PROPRIEDADES ACÚSTICAS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PARA USO EM EDIFICAÇÕES NO ENTORNO DE AEROPORTOS

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1 Anais do 15 O Encontro de Iniciação Científica e Pós-Graduação do ITA XV ENCITA / 2009 Instituto Tecnológico de Aeronáutica São José dos Campos SP Brasil Outubro 19 a PROPRIEDADES ACÚSTICAS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PARA USO EM EDIFICAÇÕES NO ENTORNO DE AEROPORTOS Thiago Tadeu Jadir ITA - Instituto Tecnológico de Aeronáutica Praça Marechal Eduardo Gomes 50 - Vila das Acácias CEP São José dos Campos SP Bolsista PIBIC-CNPq ttj1986@gmail.com Maryangela Geimba de Lima ITA - Instituto Tecnológico de Aeronáutica Praça Marechal Eduardo Gomes 50 - Vila das Acácias CEP São José dos Campos SP magdlima@ita.br Resumo. As atividades praticadas em um aeroporto como taxiamento pouso e decolagem geram sons em níveis elevados. Tais níveis podem chegar a patamares prejudiciais ao ser humano. Esse risco fez com que em todo o mundo existam restrições quanto a construções no entorno de aeroportos. Entretanto a ocupação acaba acontecendo e quem utiliza instalações em tal região fica sujeito a níveis agressivos de ruídos. Tal situação gera um desconforto problemas de saúde e reclamações aos órgãos responsáveis. Com o intuito de gerar conhecimento para especificações de materiais mais adequados o presente trabalho busca descrever os primeiros resultados de um levantamento de propriedades de materiais convencionais e alternativos referentes ao isolamento e propagação de ruído.é apresentada nas considerações finais uma tabela contendo um resumo do levantamento realizado. Palavras chave: ruído aeroportuário propriedades acústicas materiais materiais alternativos entorno de aeroportos. 1. Introdução O entorno dos aeroportos nacionais vem se caracterizando por áreas urbanas extremamente adensadas sendo utilizadas por população de baixa renda em sua maioria. A qualidade das habitações é em geral precária e desprovida de conforto. As Agências Nacionais responsáveis pela operação dos Aeroportos brasileiros recebem reclamações e estão preocupadas com a qualidade de vida da população residente no entorno dos aeroportos especialmente por conta do ruído causado pelo pouso e decolagem de aeronaves. A tendência nacional é de aumento na movimentação especialmente dos grandes aeroportos nacionais prejudicando cada vez mais a população residente no entorno. Visando gerar subsídios para especificação de materiais mais adequados o presente trabalho visa apresentar dados iniciais visando o conhecimento das propriedades dos materiais convencionais e alternativos quanto as suas características de isolamento e propagação de ruído buscando aumentar o conforto relacionado a esta propriedade das habitações já existentes. Os dados aqui apresentados também podem ser utilizados para melhor especificação de materiais em outras edificações visando melhorar o conforto acústico das mesmas. 2. Alguns conceitos relativos ao tema 2.1. Ruído Ruído é um conceito que possui muitas definições. Na maioria das vezes ruído é encarado de forma negativa sendo uma perturbação de ondas de forma não harmônica. Por esta visão o que para um observador é um som para outro se trata de um ruído. Por um lado mais formal pode ser descrito como fenômeno físico vibratório com características indefinidas de variação de pressão em função da frequência (CATAI & PENTEADO & DALBELLO 2006). No estudo em questão o ruído considerado é o som que chega às edificações advindo de aeroportos. Como fontes principais podem ser citadas pousos e decolagens de aviões.

