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Gestão de Conforto Ambiental em Edificações Sustentáveis

Unidade IIIConforto Acústico

Prof. D.Sc. Ludmila Rodrigues de Morais

Tópicos Abordados

• Conceitos básico• Ouvido humano• Pressão, Potência, Intensidade e Nível• Isolamento acústico (ruído aéreo e de

impacto)• Propagação do som ao ar livre

CONCEITOS BÁSICOS

Acústica Arquitetônica• Antigamente se limitava apenas a alguns tipos de construções –

igrejas, teatros e escolas

• Últimos anos – todos os ambientes construídos

• Projeto Acústico

– Cada ambiente um caso específico

– Basear nas leis da física (som segundo seus aspectos físicos e

propagação)

– Estudar e pesquisar cada ambiente

– Estudar e pesquisar cada material a ser utilizado

– Transição entre o projeto e execução

• Função do Arquiteto– Criar e projetar de forma clara

– Selecionar, dispor dimensionar, detalhar criteriosamente cada material do projeto

• Raes diz que o arquiteto deve promover os meios para que todos os

executantes tenham os “seus instrumentos perfeitamente afinados e a

realização resulte harmoniosa”, como se fosse o arquiteto o regente de uma

orquestra.

• O tratamento acústico compreende 3 etapas distintas e indispensáveis para

um bom resultado:

– Isolamento acústico

– Estudo geométrico da sala

– Tempo de reverberação

• Projetos acústicos não estão isentos de

incertezas:

– Dúvida quanto a qualidade efetiva dos materiais

– Simplificação nos estudos teóricos dos problemas

– Há diferença entre projeto e obra acabada

– Ensaios e medidas acústicas no local antes de

concluir a obra → correções necessárias

Som x RuídoO SOM O RUÍDO

Incômodo

Subjetividade

- agradável (música, conversa)- útil (telefone, buzina)

ex: música clássica de madrugada (incômodo?)som de carros de corrida (agradável? adepto de competições)

Som• Senso Comum

– Som é tudo aquilo que ouvimos

• Física

– Som é uma forma de energia vibratória que se propaga em meios elásticos

• O som propaga-se no meio através da vibração de partículas do meio em torno da posição deequilíbrio.

• Som no ar pode ser definido como uma variação da pressão em relação à pressão atmosféricadetectável pelo sistema auditivo

- A menor variação de pressão detectável pelo ouvido humano é da ordem dos 2x10-5

• Psicologia

– Som é uma sensação inerente a cada indivíduo

• Fisiologia

– Se preocupa com a maneira que o som percorre as vias auditivas até

atingir o cérebro

• Muitos corpos podem servir de fonte sonora, para isto ele precisa ser

capaz vibrar ou oscilar

• Depende das propriedades físicas inerentes a cada corpo: massa e

elasticidade

Onda sonora

• É uma onda produzida por uma fonte ou elemento vibrador

que quando estimulado é capaz de produzir perturbações ou

variações na densidade do meio ao seu redor, como

conseqüência do aumento ou diminuição da pressão sonora.

• É mecânica – depende de um meio para se propagar

• É tridimensional

• Propagação do som no ar

• A onda sonora se caracteriza por:

– Freqüência

– Amplitude

– Velocidade do som

– Comprimento de Onda

• Freqüência

– Nome dado ao número de ciclos que as partículas materiais realizam em

um segundo

– É a taxa pela qual a fonte sonora vibra em Hz

– Sons Graves / Médios / Agudos

– Espectro em frequência

� Programa :Wave Tool

� Cd sons por frequência

Infrasons < 20 Hz - 200 a 2.000 Hz - 20.000 Hz < ultrasons

GRAVES MÉDIOS AGUDOS

63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000Hz 8000Hz 1600Hz

� Bandas de oitava

� Bandas de 1/3 de oitava63Hz 80Hz 100Hz 125Hz 160Hz 200Hz 250Hz 315Hz 400Hz 500Hz

630Hz 800Hz 1000Hz 1250Hz 1600Hz 2000Hz 2500Hz 3150Hz 4000Hz 5000Hz

6300Hz 8000Hz 10000Hz 12500Hz 16000Hz 20000hz 25000Hz 31500Hz 40000Hz 50000Hz

• Amplitude

– É a medida do afastamento das partículas materiais de

sua posição de equilíbrio

– Sons fracos / sons fortes

– Nível Sonoro / decibel (intensidade sonora)

• Velocidade de Propagação

– A celeridade ou velocidade de propagação do som no ar é, praticamente, a mesma para

todas as freqüências, porém ela varia de acordo com o meio de propagação. Alguns

exemplos:

MATERIAIS VELOCIDADE DA ONDA

aço 4990 m/s

concreto 3500 m/s

tijolo 2300 m/s

Rochas, alvenarias

2.500 m/s

Madeira 4.000 m/s

Vidro 5000 m/s

cortiça 430 m/s

MATERIAIS VELOCIDADE DA ONDA

água 1.434 m/s

Vapor d’água 405 m/s

Água do mar 1.504 m/s

ar 340 m/s

Ar úmido (70%) a 200 C

347 m/s

Ar seco (a 200 C) 345 m/s

PROPAGAÇÃO DO SOM NO MEIO FLUIDO

PROPAGAÇÃO DO SOM NO MEIO SÓLIDO

•Onda plana

- Se parássemos o tempo e víssemos a distribuição de pressão no espaço

- Comprimento de onda grande - Comprimento de onda pequeno

– Quanto mais alta a freqüência, menor o

comprimento de onda e vice-versa.

– Geralmente considerem-se os comprimentos de

onda dos sons no ar, adotando c = 340 m/s.

– Exemplo de valores de comprimentos de onda em

função da freqüência.

