UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Departamento de Engenharia Mecânica DEM/POLI/UFRJ IMPACTO AMBIENTAL SONORO DA AVIAÇÃO REGULAR NO AEROPORTO SANTOS DUMONT LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO A TOPOGRAFIA LOCAL Vinicius Gonçalves de Moura Projeto de Graduação apresentado ao curso de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Engenheiro Mecânico. Orientador: Jules Ghislain Slama. RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL MARÇO DE 2015

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Departamento de Engenharia Mecânica DEM/POLI/UFRJ IMPACTO AMBIENTAL SONORO DA AVIAÇÃO REGULAR NO AEROPORTO SANTOS DUMONT LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO A TOPOGRAFIA LOCAL Vinicius Gonçalves de Moura PROJETO FINAL SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO MECÂNICO. Aprovado por: Prof. Jules Ghislain Slama, D. Sc. - Orientador Prof. José Herskovits Norman, D. Sc. Prof. Ricardo Eduardo Musafir, D. Sc. RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL MARÇO DE 2015 i

3 Gonçalves de Moura, Vinicius. Impacto ambiental sonoro da aviação regular no Aeroporto Santos Dumont levando em consideração a topografia local/ Vinicius Gonçalves de Moura Rio de Janeiro: UFRJ/Escola Politécnica, xii, 50 p.: il.; 29,7 cm. Orientador: Jules Ghislain Slama. Projeto de Graduação UFRJ/ Escola Politécnica/ Engenharia Mecânica, Referências Bibliográficas: p Ruído Aeroportuário. 2. Influência da topografia local. 3. Impacto ambiental sonoro. 4. Aeroporto Santos Dumont. I. Ghislain Slama, Jules. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Engenharia Mecânica. III. Impacto ambiental sonoro da aviação regular no Aeroporto Santos Dumont levando em consideração a topografia local. ii

4 A menos que modifiquemos a nossa maneira de pensar, não seremos capazes de resolver os problemas causados pela forma como nos acostumamos a ver o mundo. (Albert Einstein) iii

5 AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer primeiramente aos meus pais Victor e Cláudia, por todo o apoio e suporte que me deram em todas as etapas na minha caminhada até aqui. Sem eles, nada disso seria alcançado. Agradecimento especial ao meu irmão Gustavo, que além de ter me apoiado na graduação, foi um grande amigo e conselheiro para todas as situações. A minha namorada Thamíris Oliveira, que foi essencial neste percurso na UFRJ. Sempre disposta a me ajudar e estudar comigo quando precisei, além de ter muita paciência para aturar minhas crises nervosas antes e depois das provas. Obrigado também por todo amor e companheirismo no nosso relacionamento. A toda minha família, meus avôs Álvaro e Admilson (in memorian), minhas avós Norma e Esther, tias, tios, primos e primas, pela torcida pelo meu sucesso. Aos meus amigos, em especial, Paulo, Carlos Eduardo e Renato, que são os mais antigos. Obrigado pela amizade e por compreenderem minha ausência de diversos eventos ao longo desses últimos anos. Ao meu orientador, Professor Jules Ghislain Slama, agradeço por ter sido professor de uma disciplina que me motivou a fazer este projeto, Acústica Ambiental. Obrigado pela orientação, paciência com minhas dúvidas e disponibilidade em me auxiliar com a elaboração deste projeto final. Aos professores da banca de avaliação, Professores José Herskovits Norman e Ricardo Eduardo Musafir, gostaria de agradecer pela disponibilidade em participar dessa defesa. Por último, gostaria de agradecer aos amigos da faculdade, em especial, Fernando, Raoni, Parreira, Caio, Rafaell e Daniel pela força e os estudos juntos, que muito me ajudaram a passar em todas as disciplinas da faculdade. Ao amigo Filippe, do LAVI, meu muito obrigado pela ajuda neste trabalho, especialmente na parte das simulações. iv

6 Resumo do Projeto de Graduação apresentado ao DEM/UFRJ como parte dos requisitos necessários para obtenção do grau de Engenheiro Mecânico. IMPACTO AMBIENTAL SONORO DA AVIAÇÃO REGULAR NO AEROPORTO SANTOS DUMONT LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO A TOPOGRAFIA LOCAL Vinicius Gonçalves de Moura Março/2015 Orientador: Jules Ghislain Slama Curso: Engenharia Mecânica Este trabalho objetiva estudar como a consideração da topografia das cidades interfere nos estudos de ruído aeroportuário, que é aquele oriundo das diversas operações de pousos, decolagens, circulação e aproximação de aeronaves, entre outras, nos aeródromos. Este ruído produz diversos efeitos adversos nos seres humanos, dentre os quais podemos destacar a interferência na comunicação oral, o incômodo e a interferência no sono. Embora o presente estudo possa ser aplicado aos diversos locais que possuam regiões elevadas ao redor de aeroportos, foi analisado o caso do Aeroporto Santos Dumont, localizado na cidade do Rio de Janeiro. Ele foi escolhido por possuir grande importância no deslocamento entre as duas maiores cidades do Brasil, além de ser vizinho de bairros elevados, como Santa Teresa e Cosme Velho. Ademais, devido a diversas reclamações de habitantes dessas regiões, houve uma alteração nas rotas das aeronaves no ano de O software utilizado para as simulações e gerações das curvas de ruído foi o INM, desenvolvido pela autoridade de aviação nacional dos Estados Unidos, Federation Aviation Administration (FAA). Para a consideração da elevação dos diversos locais, foi utilizada uma função do programa chamada terrain. Foram utilizadas três diferentes e importantes métricas para a geração das curvas, e também foi quantificada a quantidade de pessoas diretamente afetadas pelo impacto ambiental sonoro nas regiões no entorno do aeroporto em questão. v

7 Abstract of Undergraduate Project present to DEM/UFRJ as a part of fulfillment of the requirements for the degree of Mechanical Engineer. ENVIRONMENTAL IMPACT SOUND OF REGULAR AVIATION AT SANTOS DUMONT AIRPORT, CONSIDERING THE LOCAL TOPOGRAPHY Vinicius Gonçalves de Moura March/2015 Advisor: Jules Ghislain Slama Course: Mechanical Engineering This study aims to investigate how topography of cities affects the study of airport noise, which is created by many operations such as landing, takeoff, approaches and aircraft circulation at airports. This kind of noise causes several negative effects in people, such as disturbing oral communication, rest and causing discomfort. The focus of this study is on the Santos Dumont airport, although it can be applied to many regions that have elevations around airports. Santos Dumont airport is located in the city of Rio de Janeiro, and it is critical for mobility between the two largest cities in Brazil. There are neighborhoods located in elevated areas near the airport, such as Santa Teresa and Cosme Velho. Additionally, several complaints from the population of these areas led to alterations on the aircraft routes in The software used for performing simulations and creating noise curves, INM, was developed by the national aviation authority of the United States of America, Federation Aviation Administration (FAA). A function of INM, called terrain, was used to analyze the elevations in the area. This study used three different and important metrics to generate those curves, and quantified the amount of people directly affected by the environmental impact of noise in the areas around the airport. vi

8 SUMÁRIO CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO Contexto e Objetivo do Projeto Estrutura do projeto... 2 CAPÍTULO 2 NOÇÕES DE ACÚSTICA Conceitos sobre acústica importantes para o projeto Definição de som Pressão sonora (P) e nível de pressão sonora ( ) Potência sonora (W) e nível de potência sonora ( ) Ruído Ruído aeroportuário Fontes de ruído aeronáutico Efeitos do ruído no homem Interferência no sono Interferência na comunicação pela fala Incômodo sonoro CAPÍTULO 3 MÉTRICAS COMUNS PARA AVALIAÇÃO DO RUÍDO Níveis de pressão sonora equivalentes Nível de pressão sonora equivalente diurna ( ) Nível de pressão sonora equivalente noturna ( ) Day-Night Level (DNL) CAPÍTULO 4 NORMAS, LEIS E REGULAMENTOS RELACIONADAS AO CONTROLE DA EMISSÃO DE RUÍDO Legislações e Normas Técnicas do Brasil NBR : Acústica: Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade Procedimento NBR : Níveis de ruído para conforto acústico vii

