Conforto ambiental: O homem e suas necessidades acústicas

Transcrição

1 Conforto ambiental: O homem e suas necessidades acústicas O som e sua relação com o homem e o meio que o circunda Arq. Cláudia Barroso-Krause, D.Sc. PROARQ FAU/UFRJ

2 Concepção do Projeto CONFORTO Térmico Lumínico Acústico

3 Conforto acústico no projeto É quando nos preocupamos com as condições acústicas externas e internas do edifício projetado Dependendo do uso que será dado à edificação, esta poderá ser fonte de ruído para o entorno ou ficar fragilizada por sua interferência.

4 Entorno - Contexto - Lugar Calmo

5 Entorno- Contexto - Lugar Agitado

6 Perfeita Harmonia Programa: Home Theater

7 Propriedades físicas do som Um som é, muitas vezes, a única informação possível para o que ocorre fora do nosso campo visual. No entanto, enquanto podemos desviar o olhar, para evitar uma visão desagradável, é impossível selecionar de forma precisa o que nos interessa ouvir. A audição complementa a visão na identificação dos elementos externos do entorno. Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

8 Propriedades físicas do som Segundo a Física, sempre que um corpo vibra, produzindo a perturbação nas moléculas do meio que o envolve. Esse movimento é transmitido às moléculas vizinhas produzindo ondas sonoras, que alteram a pressão atmosférica, quando o meio de propagação é o ar. Um tom puro pode ser graficamente representado como uma onda sonora senoidal. Na pratica, dificilmente se encontra um tom puro, mas, sons complexos podem ser decompostos em uma série de tons puros. Para o ouvido humano, a faixa audível (fig. A1) está situada entre as freqüências de 20 e 20 x 10 3 Hz, sendo maior a sensibilidade entre 1 e 4 x 10 3 Hz. As freqüências situadas acima desta faixa são chamadas de ultrasons e as situadas abaixo de infra-sons. 20Hz 400Hz 1600Hz 20000Hz infra-sons graves médios agudos ultra-sons

9 Um som pode ser caracterizado por 3 grandezas físicas: Pressão (P), Intensidade (I) e Potência (W) Sonoras. Mas, como o ouvido humano é sensível a uma faixa muito extensa de pressões sonoras (de 2 x 10 5 a 20 Pa) e como esta sensibilidade varia (é maior para sons mais fracos e menor para sons mais fortes) foi adotada uma escala logarítmica, cuja unidade é o decibel (db).

10 O ruído pode ser definido com a mistura de tons cujas freqüências diferem entre si por valor inferior à discriminação (em freqüência) do ouvido humano [TB-143/ABNT]. Pode ser: Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura Aéreo quando propagado pelo ar (por exemplo, a voz) Impacto quando o meio de propagação é sólido (por exemplo, o ruído de passos sobre uma laje).

11 Na prática, é chamado de ruído todo som incômodo ou indesejável. A classificação é subjetiva; em geral nos incomoda o som produzido pelos outros: o ruído do tráfego, o barulho do ar condicionado, a música e a conversa no apartamento vizinho... O ruído incomoda quando: impede a recepção de uma informação desejada; impede a emissão de uma mensagem; está dissociado visualmente de sua fonte. A noção de ruído "admissível" varia de um indivíduo para outro, em função dos hábitos, e circunstâncias É comum, em locais excessivamente silenciosos, o uso de fontes sonoras (rádio ou TV) que aumentem ligeiramente o ruído de fundo Qualidade de vida, do ponto de vista acústico, é a possibilidade de conviver com os ruídos significantes e desejados

12 Entretanto, a exposição ao ruído pode ocasionar uma série de patologias. Em ordem crescente: Alterações na qualidade do sono, Falta de eficiência; Falta de concentração; Tensões e mudanças de comportamento; Fadiga mental; Perda temporária da audição; Perda permanente da audição.

13 A Construção do Ruído Qualquer situação acústica envolve, necessariamente, três elementos: fonte sonora, meio de propagação e receptor O nível sonoro percebido pelo receptor depende da quantidade de energia sonora emitida pela fonte e das características do meio de propagação o chamado campo sonoro.