– Ver programa WAVE TOOL

f(Hz) 20 50 100 200 500 1000 2000 5000

λ(m) 17,25 7,9 3,45 1,725 0,79 0,345 0,173 0,079

• Som simples

– Emitido por um instrumento musical simples (ex.: diapasão)

– Suas vibrações podem ser registradas por qualquer processo

– Apresenta forma de uma curva periódica, regular, sinusoidal

• Sons complexos

– São emitidos pelos instrumentos musicais

– Originário de um som puro dotados de freqüências mais

elevadas e cujo número de vibrações é múltiplo do fundamental

• Qualidade da onda sonora– Altura, Intensidade e Timbre

• Altura:

– Relacionada com a freqüência da onda sonora (não a intensidade sonora)

– Permite classificá-la de grave a agudo

• Intensidade

– Relacionada a amplitude sonora, a pressão efetiva e sua energia

transportada

– Permite classificá-la de varia de fraco a forte

• Timbre

– Relacionado com a qualidade do som e sim da fonte sonora

– Permite diferenciar a fonte sonora

• Tipos de onda sonora– A onda sonora pode ser classificada de acordo com número de freqüências presentes

nela, em senoidal ou complexa e periódica ou aperiódica

• Onda Senoidal

– Resulta de um movimento harmônico simples

– Origina o som puro, composto de uma só freqüência

• A onda sonora pode ser classificada de acordo com

a presença ou ausência de periodicidade em:

– Onda Periódica

• Repete em iguais intervalos de tempo

• Teorema de Fourier - onda complexa é a soma de um número

de ondas senoidais simples somadas

– Onda Aperiódica

• Falta de periodicidade

• Movimento vibratório → aleatório

• Comuns no dia-a dia

Ruído• Todo som pode ser considerado um ruído

• Sua classificação é muito subjetiva e sua distinção

se refere ao fato de ser ou não desejável

• Fisicamente – ruído é um sinal aperiódico,

originado da superposição de vários movimentos

de vibração com diferentes freqüências as quais

não apresentam relações entre si.

• O ruído pode ser classificado segundo sua intensidade

– Contínuo

• Há variações desprezíveis (até 3dB) durante o período de

observação

– Intermitente

• Há variações continuamente de um valor apreciável (+ 3dB) durante

o período de observação

– Impacto ou impulsivo

• Apresenta dois picos de energia acústica de duração inferior a um

segundo.

• RUÍDO - Está presente em praticamente todos os

instantes da nossa vida

– “Subproduto” do desenvolvimento

– Pode acarretar Perda Auditiva dependendo do:

• Nível de pressão sonora e

• Tempo de exposição do indivíduo

– Surdez – Irritação e Stress

– Perturbações na vida diária das pessoas (social e

familiar)

• Aumento generalizado das fontes produtoras de ruído (subproduto do desenvolvimento)

• Tendência de crescimento das cidades

Importância crescente da acústica na atualidade

• Aumento das exigências de conforto/saúde– Aumento da qualidade de vida

• Ao nível da saúde– Problemas auditivos– Problemas Psíquicos– Problemas Fisiológicos

• Efeitos negativos no desempenho (trabalho, aprendizagem)

• Aumento das exigências de saúde no trabalho

Dilatação da pupilaAumento da produçãoHormônios da tireóide

Aumento do ritmo de batimento cardíacoAumento da produção

de adrenalinae corticotrofina

Contração de vasossanguíneos

Reação muscular

Efeitos do Ruído

Contração do estômago e abdomen

Exposição a elevadas intensidades de ruído causam:Irritação / Falta de concentração / Surdez

RUÍDOS NOS EDIFÍCIOS

Fontes exteriores ao edifício

Fontes interiores ao edifício

• Tráfego rodoviário• Tráfego ferroviário• Tráfego Aviões• Atividades comerciais• Atividades industriais

• Comunicação oral• Televisores; aparelhagens• Atividades levadas a termo pelos

moradores (passos; queda de objetos, etc)

• Maquinaria diversa: Elevadores; canalização; sistemas de ventilação e de ar condicionado; máquinas de lavar

OUVIDO HUMANO

• Sistema sensível, delicado, completo e discriminativo

• Permite perceber e interpretar o som

• Transdutor – transforma vibração em sinais elétricos

• Pode ser dividido em três diferentes partes:

– Ouvido Externo

– Ouvido Médio

– Ouvido Interno

• Ouvido Externo

– Composto por 3 elementos – pavilhão da orelha, tubo ou canal

auditivo e tímpano

– Pavilhão da orelha – forma afunilada

– Tímpano – membrana côncava

• Ouvido Médio

– Composto por 3 ossículos – martelo, bigorna e estribo- janela

oval, janela circular e Trompa de Eustáquio

– Atua como amplificador através dos ossículos

– Contém importantes elementos para proteger o sistema de

audição - Trompa de Eustáquio

• Ouvido Interno

– Transmite as informações por nervos até o cérebro

– Cóclea

• Colhe as informações

• Ondas percorrem distâncias diferentes, com diferentes tempos

de atraso

– Distinção das freqüências

• Percepção e direcionalidade do som

– Diferença de tempo que o som chega em um ouvido ou

no outro

– Informa direção de chegada (fácil localização da fonte)

Faixa de Audição Humana e Sensibilidade do Ouvido• Onda sonora audível

– Varia conforme a intensidade e a freqüência (0 a 120 dB)

– Freqüência audível de 20 Hz a 20.000 Hz

• Gráfico de Audibilidade

– Percepção média de indivíduos com percepção normal

– Escala logarítmica

– Nível 0 dB → freqüência 1.000 Hz

– Limiar de percepção

– Sensibilidade máxima → 3.000 Hz

– Limiar da dor – varia conforme a freqüência de 110 dB a 140 dB

• Curiosidade

– Limites de audibilidade humana: 20 a 20.000 Hz

– Limites de audibilidade do cachorro: 120 a 50.000 Hz

– Limites de audibilidade do morcego: 50 a 100.000 Hz

Músicas

Memória Musical

Curva de Ponderação – curvas A, B e C

• Tabela de correção de ponderação A, B e CFreqüência (Hz) 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 250

