NP ISO :2011. Acústica Descrição, medição e avaliação do ruído ambiente Parte 2: Determinação dos níveis de pressão sonora do ruído ambiente

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1 Acústica Descrição, medição e avaliação do ruído ambiente Parte 2: Determinação dos níveis de pressão sonora do ruído ambiente Índice Objectivo e campo de aplicação Referências normativas Termos e definições Incerteza da medição Equipamento Funcionamento da fonte Procedimento de Medição

2 1 Objectivo e campo de aplicação Esta parte da ISO 1996 descreve como podem ser obtidos os níveis de pressão sonora como base para avaliação do ruído ambiente Sessão Técnica NP ISO Objectivo e campo de aplicação Os níveis de pressão sonora podem ser obtidos: Directamente a partir de medições; A partir de extrapolação de resultados de medições; Exclusivamente por meio de cálculo

3 Objectivo e campo de aplicação As recomendações constantes na NP ISO são aplicáveis como condições preferenciais de medição e cálculo, nos casos em que não se aplicam outros regulamentos Objectivo e campo de aplicação Esta parte da NP ISO 1996 pode ser usada para medir com qualquer ponderação em frequência ou em qualquer banda de frequências

4 Objectivo e campo de aplicação São fornecidas orientações para avaliar a incerteza resultante de uma avaliação de ruído No ponto 4 Incerteza da medição Referências normativas Os documentos a seguir referenciados são indispensáveis à aplicação desta norma: ISO :2003 Acoustics Description, measurement and assessment of environmental noise Part 1: Basic quantities and assessment procedures ISO 7196 Acoustics Frequency-weighting characteristic for infrasound measurements IEC 60942:2003 Electroacoustics Sound calibrators IEC 61260:1995 Electroacoustics Octave-band and fractional-octave band filters IEC Electroacoustics Sound level meters Part 1: Specifications Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML, 1993 (corrected and reprinted, 1995)

5 3 Termos e definições 3.1 local receptor Local onde o ruído é avaliado. 3.2 método de cálculo Conjunto de algoritmos para calcular o nível de pressão sonora em locais arbitrários a partir de dados de emissão sonora, medidos ou previstos, e de dados de atenuação sonora Termos e definições 3.3 método de previsão Parte de um método de cálculo elaborado para a determinação de níveis de ruído previstos. 3.4 intervalo de tempo de medição Intervalo de tempo durante o qual é efectuada uma única medição

6 3 Termos e definições 3.5 intervalo de tempo de observação Intervalo de tempo durante o qual é efectuada uma série de medições. 3.6 janela meteorológica Conjunto de condições meteorológicas durante o qual podem ser efectuadas medições, cujos resultados têm variações limitadas e conhecidas em função da variação das condições meteorológicas Termos e definições 3.7 raio de curvatura dos trajectos de propagação sonora, R Raio aproximado da curvatura dos trajectos de propagação sonora devido à refracção atmosférica. NOTA:R é expresso em quilómetro. 3.8 som de baixa frequência Som que contém frequências de interesse, em termos de bandas de um terço de oitava, no intervalo de 16 Hz a 200 Hz

7 4 Incerteza da medição A incerteza dos níveis de pressão sonora determinada como descrito nesta parte da norma depende da fonte sonora e do intervalo de tempo de medição, das condições meteorológicas, da distância à fonte sonora, do método de medição adoptado e do sistema de medição utilizado. A incerteza da medição deve ser determinada de acordo com o GUM Incerteza da medição No Quadro 1 são apresentadas algumas orientações sobre como estimar a incerteza da medição, em que esta é expressa como uma incerteza expandida baseada numa incerteza-padrão combinada multiplicada por um factor de expansão de 2, para um nível de confiança de aproximadamente 95 %

