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ACSTICAARQUITETNICA

Rgio Paniago Carvalho

ACSTICAARQUITETNICA2a edioRevista e Ampliada

Arch-Tec

by Rgio Paniago Carvalho - 20062a edio - 2010

Ficha Tcnica

Reviso:Rgio Paniago Carvalho e Joo Carlos Taveira

Arte final e Capa:Victor Tagore e Cassia Caroline Ramiro Rocha

Ilustraes:Marcelo Borges Faccenda e Jonatan Gonalves

Imagens Fotograficas:Ivan Lopes Franco

Diagramao:Cludia Gomes

ISBN 978-85-7062-xxx-0

Todos os direitos em lngua portuguesa, no Brasil, reservados de acordo com a lei. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida ou transmitida de qualquer forma ou por qualquer meio, incluindo fotocpia, gravao ou informao computadorizada, sem permisso por escrito do Autor. THESAURUS EDITORA DE BRASLIA LTDA. SIG Quadra 8, lote 2356 - CEP 70610-480 - Braslia, DF. Fone: (61) 3344-3738 - Fax: (61) 3344-2353 * End. Eletrnico: [email protected] *Pgina na Internet: www.thesaurus.com.br - Arch-Tec - www.arch-tec.com.br / [email protected]

Composto e impresso no Brasil / Printed in Brazil

C331a Carvalho, Rgio PaniagoAcstica Arquitetnica / Rgio Paniago

Carvalho. 2. ed. Braslia : Thesaurus, 2010.

p. ; il.

1. Acstica, Brasil 2. Arquiteruta I. Ttulo

CDU 534.8:72 CDD 534

5Agradecimentos

A todos que, direta ou indiretamente, de alguma forma contribuiram para o desenvolvimento deste projeto, e em especial minha famlia pela paci-ncia e compreenso e aos meus colegas de traba-lho: meus filhos Bruno (arquiteto) e Csar (estu-dante de arquitetura) e arquitetos Adriane Pastore, Jonatan Gonalves, Marcelo Borges Faccenda e Wiliam Farkatt Tabosa.

7Perfil do autor

Paixo pela acstica: texto parcial de impresses sobre o autor, em en-trevista publicada na edio n 12 de 28/06/2009 do portal Vibranews (www.vibranews.com.br), informativo eletrnico da Vibrason - SP (www.vibrason.com.br)

Basta conversar alguns minutos com o arquiteto Rgio Paniago Carvalho para ficar convencido de seu talento e paixo pela acstica. Este sentimento, com certeza, mobiliza esse goiano (55 anos) a tocar seus pro-jetos, nos quais combina base cientfica com extrema sensibilidade e per-feito domnio dos segredos da arquitetura. Formado pela Universidade de Braslia, iniciou sua vida profissional na implantao da ento recm constituida Radiobrs na Amaznia Legal na dcada de 70. L, enfrentou muitas dificuldades de acesso informao especializada. Viu-se obriga-do, ento, a pesquisar a essncia do comportamento acstico dos mate-riais nas suas vrias formas de aplicao, conciliando os recursos naturais prprios de cada regio com as necessidades das obras ali executadas...

Jornalista Ailton FernandesOpera Marketing So Paulo-SP

www.operamarketing.com.br / [email protected]

9Comentrios sobre a primeira edio

Gosto do livro de Rgio Paniago, um dos livros que utilizo em mi-nha disciplina de Conforto Acstico ministrada na Faculdade de Arqui-tetura e Urbanismo - UNIEURO (Centro Universitrio Euroamericano), porque bom de se ler, por sua redao clara, bem organizada e ilustra-es com qualidade grfica. Prtico, antes de tudo, desmitifica a acstica por trazer os problemas do dia a dia do arquiteto e do engenheiro, do msico, entre outros, constituindo-se em interessante fonte de consulta.