Curva A (dB(A)) -39,4 -34,6 -30,2 -26,2 -22,5 -19,1 -16,1 -13,4 -10,9 -8,9

Curva B (dB(B)) -17,1 -14,2 -11,6 -9,3 -7,4 -5,6 -4,2 -3 -2 -1,3

Curva C (dB(C)) -3 -2 -1,3 -0,8 -0,5 -0,3 -0,2 -0,1 0 0

Freqüência (Hz) 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500

Curva A (dB(A)) -6,6 -4,8 -3,2 -1,9 -0,8 0 0,6 1 1,2 1,3

Curva B (dB(B)) -0,8 -0,5 -0,3 -0,1 0 0 0 0 -0,1 -0,2

Curva C (dB(C)) 0 0 0 0 0 0 0 -0,1 -0,2 -0,3

Freqüência (Hz) 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000

Curva A (dB(A)) 1,2 1 0,5 -0,1 -1,1 -2,5 -4,3 -6,6 -9,3

Curva B (dB(B)) -0,4 -0,7 -1,2 -1,9 -2,9 -4,3 -6,1 -8,4 -11,1

Curva C (dB(C)) -0,5 -0,8 -1,3 -2 -3 -4,4 -6,2 -8,5 -11,2

PRESSÃO, POTÊNCIA , INTENSIDADE E NÍVEIS

• Serve de base no estudo dos sons – “pressão acústica ou

sonora” (P)

• A pressão sonora audível varia conforme é mostrado abaixo:

• Valores de referência

– Pressão mínima audível 2 x 10-5 N/m2

• Já provoca sensação auditiva

– Pressão máxima acústica audível 20 N/m2

2 x 10-5 < P < 20 (N/m2)

Pressão Sonora ( P)

Nível de Pressão Sonora ( LP)• Nível – sinônimo de decibel

• O nível de pressão sonora de um som de pressão de

raiz quadrada P é definido por:

Onde:P0 = Pref = 2 x 10-5 Pa (N/m2) (nível de pressão sonora de

referência)LP é a quantia que é realmente medida quando um

microfone é colocado em um campo de som

log10log20

Não é prático a utilização da pressão

sonora à gama de pressões audíveis

(faixa muito grande de variações)

Nível Sonoro em decibel

Potência Sonora• Energia acústica emitida por uma fonte

• É uma característica da fonte sonora

• Valor absoluto, isto é, não é afetado pelo ambiente(quantidade de energia acústica produzida por unidade detempo).

• Potência = Intensidade x Área

Orquestra 10W

Avião a jato (decolando) 1000Kw

Voz humana 1mW

• Unidade = W (Permite a caracterização quantitativa (Watt) das fontes sonoras)

• Aparelhos de som 75W→ Potência de energia e não potência sonora

Potência elétrica - Temperatura Potência acústica – Pressão sonora

Nível de Potência Sonora ( LW)

• O nível de potência sonora (LW) é uma medida de carga de energia de uma fonte sonora. O LW é definido por:

Onde W0 = 10-12W (potência acústica de referência)W = potência acústica da fonteLW expresso em dB

log10W

Intensidade• Permite distinguir sons fortes ou fracos

– Relação com a energia das oscilações que são provocadas no ouvido do observador

• A intensidade física do som decresce com a distância da fonte sonora

– “altura” do som não se altera ao longo da propagação (grave ou agudo) desde que a fonte e o receptor estejam parados

• Determina para cada ponto do espaço por onde passam ondas sonoras e onde podem elas ser captadas por um ouvido humano ou um receptor mecânico (microfone, por exemplo)

P I Bell dB2x10 Pa 1 W/m2 12 120

2x10-5 Pa 10-12 W/m2 0 0

• Escala logaritma de intensidade ou níveis em

– Adota-se para “origem dos níveis” ou nível zero

(“zero decibel”), o limiar de percepção do ouvido

humano médio para a freqüência de 1000Hz.

– O valor eficaz da pressão acústica atribuído a esse

limiar, conforme observações experimentais, é :

P0 = 0,00002 newton/m2 = (0,0002 bária ou microbar)

Nível de Intensidade Sonora (LI)• Nível de Intensidade e sonoridade. Sensação psicológica de

sonoridade (volume do som) varia aproximadamente com o

logaritmo da intensidade e não com a própria intensidade.

• O nível de intensidade sonora (LI) de uma intensidade de som, I é

definido por:

OndeI0 = Iref = 10-12 W/m2 (intensidade de referência)LI expresso em dB

log20log10log10P

Nível sonoro Descrição Sensações médias

130 – 140 dB Perigo de ruptura do tímpano- Avião a jato a 1m- Fogo de artilharia

Insuportável (por longo tempo)

100 - 120dB - Avião a pistão a 3m- Broca pneumática-Indústria muito barulhenta

Muito ruidoso

80 - 90dB - Orquestra sinfônica- Rua barulhenta- Aspirador

Ruidoso

60 - 70dB - Rua de ruído médio- Pessoa falando a 1m- Rádio com volume médio- Escritório de ruído médio

Moderado

40 - 50dB - Restaurante calmo- Sala de aula (ideal)- Escritório privado- Conversa

10 - 30dB - Quarto de dormir- Movimento da folhagem- Estúdio de rádio

Silencioso

0 - 10dB - Deserto ou região polar sem vento- Respiração normal

Muito silencioso

ADIÇÃO DE NÍVEIS SONOROS

60dB+60dB=120?????

L1+L2=10log(10 L1/10+10L2/10)

• Usando ordens diferentes de adição podem dar resultados que

diferem em 1dB, no qual normalmente não é tão significante.

