Evaluation of the acoustic performance of systems of walls and floors for verifying compliance with standard

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1 Buenos Aires 5 to 9 September 2016 Acoustics for the 21 st Century PROCEEDINGS of the 22 nd International Congress on Acoustics Architectural Acoustics Room and Building Acoustics: FIA Evaluation of the acoustic performance of systems of walls and floors for verifying compliance with standard Thayse Nunes (a), Marco Rodrigues (b), Luciano Mello (c), Maria Lúcia Oiticica (d). (a) UFAL, Brasil, thaysenunes.arq@gmail.com. (b) Ademi/Maceió, Brasil, i9plan@hotmail.com. (c) Ademi/ Maceió, Brasil, lucianosgmello@.al@gmail.com. (d) UFAL, Brasil, mloiticica@hotmail.com. Abstract The present study aims to evaluate the acoustic performance of vertical and horizontal fencing for residential buildings in order to verify the compliance with the performance standard-nbr 15,575 (2013). The methodology of work is based on a data collection where we sought to identify what are the constructive systems most often used in the city of Maceió-AL. From the results obtained, ten buildings were selected with disparate systems to be evaluated. External vertical seals of dormitories were evaluated, internal vertical seals between apartments and horizontal seals of the impact noise and air. From the results obtained, one can verify on which levels of the buildings were inserted. The results reveal a worrying factor: most evaluated facades have acoustic insulation levels lower than the standard sets a minimum and mandatory. Regarding types of internal walls, a large variation was found the results even when dealing with similar construction systems. The results of flooring systems were more satisfactory levels therefore, it has levels that fall within the minimum performance parameter specified by the standard. Keywords: Acoustic Performance. Sound insulation. Performance Standard.

2 Evaluación del rendimiento acústico de los sistemas de paredes y suelos para verificar el cumplimiento con la norma Introdução O desempenho das edificações têm sído um tema bastante discutido nas últimas décadas devido á sua complexidade e abrangência, pois envolve fatores fundamentais como: segurança, resistência e conforto. Segundo Michalski (2009), a avaliação do desempenho exige o domínio de conhecimentos sobre cada aspecto funcional da edificação, desde materiais e técnicas de construção, até as diferentes exigências dos usuários nas diversas condições de uso. Durante o processo de elaboração do projeto de uma determinada edificação, é comum o item conforto não receber a importância adequada, principalmente no que se refere ao conforto acústico. Este, muitas vezes só passa a ser mencionado após a entrega da obra e pelo usuário quando o mesmo passa a sentir algum desconforto causado pelos ruídos como por exemplo, a conversação dos vizinhos do apartamento ao lado. No entanto, é importante que se pense em conforto acústico ainda na fase do projeto porque depois da obra concluída, pode ser mais difícil, dispendioso ou até mesmo impossível encontrar uma solução eficiente. Com o intuito de definir parâmetros de desempenho, entre eles o desempenho acústico, foi publicada em 2008 a norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), intitulada Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos Desempenho. A partir daí, a norma passou por algumas atualizações, sendo a versão mais atual publicada em 2013 com o título: Edificações habitacionais desempenho. Diferentemente da primeira versão que se limitava ao número de cinco pavimentos, a atual passou a contemplar todas as edificações residenciais independentemente do número de pavimentos. A partir de julho de 2013, a Norma de Desempenho passou a ser válida, ou seja, desta data em diante todos os projetos homologados no Brasil devem atender aos requisitos e critérios preconizados na NBR (ABNT, 2013). A norma é composta por seis partes fundamentais. Dentre estas, são contempladas a avaliação em relação ao desempenho térmico, acústico e lumínico; desempenho estrutural; segurança contra incêndio; estanqueidade; entre outros.em se tratando de conforto, alguns aspectos são bastante subjetivos, caso do conforto térmico e acústico. Sendo assim, a norma de desempenho vem estabelecer parâmetros mínimos e mensuráveis também destes aspectos subjetivos. De acordo com Losso e Viveiros (2011), em se tratando da proteção ao ruído intrusivo, as edificações brasileiras, em sua maioria, não são construídas adequadamente. Portanto, avaliar, in loco, o desempenho acústico das edificações é extremamente necessário. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho acústico de diferentes sistemas 2

