TECNOLOGIA DE EDIFÍCIOS

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1 Universidade do Algarve Instituto Superior de Engenharia TECNOLOGIA DE EDIFÍCIOS ACÚSTICA DE EDIFÍCIOS António Morgado André UAlg-EST-ADEC 1 Exercício 2.1 Considere uma sala de aula de 4,5x 6 x 2,7 m 3 com a seguinte constituição: Constituição Superfície Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira 27 m 2 Paredes rebocadas e estucadas 50,1 m 2 Tecto rebocado e estucado 27 m 2 Janela em vidro 5 m 2 Porta de madeira 1,6 m 2 Nota: A sala encontra-se mobilada com 25 carteiras escolares e com uma secretária 2 1

2 Exercício 2.1 a) Calcule o tempo de reverberação para as frequências de 500 Hz, 1000 Hz e 2000Hz. b) Analise os resultados obtidos segundo o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios e caso necessário proponha medidas correctivas das condições acústicas da sala. 3 Tempo de Reverberação Definição Intervalo de tempo necessário para que a energia volúmica do campo sonoro de um recinto fechado se reduza a um milionésimo do seu valor inicial 4 2

3 Cálculo dos tempos de reverberação Fórmula de Sabine T = 0,160 V A (s) 5 Exercício 2.1 Considere uma sala de aula de 4,5x 6 x 2,7 m 3 com a seguinte constituição: Constituição Superfície Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira 27 m 2 Paredes rebocadas e estucadas 50,1 m 2 Tecto rebocado e estucado 27 m 2 Janela em vidro 5 m 2 Porta de madeira 1,6 m 2 Nota: A sala encontra-se mobilada com 25 carteiras escolares e com uma secretária 6 3

4 Coeficientes de Absorção Sonora 7 Coeficientes de absorção (ITE 8) Banda de frequências (Hz) Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira 0,05 0,04 0,10 Paredes e tectos rebocados e estucados 0,02 0,03 0,04 Janela em vidro 0,18 0,12 0,07 Porta de madeira 0,05 0,04 0,04 Carteira escolar (vazia) 0,03 0,04 0,06 Pequena mesa (vazia) 0,01 0,02 0,04 8 4

5 Cálculo das áreas de absorção sonora equivalente Banda de frequências (Hz) Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira Áreas (m2) 0,05 0,04 0,10 27 Paredes e tecto rebocadas e estucadas 0,02 0,03 0,04 77,1 Janela em vidro 0,18 0,12 0,07 5 Porta de madeira 0,05 0,04 0,04 1,6 Carteira escolar (vazia) 0,03 0,04 0,06 25 un. Pequena mesa (vazia) 0,01 0,02 0,04 1 un. 9 Cálculo das áreas de absorção sonora equivalente Banda de frequências (Hz) Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira Paredes e tecto rebocadas e estucadas Janela em vidro Porta de madeira Carteira escolar (vazia) Pequena mesa (vazia) Somatório das áreas de absorção 0,05 0, ,35 0,02 1,54 0,18 0,90 0,05 0,08 0,03 0,75 0,01 0,01 1,08 0,03 2,31 0,12 0,60 0,04 0,064 0,04 1,00 0,02 0,02 2,70 0,04 3,08 0,07 0,35 0,04 0,064 0,06 1,50 0,04 0,04 4,63 5,07 7,74 Áreas (m2) 27 77,1 5 1,6 25 un. 1 un. 10 5

6 Cálculo dos tempos de reverberação Fórmula de Sabine T = 0,160 V A (s) 11 Tempos de reverberação Banda de frequências (Hz) Tempo de Reverberação 2,52 2,30 1,

7 Exercício 2.1 a) Calcule o tempo de reverberação para as frequências de 500 Hz, 1000 Hz e 2000Hz. b) Analise os resultados obtidos segundo o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios e caso necessário proponha medidas correctivas das condições acústicas da sala. 13 RRAE Artº 7 Edifícios Escolares 14 7

8 RRAE Artº 7 Edifícios Escolares 15 RRAE Artº 7 Edifícios Escolares 16 8

9 RRAE Artº 7 Edifícios Escolares Valor médio das três bandas de oitava - 2,11 s Limite RRAE (Q. III) inferior a 0,63 s Não cumpre exigência regulamentar 17 Correcção Acústica O que fazer quando o tempo de reverberação ultrapassa o limite regulamentar? Alterar os materiais de revestimento (consoante o necessário) e aplicar a cada área o coeficiente de absorção do respectivo material alternativo, podendo-se então, determinar novos tempos de reverberação de modo a cumprir o estabelecido no RRAE 18 9

