Anteprojeto de design de interiores de um home theater utilizando a automação residencial para integração dos sistemas de áudio e iluminação.

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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA PARAÍBA DIRETORIA GERAL DO CAMPUS DE JOÃO PESSOA DEPARTAMENTO DE ENSINO SUPERIOR CURSO DE TECNOLOGIA EM DESIGN DE INTERIORES TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO - TCC Anteprojeto de design de interiores de um home theater utilizando a automação residencial para integração dos sistemas de áudio e iluminação. Mateus dos Prazeres Ferreira Matrícula: Profª. M. Sc. Debora Pires Xavier de Andrade Orientadora Profª. M. Sc. Mônica Maria Souto Maior Examinadora Profª. M. Sc. Vera Regina Silva Wanderley Examinadora Resumo: A diversidade tecnológica existente na sociedade contemporânea integra o profissional designer de interiores a uma equipe multidisciplinar em busca de levar melhores condições de vida aos usuários de espaços de interiores, através do uso da domótica. Nessa perspectiva esse artigo busca apresentar a temática domótica voltada para o ambiente residencial, bem como os problemas e desafios para sua utilização, tendo como objetivo elaborar anteprojeto de design de interiores de um home theater utilizando a automação residencial para integrar os sistemas de áudio e iluminação, sendo seguida as cinco etapas para o seu desenvolvimento, pesquisa bibliográfica e documental, levantamento de dados físicos do local, entrevista direcionada aos proprietários para levantamento do perfil, elaboração do programa de necessidades e a elaboração do anteprojeto, obtendo como resultado que o avanço da tecnologia aplicada ao ambiente residencial vem crescendo a passos largos, tornando possível a criação de soluções complexas de forma cada vez mais simples. Palavras chave: design de interiores, domótica, automação residencial, home teather. 1. Introdução 1.1 Delimitação do tema e problema A tecnologia faz parte da evolução humana. Seus avanços trazem vantagens inestimáveis em todos os campos do conhecimento, desde a simples integração com o mundo, que a internet propicia, até as descobertas científicas que ganham novas dimensões. Neste cenário, observa-se que culturas sofreram a sua influência; O acesso a informação foi democratizado; O lazer e o entretenimento se diversificaram. Neste sentido, ela deixa de ser um diferencial e aos poucos vem se popularizando e se transformando em necessidade. Deste modo, a tecnologia aplicada ao ambiente residencial, a domótica, também conhecida como automação residencial, pode ser conceituada como a automatização e o controle aplicados à residência, sendo um conjunto de serviços proporcionados por sistemas tecnológicos integrados como o meio mais eficaz de satisfazer as necessidades de segurança, comunicação, gestão energética e conforto de uma habitação. (MANGA, 2012). Segundo a AURESIDE (2013), o termo Domótica resulta da junção da palavra Domus (casa) com Robótica (controle automatizado de algo). Os sistemas domóticos podem incluir o controle centralizado de segurança, iluminação, climatização, audiovisuais, comunicação de voz, e até mesmo de telefonia e outros aparelhos. Sendo assim, a domótica se utiliza de vários elementos, e de forma sistêmica, alia as vantagens dos meios mecatrônicos aos informáticos, de modo a obter uma utilização e uma gestão integrada dos diversos equipamentos de uma habitação. 1

2 Apesar de ainda pouco difundida, mas pelo conforto, comodidade e economia que pode proporcionar, a domótica é uma opção para o dia a dia de um número cada vez maior de pessoas, desmistificando a ideia de ser algo distante da realidade. A National Association of Home Builders dos Estados Unidos prevê que o uso de sistemas de automação residencial triplique nos próximos anos e menciona que a união entre as principais soluções como segurança residencial, gerenciamento de energia, cuidados domésticos com a saúde e uso de mídia centers, devem contribuir para este crescimento. Neste sentido, este crescimento demandará um número cada vez maior de profissionais capacitados para atender a esse nicho de mercado. Atualmente este é um grande desafio para os profissionais da construção civil e áreas relacionadas, que tem o papel importante de difundir e desmistificar o uso desses sistemas com o domínio na forma de interpretá-los e implantá-los, fazendo com que correspondam exatamente ao que é esperado pelos seus usuários. No Brasil, observa-se uma rápida absorção de outras tecnologias pelos usuários na sua vida cotidiana. No entanto, esta tendência ainda não se transferiu para o mercado de construção civil na mesma intensidade. Observa-se que os automóveis utilizam muito mais tecnologia do que as residências brasileiras, mesmo porque nessas últimas tem preços ainda muito elevado, mas aos poucos a automação residencial está superando esse desafio, um dos fatores é o desenvolvimento de equipamentos nacionais fundamentais para implantação desses sistemas que se destacam pela eficiência e pelos custos abaixo dos similares importados. Como um sistema complexo e caro, a automação residencial requer um bom planejamento; conhecimento das normas técnicas aplicáveis; das tipologias dos diversos subsistemas a serem instalados; utilização de produtos de qualidade e desempenho comprovados; assim como profissionais especializados para projetar e implementar o sistema. O projeto de automação prevê os pontos de comunicação (Internet, telefone e TV), pontos de áudio (som ambiente e home theater), as cargas elétricas que deverão ser controladas (luzes, cortinas, etc.), a posição dos quadros de controle, lógicos e de automação, a posição das tomadas e da central de aspiração, entre muitos outros itens que são estabelecidos com base na pesquisa de interesses realizada com os usuários antes da execução do projeto. Diante deste contexto, este trabalho apresenta como problema a seguinte questão: Como criar um ambiente automatizado que seja de fácil implantação e interação com o usuário otimizando o ambiente do home theater? 1.2 Justificativa e relevância Segundo Dias (2011), A incorporação da tecnologia ao ambiente residencial oferece novas oportunidades na concepção de espaços interiores, aumentando a qualidade de vida de seus ocupantes, respondendo a suas necessidades de comunicação, segurança, controle e gerenciamento das instalações e, ainda, racionalizando o consumo de energia e água, contribuindo assim com a preservação do meio ambiente. Em Pesquisa realizada nos Estados Unidos pela National Association of Home Builders (2012), podemos extrair alguns dados importantes: 84% dos construtores entendem que incorporar tecnologia às residências que constroem é um importante diferencial mercadológico; Existe a constatação de que os consumidores na faixa etária que estão entrando no mercado, adquirindo seu primeiro imóvel, já convivem com naturalidade com a tecnologia e, portanto, estão sendo exigentes com relação ao seu uso nas residências que lhes são oferecidas; Sistemas automatizados que contenham apelo pela sustentabilidade, economia de energia e preservação de recursos naturais estão sendo cada vez mais requisitados; Entre as tecnologias emergentes que devem alcançar elevados patamares de crescimento nos próximos anos, estão os media centers (central de mídias), o monitoramento a distância, o controle de iluminação e o home care (domótica aplicada a saúde extrahospitalar). Neste sentido, observa-se que a automação residencial oferece aos designers e integradores de sistemas melhores condições de tornar as habitações mais adaptadas aos desejos e necessidades de seus usuários. Para o ambiente do home theater a domótica pode trazer benefícios como um melhor gerenciamento da energia, reduzindo seu consumo; o controle das luzes, tomadas e dos equipamentos eletrônicos e a possibilidade de programar vários cenários de iluminação, acionando um conjunto de dispositivos através de uma tela de toque ou de um tablete ou celular de forma a montar um ambiente agravável e propício para cada ocasião. 2