9 4.2. Regulamento Brasileiro da Aviação Civil (RBAC) nº Plano Específico de Zoneamento de Ruído (PEZR) Plano Básico de Zoneamento de Ruído (PBZR) Critérios para definição do tipo de PZR Uso do solo Abordagem equilibrada Redução na fonte de ruído Medidas de ordenamento e gestão do território Procedimentos operacionais de gestão do ruído Restrições operacionais CAPÍTULO 5 INTEGRATED NOISE MODEL - INM CAPÍTULO 6 - ESTUDO DO AEROPORTO SANTOS DUMONT Aeroporto Santos Dumont (SDU) Dados físicos do aeroporto Dados operacionais do aeroporto Simulações Verificação do número de pessoas afetadas pelo ruído CAPÍTULO 7 ANÁLISES DOS RESULTADOS E CONCLUSÃO CAPÍTULO 8 - BIBLIOGRAFIA viii

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Nível de pressão sonora e nível potência sonora de algumas fontes... 5 Figura 2: Representação do ruído contínuo... 6 Figura 3: Representação do ruído intermitente... 6 Figura 4: Representação do ruído de impacto... 6 Figura 5: Contribuição típica dos componentes da turbina... 8 Figura 6: Principais componentes de um avião... 9 Figura 7: Danos causados por ruídos Figura 8: Percentual máximo de pessoas acordadas de acordo com a métrica SEL Figura 9: Interferência do ruído estacionário na comunicação oral para ambientes externos Figura 10: Relação de pessoas altamente incomodadas e a métrica DNL, proposta por Schultz em Figura 11: Curvas de ruído de 75 e Figura 12: AIP carta ADC Figura 13: AIP carta ADC Figura 14: AIP Carta SID Figura 15: Aeroporto Santos Dumont Figura 16: Número de passageiros por ano no Aeroporto Santos Dumont Figura 17: Carta de aeródromo (ADC) do SDU Figura 18: Curvas de ruído na métrica DNL, rota antiga, com e sem a consideração da topografia Figura 19: Curvas de ruído na métrica DNL, rotas antiga e nova, com a consideração da topografia Figura 20: Curvas de ruído na métrica, rotas antiga e nova, com a consideração da topografia Figura 21: Curvas de ruído na métrica, rotas antiga e nova, com a consideração da topografia ix

11 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Relação entre DNL e %HAP Tabela 2: Nível de critério de avaliação NCA para ambientes externos, em db(a) Tabela 3: Valores em db(a) Tabela 4: Dimensões (em metros) das curvas de ruído de 75 e Tabela 5: Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PBZR Tabela 6: Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PEZR (parte). 24 Tabela 7: Exemplo da tabela de rotas e seus segmentos Tabela 8: Exemplo de utilização das rotas por cabeceira Tabela 9: Coordenadas geográficas das cabeceiras das pistas Tabela 10: Distribuição de voos por aeronave Tabela 11: Percentuais de utilização de cada cabeceira Tabela 12: Descrição das rotas das aeronaves na configuração antiga Tabela 13: Descrição das rotas das aeronaves para a condição nova Tabela 14: Quantidade de pessoas afetadas, rota antiga, sem consideração do terreno. 42 Tabela 15: Quantidade de pessoas afetadas, rota antiga, com consideração do terreno. 42 Tabela 16: Métrica DNL, com a consideração do terreno Tabela 17: Métrica, com a consideração do terreno Tabela 18: Métrica, com a consideração do terreno Tabela 19: Nº de pessoas altamente incomodadas, considerando o terreno, rota antiga 44 Tabela 20: Nº de pessoas altamente incomodadas, considerando o terreno, rota nova.. 44 x

12 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ADC Airport Diagram Chart Carta Diagrama do Aeroporto AIP Aeronautical Information Publication ANAC Agência Nacional de Aviação Civil APP Pouso/Aterrissagem de aeronave COPPE Coordenação dos Programas de Pós-Graduação em Engenharia DEP Decolagem de aeronave DNL Day-Night Sound Level Nível de Ruído Diurno e Noturno DTA Dados de Tráfego Aéreo FAA Federal Aviation Administration FICAN Federal Interagency Committee on Aviation Noise FICON Federal Interagency Committee on Noise %HAP Porcentagem de Pessoas Altamente Incomodas HOTRAN Planilha das autorizações de voos regulares (Horário de Transporte) junto à ANAC IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística ICAO International Civil Aviation Organization - Organização da Aviação Civil Internacional INFRAERO Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária INM Integrated Noise Model LAeq Nível de Pressão Sonora Equivalente ponderada em A LAeqD Nível de Pressão Sonora Equivalente Diurna LAeqN Nível de Pressão Sonora Equivalente Noturna NNC Non Noise Certificated NCA Nível de Critério de Avaliação OMS Organização Mundial da Saúde PBZR Plano Básico de Zoneamento de Ruído PEZR Plano Específico de Zoneamento de Ruído PZR Plano de Zoneamento de Ruído RBAC Regulamento Brasileiro de Aviação Civil SDU Aeroporto Santos Dumont xi

13 SEL Sound Exposure Level - Nível de Exposição Sonora SID Standard Departure Chart Instrument Carta de Saída Padrão por Instrumentos SIG Sistema de Informações Geográficas xii

14 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO 1.1. Contexto e Objetivo do Projeto O desejo de voar está presente na humanidade provavelmente desde o dia em que o homem pré-histórico passou a observar o voo dos pássaros e de outros animais voadores. Ao longo dos tempos, há vários registros de tentativas mal sucedidas de voos, até a enfim consolidação da aeronave como meio de transporte de objetos e pessoas. Os benefícios para a humanidade foram muitos, a mobilidade cresceu de forma inimaginável e as relações comerciais se reinventaram. Enfim, o mundo passou a ser mais integrado (globalizado) e a aviação é uma das principais responsáveis. Entretanto, com a necessidade de uma utilização cada vez mais intensa de aeronaves, surgiram problemas. Entre outros malefícios causados pela utilização de aviões, tais como a grande emissão de poluentes, pode-se destacar a questão do ruído. O ruído aeroportuário é um grande vilão para a população no entorno dos aeroportos e das rotas aéreas, sendo diretamente responsável por diversos problemas como incômodo, alterações comportamentais e psicológicas, bem como pode provocar danos fisiológicos na audição. Os programas utilizados para calcular os níveis de ruído no entorno de um aeroporto, em geral, não consideravam a topografia da região. Este projeto visa avaliar os níveis de ruído aeronáutico no entorno de um aeroporto, e, para uma melhor e mais real análise, serão consideradas as variações topográficas do solo na região em questão. Desta forma, será possível verificar o quanto a consideração do relevo afeta o cálculo dos níveis sonoros nas regiões próximas a aeroportos. Serão feitas análises com base em métricas pré-definidas utilizando o software próprio para simulação computacional do ruído aeronáutico, Integrated Noise Model (INM). Este programa gera curvas de ruído no entorno do aeroporto considerando todo o terreno sendo plano. Porém, devido ao fato de existirem diversas variações topográficas, como verificamos em diversas localidades do Brasil, torna-se necessária a utilização de um recurso que permita considerar tal caso. Para isso, será utilizada uma função do INM chamada terrain, que, em conjunto com os dados topográficos compatíveis fornecidos pelo software Global Mapper, gera as curvas de ruído modificadas pela consideração do relevo. Em seguida, as curvas modificadas serão sobrepostas em mapas contendo o aeroporto em estudo e o 1

