Acustica, fuoco e statica

Un profilo per domarli tutti 

L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) definisce la salute non solo come l'assenza di malattia, ma come uno stato di completo benessere fisico, mentale e sociale. Il legno strutturale, oltre ad essere ecologico, influisce positivamente sul benessere negli ambienti abitativi e lavorativi. Tuttavia, presenta sfide in termini di prestazioni acustiche. 

Per affrontare tali problematiche, vengono impiegate tecniche come la desolidarizzazione, mirate a interrompere la trasmissione delle vibrazioni attraverso le strutture. Strati di prodotti resilienti vengono usati per isolare gli elementi rigidi, impedendo la diffusione di vibrazioni e rumori associati. Tuttavia, ciò impatta sia sulla resistenza al fuoco che sulla statica. Per una corretta progettazione è importante sapere in che misura. 

Suono 

L'acustica architettonica, una branca dell'acustica, si concentra sulla comprensione e la manipolazione dei suoni negli spazi architettonici. In questo campo, il suono si può suddividere in due tipologie principali in base alla modalità di trasmissione: rumore aereo (suono che viaggia attraverso l'aria) e rumore strutturale (vibrazioni che si propagano attraverso gli elementi dell’edificio, anche tra spazi non contigui, incluse le vibrazioni generate dal calpestio). 

Nelle costruzioni in legno, l'isolamento acustico è particolarmente complesso, per questo Rothoblaas ha investito molto in ricerca e sviluppo. I prodotti del catalogo SOLUZIONI PER L’ACUSTICA sono stati sottoposti a centinaia di test e studi in collaborazione con enti autorevoli (Politecnico di Zurigo, Istituto di Ingegneria Strutturale & Swiss Timber Solutions AG, Università di Bologna, Graz e Innsbruck). Il risultato è una selezione di prodotti che garantiscono performance acustiche diverse a seconda del contesto e che sono stati testati anche relativamente alla resistenza al fuoco e all'umidità. Misurazioni di laboratorio, prove statiche, test di durabilità, controlli dell'umidità e studi sul comportamento al fuoco forniscono ai progettisti dati coerenti che corrispondono alle reali condizioni di cantiere. Il materiale è disponibile all’interno del catalogo, dei manuali tecnici e del software di progettazione MyProject, che calcola automaticamente la frequenza naturale, la trasmissibilità del suono e lo smorzamento. 

 

Tra tutti i prodotti disponibili, XYLOFON rappresenta la novità di gamma dei profili resilienti. Certificato secondo ETA, è adatto all’isolamento acustico di strutture con carichi medio-alti e di edifici multipiano. 

Il profilo disaccoppia i percorsi di trasmissione laterali e riduce la trasmissione del suono da impatto e strutturale fino a 15 dB. È stato testato nell’ambito del FLANKSOUND PROJECT secondo la norma ISO 10848 dall'Università di Bologna e certificato di conseguenza. 

Fuoco 

XYLOFON, come profilo acustico ad alte prestazioni, può affrontare la sfida del rumore laterale, ma come si comporta nella protezione antincendio? Per migliorare le raccomandazioni di progettazione antincendio per i profili XYLOFON, abbiamo testato il fenomeno del cosiddetto “effetto ombra”, che può essere osservato quando il profilo XYLOFON è leggermente arretrato rispetto alla superficie del legno. 

Per confrontare le prestazioni delle giunzioni XYLOFON con quelle di giunzioni con sigillante ignifugo, abbiamo testato tre diverse configurazioni, con il solo profilo XYLOFON, con un primo sigillante ignifugo e poi con un secondo sigillante ignifugo a riempimento dello spazio vuoto. 

Cinque termocoppie (PT1-5) sono state inserite per registrare le variazioni di temperatura a varie profondità del campione durante la fase di prova al fuoco. Le variazioni di temperatura sono state tracciate sul seguente grafico temperatura/tempo. 

