ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DO CONFORTO ACÚSTICO EM SALAS DE AULA

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1 João Pessoa/PB, Brasil, de 03 a 06 de outubro de 2016 ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DO CONFORTO ACÚSTICO EM SALAS DE AULA EmmilyGersica Santos Gomes (IFPB) emmilygersica@hotmailcom Danielly Felix de Oliveira (FPI) Phelippe Afonso de Oliveira (FPI) phelippeafonso@hotmailcom Deborah Mais Fragoso Barbosa (FPI) deborahmais@outlookcom Matheus das Neves Almeida Me (UFPI) matheusna123@gmailcom A prática de análise do Conforto Ambiental vem sendo bastante difundida em diversas atividades produtivas Em se tratando de atividade de ensino, a eficiência acústica em essa atividade torna-se imprescindível, uma vez que o ensino necessitta de condições acústicas apropriadas para seu pleno aproveitamento por parte dos seus usuários Diante da importância de avaliar essas condições e propor melhorias em salas de aulas, este artigo desenvolveu um estudo direcionado ao conforto acústico, nível de ruído e tempo de reverberação, em salas de aula Tendo como objetivo examinar e comparar as condições acústicas em que os profissionais da área de ensino veem sendo submetidos Para alcançar o objetivo da pesquisa foram levantados dados em diferentes dias referentes ao nível de ruído e o tempo de reverberação de três salas de aula e posteriormente esses valores foram comparados com as normas regulamentadoras: NBR (ABNT, 1990); NBR (ABNT, 1987); NBR (ABNT, 1999) Os resultados encontrados indicam que os níveis de ruído e os tempos de reverberação a qual os profissionais do ensino estão expostos, em esse caso particular, estão fora dos padrões estabelecidos por estas normas e consequentemente a eficiência acústica diminui com essas condições inadequadas Dessa forma, as condições acústicas deste ambiente não são favoráveis ao desenvolvimento desta atividade, forçando aos profissionais desta área a disputar com os níveis de ruído acima do normal e consequentemente causando esforços desnecessários Palavras-chave: Conforto Acústico, Nível de ruído, Tempo de Reverberação

2 1 Introdução As condições ambientais das atividades são importantes para o desempenho laborais em sistemas produtivos Quando se trata de conforto acústico e atividade de ensino essa harmonia, sem sobra de duvida, deve ser mais eficaz, uma vez que os profissionais dessa área estão sujeitos a níveis de ruído acima dos normais em praticamente todos os ambientes de ensino Esse fato foi confirmado por Mendell e Heath (2005) ao afirmarem que a análise nos ambientes escolares deve ser uma prática porque os usuários passam mais tempo nesse ambiente que em sua residência Para Ochoa, Araújo e Sattle (2012) obter um desempenho ambiental satisfatório deve-se envolver uma série de variáveis no estudo do ambiente, dentre eles o conforto acústico, que trabalham em conjunto para que as condições laborais sejam satisfeitas, principalmente a inteligibilidade da fala do professor pelos alunos e vice-versa Diversas pesquisas apontaram para a importância das variáveis acústicas nível de ruído e tempo de reverberação e sua relação com aproveitamento acadêmico dos estudantes (LOSSO, 2003; KLODZINSKI; ARNAS E RIBAS, 2005; FIORAMONTE ET AL, 2015; GUIDINI ET AL, 2012; DIAS, PINHEIRO E PINHEIRO, 2015) Souza (2000) demostrou que muitos ambientes escolares, do ensino fundamental e médio,os ruídos estão presentes e são oriundos, em sua maioria, do tráfego de veículos, que o considera uma fonte principal de poluição sonora nos grandes centros urbanos Dessefeito, durante o processo de aprendizagem, faz-se necessário que a mensagem emitida pelo professor seja recebida de forma clara peloaluno com o mínimo de interferência por parte do ruído Em uma situação desfavorável em que há competição entre a fala do professor e os demais ruídos,o desempenho escolar pode sofrer interferência (ENIZ, 2004; LACERDA E MARASCA, 2001) Portanto, nesta pesquisa discutiu-se ascondições acústicas na atividade produtiva, atividade de ensino, que é uma das vertentes da análise do conforto ambiental Mensuraram-se os níveis de ruído, por meio de um decibelímetro digital, e os tempos de reverberação, por meio da identificação dos materiaise cálculos das áreas desses, que estão presente nas salas de uma faculdade A fim de analisar os resultados dos dados obtidos utilizou-se a analise de variância 2