15 seu entorno no programa ArcGIS, um Sistema de Informação Geográfica (SIG), que é um sistema que permite a entrada, armazenamento, manipulação e visualização de dados, cujos pontos são referenciados dentro de um sistema de coordenadas, geralmente no sistema de coordenadas geográficas, por meio de mapas. Os elementos formadores destes dados estão associados a uma planilha eletrônica com dados numéricos ou literais. Eles são de natureza geográfica, ou seja, dados socioeconômicos, políticos, físicos etc, relacionados a uma determinada região do planeta. Para avaliar o impacto do ruído na população, também no ArcGIS, será quantificado o número de pessoas afetadas, ou seja, aquelas que habitam regiões sujeitas a níveis de ruído superiores aos estipulados em normas para conforto e aceitabilidade em áreas residenciais, a partir do número de pessoas residentes dentro das áreas abrangidas pelas curvas de nível, utilizando-se como fonte os dados populacionais correspondentes aos setores censitários do IBGE. O aeroporto escolhido para estudo de caso foi o Aeroporto Santos Dumont, por ser um aeroporto importante para o Rio de Janeiro, em especial para o deslocamento entre as duas maiores cidades do Brasil. Ao redor deste aeroporto, estão presentes bairros elevados como Santa Teresa, Bairro de Fátima e Cosme Velho, que possuem uma grande população e pontos críticos, tais como hospitais e escolas Estrutura do projeto Este projeto foi dividido em sete capítulos, estruturados e divididos objetivando a compreensão do leitor. No capítulo 2, foram explicados alguns conceitos em acústica importantes para o entendimento do trabalho, tais como níveis de pressão e potência sonora, entre outros. Atenção especial foi dada para o ruído aeroportuário, tema principal deste trabalho. Foram explicitadas suas principais fontes e os efeitos causados no homem, com foco em três dos mais importantes, que são a interferência no sono e na comunicação verbal e o incômodo sonoro. No capitulo seguinte, foram definidas as principais métricas utilizadas em estudos de ruído aeroportuário. As métricas são importantes ferramentas na análise de impactos ambientais sonoros. O capítulo 4 foi dedicado às normas, leis e regulamentos que se relacionam com o controle de emissão de ruídos. Foram apresentadas duas normas técnicas brasileiras 2

16 elaboradas pela ABNT, que são a e a Foi explicado detalhadamente o Regulamento Brasileiro de Aviação Civil número 161, aprovado pela ANAC no ano de Este regulamento estabelece os requisitos de elaboração e aplicação dos Planos de Zoneamento de Ruído PZR, todos explicados em seções do referido capítulo. Dados todos os subsídios para a compreensão técnica do projeto, o capítulo 5 foi elaborado para explicar mais cuidadosamente a poderosa ferramenta citada diversas vezes ao longo do texto, INM. Trata-se do software utilizado para as simulações que geraram as diversas curvas de ruído que são mostradas neste trabalho. A função terrain, utilizada para a consideração da elevação dos terrenos, foi detalhada. No capítulo 6, inicialmente foi dada uma introdução sobre o Aeroporto Santos Dumont. Dados como histórico, localização e dados físicos e operacionais foram fornecidos. Posteriormente, foram apresentadas todas as curvas de ruído geradas no trabalho, sempre deixando clara a importância da consideração da topografia no entorno para a quantificação do número de pessoas afetadas pelo impacto causado pelo ruído. A conclusão do trabalho é apresentada no capítulo 7, uma análise crítica de todos os resultados presentes no capítulo anterior. 3

17 CAPÍTULO 2 NOÇÕES DE ACÚSTICA 2.1. Conceitos sobre acústica importantes para o projeto Definição de som O som é a propagação de uma onda mecânica longitudinal, que se propaga de forma circuncêntrica, apenas em meios materiais (que têm massa e elasticidade), como os sólidos, líquidos ou gasosos, ou seja, o som não se propaga no vácuo. Seres humanos e vários animais percebem sons com o sentido da audição, porém, muitos sons de baixa frequência também podem ser sentidos por outras partes do corpo. Os sons são usados de várias maneiras, muito especialmente para comunicação através da fala ou, por exemplo, música. A percepção do som também pode ser usada para adquirir informações sobre o ambiente em propriedades como características espaciais (forma, topografia) e presença de outros animais ou objetos. Outra aplicação importante das ondas sonoras é a visualização de tecidos do corpo: ultrassonografia. Através do eco produzido pelas ondas nos órgãos, é possível analisar as propriedades mecânicas dos tecidos e reproduzi-las em imagens em escala de cinza Pressão sonora (P) e nível de pressão sonora ( ) A pressão sonora P é a diferença entre a pressão instantânea do ar na presença de ondas sonoras e a pressão atmosférica, sendo que sua unidade no sistema internacional (SI) é o Pascal (Pa). O nível de pressão sonora em um determinado ponto no espaço é uma expressão logarítmica, tendo como referência o valor de = 20 mpa (2 x N/m²) e é expresso em decibel (db). O decibel é uma forma de representar grandezas energéticas em escala logarítmica. É geralmente utilizado para representar grandezas de grandes variações e representar grandezas relacionadas a percepções humanas, já que elas se comportam geralmente de forma logarítmica. é definido como: = 20 log (P/ ) db 4

18 Potência sonora (W) e nível de potência sonora ( ) A potência sonora W é definida como a quantidade de energia por unidade de tempo que é emitida por uma fonte, sendo sua unidade de medida o Watt (1 W = 1 J/s). O nível de potência sonora de uma fonte é uma grandeza relativa, e considera como referência = W. é definido como: = 10 log (W/ ) db A figura 1 apresenta o nível de pressão sonora e o nível de potência sonora de algumas fontes comuns. Verifica-se que a atividade aeroportuária é aquela que apresenta os maiores níveis, estando localizada no limite de dor. Figura 1: Nível de pressão sonora e nível potência sonora de algumas fontes 5

19 2.2. Ruído O ruído é definido como um conjunto de sons que pode causar sensação de desconforto, e está presente no dia-a-dia dos seres humanos de diversas formas. O ruído também pode ser definido como um som indesejável e pode ser contínuo, intermitente ou de impacto. Ruído contínuo É aquele que possui pouca ou nenhuma variação durante um certo período, como por exemplo máquinas em operação. Figura 2: Representação do ruído contínuo Ruído intermitente É aquele que apresenta variações de intensidade, como, por exemplo, uma britadeira em operação ou o trânsito de uma grande cidade. Figura 3: Representação do ruído intermitente Ruído de impacto É aquele som muito forte (intenso) em um intervalo de tempo muito curto, como, por exemplo, uma explosão ou o disparo de arma de fogo. Figura 4: Representação do ruído de impacto 6