8 4 Incerteza da medição O Quadro 1 refere-se apenas ao nível sonoro contínuo equivalente ponderado A. Para os níveis máximos, níveis em bandas de frequência, e para os níveis das componentes tonais do ruído podem ser expectáveis valores de incerteza maiores Incerteza da medição 1. Nota: O Quadro 1 não está completo. Na fase de preparação desta parte da ISO 1996, a informação disponível era insuficiente. Em muitos casos é apropriado adicionar mais contribuições à incerteza, por exemplo, a que está associada à selecção da posição do microfone. 2. Nota: As autoridades competentes podem estabelecer outros níveis de confiança. Um factor de expansão de 1,3, por exemplo, proporciona um nível de confiança de 80 % e um factor de expansão de 1,65, um nível de confiança de 90 %

9 (Se aplicável ) 4 Incerteza da medição Nos relatórios de ensaio, o nível de confiança associado a um determinado factor de expansão deve ser sempre indicado em conjunto com a incerteza expandida Devida ao sistema de medição a) 4 Incerteza da medição INCERTEZA PADRÃO Devida às condições de funcionamento b) Devida às condições meteorológicas e do solo c) Devida ao som residual d) 1,0 db (A) X db(a) Y db(a) Z db(a) INCERTEZA-PADRÃO COMBINADA σ t db(a) Incerteza expandida de medição ±2,0 σ t db(a)

10 Devida ao sistema de medição a) 4 Incerteza da medição a) Para sistemas de medição da classe 1 de acordo com a IEC :2002. Se for usado outro sistema de medição (classe 2 de acordo com a IEC :2002 ou sonómetros da classe 1 de acordo com a IEC 60651:2001 / IEC 60804:2000) ou microfones direccionais, o valor será maior Incerteza da medição Devida às condições de funcionamento b) b) Valor a determinar a partir de pelo menos três, e preferencialmente cinco, medições em condições de repetibilidade (os mesmos procedimentos de medição, os mesmos sistemas de medição, o mesmo operador, o mesmo local) e numa posição onde as variações das condições meteorológicas tenham pouca influência nos resultados. Para medições de longa duração, é necessário efectuar um maior número de medições para determinar o desvio padrão da repetibilidade. A secção 6.2 fornece algumas indicações sobre o valor de X, para ruído de tráfego rodoviário

11 4 Incerteza da medição Devida às condições meteorológicas e do solo c) Este valor varia em função da distância à fonte e das condições meteorológicas predominantes. O anexo A indica um método que utiliza uma janela meteorológica simplificada (neste caso Y = m ). Para medições de longa duração, é necessário considerar as diferentes condições meteorológicas separadamente e depois combinadas. Para medições de curta duração, as variações das condições do solo são pequenas. No entanto, para medições de longa duração, estas variações podem aumentar consideravelmente a incerteza de medição Incerteza da medição Devida ao som residual d) Este valor depende da diferença entre os valores medidos do som total e do som residual

12 5 EQUIPAMENTO 5.1 Sistema de medição O sistema de medição, incluindo o microfone, protector de vento, cabos e registadores, se existirem, deve cumprir um dos seguintes requisitos: classe 1 como especificado na IEC :2002; classe 2 como especificado na IEC :2002. O protector de vento deve ser sempre usado em medições no exterior. As autoridades competentes poderão requerer instrumentos da classe 1 de acordo com a IEC : EQUIPAMENTO NOTA 1: Os instrumentos da classe 1 de acordo com a IEC :2002 estão especificados para uma amplitude de temperaturas entre -10 C e +50 C, e os instrumentos da classe 2 de acordo com a IEC :2002, entre 0 C e +40 C. NOTA 2: A maioria dos sonómetros que cumpre os requisitos da norma IEC e IEC também cumpre os requisitos acústicos especificados na IEC Para medições em bandas de oitava ou de um terço de oitava, os sistemas de medição da classe 1 e da classe 2 devem cumprir os requisitos dos filtros da classe 1 ou da classe 2, respectivamente, especificados na IEC 61620:

13 5 EQUIPAMENTO (CALIBRAÇÃO) Imediatamente antes e após uma série de medições, deve ser verificada a calibração do sistema de medição, numa ou mais frequências, com um calibrador da classe 1 conforme a IEC 60942:2003, aplicado ao microfone, ou da classe 1 ou 2 no caso do sistema de medição ser da classe 2. Se as medições decorrerem em longos períodos de tempo, por exemplo, durante um dia ou mais, então o sistema de medição deverá ser calibrado acústica ou electricamente, a intervalos regulares, por exemplo, uma ou duas vezes ao dia EQUIPAMENTO (CALIBRAÇÃO) Recomenda-se verificar a conformidade do calibrador com os requisitos da IEC 60942, pelo menos uma vez por ano, e a conformidade do sistema de medição com os requisitos, das normas IEC relevantes, pelo menos de dois em dois anos num laboratório rastreado aos padrões nacionais. Deve ser registada a data da última verificação da calibração e da conformidade com a norma IEC relevante

14 5 EQUIPAMENTO (CALIBRAÇÃO) Requisito legal (DL 291/90; P962/90 e P977/ Conjunto (sonómetro + calibrador) controlo metrológico (periodicidade todos os anos, uma vez por ano); Requisito de acreditação (Circular IPAC 1/2010) Sonómetro calibração (Ex: periodicidade inicial 2 anos); Calibrador calibração (Ex: periodicidade inicial 2 anos) Funcionamento da fonte As condições de funcionamento da fonte devem ser estatisticamente representativas do ruído ambiente em consideração. Para a obtenção de uma estimativa fiável do nível sonoro contínuo equivalente e do nível máximo de pressão sonora, o intervalo de tempo de medição deve englobar um número mínimo de acontecimentos acústicos. Para os tipos de fontes sonoras mais comuns, são fornecidas orientações nas secções 6.2 a 6.5. Nota: As condições de funcionamento a considerar são unicamente as definidas nesta parte da ISO 1996 e não as definidas noutras normas internacionais para medições de emissão sonora

15 6 Funcionamento da fonte Medição de L eq Tráfego rodoviário Funcionamento da fonte Medição de L eq - Tráfego rodoviário Durante o intervalo de tempo de medição de L eq devem ser contadas as passagens de veículos. Se se pretender que o resultado da medição possa ser convertido para outras condições de tráfego, deve ser efectuada pelo menos a distinção entre as duas categorias de veículos, pesados e ligeiros. Para determinar se as condições de tráfego são representativas, deve ser medida a velocidade média do tráfego e registado o tipo de pavimento da estrada

16 6 Funcionamento da fonte O nível sonoro contínuo equivalente, L eqt, do ruído de tráfego ferroviário e aéreo pode frequentemente ser determinado de modo mais eficaz, através da medição dos níveis de exposição sonora de um conjunto de acontecimentos acústicos discretos, L E, e calculando o nível sonoro contínuo equivalente com base nos mesmos Funcionamento da fonte A medição directa do nível sonoro contínuo equivalente, L eqt, é possível quando o ruído é estacionário ou variável no tempo, como são os casos do ruído de tráfego rodoviário e de instalações industriais. Os níveis de exposição sonora de acontecimentos acústicos discretos, L E, de vias rodoviárias apenas podem ser medidos em estradas com pequeno volume de tráfego

17 6 Funcionamento da fonte O número de passagens necessário para a obtenção de uma média da emissão sonora de um veículo depende do requisito de exactidão da medição de L eq. Na falta de melhor informação disponível, a incerteza-padrão, referida como X no Quadro 1, pode ser calculada através da equação: em que n é o número total de passagens Funcionamento da fonte Medição de L eq - Tráfego ferroviário

18 6 Funcionamento da fonte Medição de L eq - Tráfego ferroviário As medições devem incluir o ruído proveniente da passagem de, pelo menos, 20 comboios Funcionamento da fonte Medição de L eq - Tráfego ferroviário Cada categoria de comboios com potencial contribuição significativa para o valor global de L eq deve ser representada com um mínimo de 5 passagens. Se necessário, as medições devem ser prolongadas para um dia subsequente