14 O Campo Sonoro pode ser Direto, ou Campo Livre, quando entre a fonte sonora e o receptor não existe nenhum tipo de obstáculo que modifique o trajeto das ondas sonoras.

15 Neste caso o nível de ruído está diretamente relacionado à distância entre a fonte e o receptor: quanto mais longe da fonte, menor é o ruído percebido. Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura Como, em situações reais, sempre existe um plano refletor representado pelo piso, é importante conhecer também o coeficiente de absorção do solo.

16 Campo Sonoro Reverberante, ou Campo Difuso, ocorre quando a onda sonora encontra obstáculos, é refletida e permanece por algum tempo no ar. Neste caso como em um quarto ou uma rua com seção vertical em "U" o nível sonoro não depende mais apenas da distância fonte/ receptor, mas da geometria do local, que induz a direção da reflexão e dos coeficientes de absorção dos materiais de revestimento das superfícies refletoras (fachadas e solo, externamente ou pisos, paredes e teto, no interior).

17 Fonte Sonora É o elemento responsável pela emissão do som. Pode ser classificada como: Desejável, indiferente ou incômoda: de acordo com o desejo e posição do receptor; Fixas (indústrias, canteiros de obra e boates) ou móveis (veículos); Direcional (o som emitido é mais intenso em uma determinada direção) ou omnidirecional (o som emitido se distribui uniformemente em todas as direções); Pontual, linear ou de superfície: dependendo da distância fonte/ receptor e da escala do problema analisado.

18 Fonte Sonora Pontual: as dimensões da fonte são insignificantes em relação à sua distância ao receptor. Exemplos: um veículo isoladamente; uma fábrica, no contexto da cidade; Linear: uma de suas dimensões é significativa em relação à distância fonte/ receptor. Exemplo, uma via de tráfego de veículos; De superfície: quando as ambas as dimensões são significativas. Exemplo: uma fábrica, no contexto da quadra.

19 Propagação do Som Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura A construção e seus elementos muros, fachadas, esquadrias, pisos, paredes e tetos são obstáculos que alteram o caminho de propagação das ondas sonoras, modificando em quantidade (nível sonoro) e qualidade (espectro sonoro) o ruído emitido pelas fontes e percebido pelos usuários.

20 Atenuação pela distância Lembrando: o nível de potência sonora depende da fonte e o nível de intensidade sonora é característico do som percebido pelo receptor. A relação entre os dois níveis é função da: distância fonte/ receptor: quanto mais distante a fonte menor o nível sonoro percebido; tipo de propagação

21 Reflexão x Absorção Assim como a luz, ao encontrar uma superfície plana e rígida, a onda sonora é refletiva segundo um ângulo de reflexão igual ao ângulo de incidência, o que permite estabelecer a direção das ondas refletidas. No entanto, no caso do som, este comportamento só é verdadeiro se a menor dimensão do obstáculo for, no mínimo, quatro vezes maior que o comprimento da onda incidente. Para sons graves (grande comprimento de onda) a relação entre o tamanho do obstáculo e o comprimento de onda deve ser sempre verificada.

22 A quantidade de energia refletida depende da natureza mais ou menos absorvente do obstáculo. Superfícies duras são mais reflexivas, superfícies macias mais absorventes. Por exemplo, um muro coberto de vegetação refletirá menos energia que um muro concreto. Quanto maior o coeficiente de absorção (α) de um material menor será a energia refletida. Observemos a tabela de coeficientes de absorção de alguns materiais

23 Transmissão Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura E incidente E transmitida Um ruído pode atravessar uma parede ainda que ela não apresente nenhuma abertura. O que ocorre é que ao ser atingida por uma onda sonora a parede vibra e passa a funcionar como uma nova fonte. Neste caso podemos dizer que o som foi transmitido pela parede.