3 1.3 Objetivos Objetivo Geral Elaborar anteprojeto de design de interiores de um home theater utilizando a automação residencial para integrar os sistemas de áudio e iluminação Objetivos Específicos Identificar os sistemas tecnológicos necessários aos usuários e a tecnologia mais adequada para ser utilizada como controlador de sistema; Propor a adaptação de uma sala para um home theater; Criar cenas lumínicas de acordo com as atividades que serão realizadas no local. Controladores e centrais de automação: hardware e softwares de controle de integração. Controle de iluminação: controle de acendimento de luzes e economia de energia. Home office: telefonia e redes domésticas. Ar condicionado e aquecimento: controle de temperatura do ambiente. Serviços inteligentes: portas e cortinas automáticas, centrais de vácuo, reconhecimento de voz. Eletrodomésticos inteligentes: forno, geladeira, máquina de lavar inteligentes. Funcionalidades auxiliares: energia solar, estações climáticas, irrigação de jardins e hortas. Figura 1: Automação Residencial 2. Referencial teórico 2.1 Domótica A domótica permite a gestão dos recursos habitacionais tendo como objetivo básico melhorar a qualidade de vida, reduzindo o trabalho doméstico, aumentando o bem estar e a segurança de seus habitantes e visando uma utilização racional e planejada desses recursos (ANGEL, 2010). Segundo a Asociación Española de Domótica (2013) a domótica é a automatização e o controle aplicados à residência. Esta automatização e controle se realizam mediante o uso de equipamentos que dispõem de capacidade para se comunicar interativamente entre eles e com capacidade de seguir as instruções de um programa previamente estabelecido pelo usuário da residência e com possibilidades de alterações conforme seus interesses. Teza (2002) afirma que o termo automação residencial designa e referencia a utilização de processos automatizados em casas, apartamentos e escritórios, podendo ser utilizado outras denominações sinônimas, tais como, automação doméstica, automatização residencial ou domótica Aplicabilidade Segundo Teza (2002), os principais sistemas que estão em evidência sendo estudados, aprimorados e utilizados mundialmente são: Segurança: alarmes, monitoramento, circuito fechado de TV, controle de acesso, reconhecimento facial, alarme de vazamentos e incêndio, check-up humano remoto; Entretenimento: home theater, áudio e vídeo distribuídos, TV por assinatura e internet. Fonte: Para Dias (2011), o mercado entrou em outra fase da modernidade, ganhando um novo aspecto, deixando para trás a ostentação, para preocupar-se mais com a qualidade de vida, o que o autor denomina de luxo emocional, em que cada pessoa procura investir naquilo que lhe oferece prazer A tecnologia Z-Wave O Z-Wave é um padrão de rede roteada e sem fio desenvolvida pela empresa dinamarquesa ZenSys AS e foi concebida para aplicações de controle de dispositivos residenciais (MURATORI,2011). Segunda Teza (2002), é uma tecnologia que mantém seu foco no desenvolvimento de dispositivos de baixo custo, fáceis de instalar, confiáveis, que possuam baixo consumo de energia. 3

4 Figura 2: Tecnologia Z-Wave Figura 3: Sistema fibaro. Fonte: Cada módulo Z-wave é considerado um nó da rede, sendo que a topologia formada é de uma única rede mesh (malha), ou seja, qualquer nó da rede consegue se comunicar com outro, pois há um processo de roteamento das mensagens pelas demais nós da rede. À medida que a quantidade de nós da rede aumenta, naturalmente, o tempo de latência da comunicação pode aumentar. Contudo, com novos nós na rede, há a possibilidade de serem estabelecidas novas rotas, que poderão propiciar valores de atrasos iguais ou até mesmo menores (Z- WAVE, 2013). Fonte: Esse sistema oferece um processo de instalação não invasiva, que elimina a necessidade de utilização de cabos específicos. Para instação, são colocados módulos miniaturizados fig. (4,5) nos interruptores de parede, atrás de qualquer interruptor de luz, interruptor de rolo cego, tomadas elétricas e são compatíveis com todos os sistemas elétricos. Esses módulos se comunição com uma central sem fio e são controlados por tablets e celulares (DIAS, 2011) Figura 4: Módulo fibaro Sistema Fibaro O sistema fibaro utiliza a tecnologia Z-Wave como rede de comunicação sem fio usada em sistemas de automação residencial. Esta tecnologia é usada em dispositivos eletrônicos domésticos, tais como termostatos, alarmes, iluminação, arcondicionado e unidades de ventilação, ou áudio eletrônico e equipamentos de vídeo onde cada dispositivo na rede é capaz de enviar e receber comandos de controle (FIBAR GROUP, 2012). Esses dispositivos também são capazes de controlar e monitorar o desempenho dos módulos específicos, continuamente informando a unidade central fig. (3) sobre o seu status, podendo trabalhar individualmente ou em grupo, comunicar-se um com o outro, proporcionando inúmeras possibilidades de gerenciamento de automação (FIBAR GROUP, 2012). Fonte: Figura 5: Instalação módulo Fonte: 4

