Influência do ruído aéreo gerado pela percussão de pavimentos na determinação de L n,w

Transcrição

1 Ifluêcia do ruído aéreo gerado pela percussão de pavimetos a determiação de,w iogo M. R. Mateus CONTRAruído Acústica e Cotrolo de Ruído, Al. If.. Pedro, Nº 74-1º C, Coimbra Tel.: ; Fax: ; cv@cotraruido.com. RESUMO e acordo com a ormalização em vigor o osso país, e a Europa, a determiação do isolameto sooro a ruídos de percussão de pavimeto, em edifícios, tem como base a orma EN ISO 140-7, referete ao método de esaio para caracterização da trasmissão por percussão o domíio da frequêcia, e a orma ISO 717-2, referete à determiação de um valor úico ( ' ), a partir da caracterização o domíio da frequêcia. Este método de esaio recorre à utilização de uma máquia de percussão ormalizada, cujas especificações técicas se ecotram defiidas a orma EN ISO Esta máquia, para além produzir um impacto ormalizado, que se trasmite por via sólida, origia ruído aéreo, cohecido pelo eco dos impactos. A iterferêcia deste eco a determiação do valor ' é sobretudo relevate quado a percussão é aplicada sobre pavimetos flutuates leves, omeadamete madeiras, e/ou quado se trata de trasmissão idirecta (lateral ou de baixo para cima) e o isolameto a sos aéreos, etre o local emissor e o local receptor, é baixo. Esta comuicação resulta de um cojuto de esaios, efectuados i situ, ode se avalia a referida iterferêcia do eco dos impactos sobre o valor de ' e se ivestiga a possibilidade de miimização deste eco, recorredo à capotagem da máquia de percussão através de caixa de fooabsorvete (ão prevista as ormas em vigor). Palavras-chave: isolameto; trasmissão; sos de percussão; sos aéreos; eco dos impactos. 1. Itrodução A utilização da máquia de percussão ormalizada, como fote de ruído de teste a medição do isolameto sooro a sos de percussão de pavimetos, para além de gerar vibrações a estrutura e os elemetos de compartimetação dos edifícios, origia ruído aéreo, cohecido pelo eco dos impactos. No caso da percussão de pavimetos flutuates, ode esta situação é mais relevate, o ruído aéreo gerado pelos impactos é habitualmete desigado de ruído de tambor.

2 Apesar da iterferêcia do referido eco dos impactos a determiação do valor ' poder ser bastate relevate, com já demostrado em algus estudos [1], quado o objectivo pricipal da medição é o de averiguar se determiado edifício/local cumpre ou ão os requisitos regulametares, esta iterferêcia passa a ser ormalmete meos relevate, como se irá demostrar ao logo deste estudo. Efectivamete, a ifluêcia do eco dos impactos é geralmete relevate quado se tratam de situações ode o isolameto a sos aéreos e a trasmissão efectiva por percussão são baixos. Ou seja, em casos ode ão é satisfeito o requisito de isolameto a sos aéreos ( sos de percussão ( ) e ode ormalmete o requisito de isolameto a ' ) é cumprido. Situações em que se cumpre o requisito, ficado o cumprimeto do requisito ' depedete da iterferêcia do eco dos impactos, dificilmete ocorrem. Como forma de garatir a ão iterferêcia do eco dos impactos, a determiação do ídice ', poderão ser utilizadas duas estratégias: a utilização de uma capotagem da máquia de percussão, com caixa fooabsorvete, ão prevista as ormas em actualmete em vigor; a medição dos íveis de ruído o local emissor, quado a máquia de percussão se ecotra em fucioameto, e a comparação com o isolameto a sos aéreos, técica já prevista a orma guia ISO :2004 [2]. Na primeira situação, a técica utilizada pode cotribuir para a miimização do ruído trasmitido por via aérea, podedo cosiderar-se como medida activa. No segudo caso, trata-se apeas de uma medida de cotrolo, que permite avaliar se a referida iterferêcia existe ou ão. 2. Trasmissão soora em pavimetos percutidos A trasmissão soora de sos de percussão de pavimetos é um feómeo complexo que evolve, geralmete, trasmissões directas (através do elemeto de separação, quado o pavimeto percutido se situa sobre o espaço receptor) e trasmissões laterais (através dos elemetos adjacetes). e uma forma simplificada, e uma fase de projecto, a previsão do isolameto a sos de percussão pode ser efectuada com base a orma EN , segudo a qual, a previsão da trasmissão soora se efectua itegrado a propagação soora directa com a trasmissão soora lateral, através das paredes evolvetes [3,4]. Após a costrução do edifício, a caracterização da trasmissão a sos de percussão pode ser efectuada, agora de forma mais precisa, através da avaliação experimetal, com base as ormas EN ISO e EN ISO [5,6]. Com base a orma EN ISO 140-7, a caracterização da trasmissão soora é efectuada o domíio da frequêcia ( ' ), em badas de 1/3 de oitava, geralmete etre as frequêcias cetrais de 100 e 3150 Hz. Posteriormete, a partir deste cojuto de valores em frequêcia