3 construtivos (paredes e pisos) de edifícios residenciais para posteriormente verificar o atendimento à Norma Metodologia A metodologia do trabalho se divide basicamente em três etapas: 2.1 Levantamento de dados e definição dos sistemas construtivos mais usuais: Foram coletados dados de 64 obras residenciais (em fase de entrega). Nesta etapa, aplicou-se um questionário a cada engenheiro responsável com o intuito de obter as seguintes informações: a) Localização do empreendimento; padrão de acabamento; número de pavimentos; fase atual da obra e data prevista de entrega. b) Sistemas construtivos utilizados nas vedações verticais internas e externas (Tipos de blocos utilizados; principais camadas que compõem o lado interno e externo das paredes). c) Sistemas construtivos utilizados nas vedações horizontais (Tipos de laje utilizadas; principais camadas que compõem os pisos e forros). Em relação ás paredes externas (fachadas), verificou-se que aproximadamente 62% das obras utilizam o bloco cerâmico de 9 cm de espessura na estrutura da parede como pode ser observado na figura 1. Em relação às paredes internas, verificou-se que aproximadamente 74% das edificações analisadas também são constituídas por blocos cerâmicos de 9 cm. (Ver figura 2). Fonte: (Nunes, 2016) Figura 1: Tipos de blocos encontrados nas paredes externas 3

4 Fonte: (Nunes,2016) Figura 2: Tipos de blocos encontrados nas paredes internas. No que se refere aos sistemas de pisos, verifica-se que aproximadamente 75%, das edificações em análise possuem laje do tipo nervurada em sua estrutura como pode ser observado na figura 3. Fonte: (Nunes,2016) Figura 3: Tipos de lajes encontradas 4

5 2.2 Seleção das edificações onde seriam realizadas as medições A ideia inicial baseava-se na seleção de edificações que possuíssem o máximo de sistemas construtivos distintos entre sí. No entanto, um fator que limitou bastante o andamento do projeto foi a data de entrega das obras. Para que o ensaio fosse realizado, o apartamento deveria se encontrar tal como é entregue ao usuário. Sendo assim, em alguns casos, a obra (com um sistema construtivo diferente das demais) havia sído selecionada porém, a data de entrega não estava dentro do prazo adotado para o término do trabalho e por esta razão, o ensaio não poderia ser realizado. Selecionou-se dez edificações com previsão de entrega entre os meses de setembro e novembro de 2015 para serem realizadas as medições em campo. 2.3 Realização das medição em campo e verificação do atendimento à Norma. Ao todo foram realizados quatro tipos de ensaios: em vedações verticais externas quanto ao ruído aéreo (fachadas); em vedações verticais internas quanto ao ruído aéreo (paredes de geminação); em vedações horizontais quanto ao ruído aéreo (sistema de piso) e em vedações horizontais quanto ao ruído de impacto (sistema de piso). No Brasil ainda não existem referências normativas que tratam dos procedimentos de ensaios. Sendo assim, todos os ensaios acústicos foram baseados nas normas ISOS conforme o quadro 1. As medições de isolamento de ruído aéreo foram realizadas, através do método de engenharia baseado em medições diretas dos níveis de pressão sonora de acordo com a norma: ISO Os equipamentos utilizados para a realização das medições também foram baseados nas referências normativas. Foram utilizados: Medidor de Intensidade Sonora da marca 01dB modelo Solo, um calibrador acústico Classe 1 Cal 21 da marca 01dB conforme a figura 5. O medidor foi configurado para operar no modo Escravo, ou seja, acoplado através de um cabo USB ao notebook, de modo que os resultados são transferidos automaticamente para o computador, sendo visualizados e armazenados através do software db Bati32. Também utilizou-se uma fonte dodecaedra para emissão do ruído aéreo e a Tapping Machine para os ensaios de isolamento ao ruído de impacto. (ver figura 5) 5

6 Quadro 1: Referências Normativas Fonte: (Nunes,2016) Figura 5: Equipamentos utilizados na realização das medições 3 Resultados e Discussões 3.1 Ensaios realizados em fachadas Foram realizados oito ensaios em vedações externas de diferentes edificações. Destas, seis foram executadas utilizando o bloco cerâmico de 9cm na estrutura e duas utilizaram o bloco cerâmico de 11,5cm de espessura (paredes VII e X). Todas as janelas são de correr de duas folhas (perfil em alumínio + vidro). As edificações avaliadas encontram-se na classe 2 de ruído externo, devendo apresentar o nível de isolamento acústico em torno de 25 a 30 (db). No 6