5 Esse modo de instalação facilita a possibilidade de expanção do sistema. Em caso de reforma é apenas necessário tirar um determinado módulo da parede e instalá-lo em um novo local, o módulo atualiza sua localização e retomar a cooperação com os componentes do sistema restantes (DIAS, 2011) Sistema de Iluminação Os sistemas inteligentes de iluminação são utilizados para destacar os detalhes arquitetônicos de um ambiente ou criar uma atmosfera agradável a ocasião, seja ela romântica ou festiva; Ligar ou desligar as luzes automaticamente para proteger a casa de intrusos, fazendo-a parecer ocupada na ausência de seus proprietários; Economizar eletricidade, entre outros. Esse processo também dá apoio a outros dispositivos instalados na residência como por exemplo ao home theater, propiciando a iluminação correta para sua utilização. Os sistemas mais simples de controle de iluminação utilizam a própria rede elétrica existente para acionar os pontos de iluminação e tomadas, através da conexão de módulos externos sobre as atuais tomadas ou substituição das tomadas por outras especiais. Estes módulos possuem um endereço digital que será utilizado pelos controladores para identificá-los e para que possa haver comunicação independente. Os controladores centrais poderão ser constituídos de botões simples ou controladores mais complexos que poderão ligar/desligar, aumentar/diminuir intensidade e temporizar o acendimento do equipamento (MURATORI, 2011) Segundo Dias (2011), Os mais recentes sistemas de controle de iluminação não utilizam fio, os interruptores se comunicam com as lâmpadas por rádio frequência e podem ser instalados e expandidos com mais facilidade. 2.2 Iluminação artificial Segundo Guerrini (2012) A luz artificial surge da necessidade do ser humano se proteger dos perigos noturnos e prolongar o tempo dedicado as suas atividades após o pôr do sol. Com o passar do tempo, essa necessidade foi se tornando cada vez mais constante. Antes a iluminação era procurada para satisfazer uma necessidade pessoal, posteriormente passa a satisfazer a necessidade coletiva de iluminar o interior de um espaço arquitetônico por exemplo, e hoje a iluminação está em função da atividade desenvolvida no local, destacando objetos, mobiliários e até detalhes arquitetônico (BANZATO, 2002) NBR 5413 A NBR 5413 estabelece os valores de iluminâncias médias mínimas em serviço para iluminação artificial em interiores, onde se realizem atividades de comércio, indústria, ensino, esporte, entre outras. De acordo com a norma, cada ambiente requer um determinado nível de iluminância (E) ideal, estabelecido de acordo com as atividades a serem desenvolvidas tab. (1). Para cada tipo de local ou atividade, três iluminâncias são indicadas, sendo a seleção do valor recomendado feita da seguinte forma: Das três iluminâncias, consideramos o valor do meio, devendo este ser utilizado em todos os casos; O valor mais alto, das três iluminâncias, deve ser usado quando nos casos em que a tarefa se apresenta com refletâncias e contrastes bastante baixos; alta produtividade ou precisão são de grande importância. O valor mais baixo, pode ser usado nos casos em que as refletâncias ou contrastes são relativamente alto; a velocidade e / ou precisão não são importantes; a tarefa é executada ocasionalmente. ATIVIDADE ILUMINÂNCIA (LUX) Salas de leitura Salas de espetáculo/cinema: 1 durante o espetáculo (luz de guia) Salas de espetáculo/cinema: durante o intervalo Sala de reuniões Tabela 1: Iluminâncias por tipo de atividade Fonte: Adaptado da norma NBR Tipos de Lâmpadas Lâmpadas Fluorescentes Sendo atualmente as mais populares do mercado por serem as mais indicadas para o uso residencial e comercial, pois apresentam alta eficiência e baixo consumo de energia. Seu índice de reprodução de cor fica em aproximadamente 85% (GUERRINI, 2012). 5

6 Figura 6: Exemplos de lâmpadas fluorecentes Figura 8: Ambiente iluminado com fibra ótica Fonte: Essas Lâmpadas são comercializadas em três modelos: As tubulares que são as mais comuns e mais antigas das fluorescentes. Neste caso é necessário o uso de reatores eletrônicos externos; As compactas eletrônicas, onde seu acendimento é automático devido ao reator que já faz parte da própria lâmpada; As compactas não integrada que não apresentam o reator acoplado à lâmpada (LUZ, 2011) LED s As LED s Lighting Emitted Diodes são consideradas as lâmpadas mais modernas. Elas convertem a energia elétrica diretamente em energia luminosa através de pequenos chips. Seu consumo de energia é muito baixo e apresenta uma vida longa por esse motivo são consideradas ecologicamente corretas (LUZ, 2011). Figura 7: Exemplos de lâmpadas LED Fontes: Fibra Ótica A iluminação por fibra ótica é considerada ideal para iluminação de efeito, em detalhes arquitetônicos, forro de gesso, painéis, móveis, jardins, piscinas e em vitrines de lojas. Utilizando um filamento de vidro ou de elementos poliméricos, lança-se um feixe de luz em umas das extremidades desse filamento e a luz produzida percorre por toda a fibra por meio de reflexões sucessivas até chegar a outra extremidade (GUERRINI, 2012). Fonte: Neste caso é necessária apenas uma fonte geradora de luz para que esta possa percorrer o(s) cabo(s) de fibra óptica e assim iluminar vários outros pontos. Por isto, a iluminação com fibra óptica é considerada econômica, de baixa manutenção e segura, pois os filamentos transmitem a luz e não a energia elétrica, não transmite calor e nem emite ruídos (GUERRINI, 2012). 2.3 Home Theater THX Segundo Angel (2010), A certificação THX surgiu nos EUA na década de 80 quando se começou a perceber que todo o empenho técnico para a captação de áudio e de vídeo se perdia na hora de reproduzir os efeitos nas salas de exibição. A fim de combater essas deficiências, George Lucas a frente da empresa Lucasfilm passou a criar normas para garantir a qualidade das salas, reproduzindo os filmes com o máximo de fidelidade o som e a imagem captados pelos diretores. Com o crescimento das salas de exibições residenciais, a Lucasfilm adaptou as exigências das salas de cinema para os lares dos usuários com o objetivo de proporcionar o máximo realismo dos filmes nas residências. Para isso criou o selo THX para equipamentos como receivers (receptores), caixas acústicas, DVD players e até acessórios como cabos e conexões (THX, 2013) Áudio A THX (2013) define como canais de áudio as fontes sonoras independentes em um sistema de som. O padrão monofônico, abreviado para mono, conta com apenas um canal, embora seja possível ter diversas caixas acústicas atuando nele, todas as caixas emitem as mesmas frequências. Já no sistema estéreo, a percepção sonora muda. É possível dividir os diferentes sons pelas caixas, tornando a experiência mais próxima do que presenciamos em nossa realidade. É uma reprodução sonora baseada em dois canais de som 6

