acÚstica arquitetÔnica

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Conforto ambiental: O Conforto ambiental: O homem e suas necessidades homem e suas necessidades ac ac ú ú sticas sticas Arq. Cláudia Barroso-Krause, D.Sc. PROARQ FAU/UFRJ www.fau.ufrj.br/proarq O som e sua relação com o homem e o meio que o circunda

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Page 1: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Conforto ambiental: O Conforto ambiental: O homem e suas necessidades homem e suas necessidades

acacúústicassticas

Arq. Cláudia Barroso-Krause, D.Sc.

PROARQFAU/UFRJ

www.fau.ufrj.br/proarq

O som e sua relação com o homem e o meio que o circunda

Page 2: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Concepção do Projeto

CONFORTO

Lumínico AcústicoTérmico

Page 3: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Conforto acústico no projeto

– É quando nos preocupamos com as condições acústicas externas e internas do edifício projetado

– Dependendo do uso que será dado àedificação, esta poderá ser fonte de ruído para o entorno ou ficar fragilizada por sua interferência.

Page 4: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Entorno - Contexto - Lugar Calmo

Page 5: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Entorno- Contexto - Lugar Agitado

Page 6: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Perfeita Harmonia

Programa: Home Theater

Page 7: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Propriedades físicas do som

Um som é, muitas vezes, a única informação possível para o que ocorre fora do nosso campo visual. No entanto, enquanto podemos desviar o olhar, para evitar uma visão desagradável, é impossível selecionar – de forma precisa – o que nos interessa ouvir. A audição complementa a visão na identificação dos elementos externos do entorno.

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 8: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Propriedades físicas do som

Segundo a Física, sempre que um corpo vibra, produzindo a perturbação nas moléculas do meio que o envolve. Esse movimento é transmitido às moléculas vizinhas produzindo ondas sonoras, que alteram a pressão atmosférica, quando o meio de propagação é o ar.

Para o ouvido humano, a faixa audível (fig. A1) está situada entre as freqüências de 20 e 20 x 103 Hz, sendo maior a sensibilidade entre 1 e 4 x 103 Hz. As freqüências situadas acima desta faixa são chamadas de ultra-sons e as situadas abaixo de infra-sons.

20Hz 400Hz 1600Hz 20000Hz

infra-sons graves médios agudos ultra-sons

Um tom puro pode ser graficamente representado como uma onda sonora senoidal. Na pratica, dificilmente se encontra um tom puro, mas, sons complexos podem ser decompostos em uma série de tons puros.

Page 9: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Um som pode ser caracterizado por 3 grandezas físicas: Pressão (P),Intensidade (I) e Potência (W) Sonoras. Mas, como o ouvido humano ésensível a uma faixa muito extensa de pressões sonoras (de 2 x 10 –5 a 20 Pa) e como esta sensibilidade varia (é maior para sons mais fracos e menor para sons mais fortes) foi adotada uma escala logarítmica, cuja unidade é o decibel (dB).

Page 10: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Aéreo quando propagado pelo ar (por exemplo, a voz)

O ruído pode ser definido com a “mistura de tons cujas freqüências diferem entre si por valor inferior àdiscriminação (em freqüência) do ouvido humano” [TB-143/ABNT].

Pode ser:

Impacto quando o meio de propagação é sólido (por exemplo, o ruído de passos sobre uma laje).

Ref.: Souza, Léa et al. -BE-a-Bá da Acústica

Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 11: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Na prática, é chamado de ruído todo som incômodo ou indesejável. A classificação é subjetiva; em geral nos incomoda o som produzido pelos outros: o ruído do tráfego, o barulho do ar condicionado, a música e a conversa no apartamento vizinho....

O ruído incomoda quando:

impede a recepção de uma informação desejada;impede a emissão de uma mensagem;está dissociado visualmente de sua fonte.

A noção de ruído "admissível" varia de um indivíduo para outro, em função dos hábitos, e circunstâncias

É comum, em locais excessivamente silenciosos, o uso de fontes sonoras (rádio ou TV) que aumentem ligeiramente o ruído de fundo

Qualidade de vida, do ponto de vista acústico, é a possibilidade de conviver com os ruídos significantes e desejados

Page 12: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Entretanto, a exposição ao ruído pode ocasionar uma série de patologias. Em ordem crescente:

• Alterações na qualidade do sono,

• Falta de eficiência;

• Falta de concentração;

• Tensões e mudanças de comportamento;

• Fadiga mental;

• Perda temporária da audição;

• Perda permanente da audição.

