Acústica arquitetônica Materiais acústicos Materiais isolantes Materiais refletores Materiais absorventes Materiais difusores

1. Acústica arquitetônica

A conexão entre Acústica e Arquitetura se dá na pluralidade do melhor aproveitamento do espaço quando se busca a qualidade em sua ocupação. A relação entre ambas se dá através da estética proporcionada pela "sofisticação" da geometria encontrada, cores, dimensões e funcionalidade associado ao conforto e o prazer na vivência de sua ocupação.

Não basta somente a beleza, é preciso buscar a humanização plena da ocupação. A possibilidade de silêncio faz com que tudo se organize. A definição acústica de cada unidade de ambiente interno, no que diz ou pretenda se estabelecer, torna-se a percepção auditiva de tudo que se venha gerar ou reproduzir particularizado e cada ambiente possuirá sua dimensão privativa, individualizada de acordo com as características de quem vier vivenciá-lo em sua plena ocupação. As áreas destinadas ao descanso com seu índice de conforto acústico próprio, recomendado para aquela atividade. As áreas destinadas a serviço, circulação, leitura, trabalho etc, respectivamente também com seus índices de conforto recomendado. Tornando-se assim o espaço lapidado, definido, próprio para cada atividade e personalidade de quem o ocupará.

Esta integração contudo também revela os limites da capacidade do empreendimento/empreendedor quando se tratar de um projeto coletivo e, também os limites da extensão do conceito de ocupação humana em ambientes fechados de seu arquiteto. Hoje há de se buscar mais do que pura funcionalidade e estética mas, resultados saudáveis na qualidade na ocupação. Sentir-se seguro de que a ocupação será plena. O que adianta termos torneiras banhadas a ouro se não se consegue conviver com os ruídos espúrios? Ruídos advindos do tráfego viário, das atividades ruidosas do vizinho do andar superior, do inferior e como se não bastasse da vizinhança externa?

Acústica Arquitetônica é a arte e a ciência de promover tratamentos adequados das edificações a título de se obter isolamentos convenientes e proporcionar boas condições de audibilidade.

Estas questões se baseiam no conhecimento dos princípios universais de comportamento dos materiais utilizados, os quais, sob nenhum pretexto, podem ser definidos exclusivamente em função dos aspectos plásticos.

A garantia de níveis de ruído compatível com as atividades humanas, tem sido a principal componente do conforto acústico em ambientes. No entanto, a acústica arquitetônica vem se desenvolvendo no sentido de propiciar algo mais aos usuários de ambientes diversos – a qualidade sonora. Entende-se por qualidade sonora, um conjunto de atributos acústicos subjetivos que venham de encontro às expectativas da experiência acústica do ouvinte. Conscientemente ou não, a expectativa do usuário de uma sala de conferências, é que esta propicie condições acústicas para uma adequada inteligibilidade da fala. Isto irá requerer baixos níveis de ruído com certeza, porém algo mais é necessário para a adequada comunicação oral neste ambiente. A sala deve ser imune a ecos, pois sabemos pela própria experiência, que a inteligibilidade da fala é deteriorada por ecos, pois a mensagem atrasada repetida pelo eco, se sobrepõe à mensagem mais recente, sendo o resultado o mascaramento desta última informação. Ecos são situações extremas de um comportamento mais comum observado em muitas salas – a reverberação. A reverberação pode ser entendida como uma série contínua no tempo de ecos discretos. No entanto, o seu efeito pode ser tão prejudicial à inteligibilidade da fala quanto ecos. Assim, para

umaboa qualidade sonora da sala de conferências é necessário garantir a ausência de ecos, e como a reverberação não pode ser eliminada totalmente (e a rigor nem deve ser), será necessário controlá-la adequadamente. Para cada finalidade da sala, há atributos acústicos subjetivos que devem ser atendidos. Diferentemente da sala de conferências, onde a reverberação dever ser reduzida, numa sala destinada à música, certa reverberação é necessária, no sentido de garantir a experiência acústica que o ouvinte espera ao escutar música. Neste caso, considera-se que a superposição no tempo de sons que a reverberação propicia, é avaliada favoravelmente pelo ouvinte na apreciação de música. Para cada tipo de ambiente de audição crítica existem atributos acústicos subjetivos característicos. Estes atributos não se encontram ainda totalmente definidos para a maioria das salas de audição crítica, sendo muitos dos existentes, alvo de considerável debate e controvérsia, e por este motivo objeto de pesquisa e desenvolvimento. Os atributos de uma sala de conferências são diferentes daqueles de uma sala destinada à música, e pelo que vimos, até conflitantes, no que tange à reverberação. Tais atributos envolvem muitas vezes várias dimensões subjetivas. Na sala destinada à música, um atributo subjetivo relevante é sentir-se “envolvido” pela música – uma outra dimensão subjetiva. A pergunta que se faz é: como que o projeto arquitetônico de uma sala destinada à música poderá auxiliar no atendimento desta dimensão subjetiva? Antes de responder a esta pergunta, é necessário primeiro encontrar-se formas de quantificação desta dimensão subjetiva. Para tanto é necessário dispor-se de um índice que quantifique objetivamente esta impressão subjetiva. Neste sentido, existem alguns índices mensuráveis que se correlacionam com algumas das dimensões subjetivas, porém, trata-se de uma área que necessita ainda de pesquisa e desenvolvimento para alguns tipos de sala de audição crítica.