3 para verificar se existe variação nas médias dos níveis de ruído para as diferentes salas analisadas e, também, comparou-se esses níveis com as normas regulamentadoras para verificar se estão de acordo com os valores ideais estipulados 2 Fundamentação teórica 21 Conforto Ambientais A importância das boas condições do ambiente de trabalho reflete diretamente na produtividade e qualidade do trabalho realizado e para que o trabalhador se sinta bem em seu ambiente de trabalho é preciso que ele usufrua de uma situação favorável de conforto ambiental (FILHO et al 2010)Para Dias, Pinheiro e Pinheiro (2015), a ergonomia é um estudo científico que pode visar a adequaçãodo meio ambiente de trabalho aos sujeitos nele inseridos, através da aplicação das normas de referência aos ambientes físicos avaliados como insalubres e/ou desconfortáveis 22 Tempo de Reverberação A reverberação consiste no prolongamento necessário de um som produzido, a título de sua inteligibilidade em locais mais afastados da fonte produtora Isso se dá basicamente em recintos fechados Esse prolongamento deverá ser maior quanto maior for à distância entre a fonte e a recepção, ou ainda, quanto maior for o volume interno do recinto Ao incidirem em uma superfície, as ondas sonoras são refletidas, absorvidas ou transmitidas em proporção que dependem da dimensão da forma e do material dessa superfície (SOUZA,ALMEIDA & BRAGANÇA, 2007) Conforme Bastos (2012), o tempo de reverberação está intimamente ligado à caracterização da acústica do ambiente pois seu valor pode ser favorável ou não para a qualidade da palavra, visto que esse fenômeno sonoro pode aumentar o nível sonoro ou mascarar o som direto, onde as salas tornam-se salas vivas quando têm tempos de reverberação mais significativos e mortas quando quase não existe reverberação A reverberação é inversamente proporcional a capacidade de absorção sonora dos materiais, pois quanto maior for essa capacidade no ambiente, menor o tempo de reverberação A absorção corresponde ao quociente entre a quantidade de energia sonora absorvida por um certo material e a quantidade de energia que sobre ele incide e esse quociente varia de 0 a 1 3

4 De acordo com a NBR (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1990), o cálculo dos coeficientes de absorção e o tempo de reverberação podem ser calculados a partir da equação de Sabine (Eq 1) Eq 1 onde: 0,16 = constante V = volume em m 3 S = a soma das superfície de cada material em m 2 e calculado pela Eq 2 = coeficiente de absorção Eq 2 Uma das condições que a NBR (ABNT, 1990) impõe no roteiro para o desenvolvimento do tratamento acústico de um espaço, é a impermeabilização acústica, através do uso de materiais com a capacidade de absorção de ruídos, dessa maneira, interferindo apenas em revestimentos ou nos materiais que compõem o interior da edificação, sem interferir na geometria 23 Nível de Ruído De acordo com o Iida (2005), o ruído é um estímulo auditivo que não contém informações úteis para cada tarefa em execução e é uma mistura complexa de vibrações, portanto, ele pode ser definido como um som desagradável O ruído pode ser divididoem curta-duração (1 ou 2 minutos), provocando queda no rendimento, ou de longa-duração (horas) que dependendo da faixa de intensidade ele provoca ou não a queda no desempenho eaumentando o número de erros A Norma Regulamentadora nº 15, da Portaria do Ministério do Trabalho nº 3214/1978 estabelece o limite de tolerância para ruídos contínuos ou intermitentes em 8 horas a máxima exposição diária permissível de 85 db(a), entendendo-se que a exposição do profissional a 4