7 (esquerdo e direito) que são sincronizados no tempo. O estéreo localiza a distância, a origem e o sentido do som, que faz com que possa trazer uma sensação de que o áudio vai de um lado para o outro. Esse tipo de reprodução sonora foi baseada em nossos ouvidos onde podemos identificar de qual lado está vindo o som e qual a sua distância. A evolução dos sistemas de distribuição espacial do som partiu de um único fato: os dois ouvidos não ocupam a mesma posição no espaço. Sendo assim, as ondas sonoras chegam até eles em instantes diferentes. Essa diferença é de milésimos de segundo, mas é percebida pelo cérebro. Com o objetivo é fazer com que o espectador de um filme perceba seus efeitos sonoros como se estivesse dentro da própria cena. Procurou-se, forjar uma massa sonora tridimensional. Para isso, as salas de cinemas mais modernas, assim como os home theaters, aumentaram o número de canais da mixagem final (ANGEL, 2010). Um sistema de som 5.1 conta com cinco canais de áudio e um subwoofer. Para elevar o grau de realidade do som em uma sala de exibição a THX (2013) criou parâmetros para o posicionamento das caixas acústicas fig. (9): Caixas frontais direito e esquerdo (R e L): Devem ser instalados ao lado da tela produzindo um ângulo de 45, como visto a partir da posição de assento principal. Caixa Central (C): Este caixa deve ser instalado de frente para o espectador podendo ser localizado acima ou abaixo da tela. Caixas traseiros direito e esquerdo (SL e SR): Devem ser instalados ao lado dos espectadores com ângulos entre 90 a 110 para cada. Subwoofer (Sub): O subwoofer, responsável pelas frequências sonoras mais graves, deve ser instalado sob a tela, geralmente no chão. Figura 9: Posição das caixas acústicas. Fonte: O objetivo de dispor as caixas acústicas dessa forma é proporcionar um ambiente sonoro mais realista ao assistir a um filme. Tomando como exemplo um avião atravessa o céu, é possível perceber a sua trajetória, passando pelas caixas de trás e indo até a frente do sistema, de modo que mesmo se estivesse de olhos fechados durante a cena, saberia de onde ele veio e para onde foi (ANGEL, 2010) Vídeo Para o padrão THX (2013), o mais importante é preservar o maior ângulo de visão frontal, a fim de criar uma experiência de visualização mais imersiva. Neste caso, sugere-se um ângulo mínimo de 26º e um máximo de 40 fig. (10). Figura 10: Distância da tela. Fonte: Por esse motivo, muitos especialistas não indicam TVs menores que 40 polegadas para uma sala de home theater, pela dificuldade de ter uma boa sensação de interação com a imagem (THX, 2013). 2.4 Acústica Na montagem de um home theater, se faz necessário uma escolha criteriosa do equipamento que acaba sendo a única preocupação do usuário. Com isso, se esquece o fato de que um sistema de som, por melhor que seja, só proporciona ao usuário escutar o que a sala permitir ou o que estiver preparada para reproduzir. Estudar a acústica do ambiente é, portanto, uma etapa importantes para a concepção do sistema garantindo uma alta performance. O bom resultado acústico depende de vários aspectos, como a área total do ambiente (em m²), o volume (em m³), as dimensões de cada plano (altura, largura e comprimento) o isolamento acústico e o tempo de reverberação. 7

8 Acústica é a área da física que estuda o som. O som é toda vibração ou onda mecânica gerada por um corpo vibrante, passível de ser detectada pelo ouvido humano. (CARVALHO, 2006). O som pode ser definido como uma alteração de pressão que se propaga através de um meio elástico capaz de impressionar o sistema auditivo. Ele é produzido quando este meio é posto em movimento através de uma perturbação podendo ser originada de um corpo em vibração, como por exemplo, o diafragma de um alto-falante (CARVALHO, 2006). Além da definição física, o som é entendido como a sensação produzida pelo sistema auditivo, que entende-se não somente as orelhas, mas toda a complexa cadeia que recebe e transmite a sensação até o cérebro (SOUZA, 2006). Um projeto acústico bem elaborado, propicia aos usuários a utilização do ambiente de forma confortável, sem a interrupção de ruídos, sejam eles internos ou externos. Para esse objetivo alguns parâmetros devem ser seguidos. A NBR 10152/1987 da ABNT determina os níveis de ruído compatíveis com o conforto acústico em ambientes diversos. De acordo com essa norma tomaremos como base o nível aceitável de ruído para salas de conferência, cinemas e de múltiplos usos que é de 35 à 45 db. Para a realização do projeto de um home theater, este é analisado na condição de estúdios de música. Sendo menos rigoroso no nas questões do isolamento acústico. Carvalho (2006) ressalta que um home theater é um espaço, um volume e não apenas o equipamento eletrônico em si. Neste sentido, se o ambiente não estiver acusticamente bem preparado, nenhum equipamento de alta qualidade conseguirá alcançar sua melhor performance O som e suas propriedades O som é capaz de se propagar em todas as direções, através de meios líquidos, sólidos e gasosos. Essa propagação se dá em velocidade diretamente proporcional à densidade do meio, à temperatura e à umidade. Ela não sofre influência da pressão atmosférica e não varia com a frequência (CARVALHO, 2006). Figura 11: Frequência do som Fonte: Souza (2006) classifica o som em sons graves e sons agudos, que está relacionado com a frequência de vibração das ondas sonoras, ou seja, quanto maior for a frequência dessa onda sonora mais agudo, ou genericamente falando, mais alto será o som e quando essa frequência for menor mais grave ou mais baixo esse som será Decibel O bel, representado pela letra B é a unidade de medida relativa ao som, porém o mais comum é a utilização do decibel (db) que é igual a 0,1 B. (SOUZA, 2006) Refração Segundo Carvalho (2006) refração é a mudança de direção que uma onda sonora sofre quando passa de um meio de propagação para outro. Essa alteração de direção é causada pela brusca variação da velocidade de propagação que a onda sofre Reflexão É quando uma determinada onda sonora bate numa superfície e é rebatida de volta, ou seja, a reflexão de uma onda sonora acontece quando ela encontra um obstáculo e retorna para o meio de origem de propagação. Este fenômeno pode dar origem a dois outros fenômenos conhecidos como eco e reverberação (SOUZA, 2006) Eco É um fenômeno que acontece quando o som, refletido por uma ou mais superfícies, retorna a um mesmo receptor num intervalo de tempo maior que 1/15 do segundo. Com isso, ele é percebido separadamente. (CARVALHO, 2006) 8