Contudo, para achar com grande precisão, deve-se combinar

logaritmicamente os decibels.

– O método simplificado pode ser usado para checar as respostas.

)106,6log(10

)10101010log(10

...)1010log(10

8,53,41,44,3

1010 21

• Soma dB

)10...1010log(10 10101021 nLLL

TLp +++=

3441 – 34 = 7 → soma 1 ⇒ 41 + 1 = 42

4158 – 42 = 16 → soma 0

43 58 + 0 = 58dB58 – 43 = 15 → soma 0 ⇒ 58 + 0 = 58

3458 – 34 = 24 → soma 0 ⇒ 58 + 0 = 58

5858 – 45 = 13 → soma 0

41 58 + 0 = 58dB43 – 41 = 2 → soma 2 ⇒ 43 + 2 = 45

Diferença de 0 ou 1 2 ou 3 4 até8 9 ou 10 >11dB

Adicionar ao maior valor 3 2 1 0,5 0

Soma de níveis para fontes idênticasNº de fontes idênticas Decibel para adicionar em um nível

2 33 54 65 76 87 88 9

10 1015 1220 1350 17100 20

(10 log x) usa-se 10 log n, onde n é o número de fontes idênticas:

n = 2 onde 10 log (2) = 3

n = 10 onde 10 log (10) = 10

Exemplo 1

Numa determinada fábrica registrou-se num, determinado ponto, um nível sonoro de 30 dB com

a máquina A ligada, e, nesse mesmo ponto 60 dB quando a máquina B estava ligada, mas

separadamente. Qual o nível sonoro nesse ponto, quando A e B estão a funcionar em

simultâneo?

Exemplo 1

simultâneo?

6060 – 30 = 30 → soma 0 ⇒ 60 + 0 = 60dB

Exemplo 2

simultâneo?

Exemplo 2

simultâneo?

6060 – 15 = 15 → soma 0 ⇒ 60 + 0 = 60dB

Exemplo 3

simultâneo?

Exemplo 3

simultâneo?

6060 – 58 = 2 → soma 2 ⇒ 60 +20 = 62dB

Exemplo 4

simultâneo?

Exemplo 4

simultâneo?

6060 – 60 = 0 → soma 3 ⇒ 60 + 3 = 63dB

SUBTRAÇÃO DE NÍVEIS SONOROS- Para se determinar o nível sonoro provocado apenas por uma fonte (ou

conjunto de fontes) quando se conhecem os níveis global e parcial

resultantes da emissão de totalidade das fontes sonoras com excepção

daquela que é desconhecida.

- Este tipo de situação ocorre com frequência na indústria quando se

pretende saber qual a contribuição de cada máquina para o ruído global.

• Subtração dB– O método também pode ser usado para

subtrair valores de decibels. Tem que subtrair o valor achado do maior valor.

)1010log(10 102

TLp −=

Subtração de níveisDiferença entre os níveis Subtrair do maior valor

0 10 ou mais

4 ou 5 2

6 a 9 1

10 ou mais 0

ISOLAMENTO ACÚSTICO

• Absorção extra

– Reduz a intensidade reverberante, ajudando no

isolamento

• Redução pequena em comparação ao isolamento

• Isolamento contra

– Ruído aéreo – ruído “originado” pelo ar

– Ruído de impacto – passos, batidas no

fechamento, etc.

Locais dB (A)Hospitais

Apartamentos, Enfermarias, Berçários, Centros Cirúrgicos

35 – 45

Laboratórios, Áreas para uso do público 40 – 50

Serviços 45 – 55 Escolas

Bibliotecas, Salas de música, Salas de

desenho35 – 45

Salas de aula, Laboratórios 40 – 50 Circulação 45 – 55 Hotéis

Apartamentos 35 – 45 Restaurante, Salas de estar 40 – 50 Portaria, Recepção, Circulação 45 – 55 Residências

Dormitórios 35 – 45 Salas de estar 40 – 50

Locais dB (A)AuditóriosSalas de concertos, Teatros 30 – 40 Sala de conferencia, Cinema, Sala de uso

múltiplo 35 – 45

Restaurantes 40 – 50 EscritóriosSalas de reunião 30 – 40 Salas de gerência, Salas de projetos e de administração

35 – 45

Salas de computadores 45 – 65 Salas de mecanografia 50 – 60

Igrejas e Templos (Cultos meditativos) 40 – 50

Locais para esportePavilhão fechado para espetáculos e atividades esportivas

45 – 60

Níveis de ruídos (dB(A)) – ABNT 10152

Notas: a) O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para conforto, enquanto que o valor superior significa o nível sonoro aceitável para a finalidade.b) Níveis superiores aos estabelecidos nesta Tabela são considerados de desconforto, sem necessariamente implicar risco de dano à saúde.

Isolamento a sons aéreos

-Principais elementos responsáveis pela transmissão do ruído aéreo:

- Janelas, portas, paredes, pisos, tectos, frestas e fendas

- A transmissão do ruído aéreos resulta da vibração dos elementos construtivos

Avaliação do isolamento sonoro em laboratório

- Avaliação do isolamento sonoro considera a transmissão por via direta (apenas através da divisória)

-Determinação da curva de redução sonora em bandas de terços de oitava

- (100Hz - 5000 Hz)

Painel simples

A transmissão do ruído aéreo é controlada essencialmente pela massa

Isolamento sonoro

Parede

Divisória

Pavimentos

Índices de redução de ruído dos materiais

TABELA DE ISOLAMENTO - PAREDE

55dB - 45cm de tijolo maciço ou pedra

- 23cm de tijolo maciço, rebocado- 18cm de concreto agregado miúdo- 30cm de concreto com agregado graúdo, rebocado- Duas placas de concreto celular de 7.5cm, rebocado, com câmara de ar não menor de 7.5cm, com grampos “borboleta” ou nenhum