5 níveis acima dos estabelecidos pela norma serão lesivos para essa carga horária Quando a exposição ao ruído é intensa e repentina ocorrerá danos ao aparelho auditivo e aumentando a possibilidade de perda de audição O ruído, sendo um risco, necessita de ações de prevenção bem como de controle, os quais são de responsabilidade da empresa (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2006) 3 Materiais e métodos Esta pesquisa classifica-se quanto à natureza como aplicada, pois, busca gera conhecimentos para aplicação prática dirigida a soluções de problemas específicos (análise ergonômica do nível de ruído nas salas de aula) Quanto à abordagem do problema trata-se de uma pesquisa quantitativa, pois, por meio de um levantamento traduzido em números que passou por uma análise estatística para alcançar o objetivo Do ponto de vista do objetivo este estudo trata-se de uma pesquisa descritiva e explicativa, pois, visa descrever as características (fatores de variação) de um fenômeno (níveis de ruído) 31 Características físicas do ambiente de trabalho O ambiente de trabalho é umafaculdade que está localizada cidade de Patos/PB As salas de aula estudadas encontram-se no bloco do curso de Arquitetura e Urbanismo, inserido na parte posterior da faculdade Mais especificamente, as salas analisadas foram: a Multimeios e os Ateliê 1 e 2, que estão no pavimento terrio do bloco, como representado na Figura 1 Outra área, como o corredor interno, que compõe o entorno do ambiente também se efetuou um levantamento de dados acústico, porém, não sofrereu análise acústica nesta pesquisa Figura 1: Planta baixa do ambiente de trabalho 5

6 Com a finalidade de elucidar as características físicas dos locais onde as coletas foram realizadas, descrevem-se sucintamente esses ambientes de trabalho Sala de Multimeios: Essa sala possui uma área de 52,14 m² e é de fácil acesso devido sua localidade no prédio, recebendo atividades didáticas como: aulas expositivas e o desenvolvimento das disciplinas teóricas Sala do Ateliê 1: Possui uma área de 71,15 m² e está localizada ao lado da coordenação do curso, e sua porta dá acesso direto ao corredor interno É utilizada principalmente para aulas práticas de desenho a mão Sala do Ateliê 2:Com área de 47,03m² e tem acesso direto do corredor interno A sala é um ambiente utilizado principalmente para aulas práticas que envolvam produção de maquetes, pintura, colagens, etc 32 Ferramenta de coleta de dados Nas medições dos níveis de ruído, utilizou-se o decibelímetro digital portátil, ITDEC 4000 INSTRUTEMP, seguindo os procedimentos definidos de acordo com a NBR 10151, além do próprio manual do aparelho que especifica os seguintes ajustes: ponderação de frequência A, que simula a forma que o ouvido humano captura as frequências, fazendo com que os resultados sejam mais próximos do real ao que realmente chega aos usuários, e com tempo de resposta Slow (lento), que faz as medições em intervalos de 1s, pois os ambientes analisados possuem uma frequência de som razoável e consistente Também, adotou-se a faixa de alcance do aparelho de 50 a 100 db, medidas essas dadas pelo próprio aparelho, que indica se a faixa de alcance deve ser de 30 a 80, 50 a 100 ou 60 a 120, de acordo com as medições 6

