Disciplina:Ciências do Ambiente

Prof. Fernando Porto

Poluição Sonora1ª Parte

Introdução

• O silêncio é uma qualidade do ambiente aparentemente pouco importante, mas que, quando perdida, causa distúrbios principalmente na saúde.

• O conceito de silêncio no cotidiano deve ser entendido como a ausência de sons indesejáveis, que limitam a concentração para as atividades diárias e a qualidade de vida.

• Pode então ser conceituada como “qualquer alteração nas características do som ambiente provocada por ruídos”.

• O ruído é então aquele som indesejável que perturba o sossego, a segurança e a saúde da população.

• A noção de ruído é muito relativa: uma música agradável para alguns, pode ser insuportável para outros.

• A intensidade conta, mas também a frequência e o seu caráter inesperado.

• O incômodo também depende do período do dia (dia ou noite), da sensibilidade da pessoa, do ruído de fundo.

• Finalmente, de um modo geral, somos mais tolerantes aos nossos ruídos do que aos que outras pessoas fazem.

• Neste contexto, mais que qualquer outra forma de poluição, ela é bastante relativa.

• Assim sendo, deparamo-nos com questões básicas:

• “Como identificar e diagnosticar a poluição sonora?”

• “Quais as consequências da mesma?”

• “Como medir e regulamentar o ruído?”

Fontes de Ruído

• Distinguem-se dois grupos de fontes de ruído: os automóveis e os de vizinhança.

• No primeiro grupo estão os transportes rodoviários, ferroviários e aéreos.

• Neste, destacam-se os transportes rodoviários de pessoas e carga, como uma das maiores fontes de poluição sonora nos centros urbanos.

• O ruído dos veículos provem basicamente: da entrada de ar e escape, do motor, do sistema de ventilação, do contato entre os pneus e o pavimento e da operação (velocidade/aceleração, fluxo de tráfego, buzinas, equipamentos de som).

• No segundo grupo - ruídos da vizinhança - estão os ruídos das indústria, dos bares, das discotecas, dos restaurantes, de templos, dos canteiros de obras e os ruídos domésticos (cães, eletrodomésticos, elevadores, etc.).

Características do Som

• O som é provocado pela percepção do sistema auditivo da variação da pressão atmosférica ambiente.

• A menor variação que o aparelho auditivo humano pode detectar é da ordem de 2 x 10-5 Pa, a qual denomina-se limiar de audibilidade.

• O limiar da dor, por outro lado, corresponde à variação da pressão em 60 Pa.

• No entanto, esta variação deve ocorrer em forma de ciclos para que seja percebida.

• O aparelho auditivo humano é capaz de determinar variações de pressão que duram entre 50 microssegundos e 50 milissegundos. Desta forma, se o período das oscilações estiver neste intervalo e a variação de pressão estiver acima do limiar de audibilidade, perceber-se-á o som.

• Assim sendo, para descrever o som, é necessário utilizar duas de suas características físicas: intensidade e frequência.

Nível de Pressão do Som ou Nível de Ruído

• A unidade padrão para se medir o som é o decibel (dB), definido de modo a ser fiel ao funcionamento do ouvido humano.

• Assim, a unidade é mais “sensível” à pressões menores (sons suaves) e menos “sensível” a pressões mais altas (sons fortes), fato representado matematicamente por uma função logarítmica.

• A equação para traduzir os níveis de pressão do som (NPS) em decibéis é:

• P = pressão sonora medida por instrumento;

• P0 = pressão de referência (menor pressão audível);

• NPS = nível de pressão sonora, em dB.

��� = 10�����

��

��� = 20�����

�

��

• Com base na expressão acima, o limite inferior de audibilidade é zero dB e o limite da dor é aproximadamente 134 dB (P = 100 Pa).

• Para P = 60 Pa e P0 = 2 x 10-5 Pa o NPS = 129,5 dB.

• Sons inferiores a 25 dB (P = 3,6 x 10-4 Pa) são praticamente impossíveis de se obter, a não ser em condições acústicas especiais.

• No meio urbano, os sons registrados variam geralmente entre 30 e 100 dB.

��� = 10�����

��

��� = 20�����

�

��

• Os ruídos são originados por sons de várias frequências. Como as altas frequências são mais incômodas ao ouvido humano, torna-se necessário ajustar o decibel a esta sensibilidade do aparelho auditivo.

