Disciplina: Ciências do Ambiente

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1 Disciplina: Ciências do Ambiente Poluição Sonora 1ª Parte Prof. Fernando Porto

2 Introdução O silêncio é uma qualidade do ambiente aparentemente pouco importante, mas que, quando perdida, causa distúrbios principalmente na saúde. O conceito de silêncio no cotidiano deve ser entendido como a ausência de sons indesejáveis, que limitam a concentração para as atividades diárias e a qualidade de vida. Pode então ser conceituada como qualquer alteração nas características do som ambiente provocada por ruídos.

3 O ruído é então aquele som indesejável que perturba o sossego, a segurança e a saúde da população. A noção de ruído é muito relativa: uma música agradável para alguns, pode ser insuportável para outros. A intensidade conta, mas também a frequência e o seu caráter inesperado. O incômodo também depende do período do dia (dia ou noite), da sensibilidade da pessoa, do ruído de fundo.

4 Finalmente, de um modo geral, somos mais tolerantes aos nossos ruídos do que aos que outras pessoas fazem. Neste contexto, mais que qualquer outra forma de poluição, ela é bastante relativa. Assim sendo, deparamo-nos com questões básicas: Como identificar e diagnosticar a poluição sonora? Quais as consequências da mesma? Como medir e regulamentar o ruído?

5 Fontes de Ruído Distinguem-se dois grupos de fontes de ruído: os automóveis e os de vizinhança. No primeiro grupo estão os transportes rodoviários, ferroviários e aéreos. Neste, destacam-se os transportes rodoviários de pessoas e carga, como uma das maiores fontes de poluição sonora nos centros urbanos.

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8 O ruído dos veículos provem basicamente: da entrada de ar e escape, do motor, do sistema de ventilação, do contato entre os pneus e o pavimento e da operação (velocidade/aceleração, fluxo de tráfego, buzinas, equipamentos de som).

9 No segundo grupo - ruídos da vizinhança - estão os ruídos das indústria, dos bares, das discotecas, dos restaurantes, de templos, dos canteiros de obras e os ruídos domésticos (cães, eletrodomésticos, elevadores, etc.).

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11 Características do Som O som é provocado pela percepção do sistema auditivo da variação da pressão atmosférica ambiente. A menor variação que o aparelho auditivo humano pode detectar é da ordem de 2 x 10-5 Pa, a qual denomina-se limiar de audibilidade. O limiar da dor, por outro lado, corresponde à variação da pressão em 60 Pa. No entanto, esta variação deve ocorrer em forma de ciclos para que seja percebida.

12 O aparelho auditivo humano é capaz de determinar variações de pressão que duram entre 50 microssegundos e 50 milissegundos. Desta forma, se o período das oscilações estiver neste intervalo e a variação de pressão estiver acima do limiar de audibilidade, perceber-se-á o som. Assim sendo, para descrever o som, é necessário utilizar duas de suas características físicas: intensidade e frequência.

13 Nível de Pressão do Som ou Nível de Ruído A unidade padrão para se medir o som é o decibel (db), definido de modo a ser fiel ao funcionamento do ouvido humano. Assim, a unidade é mais sensível à pressões menores (sons suaves) e menos sensível a pressões mais altas (sons fortes), fato representado matematicamente por uma função logarítmica.

14 A equação para traduzir os níveis de pressão do som (NPS) em decibéis é: = 10 = 20 P = pressão sonora medida por instrumento; P 0 = pressão de referência (menor pressão audível); NPS = nível de pressão sonora, em db.

15 = 10 = 20 Com base na expressão acima, o limite inferior de audibilidade é zero db e o limite da dor é aproximadamente 134 db (P = 100 Pa). Para P = 60 Pa e P 0 = 2 x 10-5 Pa o NPS = 129,5 db. Sons inferiores a 25 db (P = 3,6 x 10-4 Pa) são praticamente impossíveis de se obter, a não ser em condições acústicas especiais. No meio urbano, os sons registrados variam geralmente entre 30 e 100 db.