Page 13: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

A Construção do RuídoQualquer situação acústica envolve, necessariamente, três elementos: fonte sonora, meio de propagação e receptor

O nível sonoro percebido pelo receptor depende da quantidade de energia sonora emitida pela fonte e das características do meio de propagação – o chamado campo sonoro.

Page 14: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

O Campo Sonoro pode ser Direto, ou Campo Livre, quando entre a fonte sonora e o receptor não existe nenhum tipo de obstáculo que modifique o trajeto das ondas sonoras .

Page 15: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Neste caso o nível de ruído está diretamente relacionado à distância entre a fonte e o receptor: quanto mais longe da fonte, menor é o ruído percebido.

Como, em situações reais, sempre existe um plano refletor representado pelo piso, éimportante conhecer também o coeficiente de absorção do solo.

Ref.: Souza, Léa et al. -BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 16: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Campo Sonoro Reverberante, ou Campo Difuso, ocorre quando a onda sonora encontra obstáculos, é refletida e permanece por algum tempo no ar.

Neste caso – como em um quarto ou uma rua com seção vertical em "U" – o nível sonoro não depende mais apenas da distância fonte/ receptor, mas da geometria do local, que induz a direção da reflexão e dos coeficientes de absorção dos materiais de revestimento das superfícies refletoras (fachadas e solo, externamente ou pisos, paredes e teto, no interior).

Page 17: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Fonte SonoraÉ o elemento responsável pela emissão do som. Pode ser classificada como:

Desejável, indiferente ou incômoda: de acordo com o desejo e posição do receptor;Fixas (indústrias, canteiros de obra e boates) ou móveis

(veículos);Direcional (o som emitido é mais intenso em uma

determinada direção) ou omnidirecional (o som emitido se distribui uniformemente em todas as direções);Pontual, linear ou de superfície: dependendo da distância

fonte/ receptor e da escala do problema analisado.

Page 18: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Fonte Sonora

Pontual: as dimensões da fonte são insignificantes em relação à sua distância ao receptor. Exemplos: um veículo – isoladamente; uma fábrica, no contexto da cidade;

Linear: uma de suas dimensões é significativa em relação à distância fonte/ receptor. Exemplo, uma via de tráfego de veículos;

De superfície: quando as ambas as dimensões são significativas. Exemplo: uma fábrica, no contexto da quadra.

Page 19: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Propagação do Som

A construção e seus elementos – muros, fachadas, esquadrias, pisos, paredes e tetos – são obstáculos que alteram o caminho de propagação das ondas sonoras, modificando em quantidade (nível

sonoro) e qualidade (espectro sonoro) o ruído emitido pelas fontes e percebido pelos usuários.

Ref.: Souza, Léa et al. -BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 20: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Atenuação pela distânciaLembrando: o nível de potência sonora depende da fonte e o nível de intensidade sonora é característico do som percebido pelo receptor. A relação entre os dois níveis é função da:

• distância fonte/ receptor: quanto mais distante a fonte menor onível sonoro percebido;• tipo de propagação

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Reflexão x AbsorçãoAssim como a luz, ao encontrar uma superfície plana e rígida, a onda sonora é refletiva segundo um ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência, o que permite estabelecer a direção das ondas refletidas.

No entanto, no caso do som, este comportamento só é verdadeiro se a menor dimensão do obstáculo for, no mínimo, quatro vezes maior que o comprimento da onda incidente. Para sons graves (grande comprimento de onda) a relação entre o tamanho do obstáculo e o comprimento de onda deve ser sempre verificada.

Page 22: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

A quantidade de energia refletida depende da natureza mais ou menos absorvente do obstáculo. Superfícies “duras” são mais reflexivas, superfícies “macias” mais absorventes.

Por exemplo, um muro coberto de vegetação refletirámenos energia que um muro concreto. Quanto maior o coeficiente de absorção (α) de um material menor será a energia refletida. Observemos a tabela de coeficientes de absorção de alguns materiais

Page 23: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

TransmissãoUm ruído pode “atravessar” uma parede ainda que ela não apresente nenhuma abertura. O que ocorre é que ao ser atingida por uma onda sonora a parede vibra e passa a funcionar como uma nova fonte. Neste caso podemos dizer que o som foi transmitido pela parede.