24 Difração Quando o som encontra frestas ou obstáculos menores que seu comprimento de onda as ondas tem sua direção e magnitude modificadas, o som é difratado (Figura A11). A difração pode ocorrer quando o som passa através de janelas, pilares, vigas, muros, etc. É o fenômeno que explica o funcionamento das barreiras acústicas, muito importantes para o controle de ruído urbano. nova fonte

25 Difusão Irregularidades na superfície refletora podem provocar a difusão as ondas sonoras se espalham em diversas direções, promovendo uma distribuição mais uniforme da pressão sonora e um ganho no conforto acústico. Embora haja fórmulas para cálculos precisos, de forma geral, um elemento arquitetônico (viga, balcão, pilar) será mais eficiente para provocar a difusão se sua largura for igual ao comprimento da onda sonora e a profundidade das irregularidades de sua superfície igual à sétima parte desse comprimento.

26 Qualidade Acústica As características do ambiente construído interior e exterior são responsáveis pela qualidade acústica do espaço resultante. De fatores como forma, dimensão, volumetria, revestimento e material de vedação depende o som percebido pelo receptor. O tratamento acústico de um ambiente deve conciliar o isolamento quanto aos ruídos externos com a inteligibilidade para os sons desejados. Para isso é necessário que o ambiente não apresente acidentes acústicos (ecos, focos) e que o ruído de fundo (tabela A5) e o Tempo de Reverberação (Anexo A2) sejam adequados às atividades a que o espaço se destina.

27

28 Trindade no Estudo Acústica Estudo de Isolamento Reverberação Forma

29 Isolamento quanto à superfície Convexa - Refletora de som - Difusão Condições acústicas adequadas Criação de um forro móvel, formado por 15 módulos.o teto forma diversas composições de acordo com o espetáculo, proporcionado maior qualidade acústica por meio de difusão. Sala São Paulo Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

30 Isolamento quanto à superfície Côncava - Concentração de Som Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

31 Isolamento Acústico Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura O isolamento acústico consiste em dificultar a transmissão sonora. Um bom isolante deve ser rígido, compacto, pesado. A capacidade que um elemento de vedação (parede, divisória, esquadria,...) tem de se opor à transmissão do ruído depende de seu Índice de Redução Sonora

32 Para obter um bom isolamento sonoro é conveniente verificar o índice de redução sonora (R) proporcionado pelo material (fig. A10). No caso de paredes simples, quanto mais pesado (ou denso) for o obstáculo, menor será a quantidade de energia sonora transmitida.

33 Paredes Simples, onde o isolamento depende da massa superficial (do peso ) desta. Segundo a Lei da Massa, a cada vez que a espessura é dobrada o isolamento aumenta ± 4 db, sendo maior para as altas freqüências (aumenta cerca de 4 db a cada vez que a freqüência é dobrada). Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

34 Paredes Compostas. Este tipo de opção de vedação é conveniente quando se deseja (ou necessita) evitar o uso de paredes muito espessas e pesadas. Materiais absorventes, quando colocados entre painéis rígidos, funcionam como mola minimizando a transmissão do ruído. Este conjunto (Fig. A13) - que não obedece rigorosamente à lei da massa - costuma apresentar um índice de redução sonora maior que o de uma parede homogênea, com a mesma espessura. Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

35 Absorção Acústica A absorção sonora consiste em reduzir ao máximo a reflexão da energia sonora que incide sobre uma superfície. A energia absorvida é parcialmente dissipada (como energia térmica) e parcialmente transmitida.

36 O desempenho de um material como absorvente acústico varia segundo as diversas faixas de freqüência. Dois são os principais tipos de materiais absorventes: Materiais Fibrosos e Porosos permitem que a onda sonora penetre e se propague em seu interior. Após sucessivas reflexões sobre as paredes dos poros a energia sonora é dissipada sob a forma de calor (energia térmica). Os materiais porosos (ex: espumas sintéticas) ou fibrosos (ex: lãs minerais) são, de modo geral, mais eficientes nas altas freqüências. Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

37 Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura Painéis Flexíveis - Quando uma onda sonora atinge um painel flexível, a vibração provocada pela pressão exercida sobre o painel transforma parte da energia sonora em energia térmica. Painéis flexíveis afastados da parede por uma camada de ar são excelentes para absorver as baixas freqüências. Se o painel estiver colado diretamente sobre a parede, a eficiência será maior nas altas e médias freqüências.

