acÚstica da edificaÇÃo -...

ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO

Disciplina ministrada ao IV semestre do curso de Engenharia Civil

Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Sinop/MT

Profa. Dr.-Ing. Erika Borges

OBJETIVOS DA DISCIPLINA

Transmitir aos alunos a compreensão das possibilidades deatuação do profissional no ambiente construído considerando asnecessidades de adequação ao condicionamento e isolamentoacústico;

OBJETIVOS DA AULA 1

• Introdução a acústica;• Revisar os conceitos de ondulatória do som;

ACÚSTICARamos da ciência que estudam os fenômenos acústicos:

• Engenharia acústica

• Física acústica

• Psicoacústica

• Acústica arquitetônica

• Acústica ambiental

• Música

• Medicina e fonoaudiologia

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

Introdução à Acústica

Som e conceitos

Fenômenos acústicos

Efeitos da poluição sonora na saúde

• Irritação• Insônia• Dores de cabeça• Aumento da pressão

sanguínea (WHO, 2003)


O nível equivalente de ruído (Leq) de 65 dB(A) éconsiderado pela Organização Mundial da Saúde (OMS)como o limiar para evitar distúrbios psico-fisiológicos.

Caráter fisiológico

• Distúrbios no sistema endócrino• Distúrbios cardiovasculares e respiratórios• Distúrbios gastrointestinais• Perda de audição e outros distúrbios


Caráter psicossocial

• Interferência no sono• Cansaço e dor de cabeça• Perda de atenção e concentração• Estresse• Distúrbios comportamentais


Custos sociais da poluição sonora• Saúde: OMS poluição sonora gerada pelo trafego de

veículos é responsável por 3% das mortes por doençascardíacas na Europa (210.000 pessoas/ano)*.

• Produtividade: baixa concentração, dificuldades decomunicação, irritabilidade e fadiga;

• Perda de valor de propriedades: 0,4% a 1,1% para cadadecibel de aumento; ~ 10% quando há proximidade comvias expressas;

• Impactos na biodiversidade: determinados níveis de ruídopodem afugentar a presença de fauna.

* http://www.telegraph.co.uk/news/uknews/1561091/Noise-having-huge-impact-on-health.html, 2007

O SOM

http://www.youtube.com/watch?v=jwi4eQlPvU4rudaricci.blogspot.comataleb.wordpress.com

Fonte: http://www.google.com.br

RUÍDO E BARULHO

ACÚSTICARamo da física que estuda o som.

O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.

Qualquer planejamento de projeto acústico se baseia nos fenômenos de propagação do som no ar e sólidos, pois o som não se propaga no vácuo.

Onda Mecânica Onda Eletromagnética

ACÚSTICA

MOVIMENTO ONDULATÓRIOOnda é uma perturbação do meio caracterizada pelo transportede energia e quantidade de movimento, sem o transporte dematéria.

compressão rarefação

A oscilação das moléculas de ar provoca variação da pressão, queao se propagar até nossos ouvidos, causa sensações auditivas noaparelho auditivo.

Oscilação das moléculas de ar

Propagação do ar

Diapasão

MOVIMENTO ONDULATÓRIO

Uma onda pode ser descrita através da sua frequência,amplitude e comprimento de onda (λ).

Comprimento de onda(λ): é a distancia percorrida em 1 ciclo de oscilação.

Período: tempo(s) em que se realiza um ciclo completo, é o inverso da frequência.


Frequência é a quantidade de vezes que a moléculaoscila em 1 segundo.

Frequência hertz (ou ciclos/segundo)


Ouvido Humano 20 Hz – 20 000 Hz

A frequência sonora é medida em Hertz (Hz) emhomenagem ao cientista alemão estudioso do assunto,Henritch Hertz.


Uma onda pode ser descrita através da sua frequência,amplitude e comprimento de onda (λ).

Amplitude = Volume do som

Altura do som = grave/agudo

Grave 20Hz – 360HzMédio 360Hz – 1400HzAgudo 1400Hz – 20000Hz

Amplitude das vibrações em uma partícula do campo ondulatório (meio).


Existe uma relação inversa do comprimento deonda com a frequência. Quanto menor afrequência, maior o λ , e quanto maior a frequência,menor o λ.

Comprimento de onda versus frequencia – inversamente proporcionais.


c = 331 + 0,6 . tc

velocidade do som (c) no ar (com aprox. 20° C)

c = 343 m/s

λ = Comprimento de onda [m]

𝑓 = Frequência [Hz]

c = Velocidade do som [m/s]

λ =𝑐

𝑓


1. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 20 KHz ?

2. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 1 KHz ?

3. Qual é a frequência de um som com comprimento de onda de 17 metros ?

Frequência Comprimento de onda

20 kHz 1,7 cm

10 kHz 3,4 cm

1 kHz 34 cm

100 Hz 3,4 m

20 Hz 17m

OBJETIVO DO MÓDULO II• Conhecer os fenômenos acústicos e suas implicações no ambiente construído;

1. Refração

2. Difração

3. Reflexão

4. Ressonância

FENÔMENOS ACÚSTICOS

Refração

consiste em a onda sonora passar de um meio para o outro, mudando sua velocidade de propagação e comprimento de onda, mas mantendo constante a frequência.

Difração

o fenômeno em que uma onda sonora pode transpor obstáculos.

Reflexão do somA reflexão de uma onda sonora acontece quandoela encontra um obstáculo e retorna para o meio deorigem de propagação.

Superfícierefletora

Reflexão do som

Quando uma onda sonora incide sobre um plano,parte da energia é refletida e parte é absorvida pelasuperfície.

Reflexão do som em um plano

Fonte: Veres&Fasold (2003)

TRANSMITIDO

ABSORVIDO

INCIDIDO

REFLETIDO

REFLEXÃO DO SOM

Fonte: Ennio Cruz da Costa, Acústica Técnica (Editora Blücher, 2003)


Fonte sonora Fonte sonora

Superfícieconvexa

Superfíciecôncava

Espalhamento do som

Convergencia do som

REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS


Efeito de galeria de sussuro(Flustergalerieeffekt)

Catedral de Brasília – DFPlanta em formato circular

Fontesonora

Receptor

REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS

ECO

O eco é a repetição nítida e distinta de um somdireto .O som refletido chama-se eco, quando se distinguedo som direto. Para uma pessoa ouvir o eco de umsom por ela produzido, deve ficar situada a, nomínimo, 17 m do obstáculo refletor, pois o ouvidohumano só pode distinguir dois sons com intervalode 0,1 s. O som, que tem velocidade de 340 m/s,percorre 34 m nesse tempo.

REFLEXÃO DO SOM

ECO

a) desfavorávelb) favorávelc) favorável

Ecos não devem ocorrer

em sala para fala!

Plantas

RESSONÂNCIA

Todas as estruturas mecânicas tem uma ou maisfrequências naturais de oscilação. Se a estruturafor submetida a uma força externa periódica cujafrequência coincida com uma das frequênciasnaturais, a amplitude da oscilação atingirá valoreselevados que podem levar ao colapso da estrutura.Este fenômeno é denominado ressonância.

RESSONÂNCIA

Ponte pênsil do estreito de Tacoma (Washington, EUA)

E. Hecht, Physics (Brooks & Cole, 1994)

RESSONÂNCIA ACÚSTICA

O fenômeno de ressonância é muito importante na compreensão das propriedades dos instrumentos musicais e o modo como eles produzem seu som característico.

Bibliografia:ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS . NBR 12179: TRATAMENTO ACÚSTICO EM RECINTOSFECHADOS. RIO DE JANEIRO, 1992. 9 P.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10151: ACÚSTICA AVALIAÇÃO DE RUÍDO EM ÁREASHABITADAS, VISANDO O CONFORTO DA COMUNIDADE PROCEDIMENTO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 1999.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10152: NÍVEIS DE RUÍDO PARA CONFORTO ACÚSTICO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 1987.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: EDIFICAÇÕES HABITACIONAIS DESEMPENHO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 2013.

SILVA, PÉRIDES. ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. 4.ED. BELO HORIZONTE: EDTAL, 2002.

BRÜEL & KJAER. MEASUREMENTS IN BUILDING ACOUSTICS. NAERUM: BRÜEL & KJAER, 1988.

BISTAFA, SYLVIO R. ACÚSTICA APLICADA AO CONTROLE DE RUÍDO. 2. ED. SÃO PAULO: EDGAR BLÜCHER,2011.ISBN 978-85-212-0581-4

GERGES, SAMIR N. Y. RUÍDO: FUNDAMENTOS E CONTROLE. 2. ED. FLORIANÓPOLIS: NR EDITORA, 2000. ISBN 85-87550-02-0

SOUZA, L. C. L.; GUEDES, M.; BRAGANÇA, L. BE-A-BÁ DA ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. EDUFSCAR, 2007. ISBN: 8576000733

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