Análise do Conforto Acústico em Biblioteca da Universidade Estadual de Maringá do Campus

Umuarama – PR Analysis of Environmental Comfort in the Library of the State University of Maringá

Campus Umuarama – PR

Janaina Conversani Botari Universidade Estadual de Maringá - UEM

Umuarama, Brasil jcbotari2@uem.br

Alexandre Botari Universidade Estadual de Maringá - UEM

Umuarama, Brasil

Carolina Lopes Poso Universidade Estadual de Maringá - UEM

Umuarama, Brasil

Leandro Vanalli Universidade Estadual de Maringá - UEM

Umuarama, Brasil

Abstract – The objective of this study was to estimate the acoustic comfort and its influence on performance in work and study activities inside the library of the State University of Maringá in Campus Umuarama PR. Acoustic measurements were carried out in the interior and exterior of the site, in the periods of June 2016 with records in three schedules (10h, 17h and 21h) and local interviews, generating data of the environmental variables of the Sound Pressure Levels (SPL) through Digital sonometers and questionnaires of perception of environmental comfort. Measurements were carried out considering the following constraints: school timetables where there was a higher incidence of human activity (student, teachers, staff and visitors), weeks of test periods (due to greater movement in the place), and pruning and mowing period Exterior landscaping near the library.

Keywords: environmental comfort, architectural acoustics, noise levels, library, SPL..

INTRODUÇÃO O som é um fenômeno físico ondulatório, resultante de

variações da pressão no ar [1] e [2]. Já o ruído é associado a um som desagradável, um som indesejável, portanto de definição subjetiva [2] e [3].

As instalações físicas de uma biblioteca devem proporcionar às pessoas um ambiente confortável para o desenvolvimento de suas atividades, bibliotecas com boa acústica são espaços que favorecem a relação aprendizado/ produtividade, pois contribuem para a concentração e absorção das informações vindas da fonte sonora (neste caso a fala humana) [4].

Os “dez mandamentos de Faulkner-Brown”, uma lista de qualidades desejáveis para um edifício de biblioteca, são citados em muitos textos que tratam dessa temática [5], [6] e [7].

Em geral, a incidência de níveis elevados de ruído nos ambientes fechados se deve às fontes geradoras de ruído, às tipologias arquitetônicas como volumetria da edificação, material das superfícies e sistemas de vedação ou a ocorrencia de ruídos externos (tráfego, aéreo, rodoviario, ferroviario etc) que interfere no ambiente [1],[2], [3] e [8].

Paralelamente a estas fontes de ruídos acima citadas temos o ruído interno advindo da própria atividade humana como o arrastar de pés, carteiras, vozes de professores e alunos, ar condicionado, ventiladores, das salas contíguas, do pátio, corredores, estacionamento, etc.

Os ruídos chegam a provocar uma redução de até 60% da produtividade, por dificultar a concentração propiciando erros, desperdícios ou acidentes por distração [1], [3].

Autores como [10], [11], [12], [13], relacionam a dependencia da percepção sonora em uma sala com a intensidade e a relação temporal entre o som direto e o som indireto refletido pelas paredes (obstáculos/paramentos) da mesma, assim uma diferênça de tempo entre o som direto e o indireto menor que 0.5 segundos é definido como acusticamente favorável. Neste caso, as reflexões não causariam inteligibilidade da voz falada pois elas aumentam a intensidade do som que chega ao ouvido [11], [12], [13] e [14].

De acordo com [15], o conforto ambiental é definido quando alia-se as caracteristicas fisicas do ambiente as caracteristicas de percepção subjetiva dos usuários, cujo comportamento é de suma importancia, podendo ser tais estudos de Avaliação Pós Ocupação (APOs), pelas respostas

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destes usuários, condicionantes as adequações dos níveis de conforto e melhorias que possibilitem um ambiente de qualidade, adequado a produtividade ao ensino-aprendizagem.

Para edifícios de ensino inseridos no meio urbano, o ruído externo tem sido agente de transtornos e de déficts na aprendizagem, uma vez que uma boa acustica na sala de aula esta diretamente relacionado a qualidade da comunicação verbal, como a boa inteligibilidade da fala, a percepção auditiva da fala dentre outras [16], [17]. O ruído de fundo (competitivo) interfere negativamente na comunicação oral, podendo ser motivos de prejuízos físicos, emocionais e educacionais [17]. Conforme os estudos realizados por [16], existem algumas condicionantes importantes (fatores supraliminares, supra-segmentais e temporais) para a boa compreensão da fala em salas de aulas, como: atenção à mensagem, intensidade da mensagem, ruído e sensação de freqüência (pitch), sensação de intensidade (loudness) e ritmo e velocidade, qualidade vocal do falante, articulação e pronúncia, dentre outros [16], [17].