3 poderá ser obtido um valor úico (ídice ' ), através do ajustameto da curva ' a uma descrição covecioal de referêcia, de acordo com a técica precoizada a orma EN ISO Os valores de ', depedem dos íveis de pressão soora médios medidos o compartimeto receptor ( ), quado a fote (máquia) de percussão ormalizada se ecotra em i fucioameto sobre o pavimeto do recito emissor, dos íveis de ruído de fudo e dos tempos de reverberação (T) medidos o compartimeto receptor e do volume deste compartimeto (V). A equação que permite obter este ídice de trasmissão é dada por: 0.16V ' = + i 10og (1) A0T A 0 é a área de absorção soora equivalete, habitualmete cosiderada igual a 10m 2. Tal como já referido, a máquia de percussão para além de gerar vibrações os elemetos estruturais e de compartimetação dos edifícios, pode origiar íveis de ruído aéreo o local emissor bastate sigificativos ( 1 ), em especial o caso de pavimetos flutuates leves. Esta i compoete de ruído aéreo também se trasmite para o local receptor ( 2 i ), cotribuido para o valor de i medido. Na realidade, a trasmissão soora devido apeas à compoete de percussão ( ), assumida ormalmete como pi i, deveria correspoder à difereça logarítmica etre pi i e 2 i, através da seguite expressão: ( /10) ( 2 /10) ( 10 ) i i = 10log 10 (2) em que, 2 i = 1 i (3) e represeta o isolameto sooro bruto a sos aéreos etre o recito emissor e o recito receptor (obtido de acordo com a orma NP EN ISO 140-4). Nestas codições, a iterferêcia do eco dos impactos é tato maior quato meor a difereça etre i e 2 i. Cotudo, a prática, poderá assumir-se que esta iterferêcia é desprezável quado a referida difereça é superior a 10 db. No exemplo seguite, é apresetada uma situação, quase extrema, ode a iterferêcia do eco dos impactos é relevate. Esta situação correspode à trasmissão soora lateral etre dois quartos adjacetes de dois apartametos do mesmo piso, ambos revestidos com parquet

4 flutuate, em que o ídice de isolameto a sos aéreos é muito iferior ao requisito regulametar ( w, = 43dB ). db i [Aeq 100dB(A)] i [com,w=43db] 2i Situações com i-2i<10db) Badas de 1/3 de oitava Figura 1 Níveis de ruído a emissão e a recepção e curva de isolameto bruto para uma situação ode a iterferêcia do eco dos impactos é relevate. Se fosse possível aular o ruído aéreo provocado pela máquia de percussão o valor de ' poderia, este caso, dimiuir 2 db (passado de 54 para 52 db cumprido ambos os valores o requisito regulametar). 3. Avaliação de casos típicos Ao logo deste poto é apresetado um cojuto de resultados, obtidos i situ, cujas medições foram efectuadas através do laboratório de esaios CONTRAruído Acústica e Cotrolo de Ruído (ab. Acreditado pelo IPQ ). O equipameto utilizado foi o seguite: aalisador portátil, do modelo Symphoie - 01dB-Stell, ligado a um PC portátil (icluido acessórios e software de apoio); máquia de percussão ormalizada marca RETEC-RI069; e fote omidireccioal dodecaédrica da marca 01dB. Na Figura 2 são apresetados valores médios dos íveis de ruído medidos em compartimetos emissores, provocados pela máquia de percussão em fucioameto sobre vários tipos de pavimetos. A média dos resultados apresetados, foi obtida para situações (seis a oito situações para cada caso) com volumes comparáveis e aida sem mobiliário. No caso das situações com revestimeto cerâmico, quer directamete aplicado sobre a laje, quer aplicado sobre lajeta flutuate, as situações avaliadas correspodem a estabelecimetos comerciais,