16 Os ruídos são originados por sons de várias frequências. Como as altas frequências são mais incômodas ao ouvido humano, torna-se necessário ajustar o decibel a esta sensibilidade do aparelho auditivo. Para ajustar o decibel à altura, definiu-se a unidade db-a, que ajusta a variação do nível de pressão do som de acordo com a frequência. A maioria das leis sobre ruído expressa seus padrões em db-a. Além da ponderação A, existem também B e C - hoje pouco usadas - e a ponderação D - mais utilizada para ruídos de aeronaves.

17 No quadro abaixo são apresentados níveis de ruído para algumas atividades e as sensações correspondentes provocadas. Evento db-a Sensação Relógio / Sussurros / Chuvisco 30 Muito baixo Ruído de uma sala de estar 40 Baixo Trabalho doméstico / Rua residencial calma 40 Baixo Conversa 50 Normal Grupo de amigos conversando em tom normal 55 Normal Ruído de escritório 60 Normal Conversa ruidosa / Gritos / Aspirador de pó 70 Alto Um caminhão pesado em circulação 74 Alto Tráfego de uma avenida de grande movimento 85 Muito alto Moto a 10 m 90 Muito alto Buzina de veículo a 7 m 100 Muito alto a insuportável Trios eléctricos num carnaval fora de época 110 Muito alto a insuportável Caldeiraria / Indústria têxtil 110 Muito alto a insuportável Tráfego de uma avenida com grande movimento em obras com britadeiras 120 Muito alto a insuportável Trovoada 120 Muito alto a insuportável Discoteca 130 Muito alto a insuportável Bombas recreativas 140 Insuportável Estádio cheio de vuvuzelas 140 Insuportável Avião na aterrissagem 150 Insuportável Motor de foguete 180 Insuportável

18 Na aritmética dos db, é necessário muito barulho para aumentar alguns decibéis. Isto porque os níveis de pressão do som (NPS) não podem ser somados, pois são representados por função logarítmica. Entretanto, a escala de intensidade física é linear e, portanto, pode ser somada. Assim, a combinação de dois níveis de ruído idênticos dão origem a um acréscimo de 3 db. = 10 2 = = 3,

19 E quando diferentes? Seja uma pressão sonora P, e uma outra pressão sonora P 2 um pouco maior, de modo que P 2 = P a. A soma ficaria então: = = 20. (1 + ) = Assim, independente do valor das pressões sonoras consideradas, a combinação de dois níveis de ruído diferentes dão origem a um acréscimo que é unicamente relacionado à diferença entres eles!

20 Deste modo, se as duas fontes não forem idênticas, a combinação dos níveis de som será feita através de um acréscimo ao nível mais elevado. Este acréscimo diminui à medida que a diferença entre os NPS aumenta, sendo que, para diferenças acima de 16 db, o acréscimo é nulo, pois o som mais intenso mascara o menos intenso. Para determinar os referidos acréscimos, utiliza-se a tabela a seguir. E finalmente, para combinar-se mais de dois níveis, considera-se dois a dois, iniciando-se pelos mais elevados

21 Diferença entre os sons [db] Valor a ser somado 0 3,00 1 2,60 2 2,10 3 1,80 4 1,50 5 1,20 6 1,00 7 0,80 8 0,60 9 0, , , , , , , ,10 17 e acima 0,00

22 Exemplo: Determinar o NPS ou nível de ruído resultante da combinação das quatro fontes seguintes: NPS1= 92dB, NPS2= 81dB, NPS3= 95dB e NPS4= 90dB. Inicia-se com NPS1 e NPS3 NPS3 - NPS1 = = 3 db 1,8 db deve ser somado ao maior valor NPS = ,8 = 96,8 db. Para NPS e NPS4 NPS - NPS4 = 96,8-90 = 6,8 db 0,9 db deve ser somado ao maior valor NPS = 96,8 + 0,9 = 97,7 db. Para NPS e NPS2 NPS - NPS2 = 97,7-81 = 16,7 db Diferença maior que 16 db, o ruído da fonte 2 é totalmente mascarado pela combinação das outras fontes.

