ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO

Transcrição

1 ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO Profa. Dr.-Ing. Erika Borges Leão Disciplina ministrada ao IV semestre do curso de Engenharia Civil Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Sinop/MT

2 OBJETIVOS DA DISCIPLINA Transmitir aos alunos a compreensão das possibilidades de atuação do profissional no ambiente construído considerando as necessidades de adequação ao condicionamento e isolamento acústico; OBJETIVOS DA AULA 10 Fenômeno de transmissão sonora; Materiais, acabamentos e técnicas construtivas;

3 Reflexão, absorção e transmissão do som em uma parede. Fonte: Adaptado de (FASOLD&VERES, 2003) Balanço energético do som incidente em uma superfície Sala 1 Sala 2 Parede Absorção W 3 Transmissão (frestas) W 2 + W 3 W 1 W 2 Transmissão (percurso direto) Reflexão W refl. Dissipação W dis.

4 Caminhos do ruído aéreo em uma edificação real Recinto emissor Recinto receptor Ressonador T1: transmissão através da parede separadora T2: irradiação através do piso T3: irradiação através de outras paredes verticais T4: transmissão através de frestas (ex.: tomadas, interruptores) T5: reflexão para outros ambientes e transmissão para o recinto receptor (ex.: átrio). Ruído entre vedações verticais internas. Fonte: Adaptado de (VITTORINO, 2013)

5 PERDA NA TRANSMISSÃO O parâmetro que caracteriza a capacidade de uma parede transmitir (ou isolar) é o coeficiente de transmissão sonora (τ). Quanto menor for o valor de τ, menor será a intensidade sonora transmitida, ou seja, mais isolante será a parede. Coeficiente de absorção (α) caracteriza a absorção sonora da parede, diferentemente, o τ não caracteriza a isolação sonora de uma parede, mas um parâmentro dele derivado, a perda na transmissão sonora PT. Fonte: (BISTAFA, 2011)

6 PERDA NA TRANSMISSÃO A perda na transmissão sonora PT é definida por: PT= 10 log 1 τ Quanto menor for o coeficiente de transmissão sonora (τ), mais isolante é a parede, portanto maior é a sua perda na transmissão (PT). Fonte: (BISTAFA, 2011)

7 ESTIMATIVA TEÓRICA DA PERDA NA TRANSMISSÃO SONORA Curva típica de perda na transmissão em função da frequência do som incidente de painéis sólidos e homogêneos. Fonte: (BISTAFA, 2011)

8 PT = 20 log ( f. M) 47 db Lei da massa f = frequência (Hz) M = massa (kg/m²) Fonte: Gerges(2000). Uma região controlada pela massa, e para uma dada densidade superficial, PT aumenta 6 db por oitava (6 db para cada duplicação da frequência). A PT também aumenta 6 db, em toda a faixa de frequência controlada pela massa, toda vez que a densidade superficial é duplicada. A região é delimitada nas frequência inferiores a 2 f r, e superiores a f c /2.

9 Método gráfico para estimativa da perda na transmissão Os pontos A e B são estimados em função da frequência crítica do painel e da densidade superficial. O fator de amortecimento externo do material do painel também deve ser considerado no ponto B. Fonte: Beranek (1980, p. 293).

10 Lei da massa

11 Lei da massa

12 Lei da massa

13 Frequência crítica

14 Paredes duplas Paredes duplas são recomendadas quando se deseja elevada perda na transmissão com menor peso e custo. Os dois painéis devem estar mecânica e acusticamente separados isolados um dos outro. Esse sistema surgiu do princípio conhecido como massa-mola-massa, ou ainda, painel-cavidade-painel. Material absorvente pode ser utilizado na cavidade, mas evitando-se a formação de ponte mecânica entre os painéis.

15 Parede dupla Perda na transmissão média de paredes duplas com diferentes distâncias entre painéis montados em caibros independentes. Fonte: (NSF apud BISTAFA, 2011)

16 Parede dupla (a) Painéis fixados em perfis metálicos através de barras resilientes; (b) detalhes da fixação do painel em caibros através da barra resiliente. Fonte: (BISTAFA, 2011)

17 Parede dupla (a) Fixação em linha com indicação do espaçamento, b, entre caibros; (b) fixação pontual, com indicação do espaçamento, e, entre parafusos. Aqui, d é a profundidade da cavidade formada entre os painéis. Fonte: (BISTAFA, 2011)

18 Parede dupla FIXAÇÃO EM LINHA Quando o painel é fixado diretamente ao caibro ou perfil metálico e gera-se uma linha de contato entre esses elementos. Espaçamento entre caibros e perfis é supostamente uniforme. FIXAÇÃO PONTUAL Quando o painel é fixado em barras resilientes. A fixação entre os pontos deve ser uniforme. Fonte: (BISTAFA, 2011)

19 Perdas na transmissão de partições compostas Partições com janela, portas, aberturas de ventilação etc., interrompem a homogeneidade desse elemento. A perda na transmissão de partições compostas pode ser obtida em: τ c = coef. de transmissão sonora da partição composta τ i = coef. de transmissão sonora do componente Si = área do i-ésimo componente da partição Fonte: (BISTAFA, 2011)

20 Perdas na transmissão de partições compostas τ i = 10 PT/10 PT c = 10 log( 1 τ c ) db PT i = perda na transmissão do i-ésimo componente da partição PT c = perda na transmissão da partição composta τ i = coef. de transmissão sonora do componente Fonte: (BISTAFA, 2011)