Som em espaço fechado

Um ambiente fechado é entendido como um ambiente em que temos o controle de suas condições físicas como temperatura, umidade, ventilação, tempo de reverberação entre outros. Em alguns até privacidade, segurança etc. Uma sala, um quarto, uma cozinha, um banheiro (toalete), uma sala de concerto, um escritório entre tantos podem ser considerados um ambiente fechado. Pois bem, todos os estudos para que possamos compreender as características de algumas propriedades acústicas de uma sala se deram de forma empírica. Buscou-se um parâmetro de referência para estabelecer relações físicas, materiais e geométricas com todas as particularidades de cada item que compõem o espaço arquitetônico.

Desta forma, a referência mais usual e já consolidada adveio de uma relação empírica através de características de reverberação no espaço fechado, seu volume e materiais absorvedores e/ou reflexivos presentes. Estabeleceu-se conceitualmente como parâmetro o tempo de reverberação como o tempo necessário para a pressão sonora decair 60 dB.

Fatores Acústicos no design arquitetônico

Na concepção arquitetônica de uma sala de concerto, salas de música, salas de conferências, salas de leitura, bibliotecas, casas de espetáculos, salas de aula e "home theatre", vários fatores deverão ser considerados para um bom resultado quanto ao conforto acústico em relação às propostas de projeto e execução:

A Radiação Direta: - Em qualquer ambiente fechado existirá uma projeção direta da fonte sonora assim como uma clara linha eqüidistante entre ela e os ouvintes (audiência). Psicologicamente além de ser um fator importante, também garante que existirá uma bem definida chegada da radiação sonora direta. Nos grandes espaços isto requer que as áreas destinadas aos assentos, incluindo balcões, sejam desalinhadas lateralmente em relação ao de frente e ao de costas. Freqüentemente, o palco é elevado no sentido de poder realçar as propagações sonoras de incidência angular, tanto no sentido horizontal quanto vertical sobre a área dos assentos. Também poder-se-á utilizar plataformas na forma de degraus de elevação dos assentos ao longo da distribuição na sala.

Reverberação à 500hz: - Busca-se um equilíbrio apropriado entre a radiação direta e o campo sonoro reverberante. Ambos deverão adequar-se aos limites da sala para que não se interfiram entre si.

Sobre os espaços relacionados com a música

Ambientes fechados designados prioritariamente para reproduzir música são bem mais complexos do que os destinados para a fala. É sempre difícil especificarmos o melhor tempo de reverberação, ou o tempo de reverberação ideal, o qual varia com o volume da sala, o tipo de música e o efeito desejado.

Os ambientes destinados à música poderão ser um pouco mais reverberantes do que salas de leitura, biblioteca ou salas de conferências.

O melhor tempo de reverberação está na faixa de 0,5s para salas de estar, cerca de 1,0s para uma pequena sala usada para um solista de música de câmara e, acima de 2,5s para música de órgão ou oratórios nas grandes catedrais.

Música clássica e barroca (sem órgão) geralmente requer um tempo de reverberação na faixa de 1,0s a 1,4s; entretanto orquestras musicais do século XIX têm requerido cerca de 2,0s de reverberação para produzir o melhor efeito. Estes valores são subjetivos para indivíduos com "bom" gosto e atitude cultural.

Em projetos de estúdios de gravação de música que não seja clássica [especialmente rock, pop rock, country, mpb (sem que seja bossa) e similares] ou um estúdio de radiodifusão, é aconselhável possuir um tempo de reverberação de pequeno valor, particularmente se estes estúdios são compostos por uma ampla variedade de equipamentos eletrônicos com limitador de amplitude, reverberação artificial e controle de freqüências. Para gravações de rock, especificamente, o espaço não poderá ser pequeno, pois há uma predominância da bateria que é um instrumento de percussão com emissão de baixas freqüências em alta intensidade e, para compensá-la, deve-se usar muita absorção, fazendo com que alguns elementos menores de percussão possam ser mascarados ou ofuscados. Os limites do ambiente - paredes e teto deverão possuir alta densidade para evitar vazamento para o meio exterior.

Uma sala de concerto poderá apresentar uma reverberação capaz de aumentar a energia sonora reverberante em até 15 vezes maior que a energia radiada direta. Subjetivamente, o campo sonoro poderá causar uma sensação acústica duas vezes maior que a proporcionada pelo campo direto. Este fator é que gera a sensação de potência ou grandiosidade associada com a música feita no período romântico.

Sobre os espaços relacionados com a fala

Num projeto de auditório, os efeitos sob a audiência relativo ao tempo de reverberação são um fator que não pode deixar de ser considerado. As variações como a dinâmica da ocupação no ambiente podem produzir grandes mudanças no tempo de reverberação para todas as freqüências, particularmente abaixo de 250Hz. Esta mudança é mais aparente quando a sala de conferência está vazia e seus assentos não possuem estofamento. Condutores com pouca experiência com este efeito podem causar uma reação rude devido os resultados catastróficos que resultam na performance devido a estes efeitos.

A influência da variação do tamanho de uma audiência pode ser compensada com o uso de assentos bem estofados com fundos perfurados, resultando em absorção das baixas freqüências estando ou não ocupado. Se por motivos de economia não puder sê-lo, deverá admitir que a sala só estará boa quando pelo menos 1/3 dela estiver ocupada.

Têm-se muitos recursos para adequar uma sala destinada à fala mesmo que se encontre muito deficiente. Há como introduzir painéis acústicos suspensos ou mesmo até fixos. Hoje há uma abordagem mais moderna quanto às reflexões difusas, caóticas, proporcionadas por superfícies irregulares. Utiliza-se recursos a partir de uma geometria não Euclidiana.

Acústica arquitetônica

Muito se espera dos arquitetos.Dos arquitetos muito se espera.É de se esperar muito dos arquitetos?

