Idraulici del Suono: Definizione e Funzionamento

La progettazione acustica, ovvero l’insieme delle soluzioni tecniche finalizzate a garantire un efficace isolamento degli ambienti, è obbligatoria per il rilascio del permesso di costruire e del certificato di agibilità.

La Formazione del Tecnico Competente in Acustica (TCA)

La formazione di un Tecnico Competente in Acustica (TCA) parte dal conseguimento di un diploma scolastico in materie tecnico-scientifiche e/o di una laurea in campo ingegneristico o scientifico, titoli necessari per accedere al corso di formazione specifico in progettazione acustica e partecipare alla prova finale di qualificazione professionale. I corsi abilitanti sono regolamentati dal D.Lgs.

Meccanismi di Propagazione del Suono negli Edifici

Per comprendere come migliorare l'isolamento acustico, è necessario comprendere i meccanismi attraverso cui il suono si propaga all'interno degli edifici.

Trasmissione Diretta

La trasmissione diretta è il fenomeno attraverso il quale le onde sonore si propagano attraverso una struttura o un elemento edilizio, come un muro, un pavimento o un soffitto. In questo caso, il suono viaggia direttamente da una sorgente sonora, attraversando l'elemento divisorio e raggiungendo l'ambiente adiacente.

Per contrastare la trasmissione diretta, si ricorre a soluzioni di isolamento acustico come:

aumento della massa: muri e pavimenti più spessi e pesanti sono in grado di ridurre la trasmissione del suono, poiché le onde sonore trovano maggiore resistenza.
interposizione di materiali fonoassorbenti: materiali come lana minerale, rivestimenti con contropareti in cartongesso o cartongesso accoppiato con isolante, possono ridurre significativamente il passaggio delle onde sonore.
doppia parete: la costruzione di doppie pareti con intercapedine d'aria isolate con materiale fonoisolante, permette di migliorare l'isolamento acustico, riducendo l'impatto della trasmissione diretta.

L'efficacia di queste soluzioni è valutata tramite il valore di R'w, che indica il potere fonoisolante di una partizione in opera.

Trasmissione per Via Laterale

La trasmissione per via laterale avviene quando il suono non si propaga direttamente attraverso la partizione che separa due ambienti, ma trova percorsi indiretti attraverso le strutture adiacenti. Un esempio tipico è il caso in cui il suono si trasmette attraverso le pareti laterali o i pavimenti contigui.

Questo tipo di trasmissione può essere particolarmente insidioso, in quanto spesso sottovalutato nella fase di progettazione. Le misure classiche di isolamento acustico come quelle utilizzate per la trasmissione diretta, infatti, possono risultare insufficienti se non si considerano anche i percorsi sonori secondari.

Per migliorare l'isolamento e la riduzione della trasmissione per via laterale, sono necessari:

il decoupling strutturale: l'uso di giunti elastici o materiali disaccoppianti tra le strutture adiacenti può ridurre la trasmissione del suono attraverso le connessioni rigide.
l’isolamento dei giunti: sigillare con materiali elastici i punti di contatto tra diverse strutture (es.

I Ponti Acustici

I ponti acustici rappresentano una criticità specifica nell'isolamento acustico.

Cenni Storici sull'Acustica Architettonica

Nel De architectura, l’unico trattato di architettura pervenutoci dall’antichità, Vitruvio parla in più occasioni delle qualità acustiche degli spazi. Sebbene, come vedremo, almeno alla metà del XVIII secolo l’acustica non esista ancora né come scienza né come definizione (e anche l’uso del termine in questo articolo è tecnicamente anacronistico), il problema della relazione fra spazi e suoni era ben chiaro nella mente del trattatista, ma era un tema attinente all’ambito degli studi musicali.

Fra le conoscenze necessarie all’architetto che Vitruvio elenca nel libro I, quella della musica è raccomandata in quanto si applica a vari ambiti, dall’uso corretto delle proporzioni armoniche alla messa a punto delle macchine da guerra, fino all’intonazione dei vasi acustici nei teatri. Anche se nel testo del trattato latino non è possibile identificare un capitolo dedicato specificamente all’‘acustica’, quando sono richiamati i principi relativi alla trasmissione, propagazione e riflessione dei suoni (e rumori) nello spazio, essi sono identificati e applicati a fini squisitamente architettonici: si trovano soprattutto nel libro V dedicato agli edifici pubblici e in particolare ai teatri.