20 A exposição em excesso ao ruído pode causar problemas de saúde ou agravá-los, além de gerar impactos na qualidade de vida das pessoas. Podem ser citadas como consequências diretas o aumento da pressão sanguínea, ansiedade, dores de cabeça, dificuldade de comunicação, alterações no sono, irritação e cansaço, alguns destes serão melhor explicados posteriormente, neste mesmo capítulo. Não existe um padrão de reação entre as pessoas, sendo assim, cada indivíduo reage de maneira diferente ao ruído, podendo tolerá-lo ou não dependendo do momento ou situação Ruído aeroportuário Neste projeto, estamos tratando do ruído aeroportuário, que é o ruído oriundo das operações de circulação, aproximação, pouso, decolagem, subida, rolamento e teste de motores de aeronaves, sendo ele intermitente (seguido por períodos silenciosos), com altos níveis sonoros a baixas frequências. A aeronave em si é uma fonte de ruído contínuo, mas considerando que esta também é uma fonte móvel, os receptores são expostos ao ruído aeronáutico somente durante o período de tempo que durar a proximidade da fonte. Deste modo, a aeronave é uma fonte de ruído contínuo, mas o aeroporto é uma fonte de ruído intermitente. No caso dos aeroportos administrados pela INFRAERO, a mesma vem se empenhando em propor alternativas para monitorar, reduzir e controlar os ruídos. São destacadas quatro grandes linhas de atuação que devem ser levadas em conta pelos órgãos de aviação no gerenciamento do ruído aeronáutico: Redução do ruído na fonte geradora; Gerenciamento do uso e ocupação do solo no entorno do sítio aeroportuário; Adoção de procedimentos de pouso e decolagem de aeronaves com redução de ruído; Adoção de restrições operacionais. 7

21 Esta especial atenção é dada pelo fato de, dentre os diversos tipos de atividades, o funcionamento de um aeroporto ser muito preocupante em termos de emissão de ruídos, pois ele influencia e afeta não somente as pessoas que estão no aeroporto, mas também as que estão a sua volta. Medidas voltadas para redução do impacto de ruído na população serão detalhadas nos capítulos posteriores. Adiante, serão explicadas as fontes do ruído aeronáutico Fontes de ruído aeronáutico De modo geral, o ruído proveniente das aeronaves é gerado a partir de duas fontes, que são o motor e a fuselagem. Durante a decolagem, aproximadamente 75% do ruído é causado pelo motor, pois é o momento que ela precisa de mais potência para alçar voo. Na operação de pouso, a fuselagem é responsável por algo em torno de 80% do ruído total emitido pela aeronave. A introdução das aeronaves a jato em substituição às aeronaves com motor convencional proporcionou um aumento significativo na sua velocidade, porém, apresentou também como resultado uma maior geração de ruído. O sistema propulsor tem como principais componentes geradores de ruído a turbina, o ventilador, o compressor e o núcleo de combustão, sendo que a maior contribuição provém da exaustão do gás em alta velocidade. O ruído emitido pela decolagem ou aterrissagem se altera no tempo e no espaço, e depende principalmente, do peso da aeronave, do ângulo de subida ou descida e da configuração da fuselagem. Os componentes do sistema propulsor apresentam emissão sonora em faixas de frequência diferentes. Enquanto o compressor e a turbina emitem sons de alta frequência, o combustor e o jato emitem sons de baixa frequência. A figura 5 ilustra os componentes do sistema propulsor. Figura 5: Contribuição típica dos componentes da turbina 8

22 As principais fontes de ruídos aerodinâmicos durante o pouso e a decolagem são o trem de pouso e as superfícies hipersustentadoras, nome dado ao conjunto formado pela asa e pelos flaps e slats, dispositivos móveis localizados nas asas dos aviões com a função de aumentar a área de superfície e elevar a sustentação da aeronave. O ruído é causado pelo turbilhonamento do ar e pelas flutuações de pressão nesses pontos. Na figura 6, é possível ver onde se localizam algumas dessas partes em um avião. Figura 6: Principais componentes de um avião 2.4. Efeitos do ruído no homem Nos centros urbanos, a poluição sonora é um problema ambiental grave, sendo considerada uma ameaça constante ao homem. Além de causar fadiga, insônia e outros sintomas relacionados ao sistema nervoso, a poluição sonora pode provocar, em longo prazo, diminuição da audição e até mesmo surdez. Novamente, vale destacar que o ruído exerce efeitos diferentes de pessoa para pessoa, podendo ser tolerável ou não, dependendo das experiências individuais de cada um e das suas rotinas diárias. Os efeitos do ruído podem ser classificados como auditivos ou não auditivos, sendo os auditivos diretamente ligados à perda da capacidade de audição do indivíduo. Já quanto ao tempo de resposta do organismo, os efeitos podem ser classificados como imediatos ou cumulativos. No caso dos imediatos, a resposta do organismo é rápida, sendo notadas imediatamente ou em curto prazo. Os cumulativos são caracterizados por uma resposta do organismo a sucessivas exposições a níveis de ruído inadequados e os efeitos são notados em longo prazo. Com relação aos efeitos auditivos, podemos dividir em três grupos: surdez temporária, surdez permanente e trauma acústico. A temporária é caracterizada pela 9

23 dificuldade de audição, embora passageira, que notamos após exposição por algum tempo a ruído intenso. A exposição prolongada e repetida ao ruído é capaz não só de causar a surdez temporária como, potencialmente, provocar a surdez permanente. Se a exposição for repetida antes de uma completa recuperação, pode tornar-se surdez permanente. Podendo ainda ocorrer a fadiga dos músculos do ouvido médio. A surdez permanente é a perda irreversível da capacidade auditiva, devido à exposição contínua, ou seja, o trabalhador fica exposto ao ruído de intensidade excessiva, sem proteção auditiva. Já o trauma acústico é de instalação repentina, após a exposição a ruído intenso como de explosões e impactos, que podem causar perfurações no tímpano e mesmo deslocamento dos ossículos, causando a surdez temporária ou permanente. Dentro dos efeitos não auditivos, temos danos nos demais sistemas orgânicos, como ações no sistema cardiovascular, aumento da pressão sanguínea, aceleração da pulsação, aumento da liberação de hormônios, condições idênticas às de situações de medo ou stress, contração dos vasos sanguíneos, dilatação das pupilas e músculos tensos, redução da velocidade de digestão, irritabilidade, desconforto, diminuição da eficiência do trabalho e prejuízo às atividades que dependam da comunicação oral, pois o ruído mascara a voz. O ruído aeronáutico é muito importante nesse sentido, pois um avião pode alcançar níveis sonoros altíssimos, como se verifica na figura 7. Além disso, o funcionamento de um aeroporto é muito preocupante em termos de emissão de ruído, pois ele exerce influência não somente nas pessoas que estão no aeroporto desempenhando suas funções, como também as pessoas que trabalham e residem em seu entorno. A população adjacente aos aeroportos não corre risco de perda auditiva, por isso os efeitos do ruído aeronáutico sobre a vizinhança dos aeroportos são não auditivos, podendo ser imediatos ou cumulativos. Portanto, serão explicados agora, somente alguns efeitos não auditivos. 10

24 Figura 7: Danos causados por ruídos Interferência no sono Os distúrbios do sono e suas implicações são considerados os mais importantes efeitos adversos do ruído ambiental. Este último tem sido apontado como responsável por 80% a 90% dos casos relatados de alterações no sono em ambientes ruidosos. Durante a noite, o impacto é agravado pelo fato do nível de ruído de fundo ser muito mais baixo que durante o dia. Quando este silêncio é quebrado por um aumento repentino no nível sonoro, ocasionado, por exemplo, pela passagem de uma aeronave, o sono é mais facilmente interrompido do que em situações com longos períodos de ruído contínuo. Em 1992, o FICON (Federal Interagency Committee on Noise) publicou um estudo sobre o efeito causado pela passagem de uma aeronave, a partir da métrica SEL, em termos de percentual esperado de pessoas acordadas. Este estudo foi atualizado em 1997, pelo FICAN (Federal Interagency Committee on Aviation Noise), quando se passou a estimar o percentual máximo esperado de pessoas acordadas, através da equação seguinte, como se observa na figura 8. % ACORDADOS = x (SEL-30)1,97 11