Em todo o mundo, dito civilizado, ou dito desenvolvido, há um consenso de que existe um orgulho em suas arquiteturas antigas - hoje consideras "patrimônio". No Brasil, o vemos em Ouro Preto, Mariana, Tiradentes, São João Del Rei, Olinda, Brasília e nos vários empreendimentos arquitetônicos singulares que existem neste país afora. Alguns se distinguem pelas deferentes épocas e conseqüentemente pelos conceitos, formas, estilos etc. Entretanto, as populações futuras considerarão as construções deste século como parte destes patrimônios. Algumas possuem a capacidade de causar impacto imediatamente após sua conclusão. Pela sua grandiosidade, ineditismo, opulência, tecnologia empregada e utilizada, conceitos revolucionários, entre outros, causam emoções que mexem com os sentimentos das pessoas ao olharem e pensarem a respeito, levantando o seu estado de espírito. Nestas obras magníficas há outras coisas que não são somente arquitetura sem dúvida. A criação humana foi combinada com a exuberância da natureza, com os processos de desenvolvimento intelectual das outras áreas e com a sua própria formação histórica. Cidades como Viena, Londres, York, Edimburgo, Paris, Moscou, Roma, Atenas, Madri, Berlin, Délhi e Lisboa nos fazem sentir o significado da criação arquitetônica no mundo. Suas escalas, suas proporções, seus detalhes, suas propostas, tornaram-se referências da dimensão do poder e da criação intelectual do homem.

Hoje, como no passado, as construções estão vinculadas com o presente, tanto para serem usadas e viver-se próximo delas como para despertar desejos, fomentar o poder, realizar e materializar os conceitos. A criação arquitetônica está se vinculando aos recursos dinâmicos da tecnologia eletrônica, micro-eletrônica e informática. Não são criadas para durar mas para serem funcionais no agora. Serem destruídas e construídas, marcando como as outras o progresso das civilizações. Nas palavras de Le Corbusier:

"A arquitetura é condicionada pelo espírito da época e, o espírito da época é formado pela intensidade da história, a idéia do presente e o discernimento do futuro."

Não se apreende o presente e o compreende de imediato hoje em dia. Perdemos esta capacidade, não há tempo de compreender o futuro através de seu discernimento. Estabeleceu-se uma dinâmica de conveniências para o futuro breve, para o consumo ininterrupto, compulsivo, irracional, que influencia totalmente no desejo dos projetos de aquisições humanas.

As construções modernas são muito criticadas pelo que as mesmas aparentam, pela impessoalidade, pela brevidade de sua duração, pela falta de humanidade, por inabilidade para funcionar satisfatoriamente, pela fragilidade de seu vínculo com as disponibilidades públicas. Elas não estabelecem mais aquele senso de "bem-feito" tanto para as pessoas de dentro como de fora de seus ambientes. São mais aparentes do que reais. São superficiais - sem profundidade estética, sem profundidade conceitual, efêmeras. Apesar da disponibilidade da informação e abundância de conhecimento não há interesse numa evolução para que se aprimore.

A física nos trouxe grande evolução científica através de sistemas ultra-sofisticados operando no espaço, na terra e no mar. Hoje há uma incrível tecnologia nos processos de informação e comunicação por satélites, nos segmentos da física nuclear, na biologia molecular e nos sistemas de defesas aéreas por mísseis, mas, para sentirmos o equilíbrio e a elegância funcional da boa arquitetura, teremos de olhar para trás.

Tem-se que compreender que a arquitetura é uma arte social, é uma arte industrial, é uma arte de bem servir a todos no sentido de que todos poderão usá-la. De que terão de usá-la. A arquitetura remete a noção de proteção, de proporcionar prazer, proporcionar segurança, de bem estar, de realização, de compensação de esforços.

A arquitetura é a materialização de vários conceitos matemáticos através das relações geométricas: linear, espacial e diferencial. É uma relação entre proporções e quantidades iluminadas. Suas revelações são contínuas, se dão em "quantuns" tonais numa espiral temporal.

Visão do presente, intuição sobre o futuro, necessidades humanas, equilíbrio requerido entre o homem e seu meio ambiente, habilidade criativa e prática fazem da arquitetura a sua natureza inata. Só assim tornar-se-á bem sucedida.

Hoje, há pouco tempo para pensar-se sobre o que nós estamos criando dentro de nossos segmentos, há pouco dinheiro disponível para as realizações. Na maioria das vezes isto castra o desenvolvimento ou a extensão de um novo conceito com profundidade. Nossos investidores têm pressa, estão ávidos por resultados financeiros imediatos. É uma dura realidade pois as cidades sentem o reflexo desta obsessão monetária da manipulação financeira. Os sistemas burocráticos interceptam todos os impulsos criativos e a arquitetura não é mais concebida, nasce morta ou com pouca intelectualidade.

GEORGE OLDHAM, vice-presidente do Royal Institute of British Architects comentou certa vez:

"Eu posso oferecer somente três limitações que conspirem novamente contra a inspiração e o encanto arquitetônico:- Primeiro, a legislação de construção é agora tão complexa que até o tamanho e número de janelas é tratado por um formulário prescrito um tanto sem considerações estéticas. Existe um histórico significativo de obras-primas atuais que não se encontram em conformidade com a regulamentação de construção de hoje.- Segundo, planejamento de procedimentos são tão extensos e prolixos que raramente um desenho original de um arquiteto escapa intocado de ambas as mãos mortas do oficialismo ou do conservadorismo das comissões(...).- Terceiro e mais importante de todas, são os custos das limitações impostas. Isto é um "truism" que você pega e que você paga, e se prova ser necessário somente considerando uma cidade do tamanho da medieval Salisbury e então se espanta nesta proporção de riqueza que sempre devotam para esta catedral. Os bons prédios do passado eram dependentes do trabalho barato (escravo) e dos patrões

educados. Hoje um trabalhador pode ganhar mais que seu gerente, os maiores "patronos" são empreendedores especulativos, os quais tem interesse somente no alto lucro para um baixo investimento, e o setor público, controlado por burocratas para os quais a principal atividade está em balançar livros."