E incidente E transmitida

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

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Difração

Quando o som encontra frestas ou obstáculos menores que seu comprimento de onda as ondas tem sua direção e magnitude modificadas, o som é difratado (Figura A11). A difração pode ocorrer quando o som passa através de janelas, pilares, vigas, muros, etc. É o fenômeno que explica o funcionamento das barreiras acústicas, muito importantes para o controle de ruído urbano.

nova fonte

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Difusão

Irregularidades na superfície refletora podem provocar a difusão – as ondas sonoras se espalham em diversas direções, promovendo uma distribuição mais uniforme da pressão sonora e um ganho no conforto acústico. Embora haja fórmulas para cálculos precisos, de forma geral, um elemento arquitetônico (viga, balcão, pilar) será mais eficiente para provocar a difusão se sua largura for igual ao comprimento da onda sonora e a profundidade das irregularidades de sua superfície igual à sétima parte desse comprimento.

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Qualidade Acústica

As características do ambiente construído – interior e exterior – são responsáveis pela qualidade acústica do espaço resultante. De fatores como forma, dimensão, volumetria, revestimento e material de vedação depende o som percebido pelo receptor. O tratamento acústico de um ambiente deve conciliar o isolamento quanto aos ruídos externos com a inteligibilidade para os sons desejados.Para isso é necessário que o ambiente não apresente acidentes acústicos (ecos, focos) e que o ruído de fundo(tabela A5) e o Tempo de Reverberação (Anexo A2) sejam adequados às atividades a que o espaço se destina.

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Trindade no Estudo Acústica

Estudo de Isolamento

Forma

Reverberação

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Isolamento quanto à superfícieConvexa - Refletora de som - Difusão

Condições acústicas adequadas

Criação de um forro móvel, formado por 15 módulos.O teto forma diversas composições de acordo com o espetáculo, proporcionado maior qualidade acústica por meio de difusão.

Ref.: Souza, Léa et al. -BE-a-Bá da Acústica

Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Sala São Paulo

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Isolamento quanto à superfícieCôncava - Concentração de Som

Ref.: Souza, Léa et al. -BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 31: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Isolamento Acústico

O isolamento acústico consiste em dificultar a transmissão sonora. Um bom isolante deve ser rígido, compacto, pesado. A capacidade que um elemento de vedação (parede, divisória, esquadria,...) tem de se opor à transmissão do ruído depende de seu Índice de Redução Sonora

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 32: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Para obter um bom isolamento sonoro é conveniente verificar o índice de redução sonora (R) proporcionado pelo material (fig. A10). No caso de paredes simples, quanto mais “pesado” (ou denso) for o obstáculo, menor será a quantidade de energia sonora transmitida.

Page 33: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Paredes Simples, onde o isolamento depende da massa superficial (do “peso”) desta. Segundo a “Lei da Massa”, a cada vez que a espessura édobrada o isolamento aumenta ± 4 dB, sendo maior para as altas freqüências (aumenta cerca de 4 dB a cada vez que a freqüência é dobrada).

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 34: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Paredes Compostas. Este tipo de opção de vedação éconveniente quando se deseja (ou necessita) evitar o uso de paredes muito espessas e pesadas. Materiais absorventes, quando colocados entre painéis rígidos, funcionam como “mola”minimizando a transmissão do ruído. Este conjunto (Fig. A13) - que não obedece rigorosamente à lei da massa - costuma apresentar um índice de redução sonora maior

que o de uma parede homogênea, com a mesma espessura.

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

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Absorção Acústica

A absorção sonora consiste em reduzir ao máximo a reflexão da energia sonora que incide sobre uma superfície. A energia absorvida é parcialmente dissipada (como energia térmica) e parcialmente transmitida.

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O desempenho de um material como absorvente acústico varia segundo as diversas faixas de freqüência. Dois são os principais tipos de materiais absorventes:

Materiais Fibrosos e Porosos –permitem que a onda sonora penetre e se propague em seu interior. Após sucessivas reflexões sobre as paredes dos poros a energia sonora é dissipada sob a forma de calor (energia térmica). Os materiais porosos (ex:

espumas sintéticas) ou fibrosos (ex: lãs minerais) são, de modo geral, mais eficientes nas altas freqüências. Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 37: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Painéis flexíveis afastados da parede por uma camada de ar são excelentes para absorver as baixas freqüências. Se o painel estiver colado diretamente sobre a parede, a eficiência será maior nas altas e médias freqüências.