Miriam Nardelli, Dra. Arqta. (UnB-DF)[email protected]

O livro Acstica Arquitetnica apresenta os conceitos de acstica num texto objetivo, claro e numa sequncia de fcil entendimento para o estudante. O arquiteto Rgio Paniago Carvalho conseguiu transmitir as ba-ses da acstica sem se valer de frmulas matemticas complexas, tornando o livro acessvel aos iniciantes no mundo da acstica. Alm disso, ele apresenta situaes arquitetnicas especficas com recomendaes para a conduo de um projeto acstico adequado. Este livro tem sido uma fonte de consulta para realizao dos nossos projetos acsticos, alm de servir como base para montagem do nosso curso a distncia Acstica - fundamentos e conceitos.

Vitor Litwinczik, Dr. Eng. (UFSC-SC) Consultor da SOBRAC - Sociedade Brasileira de Acstica

Scio diretor da Anima Acstica Tecnologia e Conhecimento, Florianpolis SCwww.animacustica.com.br / [email protected]

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um prazer comentar sobre o livro Acstica Arquitetnica do meu particular amigo e companheiro de 30 anos de jornada, arquiteto Rgio Paniago, obra da mais alta qualidade tanto no que diz respeito aos preceitos tericos como gama de coeficientes de absoro acstica de diversos materiais nela citados. Sugiro esta obra no somente para os profissionais, mas tambm para os estudantes de arquitetura e engenha-ria. Parabns por este trabalho de grande valia para todos ns.

Jos Alberto Porto da Cunha Lobo, Eng. (UGF-RJ)Membro Efetivo da SOBRAC - Sociedade Brasileira de Acstica

Scio diretor da Implante de Acstica, Braslia DFwww.implanteacustica.com.br / [email protected]

Este livro veio para suprir a quase lacuna de to poucas publica-es sobre acstica arquitetnica no Brasil. Na constante busca por um novo estilo de vida, com conforto e bem-estar, esse material se mostra de grande valia para a ACKOUSTIK, auxiliando nas solues dos trabalhos desenvolvidos por nossa empresa. O livro trata a questo com proprie-dade, orientando a evitar problemas futuros e a aumentar a conscincia dos cidados.

Ivon Lopes Franco Scio diretor da ACKOUSTIK Acstica e Projetos, Braslia - DF

www.ackk.com.br / [email protected]

Acstica Arquitetnica - comentrio sobre a primeira edi-o do livro, publicado no site da internet www.nosrevista.com.br em 14/02/2008: Esse o melhor livro de acstica que j li em minha vida, parabns ao arquiteto...

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Nota do autor

Meus sinceros agradecimentos pelos comentrios dos dou-tores, colegas e parceiros que, em muito, me incentivaram a pro-mover esta segunda edio do Acstica Arquitetnica.

Ao escrever um livro tcnico o autor se expe, e eu no sabia que a coisa to intensa. Mas no houve susto, e est sendo muito gratificante: no somente arquitetos e engenheiros adotaram esta obra nas suas empreitadas, mas tambm advogados fundamen-tando suas teses nos tribunais, mdicos orientando seus pacientes, igrejas direcionando suas instalaes, msicos construindo seus estdios particulares, enfim um alcance surpreendente que no consegui imaginar de comeo. E mais uma surpresa agradvel, tambm no prevista na partida: muitas escolas de arquitetura e engenharia, Brasil afora, passaram a adotar este trabalho na con-dio de livro didtico.

Devo admitir que o objetivo no somente foi alcanado, como tambm superou as expectativas. Minha responsabilidade aumentou, e muito.

E conforme disse na introduo, ainda na primeira edio, na medida em que experimentssemos (ns da Arch-Tec) novos desafios ao longo do tempo, acrscimos seriam introduzidos e al-teraes necessrias seriam procedidas, cumprindo a promessa de uma coisa no estanque, mas um instrumento vivo e dinmico.

Espero sinceramente que esta segunda edio, revisada e ampliada, extrapolando inclusive em alguns exemplos de casos que contm inseridas questes de conforto trmico e outros es-

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pecficos de acstica ambiental em nvel do urbano e at do rural, atenda a um nmero ainda maior de leitores.