19 6 Funcionamento da fonte Medição de L eq - Tráfego aéreo Funcionamento da fonte Medição de L eq - Tráfego aéreo As medições devem englobar cinco ou mais passagens de cada tipo de aeronave com contribuição significativa para o nível de pressão sonora a determinar. Deve ser assegurado que o padrão do tráfego (pistas usadas, procedimentos de descolagem e aterragem, frota aérea, distribuição do tráfego ao longo do dia) é relevante para o cenário em consideração

20 6 Funcionamento da fonte Medição de L eq Instalações Industriais Funcionamento da fonte Medição de L eq Instalações Industriais As condições de funcionamento da fonte devem ser divididas em classes. Para cada classe, a variação temporal da emissão sonora da instalação deve ser razoavelmente estacionária. Esta variação deve ser menor do que a variação decorrente da atenuação da propagação devida às variações nas condições meteorológicas (ver secção 7)

21 6 Funcionamento da fonte Medição de L eq Instalações Industriais A variação temporal da emissão sonora da instalação durante uma determinada condição de funcionamento deve ser determinada a partir de valores de L eq medidos em períodos de 5 a 10 minutos, e a uma distância suficientemente grande para incluir todas as contribuições ruidosas das principais fontes e suficientemente pequena para minimizar efeitos meteorológicos (ver secção 7) Funcionamento da fonte Medição de L eq Instalações Industriais Se a fonte tiver funcionamento cíclico, o tempo de medição deve englobar um número inteiro de ciclos. Caso este critério seja excedido, deve ser realizada uma nova categorização das condições de funcionamento. Se o critério for cumprido, mede-se o valor de L eq para cada classe de condições de funcionamento e calcula-se o valor global de L eq resultante, tendo em consideração a respectiva taxa de ocorrência e a duração de cada classe

22 6 Funcionamento da fonte Fontes sonoras de baixa frequência Helicópteros, vibrações em pontes, comboios subterrâneos, instalações de estampagem, equipamento de construção pneumático, etc. A NP ISO :2011, Anexo C, contém uma análise adicional sobre som de baixa frequência (ver ponto 8) Medição de L eq 8 Procedimento de medição Para a escolha de intervalos de tempo de observação e medição adequados, pode ser necessário efectuar medições de pesquisa durante períodos de tempo relativamente longos

23 8 Procedimento de medição Selecção do(s) intervalo(s) de tempo de medição DEVE abranger todas as variações significativas da emissão e propagação do ruído; DEVE abranger pelo menos três períodos completos, se o ruído tiver um carácter periódico; DEVEM ser escolhidos de forma a que o nível de exposição sonora, L E, do acontecimento acústico discreto possa ser determinado; se o ruído for ruído de acontecimentos acústicos discretos (ex: passagem de avião ou comboio) Procedimento de medição Localização do microfone EXTERIOR Para avaliar uma situação num local específico, deve usar-se um microfone nesse mesmo local

24 8 Procedimento de medição Localização do microfone EXTERIOR Para outros fins, deve usar-se uma das seguintes posições: a) Posição em campo livre (condição de referência); b) Posição com o microfone colocado na superfície reflectora; c) Posição com o microfone a uma distância compreendida entre 0,5 m e 2 m em frente da superfície reflectora; Procedimento de medição Localização do microfone EXTERIOR a) Posição em campo livre (condição de referência); Esta posição pode corresponder a uma situação real de campo livre ou a uma situação teórica de hipotético campo livre sobre o solo em que o nível de pressão sonora do campo sonoro incidente no exterior de um edifício é calculado a partir de resultados de medições efectuadas na proximidade do edifício [ver b) e c)]. campo sonoro incidente corresponde a serem eliminadas todas as reflexões, caso existam, de qualquer edifício situado atrás do microfone