Il trattato vitruviano fornisce informazioni sulla propagazione del suono nello spazio in forma sferica. Come abbiamo detto, non tutte le cose che vengono colpite emettono suono; ad es. la lana se viene battuta non produce alcun suono, come invece il bronzo e in generale tutte le cose che sono lisce e compatte. L’eco si produce quando una massa d’aria viene fatta rimbalzare da altra aria che fa massa perché è all'interno di una cavità che la limita e ne impedisce la dispersione, come fosse una palla. A quanto pare l’eco si produce sempre, ma non sempre è udibile.

Quello che accade al suono pare essere analogo a ciò che accade alla luce: la luce è sempre riflessa (altrimenti la luce non sarebbe diffusa ovunque, ma al di fuori di ciò che è illuminato dal sole ci sarebbe ombra); ma la luce non si riflette allo stesso modo in cui viene riflessa dall’acqua, dal bronzo e da altre superfici lisce; cosicché non sempre produce l’ombra, che è il segno che definisce la luce.

Invece, l’attenzione di Vitruvio non si limita alla speculazione teorica sulla generazione dei suoni, ma si concentra sulle applicazioni architettoniche di questi effetti. Parlando dei tribunali, per esempio, nel De architectura si cita esplicitamente la necessità di inserire a metà altezza delle pareti delle cornici, con lo scopo preciso di evitare che le voci delle persone che discutono si disperdano in alto, rendendo difficoltosa la comprensione fra i presenti. Stessa funzione avranno anche i portici da realizzare in cima alle gradinate dei teatri (summa in cavea), che saranno indispensabili non solo per trattenere la musica presso gli spettatori, ma anche per rinforzarla come una cassa di risonanza.

Secondo Vitruvio la stessa forma semicircolare della cavea è la migliore per accogliere il suono nella sua espansione sferica. La forma della propagazione del suono nello spazio, che viene introdotta con l’immagine delle onde create sulla superficie dell’acqua ferma di uno stagno da un sasso che vi viene gettato, ha anch’essa una tradizione molto più antica.

Secondo i Placita philosophorum pseudo-plutarchei (una silloge che ebbe ampia diffusione nel Cinquecento, a partire dalla traduzione latina di Guillaume Budé del 1506), la metafora sarebbe stata coniata già nell’ambito della filosofia stoica, tra il III e il I secolo avanti Cristo. Vitruvio corregge la metafora precisando che “vox et in latitudine progreditur et in altitudinem gradatim scandit”, ovvero la sua espansione avviene nelle tre dimensioni come in una sfera.

Le stesse gradinate devono essere realizzate in modo che sia possibile tracciare una retta tangente a tutti gli spigoli, proprio per evitare che interrompano l’ascesa del suono verso l’alto e verso la porticus in summa cavea che raccoglie e rimanda verso gli spettatori quanto è arrivato dalla scena.

Secondo l’architetto romano è possibile dividere in quattro categorie gli spazi, proprio a seconda del modo in cui influenzano i suoni: luoghi “dissonanti”, dove il suono riverberato dalle superfici vicine impedisce la comprensione; “circumsonanti”, dove la voce gira intorno fino a disperdersi prima di arrivare alle orecchie troncata; “risonanti”, cioè con eco che rimanda le ultime sillabe; e infine “consonanti”, nei quali il suono viene amplificato e giunge distintamente alle orecchie degli ascoltatori. Questi ultimi sono a suo avviso quelli da ricercare per la realizzazione degli spazi teatrali, dato che per loro natura sono in grado di amplificare i suoni e migliorare l'ascolto.