Este trabalho, fruto de uma vivncia profissional, continua aberto a comentrios e sugestes.

Aproveito a oportunidade para tambm agradecer ao expo-ente portugus da divulgao da literatura brasileira contempor-nea, Sr. Victor Alegria da Thesaurus Editora, que acreditou neste trabalho quando da sua primeira edio, e ao seu filho, Victor Tago-re Alegria, pela pacincia e dedicao na sua produo editorial.

E mais uma vez, obrigado a todos.

Arq. Rgio Paniago Carvalho o autor Responsvel Tcnico pela Arch-Tec

www.arch-tec.com.br / [email protected]

Sumrio

1. INTRODUO ................................................................ 19

2. O SOM 2.1. Conceito ..................................................................... 25 2.2. Ondas sonoras ............................................................ 25 2.3. Freqncia e perodo ................................................. 26 2.4. Velocidade de propagao do som ............................. 27 2.5. Comprimento de onda ............................................... 28 2.6. Intensidade do som .................................................... 28 2.7. Alcance do som .......................................................... 29 2.8. Mascaramento do som ............................................... 29 2.9. Difrao do som ......................................................... 30 2.10. Refrao do som ...................................................... 31 2.11. Ressonncia do som ................................................. 31 2.12.Reflexodosom ...................................................... 31 2.13. Inteligibilidade ......................................................... 32 2.14. Reverberao ........................................................... 32 2.15. Eco ........................................................................... 33 2.16. Eco palpitante .......................................................... 34 2.17. Ondas estacionrias ................................................. 34 2.18. O Decibel ................................................................. 35 2.19. Percepo auditiva do som ...................................... 35 2.20. Atenuao do som devido distncia ...................... 37 2.21. Somando decibis .................................................... 38

3. RUDO 3.1. Conceito ..................................................................... 41 3.2. Efeitos do rudo sobre o homem ................................ 42 3.3. Rudo areo ................................................................ 43

3.4. Rudo de impacto ....................................................... 44 3.5.Verificaodenveisderudo .................................... 44 3.6. O Decibel A: dB(A) ................................................... 46 3.7. Nveis de rudo aceitveis .......................................... 47 3.8. Dose de rudo ............................................................. 49

4. COMPORTAMENTO ACSTICO DOS MATERIAIS 4.1. Conceito ..................................................................... 55 4.2. Materiais e sistemas isolantes acsticos .................... 56 4.3. A Lei de Massa .......................................................... 60 4.4.Isolamentoacsticoxcomprimentodeonda ............ 61 4.5. O efeito Massa / Mola / Massa .................................. 62 4.6. Materiais e sistemas absorventes acsticos ............... 63

5. TRATAMENTO ACSTICO 5.1. Conceito ..................................................................... 87 5.2. Isolamento acstico ................................................... 88 5.3. Absoro acstica ...................................................... 90 5.4. Condicionamento acstico ......................................... 92 5.5. Tempo de reverberao .............................................. 93 5.6. Tempo timo de reverberao ................................... 94 5.7. Geometria interna dos recintos .................................. 96

6. QUESTES DE ACSTICA ARQUITETNICA 6.1. Esquadrias acsticas .................................................. 103 6.2. Barreiras acsticas ..................................................... 106 6.3. Atenuadores de rudo ................................................. 107 6.4. Rudos em poos de ventilao de edifcios .............. 109 6.5. Rudo de impacto em lajes de pisos ........................... 112 6.6. Rudo de impacto em coberturas metlicas ............... 119 6.7. Divisrias acsticas ................................................... 120 6.8. Rudo areo de motores ............................................. 122 6.9. Vibraes de mquinas e motores.............................. 124

7. TIPOLOGIAS ESPECFICAS 7.1. Ambientes de escritrios ............................................ 129 7.2. Ambientes de televendas ........................................... 133 7.3. Salas de reunio ......................................................... 136 7.4. Escolas de msica ...................................................... 138 7.5. Home Theaters ........................................................... 141 7.6. Auditrios .................................................................. 143 7.7. Rudo Industrial ......................................................... 146 7.8. Bares e restaurantes abertos ....................................... 147