10 Correcção Acústica 19 Exercício 2.2 Determine o tempo de reverberação por banda de frequência (500, 1000 e 2000 Hz) para um pequeno auditório com capacidade para 50 lugares sentados com dimensões em planta de 22x10 m2, pé direito de 3.2 m, e com a seguinte solução estrutural: Tecto rebocado e estucado; Paredes rebocadas estucadas; Pavimento em laje de betão revestida a tacos de madeira; Cadeiras revestidas a plástico; 4 janelas de 1.2x1.2 m2 de vidro de 6mm; Porta de madeira maciça envernizada de 1.5x2.2m

11 Exercício 2.3 Determine o índice de redução sonoro (R) das seguintes paredes: Parede simples de alvenaria parede dupla de alvenaria parede em betão (tijolo furado) (tijolo furado) armado 21 Cálculo do índice de redução sonora Lei das Massas 22 11

12 Correcção do Índice de Redução Sonora R W = R TM (db) TM Transmissão Marginal (parcela correctiva) R 45 db não há perdas 45< R 50< R db de perdas 5 db de perdas R > 55 db Efectuar calculo da TM (considerar 5dB)

13 25 Cálculo do índice de redução sonora Pano simples de alvenaria Cálculo da massa M = 0,11x ,015x2x2100 = 195 kg/m

14 Cálculo do índice de redução sonora R = 45 db (não há perdas R 45dB) Nota : M = 195kg / m227 Cálculo do índice de redução sonora Parede em betão armado Cálculo da massa M = 0,15 x2500 = 375 kg/m

15 29 Cálculo do índice de redução sonora R = 52-5 = 47 db Nota : M = 375kg / m230 15

16 Cálculo do índice de redução sonora Lei das Massas ( dois panos ) R = R abaco + R ia (db) R ia incremento do índice de redução sonora devido à existência de material absorvente sonoro na caixa de ar (em geral 4 db para lãs minerais); 31 Cálculo do índice de redução sonora Elementos com dois panos (leves ou pesados) Alternativa ao cálculo: Utilização de soluções tipificadas e ensaiadas, apresentadas na bibliografia da especialidade; Consultar documentação técnica de alguma solução

17 Índice de redução sonora 33 Índice de redução sonora 34 17

18 Cálculo do índice de redução sonora Parede de alvenaria dupla sem isolante na caixa de ar M = 2x0,11x x0,015x2100= 327 kg / m

19 Cálculo do índice de redução sonora Parede de alvenaria dupla sem isolante na caixa de ar R = 50 db 3dB( TM ) = 47dB Nota: Caso tivesse lã de rocha na caixa de ar (min. 40mm), então R = = 54dB 5dB( TM ) = 49dB 37 Exercício 2.4 Considere uma parede de betão armado com uma janela de grandes dimensões e determine o índice de redução sonora a sons aéreos (R). Parede Espessura: 0.15 m Área total: 21 m2; Vidro - Espessura: m Área: 10 m

20 Cálculo do índice de redução sonora para elementos heterogéneos R ( S + S +... S = 10log 1 n 1 2 n 0,1R1 0, 1Rn ( S S 10 ) (db) 39 Cálculo do índice de redução sonora para elementos heterogéneos R 10log ( S + S par. betão vidro = betão vidro 0,1Rbetão 0,1Rvidro ( S 10 + S 10 ) ) (db) S S R R par. betão vidro par. betão vidro = = 11m = 10 m 2 = 52 db = (consultar gráfico)

21 Índice de redução sonora para envidraçados 41 Índice de redução sonora para elemento heterogéneo R 10log ( ) = 0,1x52 0,1x34 ( ) (db) R = 37 db (não há perdas - TM = 0) S S R R par. betão vidro par. betão vidro = = 11m = 10 m 2 = 52 db = 34 db (valor aproximado)

22 Exercício 2.5 Avalie o isolamento sonoro normalizado (D nt, ) entre dois locais contíguos separados pela parede de alvenaria simples do exercício 2.3 (S=15m2, V=45m3). 43 Cálculo do isolamento sonoro normalizado D nt, W = R S - Área do elemento que separa o local receptor do emissor V - Volume do local receptor V 10 log (db) 6,25 S T

23 Resolução do Exercício 2.5 D 45, = log nt W (db) D D nt, W nt, W = log(0,96) = 44 db (db) R = 45 db (parede simples de alvenaria) 45 Exercício 2.6 Na figura seguinte encontra-se representado um quarto de um fogo (V = 45,57m3) junto ao hall (zona de circulação comum) do mesmo piso. Verifique se a parede de separação (betão armado com 0,20m de espessura) entre o fogo e a área comum satisfaz a exigência do RRAE