- 12cm de tijolo maciço, rebocado- 10 cm de concreto com agregado miúdo- 20cm de concreto com agregado graúdo, rebocado- Duas placas de concreto celular de 5cm, rebocado, com câmara de ar não menor de 2.5cm, com grampos “borboleta”

40dB- 7.5cm de concreto celular, rebocado dos dois lados- 5cm de concreto agregado miúdo

35dB- 5cm de concreto celular, rebocado dos dois lados- 5cm de tijolo furado, rebocado dos dois lados- Estuque (3 camadas) dos dois lados de sarrafos de 10cm

30dB- Painel de duas placas de compensado de madeira ou fibra compensada, de ¼ “, sobre sarrafos de 6cm, com 5cm de lã de vidro nas cavidades- Estucado de gesso sobre malha, 1.8cm dos dois lados de sarrafos de 10cm

25dB - Estucado de gesso sobre malha, 1.8cm sobre marco de madeira

20dB Placa de polpa de madeira aglomerada de ½ “, dos dois lados de um marco de madeira

TABELA DE ISOLAMENTO – JANELAS E PORTAS

- Duas portas de 5 cm de madeira maciça, com todas as frestas adequadamente seladas, conjuntamente com uma câmara de ar- Janela dupla de vidros de 3mm, separados por 20cm, bem seladas, com absorvente no marco interior entre os vidros (usar placas de vidro de 6mm para melhor isolamento de sons graves)

- Janela dupla de vidros de 3mm, separados por 10cm, bem seladas, com absorvente no marco interior entre os vidros- Janelas duplas móveis de vidro de 3mm, em marcos de madeira ou metal separados por 20 cm, fechadas, mas não seladas, com absorventes no marco interior entre os vidros- Duas portas compostas (ocas, com compensado de madeira ou fibra prensada de 3mm de cada lado) com frestas seladas e câmara de ar

30dB- Janela de placa de vidro de 6mm, todas as bordas seladaS- Porta maciça de 5 cm, todas as bordas seladas

25dB - Janela de placa de vidro de 3mm, todas as bordas seladas- Porta maciça de 5 cm, com frestas normais nos cantoS

- Janela simples de vidro de 3mm sobre marco de madeira ou metal, normalmente fechada porém não selada- Duas portas compostas (ocas, com compensado de madeira ou fibra prensada de 3mm de cada lado) com frestas seladas

15dB - Duas portas compostas (ocas, com compensado de madeira ou fibra prensada de 3mm de cada lado) com frestas normais nos cantos

Nota: estes valores estimativos referem-se a isolam ento de paredes entre habitações. Para o isolamento entre uma habitação e um ruído ao ar liv re, o isolamento geral deve ser reduzido em 5dB.

TABELA DE ISOLAMENTO - ENTREPISOS

- Laje de concreto de 18 cm, rebocada no teto, com qualquer acabamento do piso-Entrepiso de concreto, rebocado no teto, com piso flutuante de madeira ou material afi- Entrepiso de concreto, com forro pesado livremente suspenso e qualquer acabamento no piso- Entrepiso de concreto, rebocado no teto com 5 cm de argamassa leve por cima- Entrepiso de vigas de madeira, com assoalho flutuante, forro estucado e 5cm de argamassa de cal e areia diretamente sobre o forro, apoiada em paredes grossas

-Entrepiso de concreto rebocado no teto com qualquer acabamento de piso- Entrepiso de vigas de madeira. Piso de tábua macho-fêmea, com forro estucado e 5cm de argamassa de cal e areia diretamente sobre aquele- Entrepiso de viga de madeira, assoalho flutuante, forro estucado e 7,5cm de lã de rocha (ou similar) diretamente sobre o forro apoiada em paredes grossas

-Entrepiso de vigas de madeira. Piso de tábua macho-fêmea, forro de gesso de 2cm sobre malha de 7,5cm de lã de rocha (ou similar) diretamente sobre o forro- Entrepiso de vigas de madeira. Piso de tábua macho-fêmea e forro estucado- Entrepiso de vigas de madeira, com assoalho flutuante e 2cm de forro de gesso sobre malha

35dB- Entrepiso de vigas de madeira, assoalho de tábua macho-fêmea e forro de gesso de 2cm sobre malha

30dB- Entrepiso de vigas de madeira, assoalho de tábua macho-fêmea e forro de gesso de 2cm sobre malha, juntas preenchidas e coladas com papel

25dB- Entrepiso de vigas com assoalho simples e forro de gesso de 1,8cm sobre malha, juntas preenchidas e coladas com papel

20dB - Entrepiso de vigas de madeira com assoalho de tábuas macho-fêmea sem forro

MaterialIsolamento acústico a

500Hz (dB)Alvenaria de tijolo maciço (espessura de 10 cm) 45Alvenaria de tijolo maciço (espessura de 20 cm) 50Alvenaria de tijolo maciço (espessura de 30 cm) 53Alvenaria de tijolo maciço (espessura de 40 cm) 55Alvenaria de tijolo furado (espessura de 25 cm) 10Chapa de fibra de madeira tipo “Soft-board” (espessura de 12 mm) 18Chapa de fibra de madeira tipo “Soft-board”, com camada de ar intermediária de 10 cm

Chapas ocas de gesso (espessura de 10 cm) 24Compensado de madeira (espessura de 6 mm) 20Compensado de madeira (espessura de 6 mm) duas placas com camada de ar intermediária de 10cm

Concreto – laje entre pavimentos 68Vidro de janela (espessura de 2 a 4 mm) 20 a 24Vidro grosso (espessura de 4 a 6 mm) 26 a 32Vidro de fundição (espessura de 3 a 4mm) uma placa 24Vidro de fundição (espessura de 4 a 6mm) duas placas com camada de ar intermediária

• Nota : Supõe-se um piso de concreto com não menos de 220kg/m2

de peso médio. Este valor inclui pisos com cerâmica oca ou

unidades de concreto (ou pré-moldados), sempre que as vigas

estejam integradas na estrutura, enchendo o piso de concreto. Não

estão incluídas lajes livremente apoiadas em vigas não integradas,

exceto, quando as próprias lajes pesem pelo menos 220kg/m2 ,

incluindo qualquer agregado.