2 2.2. Conforto acústico Harmonia e bem estar são obtidos quando as necessidades do ser humano são atendidas e realizadas com conforto. Conforto acústico ocorre quando ocorre esforço fisiológico mínimo em relação ao som para a realização de uma determinada tarefa (CATAI & PENTEADO & DALBELLO 2006). A Norma de Regulamentação brasileira NR-15 - Atividades e operações insalubres (MINISTÉRIO DO TRABALHO 2008) em seu Anexo 1 determina os limites de tolerâncias aos quais os seres humanos podem ser submetidos e o período de exposição. Tais níveis podem ser visualizados na Tabela 1- Limites de tolerância para ruído contínuo ou intermitente. Tabela 1- Limites de tolerância para ruído contínuo ou intermitente Fonte: Ministério do Trabalho (2008) Além da NR-15 (MINISTÉRIO DO TRABALHO 2008) a NBR Níveis de ruído para conforto acústico (ABNT 2000) estabelece níveis de conforto e tolerância de acordo com a atividade que estará sendo executada. Os dados estão mostrados na Tabela 2- Níveis de ruído para conforto acústico. O Grupo de Estudo em ruídos aeroportuários da UFRJ desenvolveu um trabalho onde foram medidas as emissões dos aeroportos nacionais e o percentual de pessoas incomodadas para alguns níveis de ruído. Tal trabalho apontou que níveis de 75 db (A) chegam a incomodar 50% das pessoas afetadas. Além disso níveis de ruído do aeroporto de Congonhas chegou a atingir 77 db (A) às 08:00. Nestas proximidades há uma escola que neste horário registra cerca de 765 db(a) de ruído advindos do aeroporto. Já em Recife o horário crítico foi às 14:00 registrando 70 db(a) (GRUPO DE ESTUDOS EM RUÍDO AEROPORTUÁRIO 2006) Barreiras acústicas Uma barreira acústica é um obstáculo que bloqueia a linha reta entre a fonte sonora e o receptor criando assim uma região de sombra acústica (CALZA 1999). A ênfase do presente trabalho é dada em levantar materiais de construção que se aproximem de barreiras acústicas prejudicando a propagação dos ruídos aeroportuários visando um melhoro conforto acústico dos habitantes de entorno de aeroportos. A principal idéia é comparar materiais e sistemas de construção de forma a identificar aqueles que produzem melhor conforto acústico para as construções localizadas no entorno dos aeroportos. Outra opção pode ser o o uso de materiais adicionais em construções já existentes de forma a minimizar os efeitos citados.

3 Para melhor entendimento coeficiente de absorção é definido como a taxa de energia absorvida sobre a taxa de energia incidente sobre um material conforme apresentado na equação a seguir. (FERNANDES 2002) a E N ERGIA A BSORVIDA = (1) E N ERGIA IN CID EN TE Quando uma onda sonora esta se propagando no ar e se depara com um obstáculo pode acontecer reflexão absorção ou transmissão. Reflexão ocorre quando a onda se reflete de acordo com as leis da ótica. A absorção é a capacidade da superfície de não permitir que a onda sonora seja refletida. Transmissão é a capacidade de um material permitir que o som ultrapasse uma superfície continuando a propagação. O som encontra a superfície faz com que o material vibre e gere uma onda no outro lado do anteparo. Tabela 2- Níveis de ruído para conforto acústico Fonte: ABNT (2000)