9 Reverberação Segundo Carvalho (2006), reverberação é o nome dado ao prolongamento necessário de um som produzido, para garantir sua inteligibilidade, em locais mais afastados da fonte que o produziu. Carvalho (2006), afirma que esse prolongamento deverá ser maior quanto maior for a distância ou o volume entre a fonte e o receptor Tempo de Reverberação (Tr) É o intervalo de tempo necessário para que o nível da intensidade de um determinado som decresça 60 decibéis (db) após o término da emissão da sua fonte (CARVALHO, 2006). Para o cálculo do tempo de reverberação é necessário a utilização de uma equação. A formula clássica para esse tipo de cálculo foi criada pelo professor de física Wallace Clement Sabine (Escola Americana) que recebeu seu próprio nome para identifica-la. A fórmula de Sabine é dada por: TR = 0, 161 x V / A. Onde V = o volume do recinto (em m³) e A = é absorção total do recinto, obtido através da seguinte equação A = Σ αi x Si onde α = coeficiente de absorção sonora de cada elemento construtivo e Si = a área do mesmo. Para cada tipo de ambiente, existe um tempo de reverberação ideal levando em consideração o volume e a finalidade para qual o ambiente está destinado Mascaramento È o fenômeno que ocorre quando dois sons com intensidades sonoras distintas são disparamos ao mesmo tempo o de maior intensidade camufla o de menor intensidade (SOUZA, 2006) Inteligibilidade Genericamente, a inteligibilidade pode ser definida como a razão pela qual se entendem os sons. Ela pode ser aplicada a linguagem (palavra articulada), ao canto, às notas musicais, ou até mesmo a outros sons. Sendo a voz o som ouvido no dia-a-dia de uma pessoa, a inteligibilidade da linguagem é a mais usual (CARVALHO, 2006). Segundo Carvalho (2006) quando se refere à comunicação em um determinado ambiente, a inteligibilidade é definida como inteligibilidade acústica da linguagem. Essa é a principal característica acústica, pois reflete o grau de entendimento das palavras em locais onde a comunicação é primordial. 2.5 Projetos Correlatos Os projetos correlatos servem com inspiração e referência para elaboração do anteprojeto. Figura 13: Ambiente rústico moderno Figura 12: Tabela tempo ótimo de reverberação. Fonte: Fonte: Para achar o Tor (tempo ótimo de reverberação) de um ambiente, é preciso saber o volume do recinto, esse dado é levado a um gráfico fig. (19) onde se busca o Tor (500Hz) de acordo com cada atividade específica (CARVALHO, 2006). A fig. (13) mostra a utilização de contrastes utilizando materiais e texturas rústicas como madeiras e pedras contrastando com os materiais e acabamentos modernos mais avançados tecnicamente, assim, como os equipamentos eletrônicos sofisticados. 9

10 Figura 14: Ambiente com cores neutras Figura 16: Céu estrelado com fibra ótica. Fonte: A utilização de tons terrosos como demonstra a fig. (14), deixa o ambiente neutro com cores que rementem a natureza e ao rústico. O projeto tem como ideia central a utilização de equipamento de exibição de produtos áudio visuais, neste sentido a utilização de cores vivas com tons vibrantes no ambiente seria inadequada podendo chamar mais a atenção dos usuários do que a própria atividade principal. Fonte: Como referência para o projeto de iluminação foi utilizada a técnica de céu estrelado fig. (16) com fibra ótica. Deste modo, a ideia é potencializar a experiência do usuário no ambiente do home theater. Figura 17: Tela projeção motorizada Figura 15: Iluminação de destaque. Fonte: Fonte: Na fig. (15) demostra a utilização de iluminação que destaca objetos de decoração e detalhes arquitetônicos do ambiente. A iluminação de destaque, tem o objetivo é tornar o ambiente aconchegante além de facilitar a criação das cenas lumínicas, destacando e dimerizando pontos de luzes específicos em determinadas ocasiões. Observamos na fig. (17) a utilização da tela de projeção motorizada com película matte white (tecido branco fosco) e tensionamento lateral que matem a tela sempre esticada quando em uso, evitando rugas. Figura 18: Caixa acústica de embutir. Fonte: 10