I Vasi Echei

Un elemento caratteristico citato da Vitruvio per migliorare l’acustica dei teatri è costituito dall’uso dei ‘vasi echei’. L’amplificazione del suono nei teatri prevede l’uso dei vasi risuonatori, ἠχεῖα o echeia, gli speciali vasi in bronzo intonati, come potrebbero essere le campanelle in un carillon, in modo da risuonare e amplificare ciascuno una specifica frequenza armonica, alloggiati tra le gradinate in apposite nicchie.

I vasi risuonatori erano, già al tempo di Vitruvio, oggetti pressoché leggendari: nel trattato sono ricordati quelli portati da Lucio Mummio dopo la distruzione del teatro di Corinto, e si dà ragione della loro assenza all’interno dei teatri contemporanei per l’abbondanza dell’uso di legno impiegato nella tecnica costruttiva romana.

L’uso di vasi in bronzo o terracotta per migliorare l’acustica non è un espediente tecnico circoscritto ai teatri greci. In epoca medievale esistono numerosi casi di chiese dove sono stati ritrovati vasi fittili inseriti nelle pareti, in particolare nelle volte del coro, posti con l’imboccatura aperta verso lo spazio interno, evidentemente per migliorare l’acustica dell’edificio.

La loro introduzione, forse direttamente influenzata dal testo vitruviano, viene confermata da alcuni testi come, nel 1432, la famosa Chronique des Célestins de Metz. Secondo la cronaca, Ode le Roy “fit et ordonnoit de mettre les pots au cuer, portant qu’il avait vu altepart en aucune église et pensant qu’il y fesoit milleur chanter et que il ly resonneroit plus fort”.

La questione dei vasi risuonatori venne accolta con reazioni diverse dai teorici dell’architettura che si confrontarono con il testo vitruviano. Ma nel muro della loggia di dentro che è sotto le colonne, il quale chiamano sponda si apriranno certi vani, corrispondenti a punto a vani delle entrate di sotto nel Teatro, con i lor piombi, & in cosi fatti luoghi si faranno zane uguali & accommodate l’una a l’altra, nelle quali piacendoti collocherai volti con la boccha allo ingiù vasi di rame, accioche riverberando in essi le voci diventino piu sonore.

Io non starò qui ad andar dietro a quelle cose di Vitruvio, le quali son cose che si cavano dalle divisioni, & da componimenti de Musici, secondo le regole de quali, ei voleva che ne Theatri si collocassino i prefati vasi a proportione che corrispondessino alle voci piu gravi, alle mezane, & alle piu acute; cose forse certo facili a dirle, ma in che modo si potesse fare una cosa simile lo sà chi ne hà fatta esperienza. Ma non mi dispiacerà gia, si come ancor’ pare ad Aristotile il credere che i vasi voti di che sorte tu ti voglia, & i pozi ancora giovano a risonarvi dentro le voci.

Leonardo da Vinci e gli Studi sull'Acustica

Tornando ai principi della propagazione e riflessione del suono nello spazio, le prime raffigurazioni grafiche dell'espansione sferica del suono e della riflessione sulle superfici sono in disegni di mano di Leonardo da Vinci. L’ipotesi prevalente è che si tratti di schizzi relativi a un trattato sulla musica mai completato, databili tra gli anni '80 e '90 del Quattrocento.

Fra gli schizzi, spiccano quelli per la realizzazione di spazi per l’ascolto, come nel codice B di Parigi che raffigura i “teatri per uldire messa”, una curiosa commistione tra una chiesa a croce greca e tre gradinate semicircolari; e i “teatri da predicare”, o, infine il “locho dove si predicha”. Altri esempi sono quelli nel Codice Atlantico, dove Leonardo studia la “voce dell’echo” e richiama il parallelo fra la riflessione del suono e quella della luce introdotta da Aristotele, ampliandolo con il confronto con la diffusione degli odori e del magnetismo.

Ma ancora più interessante è lo schizzo raffigurante un suonatore di corno. Come si debe fare la voce d’eco, che per ogni cosa, che tu dirai, ti sarà molte voci risposto. Braccia 150 da l’uno all’altro muro: la voce ch’esce del corno si forma ne la contrapposta parete, e di lì, risalta alla seconda, e dalla seconda alla prima, come una bal[l]a, che balza fra due muri, che diminuisce i balzi, e così diminuissce la voce.