ESTUDO DA GEOMETRIA LOCAL E CALCULO DO TEMPO DE REVERBERAÇÃO (TR)

Quando o som é refletido de forma reiterativa, se tem a reverberação, que em acústica, é definida como a persistência do som no ambiente. Ela é parametrizada pelo tempo de reverberação. As múltiplas reflexões do som num ambiente provoca o que chamamos de reverberação, que por definição, corresponde ao decaimento em 60 dB na intensidade do som reverberante. [1], [2], [10], [11].

A figura 01, mostra as trajetórias do som direto e do som refletido até o espectador, numa sala de concerto [10] e [11].

Dos fatores responsáveis pela reverberação de um ambiente temos: o índice de reflexão das superfícies do ambiente ( paredes, teto e piso) e o volume do ambiente. [1]- [3]. Dentre várias fórmulas como as de Eyrring-Norris, Millington-Sette [1]- [3], adotadas para se encontrar o TR no interior de um ambiente têm-se a Fórmula de Sabine comumente empregada, conforme apresentada na Equação (1).

(1). Onde:

V é o volume do recinto [m³] A é a absorção total [sabines métricos]

Outra ferramenta utilizada com intuito de eliminar possíveis ecos e ondas estacionárias em um ambiente é a realaização de modelação da geometria da sala, sendo possível observa-se o percurso dos raios sonoros, a intensidade com que são refletidos, assim como, seu tempo de atraso em relação ao raio direto (fonte x receptor) [1], [2],

[10], [11]. Simula-se, assim, a percepção acústica em diversos locais dentro do ambiente em estudo. O uso deste recurso auxilia na tomada de decisão, verificando o melhor posicionamento dos materiais de revestimento a serem utilizados. [1], [2], [10], [14].

Diante da relevancia do tema em estudo para aprendizagem significativa em ambientes de ensino e os dados técnicos apresentados, foram realizadas medições das dos Níveis de Intensidade Sonora (NIS) a que estão submetidos os estudantes e frequentadores diários da biblioteca, da Universidade Estadual de Maringá (UEM), Campus Umuarama – localizada na cidade de Umuarama, Paraná; com o objetivo de propor alternativas para a melhoria das condições do conforto acústico da mesma.

METODOLOGIA O objeto de estudo deste trabalho, a Biblioteca da

Universidade Estadual de Maringá Campus Umuarama encontra-se situado no município de Umuarama, localizado no Planalto de Guarapuava, ou Terceiro Planalto do Estado do Paraná, conforme Figura 01, está entre os paralelos Latitude (23 º 45 ' 59 '' S) e Longitude (53 º 19 ' 30 '' W), a altitude média da cidade é de 430m acima do nível do mar [13]. O município de Umuarama-PR, possui população estimada de 109.132 habitantes.

FIGURA 01

MAPAS CONTENDO ÁREA EM DESTAQUE DO MUNICÍPIO DE UMUARAMA NO CONTEXTO DO ESTADO DO PARANÁ E LIMITES DO MUNICÍPIO. FONTE:

IPARDES. A localização da Biblioteca no Bloco C da Universidade Estadual de Maringá Campus Umuarama, conforme Figura 02, possui as seguites coordenadas geográficas: 23°46'46.42"S e 53°19'28.77"O. Conforme Plano Diretor Municipal da Cidade (LEI COMPLEMENTAR Nº 124/04) a região em estudo está inserida na Macrozona Urbana_Macrozona Ambiental 2, especificamente numa ZBD - Zona Especial de Ensino, cujo uso é definido para universidades e atividades ligadas ao ensino superior, no Bairro denominado Jardim Universitário.

AVTR *161,0

=

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FIGURA 02

LOCALIZAÇÃO DA ÁREA EM ESTUDO. FONTE: GOOGLE EARTH. A primeira etapa realizada foi o levantamento

fotográfico do local conforme Figura 03 e a medição dos níveis de pressão sonora no interior e exterior da biblioteca, conforme especificação em planta dos pontos de medição apresentados na Figura 04.