Painéis Flexíveis - Quando uma onda sonora atinge um painel flexível, a vibração provocada pela pressão exercida sobre o painel transforma parte da energia sonora em energia térmica.

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

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Trindade no Estudo Acústica

Estudo de Isolamento

Forma

Reverberação

Page 39: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Tempo de Reverberação

É o tempo necessário, para que o nível de pressão sonora diminua de 60 dB, depois que a fonte cessar”.

O Tempo de Reverberação Ideal (anexo A2) varia em função do volume da sala e do tipo de atividade a que ela se destina.

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a

Arquitetura

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Tempo de Reverberação

É do TR que depende fundamentalmente a qualidade acústica de uma sala: uma sala “morta” que absorva todas as reflexões não é boa, por exemplo, para ouvir música.

Música

Igrejas

Sala de Concertos

Estúdio

Cinema

Palavra Falada

Page 41: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Tempo de Reverberação

O TR pode ser ajustado através da relação entre superfícies reflexivas e absorventes (via revestimentos de pisos, paredes e tetos). Foi Wallace Sabine que, a partir de um problema real, definiu empiricamente a primeira fórmula para determinar o Tempo de Reverberação:

Tr é o tempo de reverberação, em segundo

onde: V é o volume da sala, em m3

Si é a área dos diferentes revestimentos internos, em m2

αi é o coeficiente de absorção de cada revestimento

Tr =∑ 11S0,161V

α

Page 42: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

O Ruído e o projeto

O projeto dos edifícios tem, frequentemente, relegado o conforto acústico a um plano posterior e secundário. O comportamento acústico dos espaços costuma ser estudado apenas em ambientes «especiais» (auditórios, estúdios,teatros...).

Argumenta-se que tratamentos acústicos são muito caros. E, em parte isto é verdade : corrigir falhas de projeto é, de fato, caro e difícil, prevenir entretanto não. A qualidade acústica do projeto pode depender do cumprimento de algumas etapas, simples, durante o processo de concepção do edifício.

Page 43: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Identificação e classificação das fontes de ruídoO primeiro passo para evitar ou solucionar os problemas decorrentes do ruído é identificar as fontes de ruído.

Localizar as fontes de ruído existentes no entorno do edifício (vias de tráfego, indústrias, atividades de lazer) e verificar as fontes que serão criadas pelo próprio projeto (casas de máquinas, equipamentos, salões de festa, prismas de ventilação). Em seguida, classificar as fontes como de ruído aéreo ou de impacto.

Barateamos o custo do tratamento acústico (caso este se faça necessário) quando adotamos uma implantação correta.

Page 44: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Qualificação Acústica dos Espaços

Checar o nível de ruído de fundo recomendado para os espaços projetados.

Deve ser proposta uma setorização dos espaços, a partir da hierarquização dos espaços, entendendo sempre que, se é preciso maior privacidade ou pouquíssima interferência de ruídos, então precisamos dos ambientes que atuam como fontes sonoras.

Estabelecer uma “escala” de sensibilidade ao ruído: por exemplo, um quarto é mais sensível ao ruído que a sala, que é mais sensível que o banheiro e assim por diante.

Page 45: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Tratamento das Fontes de Ruído de Impacto

O ruído de impacto deve ser tratado na fonte, a proteção no ambiente receptor é muito pouco eficiente.

As fontes devem ser “desacopladas” de paredes e piso para evitar que o ruído de impacto seja transmitido a toda estrutura.

Page 46: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Alguns exemplos e soluções:

• Máquinas e equipamentos : apoios elásticos (molas, sapatas de neoprene);

Material Isolante

Som- Propagação

pelo ar

Redução do Nível de

transmissão de ruídos e

vibração

Rodapés de Borracha

Redução do Nível de

transmissão de ruídos e

vibração Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 47: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Alguns exemplos e soluções:

• Dutos e tubulações: quando embutidos nas paredes podem ser revestidos com materiais absorventes (lã de vidro, lã de rocha);

Material Absorvente

Absorção

Sonora

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 48: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Alguns exemplos e soluções:

• Atividades de impacto sobre lajes de piso: pisos flutuantes, manta de material elástico ou absorvente entre a laje e o contrapiso atenuam o ruído de passos e arrastar de móveis.