Il test è stato interrotto dopo 60 minuti. Per tutte le configurazioni testate, la temperatura della superficie non esposta al fuoco è rimasta approssimativamente a temperatura ambiente, senza mostrare alcun cambiamento di colore. 

Risultati 

Come previsto, l'apertura che conteneva solo 100 mm di XYLOFON ha mostrato la maggiore perdita di spessore a causa della carbonizzazione dello stesso. Tutte e tre le giunzioni hanno mostrato curve di sviluppo della temperatura simili. 

Si può dunque affermare che la soluzione con 100 mm di XYLOFON può raggiungere EI 60 senza necessità di protezione ignifuga aggiuntiva. 

Statica 

Profili resilienti come XYLOFON possono essere inseriti anche all’interno delle connessioni strutturali per mitigare il ponte acustico, ma l’influenza del profilo resiliente sulla rigidezza e resistenza della connessione non va trascurata. 

È importante avere profili resilienti sottili, poco comprimibili e connettori certificati con alte resistenze anche in presenza del profilo resiliente interposto. I profili resilienti sviluppati da Rothoblaas per la riduzione della trasmissione laterale sono stati ottimizzati per garantire ottime prestazioni acustiche, dichiarate nella valutazione tecnica europea (ETA-23/0061 e ETA-23/0193). 

I risultati della seguente sperimentazione forniscono i dati necessari per una corretta progettazione acustica in presenza di connessioni strutturali. 

Il solaio (1) è in X-LAM 5 strati da 160 mm e viene disaccoppiato con XYLOFON dalle pareti (2) realizzate con pannelli in X-LAM 5 strati da 100 mm. Il solaio è stato fissato con viti HBS 6 x 240 mm a una distanza di 300 mm e 10 angolari TITAN + XYLOFON PLATE (3) TTN240 con viti LBS 5 x 70 (72 viti per ciascun angolare). 

Il solaio (1) è in X-LAM 5 strati da 100 mm e viene disaccoppiato con XYLOFON dalle pareti (2) realizzate con pannelli in X-LAM 5 strati da 100 mm. Il solaio è stato fissato con 6 viti a filetto parziale HBS Ø8 x 240 mm, passo 440 mm e (2) angolari NINO (3) con profilo resiliente XYLOFON PLATE con viti 5 x 50 (31 viti per ciascun angolare). 

Nei laboratori del CNR/IBE di San Michele All'Adige e dell'Università di Bologna sono stati condotti test in accordo a EN 26891. I provini, assemblati con angolari TITAN e NINO con profilo resiliente XYLOFON 35 (spessore 6 mm), sono stati portati a rottura per investigare il carico a 15 mm, il carico massimo e i relativi spostamenti. Le campagne sperimentali hanno permesso di ricavare le curve forza-spostamento con e senza profilo resiliente interposto. 

Certificazioni

Le certificazioni ETA-11/0496 (TITAN), ETA-22/0089 (NINO) e ETA-23/0813 (WHT) dichiarano i valori di resistenza degli angolari con o senza profilo resiliente interposto. Le resistenze certificate hanno valori eccezionali anche in presenza di profilo resiliente, con un’influenza sulla resistenza contenuta in pochi punti percentuali. Questo è reso possibile dal ridotto spessore del profilo resiliente XYLOFON (6 mm) e dalle caratteristiche intrinseche della speciale mescola poliuretanica. 

I test mostrano come il profilo resiliente comporti sia una diminuzione della rigidezza che della resistenza. Questo effetto deve essere opportunamente considerato dal progettista strutturale. 

In tabella sono riportate le resistenze certificate da ETA per le configurazioni di fissaggio maggiormente significative. 

In sintesi 

Un approccio olistico alla progettazione permette di trovare soluzioni integrate alle sfide legate all'acustica, al fuoco e alla statica nelle costruzioni in legno. Prodotti testati e certificati insieme come XYLOFON, NINO, TITAN, WHT, HBS, LBS garantiscono performance affidabili e offrono un approccio completo per garantire la sicurezza e il comfort negli ambienti abitativi e lavorativi.