21 Perdas na transmissão de partições compostas

22 Fonte: (Proacustica, 2014) Exemplos construtivos

23 Exemplos construtivos Ambientes com superior isolamento acústico. Fonte: (

24 Exemplos construtivos Ambientes com isolamento acústico não muito elevado. Fonte: (

25 Exemplos construtivos Bom desempenho acustico para salas de reunião. Fonte: (

26 Fonte: (Proacustica, 2014/) Exemplos construtivos

27 Lei das massas Isolamento acústico conforme a densidade superficial (kg/m²) Fonte: (VERES & FASOLD, 2003) LEI DA MASSA

28 DETERMINAÇÃO DA PERDA NA TRANSMISSÃO SONORA EM CÂMARA REVERBERANTE Parede instalada entre duas câmaras reverberantes, no ensaio de determinação da perda por transmissão sonora. Fonte: (BISTAFA, 2011)

29 DETERMINAÇÃO DA PERDA NA TRANSMISSÃO SONORA EM CÂMARA REVERBERANTE PT = L p1 L p log( S A recepção ) db S = área do elemento em teste. A recepção = área equivalente de absorção da sala receptora. Parede instalada entre duas câmaras reverberantes, no ensaio de determinação da perda por transmissão sonora. Fonte: (BISTAFA, 2011)

30 Recintos especiais (a) Pirâmides de base retangular composta de material absorvente poroso/fibroso. (b) Superfície de concreto polido e pintado. Câmara anecóica (a) e câmara reverberante (b). Fonte: (BISTAFA, 2011)

31 Ensaios em laboratório câmara reverberante. Fonte: Adaptado de (VITTORINO, 2013) Recintos especiais

32 Câmara reverberante. Fonte: (Proacustica, 2014) Recintos especiais

33 Câmara reverberante. Fonte: (Proacustica, 2014) Recintos especiais

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35 Ensaio em laboratório câmara reverberante. Fonte: (PAIXÃO & GERGES, 2004) Recintos especiais

38 Classe de transmissão sonora (STC) Fonte: ProAcústica (2014).

39 Classe de transmissão sonora (STC) Fonte: ProAcústica (2014).

40 Sound Transmission Class (STC) Classe de transmissão sonora (STC) ISO 717-1:1996 Acoustics Rating of sound insulation in buildings and parts of building elements. Determinação do R w : Sound Reduction Index Índice de redução sonora: R w (tradução para o português) R: reduction (redução) L: nível sonoro D: Diferença de nível sonoro w: weighted (ponderado) nt: padronizado n: normalizado Representa um único valor para decrever o isolamento do elemento de vedação. O parâmetro serve para comparar com outros materiais,ou outros sistemas de vedação.

41 Classe de transmissão sonora (STC) Fonte: (BISTAFA, 2011)

42 Classe de transmissão sonora (STC) Fonte: (BISTAFA, 2011)

43 Classe de transmissão sonora (STC) Caracterização de uma partição através de um número único. O contorno STC atribuído à partição é aquele que, quando comparado com os valores de PT em bandas de 1/3 de oitava atendem às seguintes condições: A diferença entre o valor de PT do contorno e da partição (deficiência) não deve exceder 8 db, em nenhuma banda de 1/3 de oitava; A soma das "deficiências" (valores de PT da partição abaixo dos valores de PT do contorno), nas dezesseis bandas de 1/3 de oitava entre 125 Hz e 4000 Hz, não deve exceder 32 db. A denominação da partição é STC x, sendo x o valor de PT do contorno em 500 Hz.

44 STC

45 Isolação de sons de impacto

46 Isolação de sons de impacto Ln = L p + 10 log( A recepção 10m² ) db L p = nível sonoro médio espacial na sala de recepção. A recepção = área equivalente de absorção da sala receptora.

47 Pisos flutuantes Fonte: (BISTAFA, 2011)

48 Pisos flutuantes Ln,w = nível sonoro ao ruído de impacto normalizado ponderado. Fonte: (Proacustica, 2014)

49 Pisos flutuantes ΔLw = incremento no isolamento do nível sonoro ao ruído de impacto. Fonte: (Proacustica, 2014)

50 Pisos flutuantes

51 Bibliografia V. Brüel; Kjær, V. Environmental Noise. Hague, The Netherlands: Brüel& Kjær Sound & Vibration Measurements A/S. GOYDKE, H. (Summer semester 2010). Lecture notes: Acoustics for Architects. BISTAFA, Sylvio R. Acústica Aplicada ao Controle de Ruído. São Paulo: Edgar Blücher, VITTORINO, A. Requisitos de conforto acústico, desempenho acústico e as experiências de ensaios de laboratório e campo. São Paulo: Pró-Acústica. Dia internacional de conscientização sobre o ruído, slides: color. Arquivo PDF. FASOLD, W. & VERES, E. Schallschutz+Raumakustik in der Praxis. 2. auf. Berlin: Bauwesen, GERGES, S. N. Y. Ruído: fundamentos e controle. 2. ed. revista e ampliada. Florianópolis: NR Editora, p. BERANEK, Leo Leroy. Noise reduction. Huntington, New York: Robert E. Krieger Publishing Company, p. PAIXÃO, D. X. da. & GERGES, S. N. Y. Perda de transmissão sonora em paredes de alvenaria de tijolo maciço cerâmico. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 4, n. 2, p , jul./set ISSN PROACUSTICA. Slides do curso de desempenho na edificação ministrado pela Pro acústica. São Paulo, dezembro, 2014.