11 Na fig. (18) mostra caixas acústicas de embutir. Esse tipo de caixa acústica conta com um pequeno motor para que seja acionado sempre que o equipamento de vídeo é ligado. Assim, quando estão desligadas elas permanecem embutidas no gesso, mas quando sistema é ligado elas descem, formando um ângulo de cerca de 45 graus, para que os falantes sejam direcionados para os ouvintes/espectadores. Figura 19: Lift Fonte: O lift, fig. (19), é um elevador para projetor embutido no teto. Motorizado, o lift é acionado junto com o equipamento do home theater. Esse sistema embuti o projetor quando não está em uso e agrega valor estético e funcional ao anteprojeto de interiores. 3. Metodologia O Estudo de caso caracteriza o método adotado nesse trabalho. Os dados coletados foram de natureza qualitativa, cujo método foi aplicado por adequar-se melhor aos objetivos deste estudo. Para um bom desenvolvimento desse projeto, a metodologia foi dividida em cinco etapas: 1ª ETAPA: Nesta etapa foi realizada pesquisa bibliográfica e documental. Desenvolvida através da consulta em livros, revistas, sites, artigos científicos, monografias, material normativo e técnico, projetos correlatos, necessárias ao embasamento teórico e técnico acerca da domótica, assim, como iluminação, acústica, cor, materiais, para então relacioná-lo a parâmetros normativos que norteiam a concepção de um projeto de design de interiores. 2ª ETAPA: Nesta etapa foi feito o levantamento de dados físicos do local. Incluiu o levantamento de medidas da residência utilizando uma trena manual de 8m; O registro fotográfico do ambiente, utilizando uma câmera digital de 12Mp. 3ª ETAPA: Nesta etapa foi realizada entrevista direcionada ao proprietário da residência, com o propósito de conhecer melhor seu perfil, sua rotina e principalmente suas necessidades funcionais e de mobiliário. 4ª ETAPA: Avaliação dos dados. Esta etapa concentrou-se em elaborar o programa de necessidades para o ambiente a partir dos dados levantados. 5ª ETAPA: Elaboração do anteprojeto, esta etapa concentrou-se em gerar alternativas para atender o programa de necessidades, atendendo aos objetivos. Foi definido um zoneamento das funções básicas do home theater, tais como as áreas: de exibição, de receber, de leitura, de exposição de premiações e coffee break. Os desenhos técnicos foram desenvolvidos em programa computacional específico AutoCAD versão 2014, em inglês. Os desenhos em perspectiva foram desenvolvidos em programa computacional Sketchup Pro 8 e renderizados com plugin V-Ray para Sketchup versão Resultados 4.1 Diagnóstico e situação atual Levantamento físico e registro fotográfico O ambiente residencial que será adaptado em um home theater está situado na zona norte do município de Recife PE, no bairro de Casa Amarela, ao seu redor, encontrasse os bairros de Casa Forte e Parnamirim. Na Fig. (20) podemos observar a delimitação do terreno e a localização da residência. A fachada frontal está posicionada à sudoeste. Figura 20: Localização da residência. Fonte: 11

12 O ambiente em questão está no pavimento superior da residência, atualmente separado por uma divisória de gesso em uma sala fig. (21) e um pequeno estúdio de música fig. (22). A área total é de 39,75 m². Figura 21: Sala Figura 22: Estúdio caseiro No estúdio de música também encontramos dois pontos de luz no teto para iluminação geral e 12 pontos com tomadas elétricas. O piso é revestido com material emborrachado e as paredes foi aplicado placas de madeira aglomerada. No teto encontra-se aplicado espuma para isolamento do som. No ambiente encontra-se alguns equipamentos de som e instrumentos musicais. 4.2 Caracterização dos usuários Após apresentado a situação atual do objeto de estudo, é necessário conhecer o perfil dos usuários para conhecer sua personalidade, seus hobbys e preferências. Trata-se de um jovem casal que tem em comum a profissão, os dois são cineastas. Atualmente trabalham com produções independentes, sendo sócios em uma micro empresa cinematográfica. O jovem casal não tem filhos e estão continuamente envolvidos em grupos de pesquisas. Os usuários tem como hobby, viajar, assistir filmes, receber amigos e familiares, além de colecionar cartazes e peças gráficas cinematográficas. Tem preferência por cores suaves, neutras e tons terrosos. Quanto ao estilo, preferem ambientes clean, com referência rústica e materiais naturais. 4.3 Programa de necessidades Na sala há dois pontos de luz para iluminação geral e 3 pontos com tomadas elétricas. O piso é revestido com porcelanato 50X50, as paredes são rebocadas com acabamento em massa corrida branca e no teto forro de gesso sem detalhes. No ambiente há apenas uma janela fig. (23) com uma esquadria em madeira e vidro sem tratamento acústico. Figura 23: Janela Com o objetivo de definir as atividades que irão ser desenvolvidas foi criado um programa de necessidades levando em consideração a singularidade e as preferências dos usuários. Para cada atividade, define-se quais os acessórios, equipamentos, mobiliários necessários, assim como, as suas dimensões e a quantidade dos mesmos. Tab. (02). Desta forma, foram identificadas 5 atividades descritas da seguinte forma: Exibir: Sendo a exibição de filmes a atividade primária planejada para esse ambiente, é necessário o tratamento acústico e o controle da iluminação. Para o mobiliário, planeja-se a utilização de um sofá em L de 7 lugares, um aparador e um rack para apoio do equipamento eletrônico. O equipamento de vídeo é composto de um projetor, tendo como acessório um lift, uma tela de projeção, um aparelho de dvd e um receiver. O equipamento de som é composto por um subwoofer, um caixa de som acústico central e 4 caixas acústicas de embutir. Receber: Atividade secundária, sendo necessário uma iluminação aconchegante e a utilização de som ambiente para recepção dos usuários. Essa atividade também faz uso do sofá no formato de L de 7 lugares para acomodação confortável 12