5 com volumes etre 150 a 300 m 3. Nos restates casos, os compartimetos correspoderam a quartos e salas, em edifícios de habitação, e os volumes variaram etre 30 e 65m 3. db Tacos colados [Aeq 91dB(A)] Parquet flutuate [Aeq 98dB(A)] Rev. Cortiça [Aeq 79dB(A)] Cerâmicos sobre laje [Aeq 94dB(A)] Cerâmico sobre lajeta flutuate [Aeq 94dB(A)] Rev. víilico "acústico" [Aeq 79dB(A)] Badas de 1/3 oitava Figura 2 Níveis de ruído médios, obtidos em compartimetos emissores para diferetes tipos de revestimetos de piso, aplicados sobre laje de betão armado. Apesar do revestimeto cerâmico, e em algus casos os tacos colados, origiarem íveis de ruído a emissão relativamete elevados, estas situações só terão alguma relevâcia, do poto de vista do estudo aqui apresetado, se o valor de ' for relativamete baixo, ou seja, para situações em que a trasmissão de sos de percussão ocorre apeas por via lateral. As duas situações que se apresetam geralmete mais relevates são claramete o parquet flutuate e a lajeta flutuate, ão só porque coduzem a íveis de ruído elevados a emissão, mas sobretudo porque podem itroduzir uma redução a trasmissão de sos de percussão bastate sigificativa ( ' da ordem de 20 db) e, cosequetemete coduzir a valores de ' relativamete baixos. Se cosiderarmos como exemplo, as curvas e ' iguais às curvas covecioais de referêcia, respectivamete para sos aéreos e sos de percussão (EN ISO e EN ISO 717-2), correspodetes aos valores limite regulametar exigidos [7] etre fogos, um edifício de habitação ( = 50dB e ' = 60dB ), a partir do espectro médio a emissão obtido a Figura 2, é possível avaliar aproximadamete a iterferêcia do eco dos impactos a determiação o valor de '. esta aálise, verifica-se que o ível sooro ormalizado que chega ao compartimeto receptor, relativo à compoete aérea, 1 i é sempre iferior a i 10dB, com excepção da bada de frequêcias de 3150Hz, ode 1 i = i 9. 4dB.

