TRANSMISSÃO DO SOM TRANSMISSÃO DO SOM TRANSMISSÃO DO SOM 1º MODO DE VIBRAÇÃO ESTRUTURAL ÍNDICE DE REDUÇÃO SONORA DE ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO

Transcrição

1 A transmissão do som entre locais pode efectuar-se: por via aérea: quando a vibração do elemento é provocada pelo campo sonoro criado pela fonte no ar; por percussão: quando a vibração do elemento é provocada pela própria fonte sonora A transmissão que se faz diretamente (por vibração) através do elemento de separação designa-se por transmissão direta. A transmissão que se dá por outros meios (vibração de outros elementos, aberturas) designa-se por marginal. ÍNDICE DE REDUÇÃO SONORA DE ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO 0 m Sala emissora Microfones Parede em ensaio Dd Sala receptora Microfones R = L p1 - L p + log S A Fonte sonora dodecaédrica onde: L p1 é o nível médio de pressão sonora na sala emissora, aproximado às décimas; L p é o nível médio de pressão sonora na sala receptora, aproximado às décimas; A (m ) é a área de absorção sonora da sala; S (m ) é a área da parede de separação. ÍNDICE DE REDUÇÃO SONORA DE ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO 1º MODO DE VIBRAÇÃO ESTRUTURAL B A f1,1 = EI m ( 1 - n ) 1 A + 1 B R varia com a frequência valor único (EN ISO e 3) E (Pa) = módulo de elasticidade do material: Vidro: E 60 GPa; Betão: E 30 GPa; Tijolo cerâmico: E 16 GPa; Argamassas e rebocos: E 13,7 GPa Gesso cartonado: E 7,7 GPa; I (m 4 m) = momento de inércia do elemento de construção; n = coeficiente de Poisson do material. 1

2 Parede com AB = 4,0,7 m, composta por Gesso cartonado com 13 mm de espessura (h) estucado em ambas as faces de modo a completar 0 mm de espessura total: I = 6,667-7 m 4 /m; n = 0,4; f 1,1 = 5,00 Hz m = rh = 1000,0 = 4 kg/m ; Alvenaria de tijolo cerâmico com 11 cm de espessura: I = 1,9-4 m 4 /m; n = 0,3; f 1,1 = 35,35 Hz m = rh = 14000,11 = 154 kg/m ; Betão armado com 0 cm de espessura: I = 6,667-4 m 4 /m; n = 0,; f 1,1 = 65,45 Hz m = rh = 4000,0 = 480 kg/m ; Vidro com mm de espessura: I = 5,000-7 m 4 /m; n = 0,; f 1,1 =,90 Hz m = rh = 6000,01 = 6 kg/m. OUTROS MODOS DE VIBRAÇÃO ESTRUTURAL B A n modos m modos fm,n = EI m ( 1 - n ) m A + n B Exemplo: Parede de betão armado com 0 cm de espessura: f 1,1 = 65,45 Hz; f 3,1 =8,96 Hz; f 4,1 =37,14 Hz; f 4, =506,81 Hz; f,1 =16,70 Hz; f, =61,00 Hz; f 1,3 =44,67 Hz; f 5,1 =556, Hz; f 1, =00,00 Hz; f 3, =363,64 Hz; f,3 =485,8 Hz; f 3,3 =588, Hz. A lei da massa é válida apenas quando os modos de vibração passam a ocorrer muito próximo uns dos outros. LEI DA MASSA FREQUÊNCIA DE COINCIDÊNCIA ( f) = r 0c 0 mfcos Frequência de coincidência: fc = c 1,8cLh R = log mfcos r 0c 0 log ( mfcos) - 43 db R 0 log ( mfcos ) - 43 db crescimento de ava = 0º (incidência normal) R 0 log ( mf ) - 43 db = 45º (em fachadas) R 0 log ( mf ) - 46 db variável (campo difuso) R 0 log ( mf ) - 48 db Velocidade de propagação das ondas longitudinais: cl = E r( 1 - n ) (m/s) Exemplos: Gesso cartonado (h = 0 mm): c L = 763,85 m/s; f c = 118,4 Hz; Alven. de tijolo cerâmico (h = 11 cm): c L = 3543,85 m/s; f c = 167,7 Hz; Betão armado (h = 0 cm): c L = 3608,44 m/s; f c = 90,6 Hz; Vidro (h = mm): c L = 490,90 m/s; f c = 1133,1 Hz. FREQUÊNCIAS SUPERIORES A f c ( f) = r0c0 mf fc f onde R = R 0 + log - + log f f c R = 0 log ( mf ) + log = 1 = eficiência da radiação f f c + log - K crescimento de 9 db/oitava Índice de redução sonora 9 db/oit = 0º K = 45 db; = 45º K = 48 db; Campo difuso K = 50 db.