25 Figura 8: Percentual máximo de pessoas acordadas de acordo com a métrica SEL Vale ressaltar que, embora os efeitos do ruído sejam separados entre imediatos e cumulativos, isso não significa que os últimos sejam independentes dos primeiros, isto é, alguns efeitos cumulativos podem estar relacionados aos efeitos imediatos. Um exemplo é a interferência no sono, efeito imediato que, posteriormente, poderá levar ao estresse e irritabilidade, efeitos cumulativos Interferência na comunicação pela fala O ruído afeta a comunicação realizada entre as pessoas, em especial a comunicação realizada através da fala. A voz humana é composta por sinais sonoros compreensíveis, na faixa de frequência de 100 Hz a 6000 Hz. Ela é sujeita a interferências que dependem principalmente de sua intensidade na fonte, intensidade de ruído ambiente e distância entre a fonte o receptor. A interferência causada pelo ruído pode tornar a comunicação ininteligível ou até mesmo inaudível. Para combater esses dois efeitos, um orador, ao ser exposto a um elevado nível de ruído, aumenta o nível sonoro de sua voz, causando um esforço vocal. Já os ouvintes, acabam tendo que aumentar a atenção na fala do orador para compreender melhor a mensagem, isso gera tensão e stress. Especialmente afetadas pelo ruído, estão as crianças, idosos e deficientes auditivos. Pessoas que não estão habituadas à língua local também são particularmente 12

26 afetadas, por não possuírem domínio total do vocabulário utilizado. A figura 9 mostra a interferência do ruído estacionário na comunicação oral para ambientes externos. Figura 9: Interferência do ruído estacionário na comunicação oral para ambientes externos Incômodo sonoro O incômodo causado pela poluição sonora é um fenômeno global, e torna-se um efeito importante quando se trata do ruído aeronáutico. Ele apresenta grande subjetividade. O incômodo causado às populações expostas ao ruído ambiente não depende apenas de características acústicas do ruído (fonte de ruído, níveis sonoros associados, amplitude e frequência das flutuações do nível, espectro sonoro), mas também de fatores não acústicos de natureza social, psicológica ou econômica. Estes fatores incluem medo da queda de aeronaves, sensibilidade individual a variadas fontes de ruído, distância do aeroporto, disposição individual de aceitar um aumento na exposição aos ruídos de aeronaves. Variáveis demográficas, como idade, sexo e situação socioeconômica são fortemente associadas a diferenças na sensação de incômodo. Como será explicado no capítulo 3, o DNL (Day Night Level) é uma média de energia sonora produzida por todos os eventos ocorridos durante um período de 24 13

27 horas, com a penalidade de 10 db durante o período noturno devido a maior sensibilidade neste período. No entanto, o uso da métrica DNL não é suficiente para avaliar os efeitos adversos causados pelo ruído, pois este deve ser baseado nas atividades diurnas e noturnas. O efeito causado pelo ruído durante o dia ou durante a noite influi de maneira diferente na realização de atividades. A relação entre a métrica DNL e o percentual de pessoas altamente incomodadas foi estudada pela primeira vez por Schultz. A curva média mostrada na figura 10 é uma expressão razoável da relação entre exposição ao ruído de transportes e a resposta da comunidade. A regulamentação do zoneamento aeroportuário em muitos países é baseada no DNL. No Brasil, por exemplo, não existem restrições a residências pelas autoridades aeroportuárias em áreas cujo DNL 65 db(a). Um impacto significativo seria a exposição sonora em zonas sensíveis iguais ou superiores a 65 db(a). Figura 10: Relação de pessoas altamente incomodadas e a métrica DNL, proposta por Schultz em A equação proposta por Schultz para estimar o incômodo público devido a fontes de transportes de todos os tipos é a seguinte: onde %HAP é o percentual de pessoas altamente incomodadas e DNL é a métrica Day- Night Level. 14

28 A tabela 1 representa o percentual de pessoas altamente incomodadas de acordo com a análise de Schultz. Para o nível sonoro 65 db(a) apenas 13,59% das pessoas são consideradas como altamente incomodadas. Tabela 1: Relação entre DNL e %HAP. DNL HAP (%) 45 1, , , , , , ,05 15

29 CAPÍTULO 3 MÉTRICAS COMUNS PARA AVALIAÇÃO DO RUÍDO As métricas são importantes ferramentas para fazer a análise de impactos ambientais causados pelos ruídos. As métricas aqui expostas fornecerão uma base para as simulações e análises realizadas neste projeto. Existem diferentes métricas que diferenciam as formas que atendem a diversos objetivos. São estabelecidas duas maneiras principais pelas quais quantificamos e medimos o ruído aeroportuário: Day Night Level (DNL) e o Nível de Pressão Sonora Equivalente ( ) Níveis de pressão sonora equivalentes O Nível de Pressão Sonora Equivalente ( ) é definido como o nível obtido através do valor médio quadrático da pressão sonora em todo o intervalo de medição no tempo, com ponderação A. Sua unidade é o decibel ponderado (db(a)) e é dado pela seguinte equação: onde: T é o intervalo de medição, em segundos é a pressão sonora instantânea, ponderada em A é a pressão sonora de referência ( Pascal) Como no ramo aeronáutico há uma grande distinção de movimentação entre o período diurno e o período noturno, é conveniente utilizar os valores de duas métricas derivadas, que são o (para o período diurno) e o (para o período noturno) Nível de pressão sonora equivalente diurna ( ) 16

30 Trata-se da média de energia sonora medida no período diurno, especificamente na faixa das 07 às 22 horas (período sugerido pela norma NBR ), num total de 15 horas de duração. A equação para calcular é mostrada a seguir: Nível de pressão sonora equivalente noturna ( ) Corresponde à média de energia sonora no período noturno, que compreende a faixa das 22 às 07 horas (período sugerido pela norma NBR ), totalizando 9 horas. É dado pela equação a seguir: 3.2. Day-Night Level (DNL) A métrica DNL (Day Night Level) é usada amplamente no Brasil e em outros países. Relaciona-se com a média de energia sonora produzida por todos os eventos ocorridos durante um período de 24 horas. Há um detalhe em especial para o período noturno: é acrescentado 10 db(a) para os níveis sonoros registrados nessa faixa de horário, devido a maior sensibilidade ao incômodo produzido pelo ruído neste período. A expressão matemática do DNL é mostrada a seguir: 17

31 CAPÍTULO 4 NORMAS, LEIS E REGULAMENTOS RELACIONADAS AO CONTROLE DA EMISSÃO DE RUÍDO 4.1. Legislações e Normas Técnicas do Brasil Qualquer atividade, cotidiana ou não, gera um determinado nível de ruído, ou seja, gera um resíduo sonoro poluente para o meio ambiente. Assim como as demais atividades poluidoras, a atividades que geram ruído devem seguir a Política Nacional do Meio Ambiente. O órgão máximo responsável é o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) presidido pelo ministro do Meio Ambiente. Cabe ao Conama definir normas e critérios para licenciamento de atividades potencialmente poluidoras. A principal resolução do Conama com relação à poluição sonora é a de nº 001, de 08 de março de 1990, que dispõe sobre a emissão de ruídos em quaisquer atividades industriais, comerciais, sociais ou recreativas. Destaque para os itens 2, 3 e 6, que determinam a norma NBR para a avaliação do ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade, definição de níveis máximos permissíveis para cada tipo de zoneamento da cidade e método de medição a ser seguido. Define também a norma NBR para avaliação de conforto acústico em ambientes construídos. Há ainda o item 5, que determina que as entidades e órgãos públicos (federal, estaduais e municipais) devem dispor sobre a emissão ou proibição de ruídos de qualquer espécie, considerando local, horários e natureza das atividades emissoras. A seguir, serão apresentadas duas normas e um regulamento NBR : Acústica: Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade Procedimento A NBR tem como objetivo fixar as condições exigíveis para avaliação da aceitabilidade do ruído em comunidades, independente da existência de reclamações e especifica o método para a medição de ruído, a aplicação de correções nos níveis de ruído se ele apresentar características especiais e uma comparação dos níveis corrigidos com um critério que leva em conta vários fatores. O método de avaliação do nível de ruído baseia-se em uma comparação entre o nível de pressão sonora medido ( ), em decibéis ponderados em A (db(a)), salvo o caso de ruídos com características de 18