Projeto de Isolamento Acústico

� Planejamento� Escolha do local� Projeto do edifício

� Vizinhança� Ruas

� Definição da posição em planta

� Som deveria ser representado nos desenhos� Em forma de mancha preta de uns 50 metros ou mais

de diâmetro – não haveria descuido

Fonte Enclausuramento

Enclausuramento

Atenuador Acústico

Veneziana Acústica

• Evitar ter que projetar sistemas altamente isolantes quando a

construção já estiver começada ou acabada → remendos

• Separar com a maior distância possível as fontes de ruído das áreas

que precisam de silêncio;

• Projetar edifícios ou locais que não sejam particularmente suscetíveis

ao ruído, para funcionarem como espaço intermediário entre fontes

sonoras e áreas que precisam de silêncio (corredores, dispensas);

• Situar as dependências que podem ser fontes de ruído em partes do

edifício onde já existam outras fontes de ruído (inclusive exteriores).

Inversamente, situar dependências que precisem de silêncio em partes

tranqüilas do edifício;

• Situar máquinas e fontes que transmitam seus ruídos através da

estrutura, se possível, diretamente acima das fundações. A estrutura ali

é geralmente mais pesada e por isso mais isolante. Ainda mais: as

vibrações poderão ser absorvidas diretamente pela terra.

MOLAS (amortecimento da vibração)

• Atenção para os pontos fracos: uma janela aberta ou uma porta leve,

numa parede pesada e muito isolante, levará o isolamento global a

níveis muito baixos, apesar das melhores intenções do construtor.

Janelas

Detalhamento montagem da esquadriaFonte: www.finestra.com.br

Obs.: Os vidros duplos devem ser de espessuras dife rentes e não paralelos entre si.

Janela com esquadria em madeira e vidro duploFonte: www.finestra.com.br

Janela com esquadria em alumínio e vidro duploFonte: www.finestra.com.br

Porta Acústica

• PROCESSO DE TRABALHO

– Projeto

• Classificar todas as dependências em ordem decrescente em relação ao

nível sonoro que produzem ou possam produzir;

• Classificar também as dependências em ordem crescente em relação a sua

tolerância ao ruído (em função dos critérios de ruído)

• Formar um monograma com as duas classificações

médio

– Classificar as áreas de acordo com o local, para

que possa ser definido requerido. Exemplo de

classificação de áreas numa escola:

• Separar o máximo as áreas ruidosas (que produzem ruído)

das áreas que necessitam de silêncio → poupar isolamento

• Determinar (ou classificar) os fechamentos com respeito ao

isolamento requerido

• Estudar cuidadosamente portas, janelas e os casos especiais

– sistemas de ar condicionado, dutos, geradores, etc., a fim

de não se reduzir o isolamento.

QUANTO MAIOR O ISOLAMENTO MAIS CARA A

CONSTRUÇÃO

Soluções de projetos

RUÍDOS DE INSTALAÇÕES

- Ruídos que resultam do escoamento turbulento

-Vibrações são transmitidas através do suporte de

tubos e dos atravessamentos dos elementos

construtivos.

- Dimensionar redes e montar as peças de acordo com as especificações

regulamentares e recomendadas pelos fabricantes.

Soluções

- No traçado das canalizações, substituir acessórios como “Tês” por derivações

a 45º e joelhos por curvas.

RUÍDOS DE INSTALAÇÕES

Soluções

-Podem interpor-se materiais elásticos entre:

- Braçadeiras e os tubos,

- Entre os maciços ou peças de ancoragem e a estrutura em que se apoiam

- Entre os tubos e os elementos atravessados.

Material elásticoMaterial elástico

Elevador

Habitação -Determinação do Nível de Avaliação L Ar – Nível sonoro continuo equivalente que se estabelece no compartimento receptor devido ao funcionamento do equipamento

LAr≤30B(A)– Funcionamento contínuoLAr≤35B(A) – Funcionamento intermitente

Casa das Máquinas

Equipamentos de carácter coletivo

RUÍDOS DE EQUIPAMENTOS: Alguns exemplos

Elevador Controlo do ruído de transmissão estrutural:

-Apoios antivibráticos

- Aplicação de sistema flutuante

-Controle do ruído aéreo:

-Atenuar o nível sonoro no espaço emissor

-Aumentar o isolamento do elemento de separação

Ar condicionado

RUÍDO DE IMPACTO

Transmissão predominante por via sólida

Estabelecem-se campos sonoros incômodos em locais distantes do local de origem de excitação

Provenientes de solicitações aplicadas diretamente nos elementos de construção

Ruídos aéreos X Ruídos de impacto

Definição

- A propagação dos sons de percussão está associada ás características de vibração do meio:

- Massa

- Rigidez

- Amortecimento

MATERIAIS VELOCIDADE DA ONDA P

aço 5000 m/s

concreto 3500 m/s

tijolo 2300 m/s

cortiça 430 m/s

ar 340 m/s

PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DO SOM NO MEIO SÓLIDO

Gerada pela atividade dos moradores (passos; queda de

objetos, marteladas na parede; etc)

Ações de Choque – Caráter Impulsivo

RUÍDOS PROVENIENTES DE SOLICITAÇÕES

APLICADAS DIRETAMENTE NO MEIO SÓLIDO

Atividades comerciais/industriais

- Via sólida

- Via aérea

Maquinaria diversa:

Elevadores; canalização; sistemas de ventilação, Instalações AVAC

(Aquecimento; Ventilação e Ar condicionado); máquinas de lavar; grupos

hidropressores; automatismos de garagem; etc

Atividades industriais/comerciais (e.x. grupos de frio)

Ações Periódicas – Caráter Periódico ou Aleatório

Vias de transmissão do ruído de equipamentos:

Fontes exteriores ao edifício

Tráfego

Provenientes de edifícios vizinhos

DETERMINAÇÃO DO ISOLAMENTO CONFERIDO PELOS ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO

Isolamento aos sons aéreos

Dn=L1-L2-10log (A/A0)

R=L1-L2-10log (A/A0)

Isolamento aos ruídos de impacto

Ln = L2 +10log (A/Ao)

-Cálculo de um índice : Rw; Dn,w;

Ln,w; L’n,w

-Cálculo de uma curva em frequência :

-Exigências regulamentares são

definidas apenas sobre os

pavimentos :

- Agir sobre o meio de propagação:

METODOLOGIA GERAL PARA EVITAR /DIMINUIR A PROPAGAÇÃO DOS SONS NOS EDIFÍCIOS

Laje flutuante

Camada resiliente

Revestimento final

laje estrutural

Camada enchimento

Revestimento Final

laje estrutural

laje estruturalCamada de Enchimento

Revestimento

Teto Falso

Camada resiliente

Camada de enchimento

Revestimento final

laje estrutural

Agir sobre a superfície de contato

- Norma ISO 140/6 – Ensaios em Laboratório

Material resiliente

Transmissão Direta

Elemento a caracterizar

Ln = Li+10log(A/A0)

MÉTODOS DE MEDIÇÃO

- Norma ISO 140/8 – Ensaios de revestimentos de piso

Máquina deimpacto normalizada

Equipamento de medição

MÉTODOS DE MEDIÇÃO: EQUIPAMENTO DE ENSAIO

Espessuras daLaje flutuante

Armadura na laje flutuante

Área da laje flutuante

3cm sem armadura menos de 15 m2

4cm sem armadura de 15 a 30 m2

5cm sem armadura de 30 a 100 m2

5cm com armadura Mais de 100 m2

SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS PARA EVITAR /DIMINUIR A

PROPAGAÇÃO DO RUÍDO DE IMPACTO NOS EDIFÍCIOS

Laje flutuante

Camada resiliente

Revestimento final

laje estrutural

PAVIMENTOS COM APLICAÇÃO DE LAJE FLUTUANTE

Características da lajeta flutuante

Características do revestimento final

- Pode ser qualquer um

Características da camada resiliente

- Polietileno reticulado de célula fechada (rolos com h=3, 5,10 mm)

- Lã de rocha (h=20,30,40,50,60 mm)

- Aglomerado negro de cortiça

- Poliestireno extrudido

- Espuma de poliuretano

laje estrutural

Material da camada resilienteEspessura

Diminuição do ruído de impacto (dB)

graves médios agudos

Lã de rocha0.9 7 26 39

2.0 12 26 37

Lã de vidro0.25 4 16 31

1.3 9 34 47

Borracha0.4 3 7 22

1.2 6 23 44

Poliestireno expandidoFragmentos de poliestireno expandido sobre feltro betuminoso

1.0 1 17 35

0.5 4 17 32

Grãos de cortiça colados sobre feltro betuminoso

0.5 0 11 34

Feltro têxtil 0.8 2 21 40

Partículas de tecido 1 5 25 39

Laje flutuante

Camada resiliente

Revestimento final

laje estrutural

Aspectos construtivos

PAVIMENTOS FLUTUANTES

Camada de enchimento

Revestimento final

laje estrutural

Camada resiliente

Pavimentos tradicionais em madeira maciça

- Assoalho diretamente assentado em material resiliente

- Assoalho assentado em ripas que por sua vez são assentados em material resiliente

laje estrutural Camada resiliente laje estrutural

Camada resiliente

Pavimentos tradicionais em madeira maciça

laje estrutural

Camada resiliente

- Fixação dos barrotes à laje com um betume que funciona de camada resiliente

- Execução difícil

Pavimentos flutuantes colados

laje estrutural Camada resiliente

- Lamelas de pequena espessura ligadas a uma camada resiliente aplicada em fábrica

- Fixas à laje com colas adequadas

- Camada resiliente constituída por cortiça

laje estrutural Camada resiliente

Pavimentos flutuantes contracolados

Camada resiliente:

-Poliuretano reticulado de célula fechada (e=2-3mm)

-Sistema de encaixe macho/fêmea que permite montar o pavimento de forma a “flutuar” sobre a camada resiliente

Revestimento final

laje estrutural

Camada resiliente

Revestimento final

laje estrutural

Camada resiliente

Material Flexível

Soleira

laje estrutural

AGIR SOBRE A SUPERFÍCIE DE CONTATO

Características do revestimento final

Camada enchimento

Revestimento Final

laje estrutural

- Cortiça

- Vinílico de base flexível

- Linóleo

- Carpete

Frequência (Hz)

Sand/cement screed onpolyethylene foam 18dBAgolomerado de cortiçaexpandida 25mm (lajeta 4cm)Carpet 3 to 5 mm

Parquet (floating) 18 dB

Frequência (Hz)

Betãoh=0,15Betãoh=0,20

SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS PARA EVITAR /DIMINUIR A

PROPAGAÇÃO DO RUÍDO DE IMPACTO NOS EDIFÍCIOS

• Isolamento de Impacto Relativo em Pavimentos

– Acabamento macio• tapete grosso com ou sem feltro;• borracha ou linóleo com base de espuma de borracha;• capa plástica ou linóleo sobre feltro de pelo;• capa pesada de linóleo sobre fibra de madeira de 12mm; ladrilho de

cortiça (não menor que 1cm).

– Acabamento médio• tapete fino,• ladrilho de cortiça (espessura menor que 1cm);• linóleo grosso;• tábuas de madeira;• ladrilho e capa plástica ou borracha.