Queixam-se de que hoje há arquitetos demais. Poucos de valor com personalidade própria e caráter ilibado, poucos bem formados e bem informados, menos ainda politizados e quase nenhum criativo e revolucionário.

Acústica e história da arquitetura

O "A" da Arquitetura no tempo

Associada à sensibilidade humana, aberta à expressão emocional e à racionalidade do homem, transformando a matéria na medida que se constrói espaços, materializando a ordem, a harmonia, a beleza, isolando ou integrando o homem, ora o protegendo, ora o expondo, a arquitetura torna-se tão dinâmica a ponto de nos anexar às suas formas e estabelecer em nossas mentes uma extensão de alguns de nossos desejos e intelecto. A arquitetura expressa então um conteúdo político-social, político-econômico e intelectual através de suas obras constituídas, edificadas, consolidadas.

Hoje a arquitetura estabelece vínculos multidisciplinares. Com a engenharia melhorou o nível técnico das construções; com as artes plásticas melhorou o seu "traço", suas formas espaciais e conseqüentemente suas imagens; com a eletrônica conheceu as possibilidades da iluminação artificial, automação e recursos de funcionalidade; com a acústica, consolidou o conforto, estendeu as percepções e as reflexões, proporcionou o silêncio tão necessário para recompor o intelecto; com as ciências térmicas, o controle da temperatura no interior dos ambientes, os tornando confortáveis, dinâmicos e aconchegantes.

Sua evolução histórica inicia-se no período neolítico, já quando não havia mais necessidade de construir só para proteger-se. Neste período houvera necessidade de construir moradias e o desejo de erigir monumentos simbólicos ou espirituais, estes últimos encontrados através dos monumentos megalíticos. A partir dos séculos IV a I a.C. com a civilização surgida entre os rios Tigre e Eufrates, houve a hierarquização dos elementos da construção. Havia naquele tempo uma ordem estabelecida pelo meio de maneira que a recriação das formas passaria pelo conceito da forma piramidal, a consolidação dessa forma é encontrada nas pirâmides dos palácios suntuosos.

Os arquitetos da mesopotâmia não mais podiam trabalhar com a pedra e a madeira, acabaram produzindo estruturas e formas artísticas com uma arte ancorada no tijolo. Introduzindo a cerâmica nas suas grandiosas obras, porém, também estabelecendo ao mesmo tempo sua fragilidade fazendo com que não resistisse à passagem do tempo.

No Egito antigo, a pedra era o símbolo da estabilidade e da duração eterna. Conotava ao mesmo tempo a idéia de força e segurança. A criação oficial do Egito tinha que ser voltada para o culto da personalidade do faraó - autoridade religiosa e política máxima numa só pessoa. A pedra serviu como suporte para construir e decorar; era forte o suficiente para coibir a atuação dos "sacrílegos" que tentavam Vilar os túmulos reais, foi também a base de gravação dos hieróglifos que acabou solidificando no tempo a vida social, espiritual e política dos egípcios.

Na Grécia, houve o rompimento desta forma de criação arquitetônica. O homem grego se estruturou em si mesmo, sem essa de uma única autoridade política e religiosa. Era mais individualista, criava sua própria essência, sua sociabilidade, sua ordem harmônica no pensamento, na criatividade e na busca da beleza.

A função do arquiteto foi "descoberta" na civilização helênica. Era protegido pelos filósofos e intelectuais com quem compartilhava o prazer pelos números e pela geometria. Criou obras para a comunidade, para um grupo social. As construções urbanas não obedeciam a um esquema simétrico e ordenado: eram obras únicas - de personalidade própria.

Durante o período helenístico, o arquiteto começou a manifestar-se como um ser "serviu", disciplinado servidor do gosto estético de políticos, como os sátrapas da Anatólia, e adquiriu funções semelhantes à do engenheiro moderno. Em Roma, essa tendência se acentuou. Roma era impotente, possuía o dito Império Romano, caracterizado por um poder político e militar sempre em expansão, Roma era imponente porque era muito dinâmica, necessitava da participação dos artistas e pessoas cultas em seus empreendimentos. A cidade se consolidou dentro de um planejamento estratégico em que suas construções eram articuladas através de vias de comunicação com seus territórios conquistados. O

arquiteto então, sem a devida formação política, mercadológica daquela época, transformou-se num simples artesão ou, quando muito, especialista numa determinada tarefa.

Contudo, o desenvolvimento da arquitetura continuou na Idade Média e no Renascimento. Houve então o desmembramento do Império Romano, o surgimento de novas composições de forças que impuseram suas idéias políticas e intelectuais transformando o conceito da arquitetura medieval. Tiveram influência os conceitos dos povos bárbaros que materializou as concepções econômicas, sociais e espirituais da época.

A Igreja desempenhou um papel determinante como dinamizadora da cultura e da arte da época. Os arquitetos das obras deste período trabalharam nas concepções dos mosteiros que se tornara o foco da cultura de então. Os mosteiros, até hoje admirados por muitos, abrigavam toda a sofisticação do conhecimento medieval. Os arquitetos eram inexpressivos, figuras anônimas, identificados só pelo nome da oficina a que pertenciam, dizem que assistiram como meros trabalhadores braçais o seu próprio trabalho arquitetônico, sem qualquer reconhecimento intelectual ou social.