23 Índices de Ruídos Para se fazer avaliação do ruído, deve-se levar em conta alguns fatores importantes. 1. O ruído varia continuamente. 2. O incômodo provocado pelo ruído depende da distância que separa o ouvinte da fonte. 3. O incômodo também é função do nível de ruído de fundo ou ruído ambiente.

24 Assim, uma única medida não pode descrever um ruído variável. Logo devem ser usadas medidas que descrevam melhor os níveis de pico, os ruídos baixos e os ruídos médios. Neste sentido, vários índices foram desenvolvidos para medição do ruído em db-a, dentre os quais pode-se distinguir os índices L10, L50, L90 e LAeq.

25 Índice LAeq O nível de pressão sonora equivalente contínuo na escala A representa o nível de um som estacionário que, em um intervalo de tempo específico, tem a mesma energia sonora do som em estudo, cujo nível varia com o tempo (ISO 1996/1, 1982). = Onde: T : Tempo total em horas; L i : NPS (Nível de Pressão Sonora) em db; t i : Tempo parcial em horas

26 Além de ser utilizado como padrão de análise para o ruído ambiental, o LAeq também é utilizado na avaliação da exposição ao ruído ocupacional. Ele representa o potencial de lesão auditiva do nível variável (oscilante) que depende não somente do seu nível como também da sua duração. O LAeq representa, assim, o nível do ruído contínuo (fixo) ao qual as pessoas estão sujeitas, em várias situações, devido aos diversos tipos de ruído, sendo equivalente ao ruído original que é variável.

27 Índices Estatísticos LN% Em alguns estudos do ruído ambiental, pode ser desejável descrever uma situação sonora tanto pelo uso do LAeq como pela distribuição estatística dos níveis de pressão sonora ponderados em A. O nível estatístico representa o valor do nível de pressão sonora ponderado em A que foi excedido em uma porcentagem (N%) do intervalo de tempo considerado.

28 Por exemplo, o LA95,1h é o nível que foi excedido em 95% de um período de uma hora (ISO 1996/1, 1982). Máximo Nível de Pressão de Som L 10 L 50 L 90 Mínimo

29 São muito utilizados, também, o L5, L10, L50 e o L90, sendo que o L10 é mais usado para estudos de ruído ambiental (ruído de trânsito). A análise não fornece apenas informações a respeito da variabilidade dos níveis sonoros, mas também como base para avaliação do ruído de fundo. Por exemplo, o L90, nível excedido em 90% do tempo de medição, é utilizado como indicador do nível sonoro do ruído de fundo, enquanto que o L10 e o L5 são algumas vezes usados para indicar o nível de eventos de ruído

30 Exercício Data de Entrega 5 anual 24/08/2016 Vale 4 unidades Não deve exceder 1 página 1. Cite 5 fontes de poluição sonora que estão mais presentes no seu dia-a-dia. 2. Diferencie intensidade e frequência do som. 3. Qual o nível de ruído resultante da combinação das seguintes fontes: uma conversa em voz alta, em uma rua barulhenta, coincidindo com um trovão. 4. Quando se deve aplicar o índice Leq?

31 Próximos Assuntos Exercícios de determinação de índices estatísticos. Exercício de fixação para nota Ruído direto Ruído de fundo Medidas de controle

32 Bibliografia R.M. Horonjeff, F.X. McKelvey, W.J. Sproule Planning and Design of Airports. McGraw-Hill Professional Publishing; 5th ed; ISBN-10: ISBN-13:

33 Bibliografia Selma Maria de Araújo Apostila Introdução às Ciências do Ambiente para Engenharia. Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Civil, 1997.

34 Bibliografia Camila Fernanda Giannini, Paulo José Moraes Monteiro e Teixeira Germano, Laurence Damasceno de Oliveira, Paulo Fernando Soares AVALIAÇÃO DO RUÍDO AMBIENTAL: MONITORAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DO RUÍDO DE FUNDO EM MARINGÁ VII EPPC, ISBN