• Para ajustar o decibel à altura, definiu-se a unidade dB-A, que ajusta a variação do nível de pressão do som de acordo com a frequência. A maioria das leis sobre ruído expressa seus padrões em dB-A.

• Além da ponderação A, existem também B e C - hoje pouco usadas - e a ponderação D - mais utilizada para ruídos de aeronaves.

Evento dB-A Sensação

Relógio / Sussurros / Chuvisco 30 Muito baixo

Ruído de uma sala de estar 40 Baixo

Trabalho doméstico / Rua residencial calma 40 Baixo

Conversa 50 Normal

Grupo de amigos conversando em tom normal 55 Normal

Ruído de escritório 60 Normal

Conversa ruidosa / Gritos / Aspirador de pó 70 Alto

Um caminhão pesado em circulação 74 Alto

Tráfego de uma avenida de grande movimento 85 Muito alto

Moto a 10 m 90 Muito alto

Buzina de veículo a 7 m 100 Muito alto a insuportável

Trios eléctricos num carnaval fora de época 110 Muito alto a insuportável

Caldeiraria / Indústria têxtil 110 Muito alto a insuportável

Tráfego de uma avenida com grande movimento em obras com britadeiras 120 Muito alto a insuportável

Trovoada 120 Muito alto a insuportável

Discoteca 130 Muito alto a insuportável

Bombas recreativas 140 Insuportável

Estádio cheio de vuvuzelas 140 Insuportável

Avião na aterrissagem 150 Insuportável

Motor de foguete 180 Insuportável

No quadro abaixo são apresentados níveis de ruído para algumas atividades e as sensações correspondentes provocadas.

• Na aritmética dos dB, é necessário muito barulho para aumentar alguns decibéis. Isto porque os níveis de pressão do som (NPS) não podem ser somados, pois são representados por função logarítmica.

• Entretanto, a escala de intensidade física é linear e, portanto, pode ser somada.

• Assim, a combinação de dois níveis de ruído idênticos dão origem a um acréscimo de 3 dB.

��� = 10�����

2 × ��

��� = 10�����2 + 10�����

��

���

��� = 3,0103 + 10�����

��

���

• E quando diferentes? Seja uma pressão sonora P, e uma outra pressão sonora P2 um pouco maior, de modo que P2 = P a. A soma ficaria então:

• Assim, independente do valor das pressões sonoras consideradas, a combinação de dois níveis de ruído diferentes dão origem a um acréscimo que é unicamente relacionado à diferença entres eles!

��� = 20�����

� + �. �

��= 20�����

�. (1 + �)

��

��� = 20����� 1 + � + 20�����

�

��

• Deste modo, se as duas fontes não forem idênticas, a combinação dos níveis de som será feita através de um acréscimo ao nível mais elevado.

• Este acréscimo diminui à medida que a diferença entre os NPS aumenta, sendo que, para diferenças acima de 16 dB, o acréscimo é nulo, pois o som mais intenso mascara o menos intenso.

• Para determinar os referidos acréscimos, utiliza-se a tabela a seguir.

• E finalmente, para combinar-se mais de dois níveis, considera-se dois a dois, iniciando-se pelos mais elevados

Diferença entre os sons [dB] Valor a ser somado

0 3,00

1 2,60

2 2,10

3 1,80

4 1,50

5 1,20

6 1,00

7 0,80

8 0,60

9 0,50

10 0,40

11 0,35

12 0,30

13 0,25

14 0,20

15 0,15

16 0,10

17 e acima 0,00

• Exemplo: Determinar o NPS ou nível de ruído resultante da combinação das quatro fontes seguintes: NPS1= 92dB, NPS2= 81dB, NPS3= 95dB e NPS4= 90dB.

• Inicia-se com NPS1 e NPS3 ⇒ NPS3 - NPS1 = 95 - 92 = 3 dB ⇒ 1,8 dB deve ser somado ao maior valor ⇒NPS’ = 95 + 1,8 = 96,8 dB.Para NPS’ e NPS4 ⇒ NPS’ - NPS4 = 96,8 - 90 = 6,8 dB ⇒ 0,9 dB deve ser somado ao maiorvalor ⇒ NPS” = 96,8 + 0,9 = 97,7 dB.Para NPS” e NPS2 ⇒ NPS”- NPS2 = 97,7 - 81 = 16,7 dB ⇒ Diferença maior que 16 dB, o ruídoda fonte 2 é totalmente mascarado pela combinação das outras fontes.

