000 Hz.
9. 9. Pannello acustico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sagoma della superficie con profilo a gradini (6a) comprende un profilo elementare di diffusione che si ripete ciclicamente lungo la faccia della lastra riverberante (6).
10. 10. Pannello acustico secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto profilo elementare di diffusione comprende 6 o 12 gradini.
11. 11. Pannello acustico secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che il semiguscio protettivo (8) Ã ̈ realizzato in materiale metallico.
12. 12. Pannello acustico secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la lastra riverberante (6) Ã ̈ realizzata in cemento.
13. 13. Pannello acustico secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, caratterizzato dal fatto che la lastra riverberante (6) à ̈ composta da uno o più riquadri riverberanti (9), che sono fissati di costa uno all’altro in modo tale da formare un corpo piano (6) sostanzialmente rigido; la faccia anteriore di detti riquadri riverberanti (9) essendo sagomata a gradini in modo tale da formare/ comporre, su una stessa faccia di detto corpo piano (6), la superficie con profilo a gradini (6a) di detta lastra riverberante (6).
14. 14. Pannello acustico secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detto riquadro riverberante (9) comprende una vasca o cassero di contenimento (10), che ha il fondo sagomato in modo tale da ricalcare almeno una parte della superficie con profilo a gradini (6a) della lastra riverberante (6), e da un nucleo riempitivo (11) in cemento che riempie completamente la vasca o cassero di contenimento (10).
15. 15. Pannello acustico secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la vasca o cassero di contenimento (10) Ã ̈ realizzata in materiale plastico, metallico o composito.
16. 16. Barriera antirumore (2) comprendente una intelaiatura di supporto (3) ed una successione di pannelli acustici (1) che sono disposti uno di fianco all’altro, su detta intelaiatura di supporto (3), in modo tale da formare una parete schermante; la barriera antirumore (2) essendo caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti pannelli acustici (1) à ̈ realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15.