FIGURA 03

FOTOGRAFIA DO INTERIOR DA BIBLIOTECA.

VENTILADORES PONTOS DE MEDIÇÃO

FIGURA 04 PLANTA BAIXA CONTENDO AS INDICAÇÕES DOS 09 PONTOS DE MEDIÇÃO DO

NPS - NÍVEL DE PRESSÃO SONORA NO INTERIOR DA BIBLIOTECA

Nesse ambiente encontram-se a administração da

biblioteca, acervo de livros e computadores para pesquisas. O Trabalho foi desenvolvido mediante levantamentos e medições realizados in loco do objeto de estudo do ponto de vista do conforto acústico ambiental.

As medições aferidas na biblioteca neste projeto foram realizadas utilizando um aparelho de medição de pressão sonora modelo IP-410 Impac, conforme Figura 05.

FIGURA 05

MEDIDOR DE NIS - NÍVEL DE INTENSIDADE SONORA (DIGITAL MULTIFUNÇÃO MODELO IP-410 IMPAC), UTILIZADO NO MONITORAMENTO

ACÚSTICO DA ÁREA DE ESTUDO.

Durante as medições, foram feitas entrevistas com os alunos que acessam a biblioteca frequentemente. Como complemento da avaliação acústica da sala foi calculado o tempo de reverberação nas freqüências de 500 e 2000Hz, considerando as salas de aula ocupadas por vinte e cinco alunos sentados e um professor em pé [18].

Os valores obtidos foram comparados com os tempos de reverberação em função do volume do ambiente e de seu uso para as frequências de 500 e 2000Hz.

A edificação em estudo possui como condições de exposição do ruído em seu entorno, o ruído urbano móvel, em especial o ruído de tráfego viário e internamente as fontes de ruído predominantes na biblioteca foram as advindas de ventiladores, telefone da administração, computadores e dos próprios usuários.

RESULTADOS E DISCUSSÃO A Figura 06 apresenta os valores mínimos e máximos

encontrados durante as aferições do monitoramento in loco do Nível de Intensidade (NIS) encontrado no local durante as medições realizadas nos períodos manhã, tarde e noite. Nota-se que os valores encontrados nas médias obtidas variaram entre valores mínimos de 61 dB a calores máximos de 73 dB conforme Figura 06.

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73 dB 67 dB 61 dB

FIGURA 06

PLANTA BAIXA CONTENDO A LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE MEDIÇÃO E OS DADOS OBTIDOS RESPECTIVAMENTE NOS PERÍODOS MANHÃ (10H), TARDE

(17H) E NOITE (21H). Com os dados obtidos das medições, foi calculada a média de nível de ruído da Biblioteca, conforme Tabela 01.

TABELA I

MÉDIA DO NIS APRESENTADOS NOS DADOS OBTIDOS DAS MEDIÇÕES NO LOCAL EM ESTUDO.

Procedeu-se um estudo da geometria Local a fim de obtermos o tempo de reverberação dárea em estudo, conforme Tabelas II.

TABELA II DADOS OBTIDOS PARA ADOÇÃO DOS CÁLCULOS DE TR.

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Obteve-se assim o TR de 8,38 s, conforme Equação 01.

(01) Valor encontrado que está muito acima do valor de TR recomendado pela Norma que prescreve para ambientes com este tipo de atividade um tempo de reverberação de 0,4 a 0,6 segundos.

Com o valor encontrado nos cálculos equivalente à TR de 8,38 s, foram feitas algumas propostas para mudanças no interior (revestimento do teto e do piso) do objeto de estudo. A tabela III apresenta uma proposta de materiais a serem utilizados para essa adequação de conforto, e os seus respectivos coeficientes de absorção.

TABELA III ESCOLHADENOVOSMATERIAISASEREMUSADOSNOAMBIENTECOMOPROPOSTADEADEQUAÇÃOACÚSTICACOMADEFINIÇÃODETIPOECOEFICIENTEDEABSORÇÃODOS

MESMOS.

Com os valores apresentados na tabela III pode-se recalcular o valor de TR. Neste contexto obteve-se um valor final de TR da ordem de 0,53 s, conforme Equação 02.