7 Realizou-se as medições em 4 dias, nos turnos que ocorrem as aulas (matutino e noturno), com intervalos de 1 minuto, tendo duração de 5 minutos cada, para se estabelecer uma média aritmética e analisar a viabilidade de se assistir aula nessas condições, em termos acústicos do nível de ruído O posicionamento adotado para o aparelho, também seguiu a NBR Escolheram-se os horários de pico: de 7h às 7:10h, das 9h às 9:10h e das 11h às 11:10h para o turno matutino e de 18h às 18:10h, das 20h às 20:10h e das 21:50h às 22h (Ver Tabela 2 no Anexo 1) 33 Ferramentas de análise dos dados Organizaram-se os dados levantados de forma sistêmica para uma análise detalhada, buscando o objetivo da pesquisa O processo de tratamento dos dados constou inicialmente da tabulação e organização das medições e informações obtidas no levantamento com o auxílio de planilha eletrônica do software Microsoft Excel e posteriormente utilizou-se o software R x para efetuar os cálculos estatísticos da média dos níveis do ruído que serviu de comparação com os valores das normasnbr 10151, NBR e ANSI S1260 Para fins de tratamento dos dados do tempo de reverberação efetuou-se através do cálculo das áreas pelo software AutoCAD e posteriormente do tempo por meio da planilha eletrônica do software Microsoft Excel contendo a equação de Sabine 4 Resultados e discussões Foram efetuadas 96 observaçõesdos níveis de ruído das três salas (Anexo 1) e mediante essas observações pode-se inferir que esses ambientes encontram-se fora dos padrões estabelecidos pelas normas para os dois turnos de trabalho, pois os níveis médios de ruídos foram: de 74,58 db para o Ateliê 1, de 73,58 db para o Ateliê 2 e de 75,88 db para Multimeios estão acima do permitido pelas normas Para o Ateliê 1, que também é utilizada como sala de desenho, a NBR ainda faz uma ressalva, designando um valor ideal em decibéis de 35-45; dessa forma os resultados encontram-se muito acima do indicado Com auxílio da planilha geral de cálculo de Tempo de Reverberação (ver Anexo 2) realizouse os estudos para saber se a situação atual está de acordo com 0,6s que é o que a norma ANSI S1260 (2012) indica Na sala de Multimeiosverificou-se que na frequência de 125Hz o tempo ótimo de reverberação seria 0,88s porém a sala se encontra com 2,91s, estando 229,64% acima do valor 7

8 ideal; Na frequência de 500Hz seria 0,6s e está atualmente com 3,06s, sendo assim 409,68% acima da média; Já na frequência de 2000Hz o tempo ótimo seria 0,6, no entanto a sala se encontra com 3,03 para a frequência mais aguda, sendo 404,60% acima do determinado pela norma Fazendo uma análise geral, constatou-se que nas três frequências estabelecidas, a Sala de Multimeios está atualmente muito acima da média, a resposta do som está muito lenta No Ateliê 1verificou-se que os resultados também não correspondem com o estabelecido na norma Na frequência mais grave, 125Hz, o tempo ótimo de reverberação seria 0,88 e na situação atual se encontra com 2,31, ficando com uma diferença percentual de 161,82% Na frequência de 500Hz o ideal seria 0,6s mas o que foi encontrado foi 2,98%, o que equivale a 396,24% a mais Na frequência de 2000Hz está a situação mais crítica, pois está a 3,72s enquanto o ideal seria 0,6, o que indica que está 520,07% a mais Por último efetuou-se a análise do Ateliê 2 onde verificou-se que o tempo ótimo de reverberação indicado por norma é muito abaixo do tempo encontrado atualmente na sala Para a frequência de 125Hz a diferença percentual é de 128,07% pois o ideal seria 0,88s e o encontrado foi 2,01s; Em 500Hz o proposto seria 0,6, porém está com 2,43s com diferença de 304,48%; Na última frequência foi visto que o correto seria ter 0,6s mas o que está disposto é 3,15 com 425,30% de diferença 5 Conclusões A análise dos resultados das condições acústicas (Nível de ruído e tempo de reverberação) dastrês salas de aula investigadas, nos turnos matutino e noturnonão estão suficientemente adequadas às Normas Regulamentares Brasileiras (NBR) e que os níveis médios de ruídos estão acima do permitido pelas normas, assim como os tempos de reverberação estão bem acima dos tempos ótimos para esses ambientes Ademais, esse ruído acima do normal nas salas sofre certa influência do ruído do corredor interno devido a um grande fluxo de usuários do bloco do curso de Arquitetura e Urbanismo, mostrando assim uma carência do isolamento acústico nas estruturas das salas analisadas Vale salientar que esses níveis foram medidos nas condições extremas quando os turnos se iniciam, na hora do intervalo e ao final dos expedientes Algumas medidas podem ser de caráter organizacional, tais como: retirando as cadeiras do corredor interno onde alguns alunos utilizam como área de vivência e, assim, é necessária a 8