32 impacto, e o nível de critério de avaliação NCA determinado para cada tipo de zoneamento e período do dia, se diurno ou noturno. Os limites de horário para o período diurno e noturno são geralmente definidos pelas autoridades municipais, porém há a ressalva que o período noturno não deve começar depois das 22 horas e não deve terminar antes das 7 horas do dia seguinte. Se o dia seguinte for domingo ou feriado o término do período noturno não deve ser antes das 9 horas. O nível de critério de avaliação NCA para ambientes externos está indicado na tabela 2. Tabela 2: Nível de critério de avaliação NCA para ambientes externos, em db(a) Tipos de áreas Diurno Noturno Áreas de sítios e fazendas Área estritamente residencial urbana ou de hospitais ou de escolas Área mista, predominantemente residencial Área mista, com vocação comercial e administrativa Área mista, com vocação recreacional Área predominantemente industrial A norma ainda estabelece que o nível de critério de avaliação NCA para ambientes internos indicado na tabela acima, deve ter a correção de 10 db(a) para janela aberta e 15 db(a) para janela fechada NBR : Níveis de ruído para conforto acústico A norma NBR trata dos níveis de ruído para conforto acústico em ambientes diversos, usada principalmente como apoio à norma NBR Ela prescreve limites de ruído para o conforto em áreas internas. Seu principal objetivo é estabelecer os níveis adequados de ruído para diversos ambientes e as curvas de avaliação de ruído (NC) de forma a verificar se determinado ambiente pode ser considerado adequado ou não ao tipo de atividade que será realizada no mesmo. As curvas NC, apresentam os limites de ruído em cada componente de frequência sonora. Elas são importantes para definir a incomodidade do ruído e orientar as medidas corretas de se controlar o ruído. 19

33 Na tabela 3, constam os valores em db(a) estabelecidos nesta norma. O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para conforto, enquanto o valor superior significa o nível sonoro aceitável para cada finalidade. Vale ressaltar que níveis superiores aos estabelecidos nesta tabela são considerados de desconforto, sem necessariamente implicar risco de dano à saúde. Tabela 3: Valores em db(a) 4.2. Regulamento Brasileiro da Aviação Civil (RBAC) nº 161 O Regulamento Brasileiro da Aviação Civil (RBAC) número 161, emenda número 00, foi aprovado pela resolução número 202 da ANAC, em 28 de setembro de 20

34 2011, e publicado no Diário Oficial da União em 29 de setembro de 2011, Seção 1, página 25. Este regulamento estabelece, para os operadores de aeródromos, os requisitos de elaboração e aplicação do Plano de Zoneamento de Ruído PZR e define critérios técnicos aplicáveis na análise de questões relacionadas ao ruído aeronáutico na aviação civil. O PZR é um documento que tem como objetivo representar geograficamente a área de impacto do ruído aeronáutico decorrente das operações nos aeródromos e, aliado ao ordenamento adequado das atividades situadas nessas áreas, ser o instrumento que possibilita preservar o desenvolvimento dos aeródromos em harmonia com as comunidades localizadas em seu entorno. Este documento é composto pelas curvas de ruído (linhas traçadas em um mapa, cada uma representando níveis iguais de exposição ao ruído) e pelas compatibilizações e incompatibilizações ao uso do solo estabelecidas para as áreas delimitadas por essas curvas. Entre outras aplicabilidades, o regulamento também estabelece que todo aeródromo civil ou compartilhado deve ter, obrigatoriamente, um PZR que será cadastrado pela ANAC nos termos deste RBAC. Após a elaboração do PZR, seguindo a metodologia do RBAC 161 e incluindo as recomendações ao uso do solo, caberá ao operador de aeródromo registrá-lo na ANAC e divulgá-lo ao(s) município(s) abrangido(s) e demais órgãos interessados. Ele também deve ficar responsável por garantir o cumprimento ao estabelecido no PZR e mantê-lo atualizado. Existem dois tipos de planos de zoneamento de ruído, e, a seguir, eles serão mais detalhados Plano Específico de Zoneamento de Ruído (PEZR) O Plano Específico de Zoneamento de Ruído de Aeródromo é composto pelas curvas de ruído de 85, 80, 75, 70 e 65 db e elaborado nos termos do RBAC 161, a partir de perfis operacionais e físicos específicos. As características físicas devem incluir, entre outros itens, o número de pistas e suas dimensões existentes e planejadas, as coordenadas geográficas das cabeceiras destas pistas e a temperatura de referência do aeródromo em questão. Em relação à operação, deve ser considerada a previsão do número de movimentos por cabeceira e os tipos de aeronaves que serão utilizadas, bem como seus pesos de decolagem. As cinco curvas de ruído que compõem o PEZR são calculadas por meio de programa computacional que utilize metodologia matemática apropriada para a geração 21

35 de curvas, na métrica DNL. O operador de aeródromo deve considerar como período noturno, para fins de cálculo das curvas de ruído aeronáutico, o período compreendido entre 22:00 e 07:00 do horário local. Para fins de validação do plano elaborado, o operador de aeródromo deve encaminhar para a ANAC um relatório técnico, em formatos impresso e eletrônico, contendo a memória de cálculo das curvas de ruído e a justificativa para os dados de entrada, arquivos em mídia eletrônica gerados pelo programa computacional e plantas que permitam a identificação de ruas e lotes da região Plano Básico de Zoneamento de Ruído (PBZR) O Plano Básico de Zoneamento de Ruído de Aeródromo é composto pelas curvas de ruído de 75 e 65 db e elaborado nos termos do RBAC 161, a partir de perfis operacionais padronizados. As duas curvas de ruído que compões o PBZR possuem formas geométricas simplificadas, cujas configurações são mostradas na figura 11, e serão obtidas por meio do enquadramento de cada pista de pouso e decolagem do aeródromo em uma das quatro classes da tabela 4. Tabela 4: Dimensões (em metros) das curvas de ruído de 75 e 65 Movimento anual Classe L1 R1 L2 R2 Até De 401 a De a De a Figura 11: Curvas de ruído de 75 e 65 22