13 dos usuários e seus convidados e do aparador que serve de apoio à objetos e utensílios. Expor: Atividade secundária que trás como mobiliário estante e nichos para expor as premiações adquiridas pelos usuários. Para essa atividade a necessidade de iluminação focal e de destaque para as peças expostas. Ler: Considerada como atividade secundária, a área destinada a leitura necessita uma boa iluminação, de preferência luz natural. Essa atividade trás como mobiliário uma mesa e três cadeiras, além de estante para armazenamento de livros. Pequenos Lanches: Atividade caracterizada como secundária e complementar as atividade de exibir e receber. O mobiliário necessário e uma mesa de canto que serve para apoio para um coffee break onde os usuários possam se servir. PROGRAMA DE NECESSIDADES ATIVIDADE ACESSÓRIOS EQUIPAMENTOS MOBILIÁRIO QUANT. DIMENSÕES ( m) LARG. PROF. ALT. Receber --x-- --x-- Sofá em L 01 3,55 0,75 0,60 --x-- --x-- Aparador 01 0,98 0,35 0,55 Exibir --x-- Tela de Projeção --x , ,90 --x-- Projetor --x ,46 0,39 0,15 lift --x-- --x ,62 0,62 0,25 --x-- Receiver --x ,47 0,44 0,20 --x-- Reprodutor DVD --x ,43 0,42 0,05 --x-- Caixas de Som --x ,20 0,32 0,10 --x-- Caixa frontal --x ,60 0,35 0,20 --x-- Subwoofer --x ,32 0,35 0,35 --x-- --x-- Rack 01 4,00 0,55 0,50 Expor --x-- --x-- Nicho 04 0,45 0,35 1,50 --x-- --x-- Mobiliário 01 5,95 0,42 0,50 Ler --x-- --x-- Mesa x-- --x-- Cadeiras x-- --x-- Estante 01 2,00 0,35 1,10 Pequenos lanches Tabela 2: Programa de Necessidades --x-- --x-- Mesa de canto 01 1,20 0,50 0,95 13

14 4.4 Estudo Preliminar Neste tópico é apresentado o estudo preliminar necessário a fim de se obter a melhor proposta de zoneamento e layout para o anteprojeto de interiores. Serão apresentados três planos de massa e seus respectivos layouts Plano de Massa O plano de massas é determinado com base no programa de necessidade. Através das atividades descritas pelos proprietários. Após apresentado o dimensionamento do mobiliário, e a área necessária para o desenvolvimento de cada atividade, são elaboradas propostas de planos de massa, com o objetivo de definir o melhor dimensionamento e disposição no ambiente, eliminando os conflitos de circulação. Antes da criação dos planos de massa, foi sugerido uma alteração estrutural, optando pela demolição da divisória de gesso que dividia o ambiente entre a sala e o estúdio de música resultando no aumento da área fig. (24) Figura 24: Planta de Reforma. 14

15 As três propostas apresentam a mesma distribuição para área de leitura, localizada próxima a janela para aproveitamento da luz natural. No plano de massa 01 fig. (25) a área proposta para posicionamento da tela e equipamentos para exibição está localizada próximo a entrada do ambiente tendo o sofá da área de receber alinhado a sua frente. Os armários e expositores foram posicionados na parede ao fundo contemplando também uma parte da parede lateral, formando um L seguido do mobiliário de apoio para pequenos lanches. Analisando essa proposta, percebe-se que ela não é adequada pois, para acessar as áreas de leitura e exposição os usuários precisam passar em frente a tela de projeção, o que em algumas ocasiões, pode gerar conflito. Figura 25: Plano de Massa

16 No plano de massa 02 fig (26) foi resolvido o conflito existente na proposta anterior. A área de exposição distribuída linearmente próxima a entrada deixa os usuários mais livres para apreciação das obras sem interferir em outras áreas. O que o torna inviável é o fato da tela está muito perto dos expectadores, tornando impossível a utilização dos parâmetros recomendados pelo padrão THX, além do mobiliário de apoio para pequenos lanches está em local pouco funcional aos usuários. Figura 26: Plano de Massa

17 O plano de massa 03 fig. (27), escolhido por apresentar o melhor dimensionamento e organização espacial, onde a área de exibição foi localizada ao fundo protegida da incidência de luz natural direta proveniente da janela. A área de receber, alinhada de frente para a tela, oferece uma melhor circulação em todos os lados. A disposição do mobiliário de apoio a pequenos lanches facilita o acessos aos usuários e também quando necessite reabastecer ou substituir o buffet. Figura 27: Plano de Massa

18 4.4.2 Estudo de layouts O estudo de layouts tem como objetivo criar propostas que possam atingir de forma satisfatória, uma boa circulação dos usuários em um ambiente agradável, harmonizando suas atividades e distribuindo seus mobiliários adequadamente. Foram desenvolvidas 03 propostas de layout nesse estudo, uma para cada plano de massa como citado anteriormente. A proposta de layout 01 fig. (28), apresenta na área de exibir um rack localizado abaixo da tela de projeção para instalação dos equipamentos de vídeo e imagem, assim como o caixa central do sistema de som e o subwoofer. Na parede próximo a entrada, encontra-se uma mesa lateral para servir de apoio a pequenos lanches e ao seu lado no meio da sala o sofá de 7 lugares para acomodação dos usuários em momentos de exibição e também de descontração. Nota-se que a circulação lateral do sofá é precário. Do lado próximo a mesa de leitura, há um espaçamento para acesso ao mobiliário expositor que nesse layout ocupa a parte de trás, formando um L. Entre o sofá e o mobiliário ao fundo, há uma área mal aproveitada onde em boa parte do tempo não haveria circulação alguma. Figura 28: Estudo de layout

19 Na proposta de layout 02 fig. (29), foi seguido a mesma ideia de áreas e mobiliários do layout 01, modificando apenas a disposição de acordo com o plano de massa 02 e o dimensionamento como no caso do mobiliário expositor que ao ser transferido para parede oposta foi redimensionado e agora não mais em L, essa disposição se torna mais interessante pelo fato de estar no caminho de que se dirige ao sofá, sendo a sua apreciação pelos usuários um movimento natural. Todo mobiliário e equipamento para exibição foi redirecionado para a parede oposta a janela, podemos não ser muito conveniente em alguns horários. A mesa de canto para apoia à pequenos lanches, como podemos observar melhor no layout, reforçando o que foi explicitado no plano de massas, dificulta o acesso dos usuários por não está em um local estratégico no ambiente. Figura 29: Estudo de layout