4 2. Materias e Métodos O presente trabalho teve como ponto de partida coletar dados relativos às propriedades acústicas de materiais de construção visando gerar conhecimento no tema; nesse sentido os dados foram levantados com base em revisão bilbiográfica do tema em questão. 3. Resultados Obtidos Os dados apresentados na Tabela 3 compilados pelos autores deste trabalho foram obtidos principalmente na NR - 15 (MINISTÉRIO DO TRABALHO 2008) e em FERNANDES Tabela 3- Coeficientes de absorção Material Espessura Freqüência (Hz) (cm) k 2k 4k Lã de rocha Lã de vidro Feltro Placas de cortiça sobre concreto Tapete de lã Reboco áspero cal Concreto aparente Parede de alvenaria Vidro Tapete 5 mm sobre feltro (5 mm) Madeira compensada de 3 mm a 50 mm da parede espaço vazio Chapa de papelão-gesso de 95 mm sem furos na frente de espaço de mm preenchido de lã mineral Forro de gesso perfurado c/ manta de lã de vidro Cortina de veludo Além desses dados vale acrescentar a Vermiculita mineral formado basicamente por silicatos hidratados de alumínio e magnésio que a 1000 Hz coeficiente de absorção é 05. A lã de vidro apresenta coeficiente de absorção interessante é um componente formado a partir de sílica e sódio aglomerados por resinas sintéticas em alto forno. Possui tal coeficiente de absorção em função à porosidade da lã a onda entra em contato com a lã e é rapidamente absorvida (CATAI & PENTEADO & DALBELLO 2006). 4. Considerações finais Durante o levantamento bibliográfico realizado foi percebido que comumente materiais densos como o concreto o vidro o chumbo entre outros são bons isolantes acústicos que formam uma barreira contra a propagação do som. Quando se trata de materiais leves pouco densos e porosos é notada a boa capacidade de absorção impedindo a refletividade de ondas sonoras. Isto acontece por motivos da capacidade do obstáculo de refletir absorver e transmitir. Com o levantamento realizado foi possível perceber de forma mais notória a importância da realização de estudos científicos no contexto nacional e internacional. O Brasil país que tem sentido de forma notória o aumento da demanda do transporte aéreo está se atentando para o entorno dessas edificações. Isso torna a importância dos resultados aqui apresentados ainda maior. A revisão bibliográfica teve papel importante para a fixação de conceitos necessários ao longo da pesquisa. Alguns materiais alternativos foram mostrados. Pode se perceber que parede de alvenaria ou concreto aparente

5 absorvem muito pouco da energia sonora recebida. Uma comparação válida é feita com paredes feitas com gesso acartonado (sistema drywall com lã de rocha). Além disso forros de gesso e tapetes mesclados com feltro lã de vidro ou de rocha também podem ser utilizados na tentativa de se absorver o som incidente. Tais soluções chegam a absorver cerca de 80% do som incidente em determinada freqüência. Vale ressaltar que emissões em aeroportos podem chegar a 140 db (A) durante a decolagem e níveis de 85 db (A) durante 8 horas segundo a OMS é o máximo de exposição sem danos à saúde (MINISTÉRIO DO TRABALHO 2008) seria necessário um material com coeficiente de absorção igual a 04. No caso de Congonhas a escola próxima deve receber no máximo 55 db(a) sendo que registra 765 db(a) às 08h00 o que exigiria um coeficiente de absorção de 028. Pode-se dizer com base no estudo realizado que os materiais convencionais não absorvem uma quantidade significativa do som incidente sendo necessário a expansão de pesquisas nessa área na busca de um número maior de alternativas procurando alcançar formas baratas e práticas de se amenizar o problema do ruído aeronáutico nos entornos de aeroportos e até mesmo em construções de outra natureza. 5. Agradecimentos À minha família pelo apoio dedicação e compreensão. À Profa. Doutora Maryangela Geimba de Lima pela confiança dedicação e orientação. Ao CNPq pela concessão de suporte para realização deste trabalho. 6. Referências ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Acústica: Níveis de ruído para conforto acústico. NBR p. CALZA Arlinton João "Barreiras Acústicas - Ensaios Experimentais e Técnicas de Predição da Atenuação Através de Simulações Numéricas por Elementos de Contorno e Cálculo Analíticos" p. Tese de mestrado. CATAI Rodrigo Eduardo; PENTEADOAndré Padilha; DALBELLO Paula Ferraretto. Materiais técnicas e processos para isolamento acústico. UTFPR p. Artigo para 17º CBECIMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais 15 a 19 de Novembro de 2006 Foz do Iguaçu PR Brasil MINISTÉRIO DO TRABALHO. NR -15 Atividades e operações insalubres p. FERNANDES João Cândido Notas de aula UNESP-Campus de Bauru Departamento de Engenharia Mecânica. GRUPO DE ESTUDOS EM RUÍDO AEROPORTUÁRIO Hierarquização dos aeroportos segundo o impacto ambiental sonoro COPPE- UFRJ-PEM-LAVI- INFRAEROWorkshop infraero p.