8. SOBRE ESTDIOS 8.1. Estdios de rdio (locues) ...................................... 153 8.2. Estdios de televiso ................................................. 156 8.3. Estdios de gravao e/ou ensaios conjuntos ............ 161

9. ESTUDO DE CASO 1 SALA DE AULA...................... 167

10. ESTUDO DE CASO 2 LOCUO DE RDIO ........ 183

11. EXEMPLO DE CASO 1 ESTDIO DE GRAVAO .. 189

12. EXEMPLO DE CASO 2 PEQUENO AUDITRIO ....... 199

13. EXEMPLO DE CASO 3 TEMPLO RELIGIOSO ....... 207

14. EXEMPLO DE CASO 4 QUESTO DE RUDO URBANO ........................................................................ 219

15. EXEMPLO DE CASO 5 QUESTO RUDO EM REA RURAL ................................................................. 229

16. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS............................ 237

1. INTRODUO1. INTRODUO

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O crescimento desordenado dos ncleos urbanos, o adven-to das novas tecnologias da construo civil, questes de ordem cultural, etc., tm provocado um aumento acentuado de questes relacionadas ao conforto acstico.

Como matria relativamente nova que se apresenta no Bra-sil, no necessrio um estudo mais profundo para comprovar o pouco conhecimento do assunto pela grande maioria dos colegas de arquitetura e engenharia. Sabe-se muito pouco, ou quase nada, sobre os conceitos que norteiam um bom projeto de acstica ar-quitetnica. A bibliografia disponvel, em portugus, resume-se a poucos livros e tratados, que s vezes se perdem em demasiada teoria ou nem sempre so encontrados com facilidade nas livra-rias e bibliotecas.

A maioria dos arquitetos, construtores e engenheiros, ao se depararem com situaes que exigem maior ateno sobre o assunto, limitam-se a reutilizar especificaes e frmulas aplica-das em situaes particulares, levando os projetos a apresentarem equvocos de conforto acstico.

Proliferam-se, por conseguinte, os auditrios com gran-des reas revestidas com carpete, sem consistncia tcnica e com ateno excessiva aos aspectos plsticos. Arquitetos com expe-rincia nessa rea e conhecimento do comportamento acstico dos materiais, podem projet-los satisfatoriamente, com as mais variadas plantas e volumes e revestir com gama interminvel de materiais.

1. INTRODUO

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R G I O P A N I A G O C A R VA L h O

Por outro lado crescente o nmero de reclamaes quanto s questes de rudo urbano, especificamente no tocante ao n-mero excessivo de veculos trafegando pelas ruas, casas noturnas e at mesmo igrejas ou templos. Algumas vezes ouvimos depoi-mentos de pessoas que dizem ter se acostumado com tais rudos prximos s suas residncias e/ou locais de trabalho, quando na realidade esto sofrendo a perda de sua sensibilidade auditiva.

Tambm as construtoras e incorporadoras, em sua busca pela qualidade sempre crescente dos seus produtos, comeam a se preocupar com o rudo de impacto de sapatos nas lajes de en-trepisos de um edifcio, bem como com a transmisso de rudos atravs dos poos de ventilao de banheiros, do fluxo de lquidos em tubulaes hidrulicas e outras tantas situaes.

A acstica arquitetnica transcendeu, ento, os teatros, igrejas, cinemas, estdios, entre outros, passando a incorporar-se em nosso dia-a-dia: salas de aula, escritrios, grupos geradores de energia e at o impacto da chuva no telhado

O projeto de acstica arquitetnica deixou de ser um tema acadmico, enclausurado entre quatro paredes, para tornar-se real. Passa a ser necessrio, simultaneamente com o projeto de arquitetura de edifcios, estruturas portantes, instalaes prediais, tratamento trmico, etc.