6 Efectuado o mesmo procedimeto, agora para curvas e ' iguais às curvas covecioais de referêcia correspodetes aos valores limite regulametar exigidos etre estabelecimetos comerciais e fogos, do mesmo edifício ( = 58dB e ' = 50dB ), a coclusão é semelhate, existido, o etato, duas badas de frequêcia ode 1 i é iferior a i 10dB ( 1 i = i 9. 9dB para 2500 Hz e 1 i = i 7. 4dB para 3150 Hz). Mesmo este caso, a iterferêcia do eco dos impactos é aida pouco relevate. Refirase que, a cosideração do isolameto ormalizado em vez do isolameto bruto ão altera as coclusões, visto que a ormalização/correcção aplicada o isolameto a sos aéreos é a mesma que a trasmissão de sos de percussão (este caso com siais cotrários, por uma correspoder a isolameto e outro a trasmissão soora). Uma das formas de miimizar a iterferêcia do eco dos impactos, cosiste a utilização de uma capotagem da máquia de percussão, com caixa fooabsorvete (técica ão previsto as ormas em actualmete em vigor). e modo a avaliar a evetual cotribuição desta técica, foram efectuados esaios com e sem capotagem de máquia de percussão, através de uma caixa em PVC, com cerca de 5mm de espessura, revestida iteriormete, em toda a evolvete, com aglomerado de espuma de poliuretao flexível de 80 kg/m 3 de massa volúmica, com 60 mm de espessura (ver Figura 3). Figura 3 - Fotografia da caixa de fooabsorvete utilizada a capotagem da máquia de percussão. Na Figura 4 são apresetados resultados de um exemplo prático, em que ambos os requisitos e ' são cumpridos (o primeiro o limite e o segudo com larga margem), correspodete a uma situação aparetemete muito desfavorável do poto de vista da iterferêcia do eco dos impactos. Trata-se da trasmissão lateral / iversa, de baixo para cima, uma situação com pavimeto flutuate em madeira, um quarto emissor de pequeas dimesões (com cerca de 30 m 3 e pouco mobilado), em que o ídice de isolameto resultou igual a 50 db e resultou igual a 49 db. Nesta Figura são idicados 5 espectros médios, obtidos com a máquia de percussão em fucioameto: dois correspodetes ao ível de ruído a emissão, com e sem capotagem da máquia de percussão; outros dois correspodetes ao ível de ruído a '

7 recepção, também com e sem capotagem da máquia de percussão; e um quito correspodete à difereça etre o ível a emissão (1i), sem capotagem, e o isolameto bruto a sos aéreos (). db i s/ capota [aeq=94.2db(a)] i s/ capota [aeq=59.7db(a)] 2i=1i s/ capota - 1i c/ capota [aeq=89.6db(a)] i c/ capota [aeq=59.4db(a)] Situações com i-2i<10db Badas de 1/3 de oitava Figura 4 Níveis de ruído médios a emissão e a recepção, com e sem capotagem, e difereça etre o ível a emissão, sem capotagem, e o isolameto bruto Trasmissão iversa de baixo para cima. Na Figura 5 é apresetado o mesmo tipo de curvas da Figura 4, obtidas os mesmos compartimetos de esaio, mas agora para a situação ormal de esaio à percussão, de cima para baixo. Neste caso, o quarto emissor (do piso superior), do mesmo volume do quarto receptor, ecotrava-se compactamete vazio, justificado um valor de 1 i cerca de 3 db(a) acima do ocorrido quado o emissor era o quarto iferior (quarto parcialmete mobilado).

8 db i s/ capota [aeq=97.0db(a)] i s/ capota [aeq=68.2db(a)] 1i c/ capota [aeq=93.0db(a)] i c/ capota [aeq=68.2db(a)] 20 2i=1i s/ capota - Situações com i-2i<10db Badas de 1/3 de oitava Figura 5 Níveis de ruído médios a emissão e a recepção, com e sem capotagem, e difereça etre o ível a emissão, sem capotagem, e o isolameto bruto Trasmissão directa de cima para baixo. Em termos globais, acerca do coteúdo apresetado as Figuras 4 e 5, os resultados obtidos foram os seguites: Trasmissão iversa, de baixo para cima, o ' = 49dB (48.6), sem capotagem o ' = 49dB (48.5), com capotagem ( /10) ( 2i /10) =, cosiderado 10log( ) i o 49dB (48.3) ', w de ', sem capotagem Trasmissão directa, de cima para baixo, o ' = 58dB (57.2), sem capotagem o ' = 58dB (57.2), com capotagem o ' = 58dB (57.1), cosiderado pi, em vez de pi =, em vez ', sem capotagem NOTA: O valor etre parêteses represeta um ídice semelhate a ', mas arredodado às décimas. Refira-se que factores de icerteza previstos o ec. ei 129/2002 ão foram cotemplados em ehum dos resultados apresetados. Refira-se que a ateuação imposta pela capotagem, o compartimeto emissor, varia em fução do tipo de piso. No exemplo apresetado, a ateuação global situou-se etre 4 e 5 db(a). Esta ateuação, é substacialmete iferior à ateuação que a capotagem proporcioa