7 entanto, verifica-se que apenas três edificações atingem ao nível mínimo de isolamento estabelecido para a Classe II. Vale ressaltar que a obra que apresentou o maior nível de atenuação acústica foi a que utilizou o bloco com a maior espessura (11,5cm) como pode ser observado no gráfico 1: Gráfico 1: Diferença padronizada de nível ponderada a 2 metros de distância da fachada D2m,nT,w. Blo co de 11 cm Blo co de 11 cm 3.2 Ensaios realizados em paredes internas Foram realizados sete ensaios acústicos em paredes situadas entre unidades habitacionais autônomas onde havia a presença de pelo menos um ambiente dormitório. A maioria das divisórias avaliadas são constituídas por bloco cerâmico de 9 cm de espessura com exceção das paredes: III e X que são constituídas por blocos de gesso (10cm) e cerâmico (11,5cm) respectivamente. A NBR estabelece que neste caso, o nível mínimo de isolamento entre os apartamentos deve ser de pelo menos 45 (db). De acordo com o gráfico 2, pode-se observar que todas as paredes avaliadas apresentaram valores muito inferiores ao que a norma estabelece como nível mínimo de isolamento. A que mais se aproximou foi a parede VIII com 44(dB). 7

8 Gráfico 2: Diferença padronizada de nível ponderada entre ambientes D nt,w 3.3 Ensaios realizados em sistemas de pisos Ruído de impacto A NBR recomenda que o nível de ruído de impacto transmitido entre duas unidades habitacionais situadas em pavimentos distintos, uma sob a outra, deve ser de no máximo 80 (db) para que a mesma se enquadre no nível de desempenho mínimo da Norma. A maioria dos sistemas é composto por laje nervurada com exceção das obras V e VIII que são de laje maciça. De acordo com o gráfico 3, pode-se observar que todos os sistemas de piso que foram ensaiados atingiram ao nível mínimo da norma. No entanto, vale ressaltar que, nenhum destes sistemas atingiria ao nível que a NBR estabelece como intermediário (56 a 65 db). Gráfico 3: Nível de pressão Sonora de impacto padrão ponderado L nt,w L.ma ciça L.maci ça 8

9 3.3.2 Ruído aéreo Foram realizadas seis medições de isolamento ao ruído aéreo entrepisos de ambientes dormitórios localizados em pavimentos distintos. Neste caso, a norma estabelece como nível mínimo os valores entre 45 e 49 (db). De acordo com o gráfico 4, pode- se afirmar que todas as avaliações apresentaram resultados superiores ao nível mínimo da norma. Gráfico 4: Diferença padronizada de nível ponderada entrepisos dos apartamentos D nt,w 4 Conclusões Quanto às avaliações realizadas nos sistemas de paredes tanto internas quanto externas, verifica-se que os níveis de isolamento acústico obtidos encontram-se muito abaixo do que a norma especifica como desempenho mínimo obrigatório. Em relação aos sistemas de piso avaliados, observou-se que os valores obtidos apresentam-se mais satisfatórios. Todos os ensaios de ruído de impacto realizados atingem ao nível mínimo da norma. Já em relação aos ensaios de isolamento ao ruído aéreo entrepisos de apartamentos situados em pavimentos distintos, pode-se concluir que todos atenderam ao nível intermediário da NBR O trabalho evidencia a necessidade de um maior cuidado em relação aos aspectos acústicos do projeto como um todo. A norma é apenas um instrumento norteador do projeto, o que significa que para oferecer conforto, de fato aos usuários, deve-se ir além dos parâmetros estabelecidos pela mesma. Referências [1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Edificações habitacionais Desempenho. Rio de Janeiro: ABNT, [2] MICHALSKI, Ranny Loureiro Xavier Nascimento. Um resumo do desempenho acústico em edifícios habitacionais conforme a norma brasileira ABNT NBR Revista da Sociedade Brasileira de Acústica SOBRAC. 41ª Edição, pp , Santa Maria, [3] LOSSO, Marco Aurélio Faria; VIVEIROS, Elvira. Acoustics versus natural ventilation in southern Brazilian educational buildings. In: WINCK, Scheila Simone; SCHMID, Aloisio Leoni. Atenuação de ruído na ventilação forçada em residências: análise experimental de um protótipo inovado. Revista da Sociedade Brasileira de Acústica SOBRAC, 43ª Edição, pp , Santa Maria,

10 [4] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO Acoustics Rating of sound insulation in buildings and of building elements. Part 1: Airborne sound insulation. 2nd ed. Suica, [5] ISO Acoustics -- Field measurement of sound insulation in buildings and of building elements -- Part 1: Airborne sound insulation. 2nd ed. Suica,