38 Trindade no Estudo Acústica Estudo de Isolamento Reverberação Forma

39 Tempo de Reverberação É o tempo necessário, para que o nível de pressão sonora diminua de 60 db, depois que a fonte cessar. O Tempo de Reverberação Ideal (anexo A2) varia em função do volume da sala e do tipo de atividade a que ela se destina. Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

40 Tempo de Reverberação Música Igrejas Sala de Concertos Estúdio Cinema Palavra Falada É do TR que depende fundamentalmente a qualidade acústica de uma sala: uma sala morta que absorva todas as reflexões não é boa, por exemplo, para ouvir música.

41 Tempo de Reverberação O TR pode ser ajustado através da relação entre superfícies reflexivas e absorventes (via revestimentos de pisos, paredes e tetos). Foi Wallace Sabine que, a partir de um problema real, definiu empiricamente a primeira fórmula para determinar o Tempo de Reverberação: Tr = 1 S1 0,161V α Tr é o tempo de reverberação, em segundo onde: V é o volume da sala, em m 3 S i é a área dos diferentes revestimentos internos, em m 2 α i éo coeficiente de absorção de cada revestimento

42 O Ruído e o projeto O projeto dos edifícios tem, frequentemente, relegado o conforto acústico a um plano posterior e secundário. O comportamento acústico dos espaços costuma ser estudado apenas em ambientes «especiais» (auditórios, estúdios,teatros...). Argumenta-se que tratamentos acústicos são muito caros. E, em parte isto é verdade : corrigir falhas de projeto é, de fato, caro e difícil, prevenir entretanto não. A qualidade acústica do projeto pode depender do cumprimento de algumas etapas, simples, durante o processo de concepção do edifício.

43 Identificação e classificação das fontes de ruído O primeiro passo para evitar ou solucionar os problemas decorrentes do ruído é identificar as fontes de ruído. Localizar as fontes de ruído existentes no entorno do edifício (vias de tráfego, indústrias, atividades de lazer) e verificar as fontes que serão criadas pelo próprio projeto (casas de máquinas, equipamentos, salões de festa, prismas de ventilação). Em seguida, classificar as fontes como de ruído aéreo ou de impacto. Barateamos o custo do tratamento acústico (caso este se faça necessário) quando adotamos uma implantação correta.

44 Qualificação Acústica dos Espaços Checar o nível de ruído de fundo recomendado para os espaços projetados. Deve ser proposta uma setorização dos espaços, a partir da hierarquização dos espaços, entendendo sempre que, se é preciso maior privacidade ou pouquíssima interferência de ruídos, então precisamos dos ambientes que atuam como fontes sonoras. Estabelecer uma escala de sensibilidade ao ruído: por exemplo, um quarto é mais sensível ao ruído que a sala, que é mais sensível que o banheiro e assim por diante.

45 Tratamento das Fontes de Ruído de Impacto O ruído de impacto deve ser tratado na fonte, a proteção no ambiente receptor é muito pouco eficiente. As fontes devem ser desacopladas de paredes e piso para evitar que o ruído de impacto seja transmitido a toda estrutura.

46 Alguns exemplos e soluções: Rodapés de Borracha Material Isolante Som- Propagação pelo ar Redução do Nível de transmissão de ruídos e vibração Máquinas e equipamentos : apoios elásticos (molas, sapatas de neoprene); Redução do Nível de transmissão de ruídos e vibração Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

47 Alguns exemplos e soluções: Material Absorvente Dutos e tubulações: quando embutidos nas paredes podem ser revestidos com materiais absorventes (lã de vidro, lã de rocha); Absorção Sonora Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

48 Alguns exemplos e soluções: Rodapés de Borracha Piso Rodapés de Borracha Tábuas de piso Feltro de Cobertura Concreto Magro Fibra de Vidro Fibras de vidro que passam por dentro da vigota Atividades de impacto sobre lajes de piso: pisos flutuantes, manta de material elástico ou absorvente entre a laje e o contrapiso atenuam o ruído de passos e arrastar de móveis. Vigotas Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura

49 Afastar Espaços Sensíveis das Fontes de Ruído Evitar, sempre que possível, a contigüidade entre espaços sensíveis das fontes de ruído. A proteção do edifício contra o ruído emitido pelas fontes do entorno começa pela implantação. Os espaços interiores podem, também, ser hierarquizados em função do ruído.