25 8 Procedimento de medição Localização do microfone EXTERIOR b) Posição com o microfone colocado na superfície reflectora; Neste caso, para obter o campo sonoro incidente, deve aplicar-se uma correcção de - 6 db (ver o Anexo B). Em condições ideais, a diferença entre o valor obtido com o microfone colocado na superfície reflectora e o microfone em campo livre é de + 6 db. Na prática, ocorrem pequenos desvios em relação a este valor Procedimento de medição Localização do microfone EXTERIOR c) Posição com o microfone a uma distância compreendida entre 0,5 m e 2 m em frente da superfície reflectora; Neste caso, para obter o campo sonoro incidente, deve aplicar-se uma correcção de - 3 db, (ver o Anexo B)

26 8 Procedimento de medição Altura do microfone EXTERIOR -zonas residenciais com edifícios multifamiliares desenvolvidos em altura - microfone a (4,0 ± 0,5) m; - zonas residenciais com edifícios de um piso e em áreas de lazer - microfone a (1,2 ± 0,1) m ou (1,5 ± 0,1) m; Para monitorização permanente poderão ser utilizadas outras alturas para a posição do microfone Procedimento de medição Altura do microfone EXTERIOR c) Posição com o microfone a uma distância compreendida entre 0,5 m e 2 m em frente da superfície reflectora; Neste caso, para obter o campo sonoro incidente, deve aplicar-se uma correcção de - 3 db, (ver o Anexo B)

27 Medição 1 a 2 m fachada 8 Procedimento de medição Localização do microfone INTERIOR Local - compartimento onde as pessoas afectadas permanecem mais tempo. Microfone fixo - pelo menos três posições do microfone uniformemente distribuídas pela área do compartimento. Alternativamente, para ruído contínuo, usar um sistema de microfone rotativo

28 8 Procedimento de medição Localização do microfone INTERIOR Ruído de baixa frequência é dominante, uma das três posições de microfone deve estar num dos cantos, não sendo permitido o uso de um microfone rotativo. A posição do canto deve situar-se a uma distância de 0,5 m de todas as superfícies adjacentes ao canto definido pelas paredes mais pesadas, e sem que nenhuma abertura esteja a uma distância inferior a 0,5 m Localização do microfone No interior Nota: A distância entre posições adjacentes do microfone deve ser, pelo menos, 0,7 m d > 0,5 m d > 1,0 m Janela 1,2 < h < 1,5 m

29 8.4 Medição Nível sonoro contínuo equivalente, L eqt, Se a densidade de tráfego for baixa ou se o nível sonoro residual for elevado Os níveis de L eq devem ser, se possível, determinados a partir das medições do nível L E referente a passagens individuais. Ex: ruído de tráfego ferroviário e aéreo INTERVALOS DE TEMPO DE MEDIÇÃO Para uma passagem, deve efectuar-se a medição até que o nível de pressão sonora baixe, pelo menos, 10 db em relação ao nível máximo Ruído com componentes discretos

30 INTERVALOS DE TEMPO DE MEDIÇÃO Acontecimentos discretos de ruído Quando o ruído ambiente é resultante de um certo número de acontecimentos de ruído identificáveis, o nível sonoro contínuo equivalente, ponderado A em decibel, pode ser calculado a partir dos níveis de exposição sonora dos acontecimentos individuais, que ocorrem num período de tempo T L n 0,1. Aeq, T 10.log[ to 10 T i 1 L AEi ] LAEi é o nível de exposição sonora do acontecimento i numa série de n acontecimentos no período de tempo T, em segundos; t 0 = 1 s 8.4 Medição Nível sonoro contínuo equivalente, L eqt, - TEMPO DE MEDIÇÃO Para valores médios que sejam obtidos a partir de medições de curta duração e como os níveis de pressão sonora variam com as condições meteorológicas