36 Legenda: L1: distância horizontal, medida sobre o prolongamento do eixo da pista, entre a cabeceira e o centro do semicírculo de raio R1. L2: distância horizontal, medida sobre o prolongamento do eixo da pista, entre a cabeceira e o centro do semicírculo de raio R2. R1: raio do semicírculo da curva de ruído de 75 db com centro sobre o prolongamento do eixo da pista. R2: raio do semicírculo da curva de ruído de 65 db com centro sobre o prolongamento do eixo da pista. Deve constar no PBZR a planta, em escala que possibilite a identificação de ruas e lotes da região, contendo itens como as coordenadas geográficas das cabeceiras das pistas de pouso e decolagem e as curvas de ruído, entre outros Critérios para definição do tipo de PZR Como foi apresentado, existem dois tipos de planos de zoneamento de ruído. Para se definir qual deles deve ser utilizado em determinado aeródromo, o operador deve utilizar um critério presente no RBAC 161, que define em quais casos se necessita de um Plano Específico de Zoneamento de Ruído. Para aeródromos com média anual de movimentos de aeronaves dos últimos três anos superior a sete mil, deve ser aplicado um PEZR. Para os demais, é facultado ao operador de aeródromo escolher o tipo de plano a ser elaborado, Plano Básico de Zoneamento de Ruído PBZR ou PEZR, sendo que, mesmo que se opte pelo PBZR, a ANAC poderá solicitar a elaboração de um PEZR a qualquer momento Uso do solo O operador do aeródromo deve mostrar no plano de zoneamento de ruído, seja ele o básico ou o específico, os usos de solo compatíveis e incompatíveis para as áreas por ele abrangidas. São mostrados, através de duas tabelas, os níveis de ruído médio dia-noite, em decibéis. As tabelas 5 e 6 mostradas abaixo representam os valores de referência indicados para áreas residenciais e públicas para o PBZR e o PEZR. 23

37 Tabela 5: Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PBZR Tabela 6: Usos compatíveis e incompatíveis para áreas abrangidas por PEZR (parte) 24

38 Legenda: S (Sim): usos do solo e edificações relacionadas compatíveis sem restrições N (Não): usos do solo e edificações relacionadas não compatíveis. 25, 30, 35: usos do solo e edificações relacionadas geralmente compatíveis. Medidas para atingir uma redução de nível de ruído RR de 25, 30 ou 35 db devem ser incorporadas no projeto/construção das edificações onde houver permanência prolongada de pessoas. (1) Sempre que os órgãos determinarem que os usos sejam permitidos, devem ser adotadas medidas para atingir uma RR de pelo menos 25 db Abordagem equilibrada O conceito de "abordagem equilibrada" foi definido pela ICAO (International Civil Aviation Organization) na sua 33ª Assembleia através da resolução A33/7, estabelecendo assim um método aplicado ao gerenciamento do ruído aeroportuário. A ICAO foi criada na convenção sobre aviação civil internacional, em 1944, na cidade de Chicago. Esse conceito consiste em integrar diversas políticas de controle de ruído para cada um dos seguintes aspectos: Redução na fonte de ruído Medidas de ordenamento e gestão do território Procedimentos operacionais de gestão do ruído Restrições operacionais A seguir, serão apresentados resumos de cada um dos aspectos abordados Redução na fonte de ruído Neste quesito, a abordagem equilibrada aborda questões relativas à redução da emissão sonora das aeronaves, principalmente de seus motores. Desta forma, existe uma necessidade de evolução tecnológica para a introdução de aeronaves mais modernas e menos ruidosas no mercado. 25

39 Para incentivar esse investimento, a ICAO definiu um sistema de certificação sonora das aeronaves. Este sistema classifica as mesmas em capítulos (Non Noise Certificated, que são aeronaves que não possuem nenhum tipo de certificado quanto ao ruído, e capítulos 2 a 11), de acordo com a sua emissão sonora Medidas de ordenamento e gestão do território O objetivo é reduzir o impacto do ruído aeronáutico no receptor, através da restrição ou proibição, nas proximidades dos aeroportos, do uso e ocupação do solo, dependendo da compatibilidade da atividade a ser desenvolvida no entorno de aeródromos. Percebe-se um esforço por parte da ICAO em reduzir o impacto causado sobre a população pelo ruído. Ela fornece recomendações quanto à gestão do solo no entorno dos aeroportos, bem como orientações para elaboração das curvas de ruído das aeronaves Procedimentos operacionais de gestão do ruído Aqui, a abordagem equilibrada objetiva a atenuação do ruído aeronáutico por meio do distanciamento entre a fonte (aeronave) e o receptor (população). Isto deve ser alcançado através da adoção de procedimentos operacionais específicos para pousos e decolagens. Mediante conhecimento prévio da ocupação do solo no entorno do aeroporto em questão, podem ser escolhidas rotas e procedimentos que reduzam o impacto sobre as regiões habitadas Restrições operacionais Neste aspecto, o foco é a atenuação do ruído através da restrição da operação de aeronaves ruidosas ou restrições de horários em aeroportos com o entorno sujeito a fortes impactos devido ao ruído. No caso de aeronaves, as restrições são relacionadas ao capítulo em que as mesmas estão classificadas, conforme estabelecido em sistema de certificação. 26

40 Em aeroportos, a restrição ocorre, sobretudo, em relação ao horário de funcionamento. É recomendado que não ocorram voos no período noturno devido à interferência causada pelo ruído oriundo das aeronaves no sono da população. Vale ressaltar que neste período também existe um menor ruído de fundo. As diretrizes explicadas acima são adotadas pelas legislações aeronáuticas dos países membros da ICAO, que inclui o Brasil. 27

41 CAPÍTULO 5 INTEGRATED NOISE MODEL - INM As curvas de ruído presentes no capítulo 6 deste projeto foram geradas através do software INM. Ele foi desenvolvido pela autoridade de aviação nacional dos Estados Unidos, Federation Aviation Administration (FAA), criada em A versão do programa utilizada neste projeto foi a 7.0b e os métodos e fontes de dados utilizadas foram as mesmas utilizadas pela INFRAERO e pelo Grupo de Estudos em Ruído Aeroportuário (GERA), da Coordenação dos Programas de Pós-Graduação em Engenharia (COPPE) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). O programa tem, entre seus dados de entrada, os dados físicos do aeroporto em questão, tais como o layout das pistas, as rotas utilizadas, a altitude do aeroporto, as condições atmosféricas, entre outros. Também são inseridos os dados operacionais, como os tipos de aeronaves que utilizam o aeroporto, o número de aeronaves que pousam e decolam e a distribuição por cabeceiras e qual rota cada aeronave seguiu. Com a introdução destes diversos dados, obtemos as curvas de ruído e a descrição detalhada para um local especificado. Para a utilização do programa para um determinado aeroporto, portanto, é necessária a obtenção destes diversos dados de antemão. Por layout das pistas, entendese nome e coordenadas das cabeceiras da(s) pista(s), bem como seu(s) comprimento(s) e largura(s). Os diversos dados físicos supracitados são extraídos da carta ADC do aeroporto, elaborada pela Aeronautical Information Publication (AIP). Nas figura 12 e 13, pode ser vista uma carta ADC, com destaque para as diversas informações extraídas. Em relação aos dados operacionais, os mesmos se dividem em duas partes. A primeira parte contém informações como total de movimentos diários, percentuais de aeronaves utilizadas e percentuais de voos noturnos. A fonte utilizada pode ser os Dados de Tráfego Aéreo (DTA), utilizados neste projeto, ou o HOTRAN (Horário de Transporte). A segunda parte compreende o percentual de utilização das cabeceiras, a descrição das rotas de decolagem e o percentual de utilização das rotas por cabeceira, sendo que esses dados podem ser extraídos da torre do aeroporto ou das cartas da AIP. Para esta segunda parte, é preciso que seja preenchida uma tabela. Um exemplo de carta SID, da AIP, utilizada como fonte, para que seja possível o preenchimento da tabela, pode ser visto na figura 14. Nela são observadas as rotas de decolagem. Na tabela 7, é mostrado um modelo preenchido da referida tabela. 28

42 Figura 12: AIP carta ADC Figura 13: AIP carta ADC 29

43 Figura 14: AIP Carta SID Tabela 7: Exemplo da tabela de rotas e seus segmentos O próximo passo é o preenchimento de uma tabela com a distribuição de movimentos. São calculados os percentuais de cada voo na utilização de cada uma das DEP s (decolagens) e APP s (pousos). O percentual de utilização de um APP de uma dada cabeceira deve ser igual à soma dos percentuais das DEP s desta mesma cabeceira. O preenchimento desta tabela compreende quatro etapas. Primeiramente, identifica-se 30