Rodapés de Borracha

Piso

Feltro de Cobertura

Concreto Magro

Fibra de Vidro

Rodapés de Borracha

Tábuas de piso

Fibras de vidro que

passam por dentro da vigota

Vigotas

Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 49: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Afastar Espaços Sensíveis das Fontes de Ruído

• Evitar, sempre que possível, a contigüidade entre espaços sensíveis das fontes de ruído.

•A proteção do edifício contra o ruído emitido pelas fontes do entorno começa pela implantação.

•Os espaços interiores podem, também, ser hierarquizados em função do ruído.

Page 50: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

A figura abaixo apresenta duas implantações possíveis para um mesmo edifício: a solução da esquerda é (acusticamente) mais adequada porque expõe apenas uma das fachadas diretamente ao ruído da rua e cria ainda um pátio interno protegido.

rrruuuaaa

Na fachada voltada para a via de tráfego podem ser localizados os espaços menos sensíveis (acessos, circulações, escadas) reservando a fachada protegida para os ambientes sensíveis ao ruído (quartos, escritórios).

Page 51: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Áreas de serviço e cozinhas devem, de preferência, ser afastadas dos quartos de dormir, caso isto não seja possível, evitar a passagem de tubulações de água e esgoto pela parede divisória e isolar contra ruídos aéreos.

Page 52: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Isolamento dos Ruídos AéreosComo nem sempre é possível afastar espaços ruidosos de espaços sensíveis o isolamento sonoro deve ser suficiente para garantir que o ruído de fundo seja compatível com os parâmetros de conforto (tabela das páginas). Como foi visto anteriormente, para paredes simples vale a “Lei da Massa”. Uma parede de alvenaria de tijolos cerâmicos (esp = 15 cm) isola cerca de 35 dB e uma laje de concreto cerca de 45dB (contra ruídos aéreos). Quando a diferença entre o nível de ruído de fundo e o ruído na fonte for maior que estes valores o isolamento precisará ser reforçado aumentando-se a espessura da parede ou usando o princípio da parede composta (painel rígido sobre material absorvente).

Page 53: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Esquadrias

Esquadrias são um dos pontos fracos da fachada por serem, usualmente, fabricadas em materiais leves (lei da massa), quase sempre possuírem elementos vazados (venezianas, grelhas) e pela dificuldade de “selar” as frestas entre a alvenaria e o caixilho e entre este e as folhas móveis.

Janelas duplas, com folhas paralelas desconectadas entre si podem apresentar um desempenho bem superior ao de uma janela simples com o dobro da massa superficial (princípio da parede composta. A tabela abaixo apresenta valores médios de desempenho de janelas.

Page 54: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

EsquadriasCompartimentos vazados (varandas, sacadas) podem funcionar como espaços de transição para a propagação sonora, protegendo o interior do edifício do ruído da rua (fig. A17) principalmente se algumas de suas superfícies forem tratadas com materiais absorventes. esta é uma alternativa interessante por não interferir na ventilação, importante em clima tropical-úmido.

Page 55: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

EsquadriasOutra forma de garantia de isolamento acústico éa escolha da esquadria.Por exemplo, modelos de PVC, com vidro duplo reduzem a passagem de vibração.Outro recuso é o uso de material absorvente de vibração como tecido, borrachas e carpetes nas frestas das janelas

Page 56: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Condicionamento Acústico

Teatros, auditórios, estúdios, salas de aula ou qualquer outro espaço destinado à música ou a voz humana devem, necessariamente, ter o tempo de reverberação calculado de modo a garantir sua qualidade acústica. Entretanto, mesmo em espaços menos “nobres” o arquiteto se preocupar com o condicionamento acústico: espaços muito reverberantes são desagradáveis e provocam desconforto por dificultar a inteligibilidade dos sons desejados.

Page 57: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Condicionamento Acústico

Uma vez que, em espaços exteriores, os materiais mais constantemente usados (concreto, cerâmica, pedras, asfalto) possuem baixo coeficiente de absorção sonora, a presença de vegetação pode ter um efeito significativo na ambiência sonora dos espaços ao ar livre pelos efeitos da absorção, difusão e do mascaramento. Desempenham a mesma função de um revestimento absorvente aplicado sobre o solo ou as fachadas: deformam o espectro do ruído, atenuando os sons agudos e criando uma ambiência mais “surda”. Sob o efeito do vento, podem se tornar uma fonte sonora secundária, mascarando os ruídos indesejáveis.