• Para se fazer avaliação do ruído, deve-se levar em conta alguns fatores importantes.

1. O ruído varia continuamente.

2. O incômodo provocado pelo ruído depende da distância que separa o ouvinte da fonte.

3. O incômodo também é função do nível de ruído de fundo ou ruído ambiente.

Índices de Ruídos

• Assim, uma única medida não pode descrever um ruído variável.

• Logo devem ser usadas medidas que descrevam melhor os níveis de pico, os ruídos baixos e os ruídos médios.

• Neste sentido, vários índices foram desenvolvidos para medição do ruído em dB-A, dentre os quais pode-se distinguir os índices L10, L50, L90 e LAeq.

• O nível de pressão sonora equivalente contínuo na escala A representa o nível de um som estacionário que, em um intervalo de tempo específico, tema mesma energia sonora do som em estudo, cujo nível varia com o tempo (ISO 1996/1, 1982).

Índice LAeq

��� = 10. ���1

�.��� × 10

����

�

���Onde: T : Tempo total em horas;Li: NPS (Nível de Pressão Sonora) em dB;ti: Tempo parcial em horas

• Além de ser utilizado como padrão de análise para o ruído ambiental, o LAeq também é utilizado na avaliação da exposição ao ruído ocupacional.

• Ele representa o potencial de lesão auditiva do nível variável (oscilante) que depende não somente do seunível como também da sua duração.

• O LAeq representa, assim, o nível do ruído contínuo (fixo) ao qual as pessoas estão sujeitas, em várias situações, devido aos diversos tipos de ruído, sendo equivalente ao ruído original que é variável.

• Em alguns estudos do ruído ambiental, pode ser desejável descrever uma situação sonora tanto pelo uso do LAeq como pela distribuição estatística dos níveis de pressão sonora ponderados em A.

• O nível estatístico representa o valor do nível de pressão sonora ponderado em A que foi excedido em uma porcentagem (N%) do intervalo de tempo considerado.

Índices Estatísticos LN%

• Por exemplo, o LA95,1h é o nível que foi excedido em 95% de um período de uma hora (ISO 1996/1, 1982).

Máximo

Mínimo

L10

L50

L90

Nív

el

de P

ress

ão

de S

om

• São muito utilizados, também, o L5, L10, L50 e o L90, sendo que o L10 é mais usado para estudos de ruído ambiental (ruído de trânsito).

• A análise não fornece apenas informações a respeito da variabilidade dos níveis sonoros, mas também como base para avaliação do ruído de fundo.

• Por exemplo, o L90, nível excedido em 90% do tempo de medição, é utilizado como indicador do nível sonoro do ruído de fundo, enquanto que o L10 e o L5 são algumas vezes usados para indicar o nível de eventos de ruído

Exercício

1. Cite 5 fontes de poluição sonora que estão mais presentes no seu dia-a-dia.

2. Diferencie intensidade e frequência do som.

3. Qual o nível de ruído resultante da combinação das seguintes fontes: uma conversa em voz alta, em uma rua barulhenta, coincidindo com um trovão.

4. Quando se deve aplicar o índice Leq?

Data de Entrega5 anual 24/08/2016

Vale 4 unidadesNão deve exceder 1 página

Próximos Assuntos

• Exercícios de determinação de índices estatísticos.

• Exercício de fixação para nota

• Ruído direto

• Ruído de fundo

• Medidas de controle

Bibliografia

R.M. Horonjeff, F.X. McKelvey, W.J. Sproule

Planning and Design of Airports. McGraw-Hill Professional Publishing; 5th ed; 2010.

ISBN-10: 0071446419

ISBN-13: 978-0071446419

Bibliografia

Selma Maria de Araújo Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia.

Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Civil, 1997.

Bibliografia

Camila Fernanda Giannini, Paulo José Moraes Monteiro e Teixeira Germano, Laurence Damasceno de Oliveira, Paulo Fernando Soares

AVALIAÇÃO DO RUÍDO AMBIENTAL: MONITORAMENTO ECARACTERIZAÇÃO DO RUÍDO DE FUNDO EM MARINGÁ

VII EPPC, 2011 - ISBN 978-85-8084-055-1