24 Hall (emissão) Quarto (recepção) Pé direito: 2.80 m 47 Resolução do Exercício 2.6 D nt, W = R V + 10log 6,25 S T 0 (db) S = 2,80 4,65 = 13,02 m2 V = 45,57m 3 M = 0, = 500 kg/m2 R = 54 db (ábaco)-5db(tm) = 49dB D nt, 45,57 = log 6,25 13,02 0,5 = 49 db 48 24

25 49 Resolução do Exercício 2.6 D nt, = 49 db Verificação do regulamento (RRAE) 50 25

26 51 D nt, = 49 db Verificação do regulamento (RRAE) 52 26

27 Exercício 2.7 Verifique a conformidade regulamentar de uma fachada de edifício de habitação com as seguintes características: Fachada em alvenaria de pano duplo de tijolo (0,11+0,11m) com caixa de ar de 0,05 m de espessura; Dimensão da fachada 5x3 m2 Material absorvente sonoro na caixa de ar de R = 4 db; Janela simples de 1,0x1,5 R = 21 db;

28 Resolução do Exercício 2.7 V D2m, nt, W R 10log 6,25 S T = + 0 (db) 55 Exercício 2.8 Calcule o isolamento a sons de percussão (L nt,w ) de um pavimento de um escritório constituído por uma laje de betão armado com 0.15m de espessura e com revestimento em alcatifa colada com esp de 5mm. As paredes envolventes do escritório são em alvenaria de tijolo furado com 15cm de espessura (aprox. 200kg/m2). O escritório tem um volume de 40m

29 Isolamento a sons de percussão (Ln,) Exercício 2.8 L ' nt, = L nt,, eq L + K 0,016V 10 x log T0 (db) L K nt,, eq L índice normalizad o equivalent e do pavimento base; de isolamento a sons de percussão redução do índice de isolamento a sons de percussão normalizad o equivalent e devido ao pavimento flutuante revestimen to resiliente. ou - Coeficient e de correcção devido à TM 57 Isolamento a sons de percussão (L nt, ) L nt, = log M L 0,016V + K 10 x log T0 (db) L K Parcela correctiva T 0 valor tabelado 0,5s (habitação ) V - Volume do espaço devido à TM em estudo 58 29

30 59 Resolução do Exercício exercício 2.8 K 60 30

31 Resolução 2.8 Resolução do do Exercício exercício 2.8 0, LnT, = log( 2500 x 0,15 ) ,5 10 x log (db) 0,5 LnT, = 62 (db)

32 Exercício 2.9 Estime o índice de isolamento a sons aéreos D nt, e a sons de percussão L nt, de um pavimento em betão com a constituição indicada abaixo e verifique se satisfaz as exigências do RRAE: D nt, 50 db e L nt, 60 db. Admita que as paredes interiores no local receptor são de tijolo de 0.11m rebocado com massa de 150 kg/m2 e que a área deste local é de 15 m2 e o volume 37,5m3. Laje maciça de betão com 0.20 m e massa de 500 kg/m2; Camada de enchimento com 0.06 m e massa de 90 kg/m2; Lajeta flutuante sobre manta de polietileno expandido com 5mm e massa de 80 kg/m2. ( Considere para as lajetas L = 23 db). 63 Resolução do Exercício 2.9 D nt, W = R + 10log 6,25 V S T 0 (db) M = = 670 kg/m2 R = 57dB (ábaco)-5db(tm) = 52dB S = 15,0 m2 V = 37,5m3 D nt, 37,5 = log 6, ,5 = 51dB 64 32

33 Cálculo do índice de redução sonora R = 57-5(TM) db=52db Nota : M = 670kg / m265 Resolução do Exercício 2.9 D nt, = 51 db Verificação do RRAE 66 33

34 Resolução do Exercício 2.9 D nt, = 51 db Verificação do regulamento (RRAE) 67 Resolução do Exercício 2.9 D nt, = 51dB > 50dB Verifica a condição disposta no Art. 5º b) 68 34

35 69 Isolamento Resolução a sons do de Exercício percussão 2.9(Ln,) ' 0, 016V L nt, = LnT eq L + K x,, 10 log T0 (db) M = 0, L = 23 db K = 3,9 L 53 db nt, = + 90 = 590 kg / m

36 Resolução do Exercício exercício K 71 Isolamento Resolução a sons do de Exercício percussão 2.9(Ln,) L nt, = 53 db < 60dB Verifica o Art.5º-e) do RRAE. Das duas verificações efectuadas conclui-se que a solução estrutural cumpre as disposições regulamentares referentes a isolamentos sonoros entre fogos