9 para sos aéreos (com uma fote de ruído aéreo o iterior da capotagem, com emissão de ruído braco, o abaixameto o valor de Aeq o compartimeto, fora da capotagem, é da ordem de 17 db(a)). Esta grade difereça de ateuação, deve-se ao facto da percussão do pavimeto origiar a vibração do pavimeto, que, por sua vez, fucioa como fote emissora fora da caixa de ateuação, ão só para o compartimeto receptor, mas também o compartimeto emissor, em especial quado se trata de pavimetos flutuates. Por exemplo, a percussão de um pavimeto em tacos colados, a ateuação proporcioada pela capotagem foi de apeas 2 db(a). Numa situação oposta, utilizado uma amostra de parquet flutuate em madeira, colocada totalmete detro da capotagem, esta ateuação já foi da ordem de 12 db(a). 4. Coclusões e acordo com o exposto o poto aterior, é possível verificar que a iterferêcia do eco dos impactos, para a grade maioria das situações corretes, pode cosiderar-se desprezável. No caso de pavimetos flutuates leves, esta iterferêcia pode ão ser desprezável, mas ormalmete ão ifluecia a decisão sobre o cumprimeto ou icumprimeto simultâeo dos requisitos ' e. e uma forma geral, os casos ode a referida iterferêcia se pode revelar sigificativa correspodem habitualmete a situações de pavimetos flutuates leves, ode a trasmissão de sos de percussão é reduzida (em especial para trasmissão lateral e/ou iversa, ode geralmete se cumpre claramete o requisito aéreos é reduzido (ode habitualmete ão se cumpre o requisito ' ) e o isolameto a sos ). Esta coclusão é válida sobretudo para edifícios habitacioais e mistos, mas também se pode aplicar a edifícios escolares e hospitalares, desde que o requisito ão seja iferior a 45 db (etre circulações e o iterior de compartimetos, ode o requisito pode ser de apeas 30 db, a referida iterferêcia pode ser fortemete codicioate). A utilização da capotagem da máquia de percussão, de uma forma geral, ão se mostrou muito eficaz a miimização da trasmissão do eco dos impactos. Em vez desta técica, poderá revelar-se mais vatajoso alterar ligeiramete o procedimeto de medição, efectuado medições o compartimeto emissor e determiado posteriormete o ídice compoete de percussão ( com pi ' com base a ( /10) ( 2i /10) ), obtida através da expressão: 10log( ) i 2 i = 1 i e ' = 10 og ((0.16 V ) /( A )). pi + 0 T pi =,

10 5. Referêcias [1] A. Moreo, C. de la Colia y F. Simó Es idóea la orma UNE EN ISO 140/7 como método de verificació i situ de las exigecies de ivel de ruido de impactos e casos de forjados co tarimas flotates?, IV Cogresso Ibero-Americao de Acústica, I 005/p. 1-8, Uiversidade do Miho, Guimarães, Portugal, 14 a 17 de Setembro [2] CEN: Acoustics - Measuremet of soud isulatio i buildigs ad of buildig elemets - Part 14: Guidelies for special situatios i the field, ISO :2004. [3] CEN: Buildig acoustics. Estimatio of acoustic performace of buildigs from the performace of elemets. Part 2: Impact soud isulatio betwee rooms, EN :2000. [4] MATEUS,. - Isolameto Acústico de Elemetos de Compartimetação eves em Edifícios, EC-FCTUC, Tese de doutorameto em Egeharia Civil, a FCTUC, a especialidade de Costruções. [5] CEN: Acoustics - Measuremet of soud isulatio i buildigs ad of buildig elemets - Part 7: Field measuremets of impact soud isulatio of floors, EN ISO 140-7:1998. [6] CEN: Acoustics - Ratig of soud isulatio i buildigs ad of buildig elemets Part 2: Impact soud isulatio, EN ISO 717-2:1996. [7] PORTUGA. eis, ecretos. Regulameto de Requisitos Acústicos dos Edifícios - 129/2002 de 11 de Maio.