A Itália, à parte dos segmentos artísticos medievais, deu início desde o final do século XIII, aos monumentos mais gloriosos da história da arquitetura. Estabeleceu a recuperação da cultura clássica grega e latina. O papel então do arquiteto adquiriu conotação intelectual e prestígio social nunca alcançados anteriormente. Iniciava-se a secularização da arte com a tradição cristã. Iniciando-se a "elitização" da arte - a grande maioria tornara-se então meros espectadores sem a menor possibilidade de alcance. Estabeleceu-se um fosso entre as possibilidades reais da vida comum e a do mundo da arte.

Uma outra corrente era o Barroco e o Neoclassicismo. A Igreja avançava como poder absorvente e demasiado centralizador. Ressurgida do Concílio de Trento tornou-se poderosa e triunfante. Consolidara-se como estrutura de poder e deu início a uma nova forma de expressão através das expressões artísticas. Roma, capital do papado, tornou-se paradigma da cidade barroca. No barroco, a aliança entre pontífices e os arquitetos, embora iniciada no renascimento, aqui atingiu seu auge.

A ordem estética barroca, teatral e musical, rompeu com a frieza das normas clássica, expandiu as liberdades sem limites. Permitiu-se estruturas curvilíneas e uma multiplicidade de elementos decorativos que provocavam tensões, fugas e desequilíbrios no ritmo da obra. Aproveitavam a iluminação natural proporcionando jogos entre claros-escuros. O urbanismo e o paisagismo eram integrados à obra final. O barroco teve o estilo rococó como sua última fase. Foi a mais ostensiva e agressiva manifestação do luxo e suntuosidade de uma monarquia fechada em si mesma. Evidentemente não conseguiria ser aceita. Já então a partir desta época tínhamos novos continentes estruturados nos idos séculos XVIII e início do século XIX. Surgiu então o neoclassicismo.

No neoclassicismo, as edificações assim como as construções tinham uma finalidade muito própria de acolher em seus interiores as instituições e os chefes de uma ordem política emergente e cheia de vitalidade, fé e confiança no futuro. Surgiu o interesse pela decoração dos interiores, pelo mobiliário, pintura mural e os elementos decorativos.

Com o advento da revolução industrial, os elementos arquitetônicos do passado foram abandonados e privilegiou-se as concepções do espaço habitável que acabou por transcender as questões artísticas ou estéticas. As cidades tornaram-se "corpos vivos" com referências e necessidades próprias. Surgiu os "arranha céus" devido o crescimento urbano evidente. Estabeleceu-se a funcionalidade, a necessidade de resolver o problema da falta de habitação e conforto do conjunto da sociedade.

A tecnologia permitiu o uso do concreto e a utilização do vidro. Deu-se credibilidade aos novos materiais que marcam a formação do novo arquiteto. Aboliu-se o elemento decorativo e valorizou-se o "fato construtivo", último momento no qual o arquiteto sentiu-se artesão de sua própria obra - A decoração morreu! Os arquitetos do século XX chegaram!

2. Materiais acústicos e isolantes

As máquinas e equipamentos utilizados pelas empresas produzem ruídos quepodem atingir níveis excessivos, podendo a curto, médio e longo prazo provocarsérios prejuízos à saúde. Da mesma forma, os ruídos provenientes dos meiosurbanos podem ocasionar sérios transtornos dentro das edificações, degradando aqualidade de vida da população.Os principais materiais empregados na construção civil como os blocoscerâmicos, de concreto e o próprio concreto armado já possuem certa característicaisolante, nem sempre suficiente para determinadas aplicações em que se necessitede elevado grau de atenuação.Classificação do ruído

Os ruídos podem ser classificados em contínuo, intermitente ou de impacto.O ruído contínuo do ponto de vista técnico é aquele cujo nível de pressãosonora varia 3 dB (decibéis) durante um período longo (mais de 15 minutos) deobservação. O ruído intermitente é aquele cujo nível de pressão sonora varia de até3 dB em períodos curtos (menor que 15 minutos e superior a 0,2s).4206Entretanto, as normas não diferenciam o ruído contínuo ou intermitente parafins de avaliação quantitativa desse agente. Já o ruído de impacto pode ser definidocomo picos de energia acústica de duração inferior a 1s, em intervalos superiores a1s [2]; [3]; [4]; [5].Segundo a Norma Regulamentadora (NR) 15 [5], os níveis de ruído contínuoou intermitente devem ser medidos sempre em decibéis (dB) utilizando o aparelhopara medição do nível de pressão sonora operando no circuito de compensação "A"e circuito de resposta lenta (Slow).

PRINCIPAIS TIPOS DE MATERIAIS

Os materiais utilizados para isolamento acústico podem ser classificados emconvencionais e não convencionais.

. Materiais convencionaisSão os materiais de vedação de uso comum dentro da construção civil. Os

mesmos possuem uma série de vantagens. Uma das principais vantagens é oisolamento acústico razoavelmente bom para uso comum. Como exemplos destestipos de materiais, citar-se: blocos cerâmicos; bloco de concreto/concreto celular;bloco de silico calcário; madeira; vidro etc.

. Materiais não convencionais (Inovações)São materiais desenvolvidos especialmente para isolar acusticamente

diferentes ambientes. Geralmente, estes materiais também possuem algumasvantagens térmicas. Como: lã de vidro; lã de rocha; vermiculita; espumaselastoméricas; fibra de coco (inovação ecológica) etc.