50 A figura abaixo apresenta duas implantações possíveis para um mesmo edifício: a solução da esquerda é (acusticamente) mais adequada porque expõe apenas uma das fachadas diretamente ao ruído da rua e cria ainda um pátio interno protegido. rua Na fachada voltada para a via de tráfego podem ser localizados os espaços menos sensíveis (acessos, circulações, escadas) reservando a fachada protegida para os ambientes sensíveis ao ruído (quartos, escritórios).

51 Áreas de serviço e cozinhas devem, de preferência, ser afastadas dos quartos de dormir, caso isto não seja possível, evitar a passagem de tubulações de água e esgoto pela parede divisória e isolar contra ruídos aéreos.

52 Isolamento dos Ruídos Aéreos Como nem sempre é possível afastar espaços ruidosos de espaços sensíveis o isolamento sonoro deve ser suficiente para garantir que o ruído de fundo seja compatível com os parâmetros de conforto (tabela das páginas). Como foi visto anteriormente, para paredes simples vale a Lei da Massa. Uma parede de alvenaria de tijolos cerâmicos (esp = 15 cm) isola cerca de 35 db e uma laje de concreto cerca de 45dB (contra ruídos aéreos). Quando a diferença entre o nível de ruído de fundo e o ruído na fonte for maior que estes valores o isolamento precisará ser reforçado aumentando-se a espessura da parede ou usando o princípio da parede composta (painel rígido sobre material absorvente).

53 Esquadrias Esquadrias são um dos pontos fracos da fachada por serem, usualmente, fabricadas em materiais leves (lei da massa), quase sempre possuírem elementos vazados (venezianas, grelhas) e pela dificuldade de selar as frestas entre a alvenaria e o caixilho e entre este e as folhas móveis. Janelas duplas, com folhas paralelas desconectadas entre si podem apresentar um desempenho bem superior ao de uma janela simples com o dobro da massa superficial (princípio da parede composta. A tabela abaixo apresenta valores médios de desempenho de janelas.

54 Esquadrias Compartimentos vazados (varandas, sacadas) podem funcionar como espaços de transição para a propagação sonora, protegendo o interior do edifício do ruído da rua (fig. A17) principalmente se algumas de suas superfícies forem tratadas com materiais absorventes. esta é uma alternativa interessante por não interferir na ventilação, importante em clima tropical-úmido.

55 Esquadrias Outra forma de garantia de isolamento acústico é a escolha da esquadria. Por exemplo, modelos de PVC, com vidro duplo reduzem a passagem de vibração. Outro recuso é o uso de material absorvente de vibração como tecido, borrachas e carpetes nas frestas das janelas

56 Condicionamento Acústico Teatros, auditórios, estúdios, salas de aula ou qualquer outro espaço destinado à música ou a voz humana devem, necessariamente, ter o tempo de reverberação calculado de modo a garantir sua qualidade acústica. Entretanto, mesmo em espaços menos nobres o arquiteto se preocupar com o condicionamento acústico: espaços muito reverberantes são desagradáveis e provocam desconforto por dificultar a inteligibilidade dos sons desejados.

57 Condicionamento Acústico Uma vez que, em espaços exteriores, os materiais mais constantemente usados (concreto, cerâmica, pedras, asfalto) possuem baixo coeficiente de absorção sonora, a presença de vegetação pode ter um efeito significativo na ambiência sonora dos espaços ao ar livre pelos efeitos da absorção, difusão e do mascaramento. Desempenham a mesma função de um revestimento absorvente aplicado sobre o solo ou as fachadas: deformam o espectro do ruído, atenuando os sons agudos e criando uma ambiência mais surda. Sob o efeito do vento, podem se tornar uma fonte sonora secundária, mascarando os ruídos indesejáveis.