20 Partindo do princípio do mobiliário das propostas de layouts anteriores, o layout 03 fig. (30) apresenta a melhor disposição do mobiliário, estando de acordo ao programa de necessidades solicitado pelos proprietários. Por esse motivo ele foi o escolhido e utilizado nesse anteprojeto de interiores. O equipamento e mobiliário de exibição foi disposto na parede ao fundo garantindo a profundidade ideal em relação a distância da tela para os expectadores, potencializando a experiência vivenciada no ambiente. A área de exibição foi estendida para toda a parede. Desta forma, pretende-se reservar uma área próxima a mesa de leitura para acomodação de livros. Neste caso essa parede exerce três funções: A função original de exibição de premiações; a integração com a área de leitura; e a composição estética do ambiente. Neste layout foi possível acrescentar na área de receber, um aparador, servindo de apoio para os usuários do ambiente colocar copos e outros objetos que estejam a mão sem a necessidade de se levantar para descartá-los. Figura 30: Estudo de layout

21 4.5 Proposta de Anteprojeto Proposta acústica. Com um tratamento acústico adequado, o ambiente pode ter excelente qualidade sonora sem incomodar quem mora ao lado. No ambiente do home theater a fonte de ruído é interna, necessitando o isolamento acústico para que não haja vazamento excessivo do som. Como base, foi utilizado a intensidade sonora de 80 db praticada no interior do ambiente. Os cálculos apresentados foram realizados utilizando como referência os métodos fornecidos por Carvalho (2006). O ambiente possui uma área total de m² e um volume de 99,38 m³. A figura (31) ilustra a área de superfície das paredes em m² enumeradas de forma a obter o índice de isolamento acústico calculado de acordo com a densidade do material e sua composição. Tabela (3). Para o tratamento acústico do ambiente, foi especificado lã de rocha nas paredes em alvenaria composta por tijolos de seis furos e argamassa. Com essa medida corretiva, segundo as projeções realizada, o ambiente demostrou desempenho satisfatório com isolamento superior aos 35 db nas frequências de 500Hz e 2000Hz e um desempenho menor para a frequência de 125Hz porém estando ainda dentro do estabelecido pela norma. Figura 31: Área de superfície das paredes. 21

22 Tabela 3: Tabela de Isolamento acústico. Item Especificação Índice de isolamento (IA) Isolamento Acústico (db) 125Hz 500Hz 2000Hz 125Hz 500Hz 2000Hz 01 Parede 01 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 02 Parede 02 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 03 Parede 03 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 04 Parede 04 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 05 Parede 05 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,17 28,17 16,17 06 Parede 05 Porta com bordas seladas. 40,0 52,0 64,0 07 Parede 06 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 08 Parede 07 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 09 Parede 08 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,28 28,28 16,28 10 Parede 08 Janela com vedação. 40,0 52,0 64,0 11 Parede 09 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 12 Parede 10 Alvenaria e lã de rocha. 39,6 51,6 63,6 40,40 28,40 16,40 13 Laje - Concreto rebocado, acabado no 38,0 50,0 62,0 42,00 30,00 18,00 piso. Em um home theater, o som precisa ser equilibrado, sem ecos e sem reverberações prolongadas. Neste sentido, o tempo de reverberação calculado para o ambiente foi 0,52 segundo. Um ambiente equilibrado proporciona boas experiências sonoras sem que se tenha de exagerar no volume. Para conseguir esse resultado, foi especificado para o ambiente materiais absorventes de ondas sonoras, como tecidos, tapetes, madeira e materiais reflexivos, como paredes de alvenaria, gesso, vidro. De acordo com os materiais especificados observamos que o tempo de reverberação foi trabalhado de forma satisfatória, já que não ultrapassa o limite de 10% do tempo ótimo de reverberação. Como observado na tabela (4). Tabela 4: Calculo de reverberação 22

23 4.5.2 Proposta de Automação Para automação do home theater foi especificado a instalação dos módulos sem fio para o controle as luzes e equipamentos. Cada módulo possui 40mm de comprimento, 36mm de largura e 15mm de altura, desenvolvidos para serem instalados dentro das caixas elétricas. Módulo RBG para controle e dimerização da fita de led RGB da sanca no centro do ambiente. O módulo dimmer para controle e dimerização da iluminação geral e de destaque do home theater. O módulo relé controla diversos aparelhos do tipo liga/desliga, desta forma controla os equipamentos eletrônicos de áudio e vídeo, como o acionamento das caixas acústicas e da tela de projeção, do aparelho de dvd, receiver, projetor e lift. Todos os módulos são acessados e configurados por uma central, a Home Center 2 que é o integrador do sistema. Através da Central, pode-se configurar os cenários ou as cenas lumínicas que farão parte do ambiente. Para o projeto do home theater foi definido 4 cenas como mostra a tabela (5). QUADRO GERAL DAS CENAS CENAS LUMÍNICAS Cena Atividade Descrição Geral Receber, fazer pequenos lanches. Nesta cena, os pontos de luzes para iluminação geral estará funcionando com 100% de sua intensidade; a sanca iluminada com fita de led RGB nesta ocasião estará emitindo luz branca com 100% da sua intensidade. Efeito Expor Nesta cena os pontos de luzes para iluminação de efeito e focal estará funcionando com 100% de sua intensidade; a sanca iluminada com fita de led RGB nesta ocasião estará emitindo luz morna, amarelada, com 60% da sua intensidade. Home theater Exibir Nesta cena, a fita de led RGB na sanca funcionará emitindo uma luz azulada com a intensidade de 40%, assim como estará em funcionamento os pontos de luzes com fibra ótica com o efeito de céu estrelado. Leitura Ler Nesta cena, o ponto de luz central para iluminação geral funcionará com intensidade de 50% e o ponto de luz da área de leitura com 100% de sua intensidade. Tabela 5: Quadro geral das cenas lumínicas. 23

24 4.5.3 Anteprojeto de interiores Após a concepção do anteprojeto criado a partir do layout três foi feito perspectivas em software 3D a qual foi gerada as perspectivas do ambiente apresentadas nesse tópico. Para área de exibição a figura (32) mostra o ambiente com cena de iluminação com efeito céu estrelado, ativo quando os usuários estão assistindo ao que está sendo exibido na tela de projeção. Na figura (33) o ambiente está com a cena de iluminação decorativa ativa para momentos de pausa e descontração. Figura 32: Imagem perspectiva da aréa do home theater com efeito céu estrelado. Figura 33: Imagem perspectiva da aréa do home theater com iluminação decorativa. 24

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