Page 58: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Condicionamento Acústico Entretanto, a vegetação não possui, por si mesma, um efeito de barreira significativo. A atenuação provocada por uma faixa de cem metros de vegetação densa é de apenas 10dB(A), ou seja, 1 dB(A) para cada 10 metros de vegetação, o que pode ser considerado insignificante (Fig. A18). O uso de vegetação sobre taludes de terra, nas bordas das vias de tráfego, se bastante eficiente, mas são os taludes e não a vegetação que se opõem à propagação do ruído.

10 m de vegetação = - 1 dB(A)

Page 59: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Glossário de Acústica Pequeno glossário informal. Menos que uma definição científica precisa, que englobe todo o espectro necessário a plena compreensão dos preceitos envolvidos, este glossário busca, respeitando a veracidade das informações, uma re-apresentação dos conceitos científicos básicos ao estudo arquitetônico de conforto ambiental, em linguagem leiga, favorecendo sua compreensão. Quando necessário, no trato diário, poderão – e deverão – ser consultados os livros mencionados na bibliografia.

Page 60: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Amplitude

É o deslocamento máximo atingido por uma molécula em relação àsua posição de equilíbrio, medida em metro (m). Veja representação gráfica em onda sonora senoidal

Page 61: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

O cálculo exato da atenuação provocada por uma barreira érelativamente complexo, entretanto existem algumas fórmulas simplificadas. Uma barreira simples pode ser calculada pela fórmula:

Barreira Acústica

∆t = 13 + 10 log(N)

Onde: ∆t é a atenuação provocada pela barreira

N é o numero de Fresnel (N > 1), N = 2 δ/λδ = (A+B) - (a+b)

λ é o comprimento de onda

É o elemento que, colocado entre a fonte e o receptor, visa provocar a difração das ondas sonoras. A atenuação provocada por uma barreira depende de sua altura e posição em relação à fonte e ao receptor.

Material Absorvente

Absorção

Sonora

Ref.: Souza, Léa et al. -BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Page 62: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Comprimento de Onda (λ)É a distância percorrida em um ciclo completo, pela onda senoidal, medida em metro (m). É função da velocidade do som em um meio e da freqüência. (λ = c/f). Veja representação gráfica em onda sonora senoidal

λ

Curvas De Ponderação

São circuitos eletrônicos usados nos aparelhos de medição sonora que permitem que a resposta obtida seja corrigida por faixa de freqüência. Existem diversas curvas (A, B, C, D). A curva (A) corresponde ao “ouvido humano padrão”.

Page 63: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Decibel

O decibel (ou a décima parte do Bel 1):É a unidade utilizada em Acústica para quantificar os níveis de pressão (NPS), intensidade (NIS) e de potência sonoras (NWS) encontrados ou necessários. É uma unidade adimensional pois relaciona um determinado valor de pressão (ou intensidade, ou potência) sonora a um valor de referência de mesma unidade.

1 Unidade que era utilizada para medir perdas em linhas telefônicas, assim denominada em homenagem a Alexander Graham Bell

Suas fórmulas são:

Page 64: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

EcoÉ o som secundário, gerado por reflexão, que chega ao ouvido do receptor com um atraso de 1/15 segundos em relação ao som direto. Considerando uma temperatura de 220 C, este percurso corresponde a, aproximadamente, 22 metros. Os ecos podem ser evitados pelo uso de materiais absorventes ou pela colocação de anteparos intermediários quando a distância entre fonte a superfície refletora for superior a 11 metros.

Especto sonoro Assim como a luz, que pode ser decomposta em cores (espectro luminoso), um ruído ou som complexo possui sua energia distribuída em várias faixas de freqüência (o espectro sonoro), que propicia a determinação da quantidade de energia sonora contida em cada faixa de freqüência. Como o ouvido humano não é sensível a pequenas variações de freqüência, o espectro sonoro foi dividido em faixas de freqüência maiores, as bandas de oitava. Uma oitava é definida por um intervalo em que a freqüência máxima da faixa é igual ao dobro da mínima. As oitavas normalizadas, dentro da faixa audível, são as seguintes:

Page 65: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Focos

É fenômeno que ocorre quando, devido a uma superfície convexa, dois ou mais raios refletidos convergem para um mesmo ponto.