I riferimenti all’armonia musicale evocati per i “vasi echei” si arricchiscono nel Cinquecento di una valenza ulteriore: si ritiene infatti che possano essere usati anche per il proporzionamento degli edifici. Né giudico ispediente, che la sii di quella medema larghezza, ch’è il corpo, il qual non degge passar (siccome habbiamo detto) il 27; ma che la sii di 6 passa, come un capo aggionto sopra il corpo proportionato con la larghezza della Chiesa di una sesqualtera, che rende il diapente una delle celebrate harmonie.

Et perché communemente gli Architetti luodano la simetria della Capella col corpo, in rispetto alla larghezza, è una proportione quadrupla che fa un bisdiapason, harmonia consonantissinia. Dalla quale simetria non si partirà il choro: il qual sarà in lunghezza di altri 9 passa, et arriverà. alla proportione quinclupa io rispetto alla larghezza, che ne fa la bellissima harmonia di bisdiapason et diapente. La larghezza veramente delle Capelle sarà di 3 passa, in proportione tripla col corpo della Chiesa, et rende un diapason et diapente, et colla larghezza della Capella grande sarà dupla, che da il diapason.

Ne mancherà di proportione con le altre Capelle, che saranno appresso la Capella grande con li suoi scontri. che soranno di 4 passa. In proportione sesquiterza. che rende il diatessaron. proportione celebrata. Per muodo che tutte le misure del piano, si in lunghezza, come in larghezza saranno consonantissime; et per forza daranno diletto a chi le veggiara, salvo se li loro occhi non fosseno oblichi, et disproportionati. Il volto luodo che si facci in tutte le Capelle et nel choro: imperocché il dir, o cantar dell'ufficio. meglio rimbomba nel volto che nella travadura. Ma nel corpo della Chiesa, ove si ha a predicare (conciosiiché le prediche non riescino, né s’intendino nelli volti) luodo la contignatione. Ben lo vorrei in quadri sfondrati al più che si può, con le suo misure et proportioni pero [...]. Et questi sfondri li luodo, fra le altre ragioni.

Andrea Palladio e Vincenzo Scamozzi

L’utilizzo di proporzioni armoniche nella progettazione degli edifici fece scuola in modo particolare nell’architetto chiamato a completare la facciata di San Francesco della Vigna, Andrea Palladio. Purtroppo Andrea Palladio non pubblicò mai la parte del suo trattato relativa ai teatri che aveva promesso nell’introduzione: ancora nel 1743 Francesco Muttoni scriveva nel libro IV dell’Architettura di Andrea Palladio che “la raccolta delli teatri [...] è arrivata fortunatamente fra le mie mani, sarà la materia del tomo undicesimo”. Non abbiamo quindi sufficienti notizie relative alle sue conoscenze di acustica.

Sicuramente egli aveva compiuto studi approfonditi sul Teatro Berga di Vicenza, che menziona in più passaggi nei Quattro libri, ma che compare anche nel commento al testo vitruviano scritto da Daniele Barbaro. Allo stesso Barbaro dobbiamo uno dei commenti più accurati sull’applicazione armonica dei vasi risuonatori, grazie anche alle approfondite conoscenze musicali del commentatore veneziano. Quelli vasi adunque non solo facevano la voce più chiara, ma rendevano anche consonanza, & melodia.

Tornando a Palladio, le sue capacità di creare spazi dalle grandi qualità acustiche sono confermate dal Teatro Olimpico di Vicenza, ma anche dall’acustica delle sue chiese veneziane. Possediamo invece molte più informazioni sul pensiero teorico dell’architetto chiamato a completare lo stesso Teatro Olimpico, Vincenzo Scamozzi. L’architetto vicentino, che intende “trattare dell’Architettura scientia”, inizia il suo trattato L’idea dell’architettura universale elencando, al pari di Vitruvio, le varie scienze, in modo da far capire al lettore che tipo di scienza sia l’architettura. Le altre scienze, dunque, e la musica in particolare, non vengono convocate soltanto come conoscenze tecniche necessarie all’architetto.

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