9 construção de uma área de vivencia na parte externa do bloco; de mudança do layout onde a coordenação deixaria de ser ao lado das salas eliminando o ruído proveniente dela e a vedação acústica das salas desse bloco, em que necessitem de maior investimento, possuem grande eficiência de redução da poluição sonora Como pretensão de estudos futuros poderia analisar o nível de ruído nas outras salas de aula do curso de Arquitetura e Urbanismo, tanto a que estão ao lado quanto as que estão nos pavimentos superiores desse bloco, como também, as salas dos demais cursos ofertados pela faculdade 5 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12179: Tratamento Acústico em Recintos Fechados Rio de Janeiro, 1992 BRASIL Ministério da Saúde Perda auditiva induzida por ruído (Pair) Brasília, 2006 Disponível em: Acesso em: 01 maç 2016 BASTOS, Leonardo Qualidade Acústica de Auditórios Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Aveiro, Coimbra, 2012 Dias E B, Pinheiro F A, Pinheiro A V B S Influência dos aspectos ergonômicos de sala de aula na atividade de ensino-aprendizagem: o caso de uma escola de ensino fundamental e médio na cidade de Petrolina/PE/Brasil XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015 Eniz A OPoluição sonora em escolas do Distrito Federal Brasília (DF): Tese de Metrado - Pós-Graduação em Planejamento e Gestão Ambiental, Universidade Católica de Brasília, Distrito Federal, 2004 FILHO, E F C et al Avaliação do conforto ambiental em uma escola municipal de João Pessoa In: IX ENCONTRO NACIONAL DE EXTENSÃO Anais João Pessoa, 2010 FIORAMONTE B Y S, Moreira S G, Kalache N, Crema G G e Felix S da S Estudo ergonômico de instalações de uma instituição de ensino superior pública XXXIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013 Guidini R F, Bertoncello F Zanchetta S e Dragone M L S Correlações entre ruído ambiental em sala de aula e voz do professor RevSocBrasFonoaudiol; v 17, n4, p Klodzinski Dayanne; Arnas Fabiane; Ribas Angela O ruído em salas de aula de Curitiba: como os alunos percebem este problema Rev Psicopedagogia; v 22, nº 68, p Lacerda A e Marasca C Níveis de pressão sonora de escolas municipais de Itapiranga Santa Catarina Pró- Fono R Atual Cient v 13, nº 2, p , 2001 LOSSO, M A F Qualidade Acústica de Edificações Escolares em Santa Catarina: avaliação e elaboração de diretrizes para projeto e implantação Dissertação de Mestrado Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2003 MENDELL, M J; HEATH, G ADo Indoor Pollutants and Thermal Conditions in Schools Influence Student Performance? A critical review of literatureindoor Air: International Journal of Indoor Environment and Health, v 15, nº 1, p 27-52,

10 Ochoa J H, Araújo D L e Sattler M A Análise do conforto ambiental em salas de aula: comparação entre dados técnicos e a percepção do usuário Ambiente Construído, Porto Alegre, v 12, nº 1, p , jan/mar 2012 SOUZA, F P Efeitos do ruído no homem dormindo e acordado Acústica evibrações, Florianópolis, n25, jul 2000 SOUZA, Léa Cristina Lucas de; ALMEIDA, Manuela Guedes de; BRAGANÇA, Luís Bê-á-bá da acústica arquitetônica 4ed São Carlos: Edufscar,

11 ANEXO 1 VALORES DAS MEDIÇÕES DO NÍVEL DE RUÍDO DO AMBIENTE DE TRABALHO

12 ANEXO 2 VALORES ENCONTRADOS DOS TEMPOS DE REVERBERAÇÃO PARA AS TRÊS SALAS

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