. Lã de vidroA lã de vidro é mundialmente reconhecida como um dos melhores isolantes

térmicos. É um componente formado a partir de sílica e sódio aglomerados porresinas sintéticas em alto forno. Devido ao ótimo coeficiente de absorção sonora emfunção à porosidade da lã, a onda entra em contato com a lã e é rapidamenteabsorvida. Suas principais vantagens :- é leve e de fácil manipulação;- é incombustível, ou seja, não propaga chamas;- não deterioram;- não favorece a proliferação de fungos ou bactérias;- não tem desempenho comprometido quando exposto à maresia;- não é atacada nem destruída pela ação de roedores.O mercado oferece em forma de manta, do tipo manta ensacada com polietileno, manta aluminizada, manta revestida com feltro para construções metálicas e manta de fibro-cerâmica para tubulações e equipamentos com temperaturas elevadas .

. Lã de rochaConforme Salvador , a lã de rocha é composta de fibras originadas de

basalto aglomerado com resina sintética. As principais características deste materialsão:

- isolante acústico;- isolamento térmico;- incomburente;- pH neutro, anti-parasita, não corrosivo e imputrescível;- não nocivo à saúde, mas seu manuseio e aplicação deverá ser feito comvestuário e luvas adequadas;- não poluente;- favorável custo/benefício.A lã de rocha pode ser aplicada em forros, divisórias, em dutos de arcondicionados, em tubulações com baixas, médias e altas temperaturas de 50°C a750°C [9].O mercado brasileiro oferece a lã de rocha em forma de painéis e mantas revestidas ou não, com plástico auto-extinguível, de manta com “Kraft aluminizado”, de calhas e mantas com tela metálica para proporcionar maior resistência mecânica ao material .

. VermiculitaÉ um mineral da família das micas (aluminosilicato hidratado de ferro e de

magnésio), constituído pela superposição de finas lamínulas que ao se submeter aaltas temperaturas (cerca de 1000°C) se expande até vinte vezes do seu volumeoriginal, deixando um grande vazio em seu interior .A principais características deste tipo de material são: baixa densidade que varia de 80 até 120kg/m³, baixa condutibilidade, incomburente, insolúvel em água,não é tóxico, não abrasivo, inodoro, não se decompõe, deteriora ou apodrece, etc.Segundo Oliveira et al. [10], a vermiculita dentro da construção civil pode ser aplicada para: enchimento de pisos, isolamento termo-acústico em divisórias, forros,lajes e paredes, corta fogo, câmaras a prova de som, câmaras a prova de fogo, rebocos isolantes, etc.Deve-se destacar ainda que o mercado oferece a vermiculita em forma deplacas e blocos ou em forma de concreto leve de vermiculita expandida;recomendado, para contra-piso, rebocos acústicos e como enchimento de excelentequalidade .

. Espuma elastoméricaEste material é uma espuma do poliuretano poliéster, auto-extinguível, que

possui as seguintes propriedades:- tratadas com retardante a chama para melhorar sua propriedade quanto asegurança ao fogo;- estão protegidas contra mofos, fungos e bactérias.A espuma elastomérica é indicada para acústicas em escritórios, auditórios,salas de treinamento, salas de som. Este tipo de material é oferecido no mercadoem forma de placas de diversas espessuras e dimensões .

. Fibra de cocoA Fibra de coco (Corkoco) misturada ao aglomerado de cortiça expandido

apresenta excelentes resultados na absorção de ondas de baixa freqüência,dificilmente alcançados por outros materiais. A fibra de coco apresenta resistência edurabilidade cumprindo com a necessidades técnicas exigidas pelo mercado. Alemde ser um material versátil e indicado para isolamento térmico e acústico, utiliza umamatéria prima natural e renovável .

3. Materiais refletores de som

Reflexão - é o princípio básico do comportamento de um som num ambiente fechado. As ondas sonoras saem de um determinado ponto (a fonte sonora) e se propagam em círculos concêntricos até atingir um obstáculo. Aí podem acontecer duas coisas: ou o obstáculo é feito de um material isolante acústico (tecido, fibra etc), e então as ondas serão absorvidas, ou o obstáculo é feito de um material refletor

(madeira, concreto etc), e as ondas voltam pelo mesmo caminho de onde vieram (fig.1c-01). Mais ou menos igual ao lançamento de uma pedra numa piscina: ao tocar a água a pedra cria ondas que se espalham até atingirem a borda da piscina. Dependendo de como essa borda for feita, essas ondas podem desaparecer ou voltar para o meio da piscina. 

Fig. 1c-01 - reflexão das ondas sonoras por um corpo acusticamente refletor

Advindo dos conceitos de reflexão e de ondas fora de fase é o conceito de freqüência de ressonância. Mas antes de se falar nele deve-se falar no espaço percorrido por uma onda de som. O som tem uma velocidade no ar de 340 m/s. Se considerarmos que uma freqüência de 440 Hz tem 440 ciclos em um segundo, esses 440 ciclos ocupam um espaço de 340m. Assim, quando tocarmos a nota lá no piano a onda sonora percorrerá 340 m até se comprimir e descomprimir 440 vezes. Qual seria o espaço percorrido por uma única compressão e descompressão? Dividindo 440 por 340 chegamos ao valor de 1.3 metros. Este é então o comprimento que cada onda inteira de compressão e descompressão do ar, na freqüência de 440 Hz, ocupa no espaço.

Assim, teoricamente, se for construída uma caixa de um metro e trinta centímetros, com material acusticamente refletor, e a nota lá for tocada dentro dessa caixa, quando atingir as paredes da caixa o som refletirá, e a onda refletida estará em fase com a onda que está indo na direção da parede. Assim a reflexão se somará ao som normal, e o resultado será um som mais forte (fig.1c-02). É isso então o significado de freqüência de ressonância de um objeto: a freqüência na qual as reflexões de um som dentro desse objeto estão em fase com o som não refletido, freqüência que por isso vai soar mais fortemente dentro desse objeto do que as outras.