(02)

CONCLUSÃO

Conforme a NBR 10152 e 10151sobre Níveis de ruído para conforto acústico, prevê que para bibliotecas os níveis de ruído estejam entre 35 e 45 dB. De acordo com a análise dos resultados, pode ser concluído que o ambiente estudado não está adequado com a norma. Os sérios problemas causados por excesso de ruídos, como fadiga, estresse, perturbações do sono, irritabilidade, distúrbios de aprendizagem, falta de concentração, dentre outros, têm sido estudado nas últimas décadas por diversos profissionais, e reforçam ainda mais a necessidade de um controle da poluição sonora em diversos ambientes.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a Pró-Reitoria de Pós Graduação e Pesquisa – PPG da Universidade Estadual de Maringá – UEM pelo apoio financeiro recebido e ao Departamento de Tecnologia – DTC pelo apoio à realização da pesquisa que conduziu a este trabalho.

REFERÊNCIAS [1] FERNANDES, João Candido. Acústica e Ruídos. UNESP -Faculdade de Engenharia. Bauru, São Paulo, 2002.

[2] Acústica Aplicada ao Controle de Ruído, Sylvio Bistafa, 2011.

[3] Acústica Tecnica, Ennio Cruz da Costa (ed. Edgard Blucher, 2003).

[4] TARALLI, Cibele Haddad [2004b]. Espaços de leitura na escola:salas de leitura/bibliotecas escolares. In: Boletim Salto para o Futuro:espaços de leitura. Rio de Janeiro: MEC/SEED/TV Escola, 2004.

[5] CASTRO FILHO, Claudio Marcondes de; VERGUEIRO,Waldomiro. Pensando um novo espaço para a biblioteca universitária: oscentros de recursos para el aprendizaje y la investigación. In:SEMINÁRIO NACIONAL DE BIBLIOTECAS UNIVERSITÁRIAS,16.; SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE BIBLIOTECAS DIGITAIS,2., 2010, São Conrado. Anais eletrônicos... São Conrado-RJ, 2010.Disponível em: <http://www.sibi.ufrj.br/snbu/posters.html>. Acesso em:27 fev. 2016.

[6] RIBEIRO, Cira Adriana Martins. A Biblioteca Central da UFRGS:estudo de suas condições de conforto ambiental. 2006. 61 f. Trabalhode Conclusão de Curso (Bacharelado em Biblioteconomia) – Faculdadede Biblioteconomia e Comunicação. Universidade Federal do Rio Grandedo Sul, Porto Alegre, 2006. Disponível em:<http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/17600/000717764.pdf?sequence=>. Acesso em: 26 fev. 2016.

[7] ALMEIDA, Maria Christina Barbosa de. Planejamento de espaçofísico. In: _____. Planejamento de bibliotecas e serviços de informação.Brasília, DF: Briquet de Lemos/Livros, 2005. p. 112-134.

[8] FAULKNER-BROWN, Harry. Design de grandes edifícios parabibliotecas. In: A informação: tendências para o novo milênio.Brasília, 1999. p. 82-92.

[9] LEITE, José Yvan Pereira, et al. Nível de Ruído - Uma Medidade Qualidade nas Bibliotecas. Associação Brasileira de EngenhariaSanitária e Ambiental. Trabalhos técnicos. Rio de Janeiro, ABES, 1997.

[10] Acústica. L. Beranek (Ed Hispano Americana, 1969).

[11] Introducción a la acústica arquitectónica. G.RosellóVilarroig, J.M. Marzo Diez. Revista Tectonica, vol. 14: Acústica (ATCEdiciones, Madrid, 1995).

[12] BERANEK, L.L. (1962). Music, Acoustics, and Architecture.John Wiley & Sons (New York).

[13] BERANEK, L.L. (2006). “Analysis of Sabine and Eyringequations and their application to concert hall audience and chairabsorption,” Journal of the Acoustical Society of America 120, 1399-1410.

[14] PATRÍCIO, J., “Acústica nos edifícios”, Verlag Dashofer,2007.

[15] KOWALTOWSKI, D.C.C.K. Arquitetura Escolar: o projetodo ambiente de ensino. Oficina de Textos, 2011. 273 p.

[16] RUSSO ICP, SANTOS TM. A prática da audiologia clínica.São Paulo: Cortez; 1993.

[17] DREOSSI, R.L C. F.; SANTOS, T. M. M. A interferência doruído na aprendizagem. Rev. Psicopedagogia 2004; 21(64): 38-47.

[18] C.A.S. Pereira, L.C.C. Silva; F. H. Sales Análise do Nível deConforto Acústico na Biblioteca de uma Escola Pública. Maranhão, v.4, p. 1-27, setembro/2011.

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