58 Condicionamento Acústico Entretanto, a vegetação não possui, por si mesma, um efeito de barreira significativo. A atenuação provocada por uma faixa de cem metros de vegetação densa é de apenas 10dB(A), ou seja, 1 db(a) para cada 10 metros de vegetação, o que pode ser considerado insignificante (Fig. A18). O uso de vegetação sobre taludes de terra, nas bordas das vias de tráfego, se bastante eficiente, mas são os taludes e não a vegetação que se opõem à propagação do ruído. 10 m de vegetação = - 1 db(a)

59 Glossário de Acústica Pequeno glossário informal. Menos que uma definição científica precisa, que englobe todo o espectro necessário a plena compreensão dos preceitos envolvidos, este glossário busca, respeitando a veracidade das informações, uma re-apresentação dos conceitos científicos básicos ao estudo arquitetônico de conforto ambiental, em linguagem leiga, favorecendo sua compreensão. Quando necessário, no trato diário, poderão e deverão ser consultados os livros mencionados na bibliografia.

60 Amplitude É o deslocamento máximo atingido por uma molécula em relação à sua posição de equilíbrio, medida em metro (m). Veja representação gráfica em onda sonora senoidal

61 Barreira Acústica Material Absorvente O cálculo exato da atenuação provocada por uma barreira é relativamente complexo, entretanto existem algumas fórmulas simplificadas. Uma barreira simples pode ser calculada pela fórmula: t = log(n) Absorção Sonora Ref.: Souza, Léa et al. - BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura É o elemento que, colocado entre a fonte e o receptor, visa provocar a difração das ondas sonoras. A atenuação provocada por uma barreira depende de sua altura e posição em relação à fonte e ao receptor. Onde: t é a atenuação provocada pela barreira N é o numero de Fresnel (N > 1), N = 2 δ/λ δ = (A+B) - (a+b) λ éo comprimento de onda

62 Comprimento de Onda (λ) É a distância percorrida em um ciclo completo, pela onda senoidal, medida em metro (m). É função da velocidade do som em um meio e da freqüência. (λ = c/f). Veja representação gráfica em onda sonora senoidal λ Curvas De Ponderação São circuitos eletrônicos usados nos aparelhos de medição sonora que permitem que a resposta obtida seja corrigida por faixa de freqüência. Existem diversas curvas (A, B, C, D). A curva (A) corresponde ao ouvido humano padrão.

63 Decibel O decibel (ou a décima parte do Bel 1): É a unidade utilizada em Acústica para quantificar os níveis de pressão (NPS), intensidade (NIS) e de potência sonoras (NWS) encontrados ou necessários. É uma unidade adimensional pois relaciona um determinado valor de pressão (ou intensidade, ou potência) sonora a um valor de referência de mesma unidade. 1 Unidade que era utilizada para medir perdas em linhas telefônicas, assim denominada em homenagem a Alexander Graham Bell Suas fórmulas são:

64 Eco É o som secundário, gerado por reflexão, que chega ao ouvido do receptor com um atraso de 1/15 segundos em relação ao som direto. Considerando uma temperatura de 22 0 C, este percurso corresponde a, aproximadamente, 22 metros. Os ecos podem ser evitados pelo uso de materiais absorventes ou pela colocação de anteparos intermediários quando a distância entre fonte a superfície refletora for superior a 11 metros. Especto sonoro Assim como a luz, que pode ser decomposta em cores (espectro luminoso), um ruído ou som complexo possui sua energia distribuída em várias faixas de freqüência (o espectro sonoro), que propicia a determinação da quantidade de energia sonora contida em cada faixa de freqüência. Como o ouvido humano não é sensível a pequenas variações de freqüência, o espectro sonoro foi dividido em faixas de freqüência maiores, as bandas de oitava. Uma oitava é definida por um intervalo em que a freqüência máxima da faixa é igual ao dobro da mínima. As oitavas normalizadas, dentro da faixa audível, são as seguintes:

65 Focos É fenômeno que ocorre quando, devido a uma superfície convexa, dois ou mais raios refletidos convergem para um mesmo ponto.