É certo, porém que o cálculo da freqüência de ressonância de um corpo não é tão simples, requerendo fórmulas complexas que levam em conta, entre outras coisas, o formato do corpo e a forma com que o som (ar vibrante) penetra por ele. Também por isso, as formas com que um material reflete ou absorve determinados sons dependerá das freqüências do som, e das freqüências de ressonância de cada objeto. Materiais usados para abafar acusticamente um ambiente (ex. cobertores ou mantas) dependerão não só do material, mas também da largura com que são feitos.

Fig. 1c-02 - A) nas freqüências comuns o som refletido está fora de fase com o som direto; B) na freqüência de ressonância o som refletido está em fase com o som direto.

Reverberação: A base da acústica de ambientes também vem do conceito de reflexão do som . Dentro de uma sala fechada com paredes de material mais ou menos refletor, quando um som é emitido ele se espalha por todo o ambiente (acompanhe a fig.1c-03). Para uma pessoa em um ponto qualquer desta sala, o primeiro som a ser ouvido por ela é o som vindo diretamente da fonte sonora (indicado como “direto” na figura). Enquanto isso o som continua se espalhando pela sala, reflete-se nas paredes e vai de encontro ao ouvinte. Algumas poucas reflexões seguem o menor caminho entre a parede e o ouvinte, enquanto muitas outras vão percorrer um caminho maior antes de alcançá-lo (compare as distâncias percorridas entre R1 e R5, na figura). É o conjunto dessas várias ondas que irá formar o som escutado pelo ouvinte: uma soma do som direto (que vem diretamente da fonte sonora) com o som reverberante (refletido). Essa soma dá ao som uma característica única de "vivo", "cheio", própria de ambientes

fechados. Para entendê-lo melhor, veja o gráfico da fig.1c-04 e acompanhe a explicação dos vários parâmetros:

Fig. 1c-03 - esquema de acústica de ambientes 

4. Materiais absorventes

Dois pontos são fundamentais para uma boa acústica: primeiro é preciso reduzir ao máximo os ruídos de fundo, ou seja, todos menos aqueles produzidos pelos usuários em segundo lugar é necessário diminuir a reverberação sonora.

Assim, o fundamental é isolar o barulho gerado pela cozinha, pelo ar-condicionado e até pelo tráfego da rua. É importante controlar o que os especialistas chamam de reverberação sonora, ou seja:As ondas sonoras têm um corpo, que incide nas superfícies. Se o material é absorvente, elas perdem intensidade, caso contrário, batem e voltam, refletindo inúmeras vezes e causando desconforto.

Entre os materiais absorventes ao som estão: madeira, tecido, plástico e espuma.

Para condições extremas, há soluções variadas que, isoladas ou adotadas em conjunto, podem amenizar o alto índice de barulho externo, como portas de madeira maciça (de preferência almofadadas, por serem mais acústicas) e paredes de tijolos, revestidas de ambos os lados. Uma opção pode ser ainda o sistema de ar condicionado central, que obriga o fechamento hermético de todas as janelas. Mas a solução de arquitetura mais usual é construir a ala íntima da casa voltada para o lado oposto aos ruídos mais intensos.     Muros altos ao redor da casa é outro bom recurso em casos de ruas movimentadas,

inclusive para as que têm linhas de trem por perto. Neste caso, se o terreno apresentar um desnível profundo, uma idéia para diminuir o barulho é construir as alas íntimas nas partes baixas, deixando o acesso à casa no nível da rua. Desta forma, não se receberá ruídos frontalmente. Esta é também uma boa técnica para as regiões mais frias, resolvendo ao mesmo tempo os problemas acústicos e térmicos.     Fachadas cegas, isto é, sem portas nem janelas, são outra boa opção para não deixar entrar o barulho externo, pois o concreto é um forte bloqueador sonoro, ao contrário de portas e janelas. Em áreas próximas a aeroportos, por exemplo, uma providência importante é ter uma laje no telhado, o que irá reter mais o som, principalmente se aliada a forros isolantes. Mas não basta um forro mais espesso: ele precisará ser suspenso elasticamente, com o auxílio, por exemplo, de um forro de madeira tipo macho-e-fêmea, apresentando buracos para absorver o som.     Paredes, pisos e tetos podem ganhar qualidade acústica com a adoção de algumas soluções:     • colméias de cerâmica nas paredes (como as usadas em adegas);     • pintura chapiscada em forro e paredes;     • no acabamento, com forro e paredes revestidas por espuma;     • aplicação de gesso, um ótimo aliado contra a propagação sonora. Num corredor, por exemplo, um simples forro de gesso rebaixado (com juntas de dilatação de aproximadamente 2,5cm nas laterais) pode ajudar bastante na absorção do som, ainda mais quando o corredor liga o estar aos dormitórios. Várias alturas de forros entre um ambiente e outro também são um recurso valioso na captura do barulho excessivo;     • carpetes com base de moletom são ótimos redutores de ruídos de impacto, e a instalação de passadeiras nas escadas também facilita o abafamento do som.     Quanto aos ruídos internos, muitas vezes eles nem são claramente percebidos. Mas aparelhos eletrodomésticos, sanitários e exaustores podem produzir sons indesejados, geralmente devido à má localização. Máquinas de lavar, secadoras e geladeiras podem criar ressonância se encostadas em paredes. A solução é simples: basta manter esses equipamentos afastados e o ruído acaba.     A respeito dos eletrodomésticos em geral, pouco pode ser feito. Entretanto, na hora de comprá-los, pode-se optar por aparelhos menos barulhentos. E, na elaboração do projeto, é interessante que a cozinha e a copa fiquem afastadas dos ambientes mais sensíveis.     A canalização de água e esgoto numa casa térrea pode ser isolada, caso não esteja chumbada à parede, livrando-se do barulhinho de água fluindo, muitas vezes irritante no dia-a-dia. Para as descargas de vasos sanitários, uma caixa falsa com um colchão de ar, em média de 5cm, entre as paredes pode ser a solução para um ruído estridente. Outra solução é revestir toda a canalização com lã de vidro ou massa, tal qual um isolamento térmico para aquecedores. Bacias com caixa de descarga acoplada também reduzem o barulho.     Para silenciar ao máximo os exaustores, pode-se optar pela colocação de um tubo com tratamento acústico, em cuja ponta ficará o exaustor. Outra saída é dar preferência a modelos que deixem o motor instalado na parte externa  da casa. Já uma banheira de hidromassagem barulhenta pode ter seu ruído reduzido se for disposta sobre uma laje flutuante (principalmente o motor), em base elástica feita de borracha ou cortiça, entre outros materiais.     Na cobertura, alguns tipos de telhas absorvem melhor o som do que outras, como as telhas de barro e as comuns, do tipo francesa.     O projeto arquitetônico pode ainda prever algumas soluções úteis:     • no corredor de circulação, as portas não devem ficar frente a frente, mas ser