Page 66: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

Fórmula de Norris-EyringÉ uma fórmula de cálculo de tempo de reverberação recomendada quando este é determinado por poucas reflexões (TR < 1,6 s)

Tr é o tempo de reverberação, em segundos

V é o volume da sala, em m3

S é a área interna da sala, em m2

é o coeficiente médio de absorção da sala)(1Slog

0,161Vn α−

Tr =α

Fórmula de Millington-SetteÉ uma fórmula de cálculo recomendada para cálculo do Tempo de Reverberação quando há grande variação de materiais de revestimento, ou de coeficientes de absorção dos revestimentos.

Tr =( )[ ]

0,161VSlogi n i− −∑ 1 α

Si é a área dos diferentes revestimentos internos, em m2

αi é o coeficiente de absorção de cada revestimento

Page 67: ACÚSTICA ARQUITETÔNICA

FreqüênciaÉ o número de vezes que um ciclo sonoro se repete, em um determinado período de tempo, em ciclos por segundo (cps) ou Hertz (Hz). Quanto maior o número de ciclos, mais alta a freqüência. Matematicamente seria o inverso do período (f=1/T). Divide-se em:• Altas freqüências (1.400 a 16.000Hz) = sons agudos (grande comprimento de onda)• Baixas freqüências (20 a 360 Hz) = sons graves (pequeno comprimento de onda)Veja representação gráfica em onda sonora senoidal

Índice de Redução Sonora

É expresso pela fórmula: onde Wi é a potência incidente sobre a superfície de 1 elemento e Wt é a potência acústica transmitida pelo elemento (ex. Parede).

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Intensidade Sonora É a quantidade de energia transportada por uma onda sonora, em umponto e direção determinados, por unidade de superfície normal àdireção da onda. Unidade: W/m2.

MascaramentoÉ a elevação subjetiva do limiar de audibilidade: na presença de um ruído de fundo muito elevado, o som de interesse precisa ter mais energia para ser percebido. Assim, é muito mais “fácil” conversar em um apartamento silencioso que numa rua de tráfego pesado (ou em uma boate).

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Onda Sonora Senoidal

É a representação gráfica do deslocamento de um som puro. Caracteriza-se pelos seguintes parâmetros: amplitude (A), comprimento (λ), período (T), e freqüência ( f ):

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Potência SonoraÉ a energia liberada por uma fonte, por unidade de tempo. Unidade: Watt (W).

Pressão SonoraÉ a diferença entre a pressão do ar, em um determinado instante, e a pressão atmosférica normal (ou pressão estática). Unidade: Newton por metro quadrado (N/m2) ou Pascal (Pa).

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Ruído de fundo É todo e qualquer ruído percebido em um determinado local que não seja o som de interesse (ou ruído útil). Por exemplo: o ruído do tráfego, do ar condicionado, dos vizinhos,...

Em alguns casos o ruído de fundo pode ser interessante como por exemplo som de água.

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Som

É “toda e qualquer vibração mecânica em um meio elástico na faixa de áudio freqüência” (TB-143/ABNT). Ao vibrar um corpo produz a perturbação do meio que o envolve de tal forma que as moléculas do meio não se deslocam, mas oscilam em torno de uma posição de equilíbrio, provocando zonas de compressão (alta pressão) e rarefação (baixa pressão). Pode ser classificado como:

PURO:Quando composto de uma única freqüência (único comprimento de onda). Por exemplo: o som de um diapasão. Pode ser representado como uma onda senoidal.

COMPLEXO:Mais comum, é o som composto por várias freqüências. Pode ser representado como a soma de diversas ondas senoidais (uma para cada faixa de freqüência).

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Velocidade da onda sonora (c)É a rapidez de deslocamento da onda sonora, em metro por segundo (m/s). Varia em função da temperatura, densidade e homogeneidade do meio de propagação. Quanto mais denso o meio, mais rápida a propagação.

Fórmula de cálculo: t - temperatura em °C273

1332 tc ++=

Ao ar livre a alteração da velocidade do som na atmosfera, por variações de temperatura, podem provocar a refração das ondas sonoras, ocasionando um ligeiro desvio na trajetória original.

Velocidade do som (c) em alguns materiais de construção ( em m/s)

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• Bibliografia• Apostila de conforto ambiental site FAU/UFRJ • Referência bibliográfica das ilustrações

BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

Autores Léa Cristina de SouzaManuela AlmeidaLuis BragançaLuiz Renato do nascimento