Dessa forma, elaboramos este trabalho, que a partir de agora passa a nortear nossas consultas tericas e procedimentos prticos no tratamento destas questes, endereado tambm queles que buscam respostas rpidas e consistentes para tais procedimentos. Seu embasamento terico nos parece suficiente para as questes abordadas. A inteno nos atermos quase que exclusivamente experincia prtica, eliminando consideraes demasiadamente tericas que possam tornar estes escritos desinteressantes ou ina-dequados sua meta.

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A C S T I C A A R Q U I T E T N I C A

E, na medida em que experimentarmos novos desafios, este texto poder receber acrscimos e/ou alteraes, no se consti-tuindo ento em uma coisa estanque, mas em um instrumento vivo e dinmico.

Na necessidade de aprofundamento dos temas aqui apre-sentados deveremos consultar nossa biblioteca atualmente dispo-nvel, bem como nosso banco de dados.

Braslia-DF, janeiro de 2004.

Arq. Rgio Paniago CarvalhoResponsvel Tcnico pela Arch-Tec

2. O SOM2. O SOM

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2. O SOM

2.1. Conceito

O som toda vibrao ou onda mecnica gerada por um corpo vibrante, passvel de ser detectada pelo ouvido humano.

A partir da fonte, o som se propaga em todas as direes, se-gundo uma esfera. Entretanto, dependendo da fonte sonora, pode haver uma maior concentrao de energia em um determinado sentido evidenciando-se assim seu direcionamento.

O som requer um meio qualquer para se propagar (slido, lquido ou gasoso). Dessa forma, pode-se concluir que o som no se propaga no vcuo.

2.2. Ondas sonoras

So os resultados das oscilaes de molculas do meio de pro-pagao, em torno de suas posies de equilbrio. A ttulo exclusivo

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de fcil compreenso do fenmeno, a gua superficial de uma lagoa (meio elstico) quando excitada, gera ondas: espaos de presso e depresso (energia cintica) passando por uma regio de referncia (energia potencial).

2.3. Freqncia (f) e perodo (T)

Exercida uma presso em um meio elstico ocorrem ocila-es cclicas de presso/depresso, em intervalos de tempo (pe-rodo) maiores ou menores. A freqncia ento o nmero de oscilaes (ou ciclos) por unidade de tempo (perodo).

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O desenho anterior evidencia que a freqncia (expressa em ciclos por segundo ou hertz) inversamente proporcional ao pe-rodo (expresso em segundos): f=1/T.

Classificao das ondas sonoras quanto freqncia

2.4. Velocidade de propagao do som (C) O som se propaga em velocidade diretamente proporcional

densidade do meio.No ar, a 20C e ao nvel do mar, C (velocidade de propaga-

o) = 343 m/seg. A velocidade de propagao do som: diretamente proporcional temperatura; diretamente proporcional umidade; no sofre influncia da presso atmosfrica; no varia com a freqncia.

Outras velocidades de propagao do som

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2.5. Comprimento de onda (= C/f) a distncia percorrida pela onda sonora segundo um ciclo

completo de presso/depresso:

Nestes termos, no ar, o comprimento de uma onda de fre-qncia 100hz ser:

= 343 / 100 = 3,43m

2.6. Intensidade do som

a energia com que o som chega ao receptor, energia essa que no altera a freqncia do som.

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2.7. Alcance do som

Experincia realizada em Lyon, junto s margens do rio Sena e sobre os lagos Annecy e Lehman na Frana, para analisar as boas propriedades refletoras da gua, chegou seguinte concluso: ao se posicionar adequadamente uma fonte em frente a um espelho dgua de grande extenso, um som pode alcanar 1.500 metros de distncia e, dependendo das circunstncias, chegar at a 2.500 metros.

2.8. Mascaramento do som

Consiste na sobreposio de sons, ou seja, dois ou mais sons percutem ao mesmo tempo no mesmo ambiente e se em-baralham, dificultando sua identificao. Nesses casos, o som de maior intensidade sobrepe-se ao de menor intensidade

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2.9. Difrao do som

Consiste na propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstculos posicionados entre a fonte sonora e a recep-o, mudando sua direo e reduzindo sua intensidade.

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