66 Fórmula de Norris-Eyring É uma fórmula de cálculo de tempo de reverberação recomendada quando este é determinado por poucas reflexões (TR < 1,6 s) Tr = 0,161V Slog n (1 α) α T r é o tempo de reverberação, em segundos V é o volume da sala, em m 3 S é a área interna da sala, em m 2 Fórmula de Millington-Sette é o coeficiente médio de absorção da sala É uma fórmula de cálculo recomendada para cálculo do Tempo de Reverberação quando há grande variação de materiais de revestimento, ou de coeficientes de absorção dos revestimentos. Tr = 0,161V [ Slog i n ( 1 α i )] S i é a área dos diferentes revestimentos internos, em m 2 α i é o coeficiente de absorção de cada revestimento

67 Freqüência É o número de vezes que um ciclo sonoro se repete, em um determinado período de tempo, em ciclos por segundo (cps) ou Hertz (Hz). Quanto maior o número de ciclos, mais alta a freqüência. Matematicamente seria o inverso do período (f=1/t). Divide-se em: Altas freqüências (1.400 a Hz) = sons agudos (grande comprimento de onda) Baixas freqüências (20 a 360 Hz) = sons graves (pequeno comprimento de onda) Veja representação gráfica em onda sonora senoidal Índice de Redução Sonora É expresso pela fórmula: onde Wi é a potência incidente sobre a superfície de 1 elemento e Wt é a potência acústica transmitida pelo elemento (ex. Parede).

68 Intensidade Sonora É a quantidade de energia transportada por uma onda sonora, em um ponto e direção determinados, por unidade de superfície normal à direção da onda. Unidade: W/m 2. Mascaramento É a elevação subjetiva do limiar de audibilidade: na presença de um ruído de fundo muito elevado, o som de interesse precisa ter mais energia para ser percebido. Assim, é muito mais fácil conversar em um apartamento silencioso que numa rua de tráfego pesado (ou em uma boate).

69 Onda Sonora Senoidal É a representação gráfica do deslocamento de um som puro. Caracteriza-se pelos seguintes parâmetros: amplitude (A), comprimento (λ), período (T), e freqüência ( f ):

70 Potência Sonora É a energia liberada por uma fonte, por unidade de tempo. Unidade: Watt (W). Pressão Sonora É a diferença entre a pressão do ar, em um determinado instante, e a pressão atmosférica normal (ou pressão estática). Unidade: Newton por metro quadrado (N/m2) ou Pascal (Pa).

71 Ruído de fundo É todo e qualquer ruído percebido em um determinado local que não seja o som de interesse (ou ruído útil). Por exemplo: o ruído do tráfego, do ar condicionado, dos vizinhos,... Em alguns casos o ruído de fundo pode ser interessante como por exemplo som de água.

72 Som É toda e qualquer vibração mecânica em um meio elástico na faixa de áudio freqüência (TB-143/ABNT). Ao vibrar um corpo produz a perturbação do meio que o envolve de tal forma que as moléculas do meio não se deslocam, mas oscilam em torno de uma posição de equilíbrio, provocando zonas de compressão (alta pressão) e rarefação (baixa pressão). Pode ser classificado como: PURO: Quando composto de uma única freqüência (único comprimento de onda). Por exemplo: o som de um diapasão. Pode ser representado como uma onda senoidal. COMPLEXO: Mais comum, é o som composto por várias freqüências. Pode ser representado como a soma de diversas ondas senoidais (uma para cada faixa de freqüência).

73 Velocidade da onda sonora (c) É a rapidez de deslocamento da onda sonora, em metro por segundo (m/s). Varia em função da temperatura, densidade e homogeneidade do meio de propagação. Quanto mais denso o meio, mais rápida a propagação. Fórmula de cálculo: c = t 273 t - temperatura em C Ao ar livre a alteração da velocidade do som na atmosfera, por variações de temperatura, podem provocar a refração das ondas sonoras, ocasionando um ligeiro desvio na trajetória original. Velocidade do som (c) em alguns materiais de construção ( em m/s)

74 Bibliografia Apostila de conforto ambiental site FAU/UFRJ Referência bibliográfica das ilustrações BE-a-Bá da Acústica Arquitetônica: ouvindo a Arquitetura Autores Léa Cristina de Souza Manuela Almeida Luis Bragança Luiz Renato do nascimento