distribuídas de forma desencontrada;     • na suíte, o closet separando o quarto do banheiro diminui bastante o ruído da caixa e válvula de descarga;     • o uso de borracha ou feltro sintético para vedar folgas em portas e janelas, evitando o desconforto de vibrações e assobios em dias de ventania.     O quadro abaixo, sem pretender estabelecer regras inquestionáveis, busca apresntar os principais tipos e materiais passíveis de ser utilizados e suas características:

Tipos Ação Exemplos

IsolantesImpedem a passagem de ruído de um ambiente para outro.

Tijolo maciço, pedra lisa, gesso, madeira e vidro com espessura mínima de 6mm. Um colchão de ar é uma solução isolante, com paredes duplas e um espaço vazio entre elas (quanto mais espaço, mais capacidade isolante).

RefletoresPodem ser isolantes, e aumentam a reverberação interna do som.

Azulejos, cerâmica, massa corrida, madeira, papel de parede (em geral, materiais lisos).

AbsorventesNão deixam o som passar de um ambiente para o outro e evitam eco.

Materiais porosos como lã ou fibra de vidro revestidos, manta de poliuretano (dispensa revestimentos), forrações com cortiça, carpetes grossos e cortinas pesadas.

DifusoresRefletem o som de forma difusa, sem ressonâncias.

Em geral, são materiais refletores sobre superfícies irrregulares (pedras ou lambris de madeira).

Obs.: é possível combinar recursos diferentes, dependendo das necessidades de isolamento acústico. Em salas contíguas, por exemplo, com diferentes fontes de ruído, é possível revestir a face interna da parede com material absorvente e a externa, com material isolante.

5. Materiais difusores

O QUE É UM DIFUSOR ACÚSTICO

Quando o som embate numa superfície rígida plana esta reflecte o som apenas para uma direcção, sendo o ângulo de reflexão do som igual ao ângulo de incidência. A colocação de material absorvente apenas permite diminuir a quantidade de energia que é reflectida mas não evitar que o som se redireccione apenas para uma direcção.

Um difusor permite então que o som reflectido se espalhe pela sala, como mostram as figuras abaixo colocadas. Estas figuras representam a reflexão do som em 3D para uma superfície plana e para um difusor da RPG.

À esquerda: Superfície plana (som focalizado para uma direcção)À direita: Difusor (som espalhado pela sala)

A utilidade do difusor é reter as características acústicas da sala e ao mesmo tempo evitar colorações do som e problemas com ecos.

O difusor mais simples de construir é uma superfície encurvada tal como a indicada na figura seguinte.

No entanto o difusor acima indicado apenas espalha o som relativamente ao espaço e não funciona no

domínio do tempo, ou seja, as reflexões provenientes do difusor são emitidas por este ao mesmo tempo.. Para ter um difusor que seja eficiente tanto a nivel espacial como temporal é necessário uma geometria mais complexa, usando uma combinação de poços com diferentes profundidades.

ONDE DEVE SER USADO UM DIFUSOR ACÚSTICO

Difusores acústicos devem ser usados em:

- salas de grandes dimensões dedicadas à prática musical que pretendam reter o tempo de reverberação mas no entanto corrigir problemas de ecos

- salas de captação de som e régies em estúdios de música e espaços privados para evitar que o espaço se torne demasiadamente seco

- home theaters /cinemas de modo a gerar uma acústica agradável

ATENÇÃO: um dos maiores erros praticados em correção acústica de salas, a nível da aplicação de material acústico, é colocar apenas material de absorção sonora em espaços onde a fala e a música sejam importantes. Deve-se sempre usar material de difusão acústica em combinação com material de absorção acústica, caso este seja necessário.

Referencias:www.arch-tec.com.br/html/Acustica_Arquitetonica.htmlACÚSTICA ARQUITETÔNICA: Qualidade Sonora em Salas de Audição Crítica Sylvio Reynaldo Bistafawww.arquitetando.xpg.com.br/acustica%20arquitetonica.htmwww.marcelomelloweb.kinghost.net/mmusc_percepcao_cognicaomusical03reverb.htmRevista Arquitetura & Construção - jul/93.www.someacustica.com/someacustica/index.php?page=perguntas-frequenteswww.colibri.com.br/inside2/default.asp?cod_materia=280&catg=14&edicao=1