31 INTERVALOS DE TEMPO DE MEDIÇÃO NP ISO Na norma NP ISO os intervalos de tempo de medição estão relacionados com a distância entre a fonte e o receptor, Se (hs+hr)/r 0,1 onde hs é a altura da fonte, hr é a altura do receptor e r é a distância entre a fonte e o receptor então as amostragens podem ter uma duração mínima de 5 minutos. Caso contrário, o mínimo são 10 minutos. INTERVALOS DE TEMPO DE MEDIÇÃO NP ISO Ruído de tráfego rodoviário Se for Tráfego contínuo o parâmetro é o L Aeq Se for Tráfego rodoviário com passagens esporádicas, o parâmetro pode ser o LAEi Ruído de tráfego ferroviário - LAEi Ruído de tráfego aéreo - LAEi Ruído de unidades industriais - L Aeq

32 8.4 Medição Som tonal Se as características do ruído no local receptor incluírem tom(ns) audível(eis), deverá ser efectuada uma medição específica da proeminência desses tons. Deverão ser escolhidas as posições do microfone que proporcionem uma melhor identificação dos tons mais audíveis sendo que a análise para o método de referência deverá ser desenvolvida de acordo com o descrito no Anexo C, e a análise para o método simplificado de acordo com o descrito no Anexo D Medição Som impulsivo Não há um método consensualmente aceite para detectar o som impulsivo utilizando medições objectivas. Se o som impulsivo ocorre, a fonte sonora deve ser identificada e comparada com a lista de fontes de som impulsivo que consta da ISO Em complemento, deve verificar-se se o som impulsivo é representativo e se está presente no intervalo de tempo de medição escolhido

33 8.4 Medição Som de baixa frequência Nos espaços interiores, deve efectuar-se a medição utilizando três posições do microfone, de acordo com o especificado em No exterior, deve efectuar-se a medição em campo livre ou directamente na fachada, ver o Anexo B Medição Som de baixa frequência Os métodos constantes nesta parte da ISO 1996 são geralmente válidos desde a banda de oitavas de 16 Hz. No entanto, para efectuar medições nas baixas frequências, o microfone deve ser colocado no mínimo a 16 m da superfície reflectora significativa mais próxima para além do solo, de maneira a reproduzir condições de medição em campo livre (campo sonoro incidente)

34 8.4 Medição Som de baixa frequência Os métodos constantes nesta parte da ISO 1996 são geralmente válidos desde a banda de oitavas de 16 Hz. No entanto, para efectuar medições nas baixas frequências, o microfone deve ser colocado no mínimo a 16 m da superfície reflectora significativa mais próxima para além do solo, de maneira a reproduzir condições de medição em campo livre (campo sonoro incidente) Medição Som residual Em medições de ruído ambiente, o som residual como definido na ISO , tal como qualquer outro ruído para além dos sons específicos em estudo, é frequentemente um problema. Uma das razões prende-se com o facto de a regulamentação exigir frequentemente que o ruído de diferentes tipos de fontes sonoras seja tratado separadamente. Esta separação, por exemplo, do ruído de tráfego relativamente ao ruído industrial, na prática é difícil de concretizar. (ver 9.6)

35 8.4 Medição Gama de frequências das medições Se for necessário deve caracterizar-se o conteúdo espectral do ruído e, não sendo indicada outra especificação, efectuar a medição do nível de pressão sonora utilizando filtros de banda de oitava centrados nas seguintes frequências: 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz, 8000 Hz Opcionalmente, as medições podem ser efectuadas utilizando filtros de um terço de oitava para frequências centrais entre 50 Hz a Hz Relatório de ensaio Identificação do Laboratório e do cliente Objectivo da medição Descrição das fontes de ruído e seu regimes de funcionamento durante as medições Descrição/ Identificação dos receptores sensíveis Equipamento utilizado Procedimento de medição Intervalos de tempo de referência e intervalos de tempo de longa duração (se aplicável) Posições de medição Condições meteorológicas Valores medidos do nível sonoro contínuo equivalente, ponderado A, data das medições, hora da medição, intervalo de tempo de medição. Valores do nível sonoro contínuo equivalente, ponderado A, para cada intervalo de tempo de referência. Avaliação acústica (se aplicável)

36 Obrigada! Ana Falcão