3 MODELO CURVA DE REFERÊNCIA RRef [db] 60 1 oitava 9 db/oit db oitava 3 db db 40 4 fc 39 Uma vez que a redução sonora do elemento construtivo é variável com a frequência, é necessário determinar um valor único R por aplicação de uma curva de referência de acordo com o método descrito na EN f [Hz] 16 bandas de 1/3 oitava Curva de referência EN O valor do isolamento depende da frequência do som. Para obter um valor único cobrindo todas as frequências de medição, os valores medido são ponderados através de uma curva de referência. Redução sonora A curva é ajustada em passos de 1 db, até uma posição final em que a soma dos desvios desfavoráveis dos valores medidos de R/D n /D nt, relativamente à curva de referência, seja a maior possível, mas não superior a 3 db, para medições em bandas de 1/3 de oitava, ou db, para medições em bandas de oitava. CURVA DE REFERÊNCIA Critério de aplicação: É semelhante ao que já era proposto pela NP 073:1983; R deverá corresponder ao valor lido na curva de referência, para a banda de frequência de 500 Hz, depois de a posição da curva de referência ter sido ajustada, em passos de 1 db, até uma posição final em que a soma dos desvios desfavoráveis dos valores medidos de R, relativamente à curva de referência, seja a maior possível, mas não superior a 3 db, para medições em bandas de 1/3 de oitava, ou db, para medições em bandas de oitava. EXEMPLO DE APLICAÇÃO R ref D 0-5 R + D ref D i SDi 9 R Rref R EXPRESSÕES APROXIMADAS PARA O CÁLCULO DE R As expressões seguintes são válidas apenas para elementos homogéneos de betão ou alvenaria, os quais podem estar rebocados e estucados: Normas alemãs: m 0 kg/m : R = ,4 log m ; Normas francesas: m 150 kg/m : R = ,0 log m ; C = -1 db; Normas britânicas: m 50 kg/m : R = 1 -,3 + 1,65 log m ; EN : m 150 kg/m : R = ,5 log m ; 5 0 3

4 VALOR REGULAMENTAR D nt = R - TM + log (0.3VS) EXPRESSÕES APROXIMADAS PARA O CÁLCULO DE R ELEMENTOS HOMOGÉNEOS PESADOS As expressões seguintes são válidas apenas para elementos homogéneos de betão ou alvenaria, os quais podem estar rebocados e estucados: Normas alemãs: m 0 kg/m : R = ,4 log m ; Normas francesas: m 150 kg/m : R = ,0 log m ; C = -1 db; Normas britânicas: m 50 kg/m : R = 1 -,3 + 1,65 log m ; EN : m 150 kg/m : R = ,5 log m ; D nt = R - TM + log (0.3VS) Isolamento sonoro calculado analiticamente Elementos simples (paredes, pavimentos) D nt, Calculado a partir da Lei da massa R DR TM 0.3V log S DR é o acréscimo de isolamento sonoro introduzido pela caixa de ar no caso de paredes duplas. =0 Elementos duplos (paredes, tecto falso) D nt, R DR TM 0.3V log S Paredes duplas R + DR livre Caixa de ar Freq. de Ressonância f 0 DR R / 0 3-R / R / R / > Material de preenchimento f0 C d m1 m d - espessura da caixa de ar m i - massa do pano i C=60 caixa de ar sem material poroso C=53 caixa de ar total ou parcialmente preenchida com material poroso NOTA: R é o valor do pano de maior m Para f 0 abaixo de 00 Hz, o valor mínimo de DR é 0 db HETEROGENEIDADES D nt = R - TM + log (0.3VS) Elementos heterogéneos em área S 3 S 3 S, R Si R log i R i / Si i 1 S 1 S1, R1 S3, R3 S = S1 + S + S3, R =? 4

5 HETEROGENEIDADES - EXEMPLOS Janela com m inserida numa fachada com 17 m : TRANSMISSÃO MARGINAL D nt = R - TM + log (0.3VS) a) R parede = 55 db; R janela = 0 db R = 9 db; b) R parede = 65 db; R janela = 0 db R = 9 db; c) R parede = 55 db; R janela = 30 db R = 39 db; Fd Dd e Ff Frestas numa janela com m e R janela = 30 db: a) 0,1 % de área aberta R = 7 db; b) 1,0 % de área aberta R = 0 db; c) % de área aberta R = db. Df s TM Na ausência de informação mais completa podem utilizarse as seguintes aproximações para a transmissão marginal: R + DR < 35 db TM = 0 db; 35 db R + DR < 45 db TM = 3 db; 45 db R + DR < 55 db TM = 4 db; R + DR 55 db TM = 5 db. VALORES LIMITE DO ISOLAMENTO A RUÍDO AÉREO Para edifícios de habitação e mistos, o RRAE limita o isolamento entre: exterior/quartos ou salas: D m,nt, 33 db (zona mista); D m,nt, 8 db (zona sensível); fogo/quartos ou salas de outro fogo: D nt, 50 db; circulações comuns/quartos ou salas: D nt, 48 db; D nt, 40 db (elevadores); D nt, 50 db (garagens); comércio, serviços, indústria/quartos ou salas: D nt, 58 db; equipamentos colectivos dos edifícios (elevadores, grupos hidropressores, sistemas centralizados de ventilação mecânica; automatismos de portas de garagem, postos de transformação de corrente eléctrica; escoamento de águas): L Ar,nT 3 db(a) (funcionamento intermitente); L Ar,nT 7 db(a) (funcionamento contínuo); L Ar,nT 40 db(a) (grupos geradores de emergência). CONFORTO REQUISITOS AMBIENTAL ACÚSTICOS EM NOS EDIFÍCIOS: Acústica MODELOS de Edifícios DE PREVISÃO Isolamento a ruído aéreo FACTOR DE INCERTEZA O RRAE considera um factor de incerteza I = 3 db que pode ser aplicado aos valores de isolamento obtidos por medições de campo; Exigência: Resultado da medição + I D n, ou D m,n, ; O factor de incerteza não deve ser considerado em projecto, pois só assim poderá funcionar como factor de segurança. 5