Acabamento do assoalho Avaliação do isolamento de impactoMacio Médio Duro

31 a 41, inclusive 32 – 35 Muito bom

42 – 43 – 44 36 – 37 – 38 32 Bom

45 31 – 33 – 34 – 41 Pobre

39 – 40 – 42 – 43 – 44 – 45 Muito pobre

– Acabamento duro• Marmorite• ladrilho de concreto ou cerâmica, mármore ou pedra;• asfalto;• linóleo fino;• tacos de madeira.

PROPAGAÇÃO DO SOM AO AR LIVRE

Propagação do som ao ar livre• Energia gerada por fontes sonoras

– Atenuação ao se propagar ao ar livre

• distância percorrida

• barreiras

• absorção atmosférica

• vegetação

• variação de temperatura

• efeito do vento

• Análise de campo acústico em comunidade

– Desenvolver relações entre a potência (Lw) das fontes sonoras, níveis de pressão sonora

do receptor e a influencia dos caminhos sonoros de propagação.

• Propagação

– Afetada pela atenuação ao longo do caminho de transmissão

– Estimada através de correções aditivas para divergências

esféricas

• Absorção do ar

• Reflexão

• Efeito da vegetação

• Efeito da topografia do solo

• Efeito de barreiras

• Espalhamento nas próprias instalações

• Condições atmosféricas

– umidade relativa do ar

– temperatura

Atenuação do ruído com a distância• Fonte Pontual

– Som irradia esfericamente (Figura 01)

– Intensidade: inversamente proporcional a distância ao

quadrado

Ir/IR = R2 / r2

– Nível de pressão sonora (diferença do nível de pressão

sonora entre dois pontos)

Lpr – LpR = 20 log (R/r)

– Caso especial: Se R = 2r

Lpr – LpR = 6dB

– Nível de Potência Sonora (Lw) x Nível de Pressão

Sonora (Lp) (característica da fonte)

Lpr = Lw –11 – 20 log r

r é a distância da fonte ao receptor (m)

Lpr é o nível de pressão sonora (dB)

Lw é o nível de potência sonora (dB)

– Na expressão acima subtrai 3dB se as fontes

estiverem apoiadas em superfícies altamente

refletoras

• Barreira Acústica

– Dispositivos implantados entre a fonte e o receptor, que

têm como principal função bloquear a propagação do som

na direção dos receptores expostos a elevados níveis de

ruído.

– Umas das principais ferramentas utilizadas em engenharia

de controle de ruído.

– Número de Fresnel

• A difração é definida como sendo a modificação de um campo

sonoro devido à introdução de um obstáculo dentro deste

campo sonoro.

Alta Freqüência

Média Freqüência

BaixaFreqüência

Sombra Acústica

Barreira

• Influência do vento

– Distorção da frente de onda devido a velocidade e

direção do vento. Criação de sombra acústica

• VENTO– a medida que a direção do vento é igual ao

sentido do receptor, os raios sonoros tendem ase defletir em direção ao receptor;

Fonte: Be-a-bá da arquitetura

• Influência da cobertura do solo

– Indício que o solo com grama absorve no máximo 25 a

30dB nas freqüências de 200 a 400Hz para a distância de

1.000m. (boa para ruído industrial – menor que a fala)

• Influência da temperatura

– A velocidade de propagação do som no ar depende na temperatura

(T1/2)

– Gradiente de temperatura causa deformação da frente de onda com

criação de sombra acústica simétrica

• Número de fontes produtores de

ruídos é cada vez maior;

• Conseqüências para o homem

são prejudiciais;

• Edificações com novos materiais

e de baixo isolamento acústico;

• Cidades (traçado urbano) cada

vez maiores e mais barulhentas

= problemas acústicos.

• RUÍDO E URBANISMO– Ruído – consequência do progresso da era da máquina;– Crescimento da CIDADE = Aumento do RUÍDO– Hoje o ruído causa desvalorização das casas situadas em

áreas centrais = ocupação de áreas mais afastadas pelos mais abastados = aumento do perímetro urbano.

• TANTO O INDIVÍDUO COMO A COLETIVIDADE TEM A NECESSIDADE DE ATENTAR PARA A SERIEDADE DO PROBLEMA QUE É O RUÍDO !!!

• RUÍDO E URBANISMO

– Rino Levi em Curitiba sobre este tema:

• “Planejar não é utopia. É a maneira correta de enfretar

efetivamente a realidade, com economia e sem desperdício. Trata-

se de um trabalho complexo, que deverá ser atualizado

constantemente e que exige a cooperação de vários especialistas

e a compreenção do poder público e da coletividade.”

• Como resolver o problema:– 1 - Planejamento;– 2 - Leis que tratem sobre ruídos urbanos;– 3 -Carta acústica das cidades (baseada no levantamento

dos níveis de ruído de uma cidade = alto custo) – a partir disso estabelece limites de ruídos toleráveis para cada zona.

Medição de ruídos

• Como resolver o problema:–Sistematização da rede viária:

• a)Execução rigorosa de projeto: arborização, ajardinamento, rampas, muros ou barreiras refletoras.

• b)- Manutenção dos asfaltos – ou utilização do asfalto absorvente acústico com raspa de pneus usados.

- Regulamento do tráfego;• a)Regularização da distribuição do tráfego;• b)Propaganda e disciplina para os usuários de automóveis;

– Diminuição do ruído dos veículos (silenciador no nível de ruído).

ARQUITETOS E URBANISTAS NÃO PODEM

MAIS DEIXAR O RUÍDO DAS CIDADES EM

ÚLTIMO LUGAR DA LISTA DE

PREOCUPAÇÕES POIS A CORREÇÃO DO

PROBLEMA É SEMPRE MAIS DIFÍCIL!!!

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