44 cada uma das cabeceiras da(s) pista(s) e seu percentual de utilização. Em seguida, enumeram-se todas as aeronaves que operam nesse aeroporto que estão sendo consideradas no estudo. No terceiro passo, coloca-se o número de voos diurnos (07:00 às 22:00) e noturnos (22:00 às 07:00) de cada uma das aeronaves neste aeroporto nos quadros indicados. Por último, se distribui percentualmente esses voos em cada uma das DEP s e APP s que utilizam. Na tabela 8, pode ser observado um exemplo desta tabela preenchida. Tabela 8: Exemplo de utilização das rotas por cabeceira Feitas todas as coletas de dados e preenchimentos das tabelas, basta utilizar o programa para a geração das curvas de ruído. O INM possui interface simples e é de fácil utilização. Ele permite criar diferentes possibilidades de estudo para um mesmo aeroporto. Os CASES permitem ao usuário considerar diferentes possibilidades para o aeroporto em estudo. Pode-se, por exemplo, considerar a influência de cada aeronave no ruído gerado na região em volta do aeroporto bastando para tal a criação de um CASE diferente para cada aeronave, assim como, analisar perfis diferentes de decolagem. Permite ainda criar diferentes cenários para um mesmo aeroporto. Os SCENÁRIOS permitem ao usuário considerar diferentes possibilidades para os CASES em estudo. Pode-se, por exemplo, considerar diversas métricas (DNL,, ), bastando para tal, a criação de um SCENÁRIO diferente associado ao CASE. Ele possui dados de diversas aeronaves pré-cadastradas no sistema, o usuário terá apenas o trabalho de adicionar ao estudo cada uma das aeronaves que utilizam o aeroporto em questão. Após a inserção dos diversos valores pré-coletados, as curvas são geradas por meio do comando RUN START. O menu OUTPUT mostra os gráficos de saída em que aparecem as curvas de ruído, além de mostrar tabela com as áreas compreendidas dentro 31

45 de cada curva. Também apresenta o nível de ruído dentro de pontos críticos previamente selecionados. Antes da exibição dos gráficos com as curvas de ruído, deve ser usado o comando chamado OUTPUT SETUP, para criar um registro de saída, que associa parâmetros de contorno com um ou mais SCENÁRIOS. Agora, será explicado como utilizar a função terrain, foco principal deste trabalho, que considera as elevações do terreno no estudo para geração das curvas de ruído. Para importar os dados de terreno, é preciso seguir o caminho FILE//IMPORT DATA INTO STUDY//TERRAIN FILES. Esta função importa os dados de elevação de terreno ao INM, para promover o real contorno para as curvas de ruído. Os dados inseridos podem ter diversos formatos, sendo que neste projeto foi usado o NED GridFloat format. Foi feito download destes dados compatíveis com o INM através do software Global Mapper. O Global Mapper possui interface simples e intuitiva e é recomendado para usuários da área de geotecnologias, como software de Processamento de Imagens (PDI), e Sistema de Informações Geográficas (SIG), além de ser útil na conversão e manuseio de dados. Ele propicia acesso direto a uma grande variedade de bases de dados geoespaciais a nível mundial. É capaz de exibir os mais populares formatos de raster, vetores e dados de elevação. Também possui diversas funções como converter, editar, imprimir, registrar trilhas GPS e permitir que seja usada toda a funcionalidade SIG de uma base de dados. Os dados de terreno somente são utilizados pelo INM caso a caixa Run//Run Options//Do Terrain esteja marcada. Após a marcação desta caixa, é preciso especificar qual é o formato de dados de terreno que se deseja utilizar, sendo que também é necessário especificar o diretório em que estes dados se encontram. Também é necessário introduzir os parâmetros que definem o retângulo em que os dados de terreno serão considerados. O canto inferior esquerdo X, Y define a origem. A largura X e a altura Y definem o tamanho do retângulo, sendo que ele pode ser girado em torno do canto inferior esquerdo. Um valor de ângulo positivo gira o retângulo no sentido antihorário, e um valor negativo, em sentido horário. Se o usuário não definir o retângulo, serão utilizados os dados de elevação para toda a região de estudo. 32

46 CAPÍTULO 6 - ESTUDO DO AEROPORTO SANTOS DUMONT Este projeto tem como principal objetivo analisar o impacto ambiental sonoro da aviação regular no entorno do Aeroporto Santos Dumont, com a consideração da topografia do solo nos bairros adjacentes. Também tem como objetivo analisar a mudança de rotas realizada no ano de 2011, resultado de diversas reclamações. Este aeródromo se localiza na cidade do Rio de Janeiro, e possui uma localização aparentemente questionável, pois se situa entre a ponte Rio-Niterói e o Morro do Pão de Açúcar, e está próximo a bairros elevados como Santa Teresa e bairros estritamente residenciais, como a Urca. Serão apresentados os resultados obtidos para o cálculo do ruído no entorno do aeroporto, provocado principalmente pelas operações de pouso e decolagem, das aeronaves que nele operam. Para este trabalho, foram consideradas tanto a rota de pouso pela cabeceira 02, que está sendo utilizada pelos aviões atualmente, quanto a antiga, que não é mais utilizada. Esta mudança de rota ocorreu após diversas reclamações dos habitantes de bairros próximos. Primeiramente, é feito um breve histórico sobre o aeroporto. Em seguida, são analisados os tipos de aeronaves que nele operam. A última etapa é a apresentação dos resultados das simulações utilizando o software INM, para os casos de terreno plano e terreno acidentado, e com as rotas antiga e atual. Para os casos em que o relevo foi considerado, como já explicado na introdução, foram utilizados dados de topografia compatíveis com o INM, fornecidos pelo software Global Mapper Aeroporto Santos Dumont (SDU) O Aeroporto Santos Dumont, localizado na cidade do Rio de Janeiro, foi inaugurado oficialmente no dia 30 de novembro de 1936, com apenas uma pista de 700 metros de extensão. Ele surgiu para atender uma necessidade urgente do então Distrito Federal do Brasil, que não dispunha de um aeroporto condizente com suas necessidades e foi o primeiro aeroporto civil inaugurado no país. As obras começaram em 1934, e incluíram a ampliação do aterro do Flamengo em mais 370 mil metros quadrados, com o uso de mais de 2,7 milhões de metros cúbicos de areia, além da construção de uma muralha de contenção. Em setembro de 1935, as primeiras aeronaves de pequeno porte 33

47 já o utilizavam, na pista de apenas 400 metros. A figura 15 retrata o Aeroporto Santos Dumont atualmente. Figura 15: Aeroporto Santos Dumont Fonte: < O Aeroporto opera basicamente voos da ponte aérea, voos oriundos de dentro do Estado do Rio de Janeiro e voos regionais ligando as principais capitais do país. A localização privilegiada, no centro do Rio de Janeiro, permite chegar rápido aos principais hotéis e atrações turísticas. Há na sua proximidade empresas de táxis e várias linhas de ônibus que seguem para vários pontos do Rio de Janeiro. Em 2007, em operação assistida, foi inaugurado um moderno terminal de embarque. A sala de embarque é de material verde transparente, que dá uma visão total da Baía de Guanabara, Pão de Açúcar e da Ponte Rio-Niterói. Para não obstruir a visão e não comprometer a estrutura, o ar condicionado está instalado no chão. O projeto do novo terminal do Aeroporto Santo Dumont é do arquiteto Sérgio Jardim. Figura 16: Número de passageiros por ano no Aeroporto Santos Dumont 34