Acústica em Reabilitação de Edifícios

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1 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Aústia em eabilitação de Parte 3 - Isolamento a ons Aéreos Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Aústia de ediíios Condiionamento aústio interior 3 - Isolamento de sons aéreos 4 - Isolamento de ruídos de instalações 5 - Isolamento de ruídos de perussão 6 - Amorteimento de vibrações

2 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Isolamento a sons aéreos F d Fd d e F s d - Transmissão direta e -Transmissão direta através de "pontos raos", F e Fd - Transmissão marginal através dos elementos de ompartimentação adjaentes s - Transmissão indireta (parasita) (einto emissor) Caminhos de transmissão possíveis entre duas salas adjaentes. Transmissão seundária τ ' = τ d n τ = m τ e e= k τ s s= (einto reeptor) Transmissão apenas por via seundária ( τ d = 0 ( τ = 0 ( τ e = 0 ( τ s = 0 d /0) /0) n, e /0) n, s /0) ( ' = 0Log 0 n = d, /0) (, /0) 0 A0 n m j= F = ( n, e, /0) ( Fd, /0) 0 0 A0 k i= 0 ( n, s, /0) n F = = ( F, /0) 0 3 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- n, e, n, s, Índies de isolamento aústio normalizado, obtidos em obra (em alguns asos podem ser orneidos pelos abriantes ex. aixas de estores, ondutas, et.) d, F, Fd,, Índies de isolamento obtidos em laboratório. As designações em índie e, s, d, F, Fd e indiam o aminho de transmissão, de aordo om a Norma EN 354-, podem ser obtidos através das seguintes expressões: F, Fd,, = = = F, F,, d,,,, =, F, Fd,, K K K d, F Fd 0Log l0l 0Log l0l 0Log l0l 4

3 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Avaliação de Isolamento onoro - Método de araterização experimental Câmara reeptora () Câmara emissora () L L Tr V Provete de ensaio Esquema de ensaio para araterização do isolamento a sons aéreos em laboratório. Avaliação em laboratório: = L L Tr 0Log 0.6V Avaliação em obra: Entre ompartimentos interiores (NP EN IO -4) de ahada (NP EN IO -5) nt = L L 0Log T T 0 NP EN IO -3 T = m, nt L, m L 0Log T0 5 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Avaliação de Isolamento onoro - Modelos simpliiados de previsão Elementos simples egião I egião II egião III egião IV Índie de redução sonora [db] 6 db/oitava Frao amorteimento Médio amorteimento Forte amorteimento Índie de redução sonora onerido por um elemento de separação simples. Hz Na egião III, para um ampo diuso, é dado aproximadamente por: b = 0Log( m) - 47 db b θ Comprimento de onda das ondas inidentes Comprimento de onda das ondas de lexão a a Modo n= e m= Modo n= e m= Vibração transversal Vibração longitudinal - eeito de oinidênia 6

4 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Eeito de oinidênia θ Comprimento de onda das ondas inidentes Comprimento de onda das ondas de lexão = π ρh 0.55 h ρ( υ E ) ensidades e requênias rítias de alguns dos materiais habitualmente apliados em ediíios. Material Alumínio Betão (denso) Bloos aligeirados de betão Parede de alvenaria de tijolo Madeira Aglomerado de madeira Vidro Aço Gesso artonado ensidade [kg/m 3 ] h [Hz x m] Ex. Parede de alvenaria de tijolo om esp.=5m => 700 / 5 = 80 Hz 7 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Elementos simples Método HAP db C 6 db por oitava 9 db por oitava 0 db O A B Log0(/ ) Hz Ilustração esquemátia do traçado da urva de isolamento em elementos simples e isotrópios, om base no modelo de harp. 0. Log(. m) - 47 db 0. Log(. m) -53 = η. 0. Log(. m) Log 0. Log(. m) - 47 db [ Log( η) ] para 0.5 Log para 0.5 < para < ( C), om ( C) = η para > ( C) 8

5 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Exemplo de apliação do modelo de harp [db] Curva Conv. eerênia [IO 77-] M. impli. harp al. p/ /4oit. e transormado em /3oit. M. impli. harp Parede de tijolo Esp. total = 0.5m ρ=00kg/m 3 ν=0.0 E=6 GPa η=0.0 (C;Ctr)=43(-;-5)dB Freq. [Hz] Parede simples em alvenaria de tijolo reboada em ambas as aes 9 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Elementos simples Métodos muito simpliiados db m [kg/m] Log0(m/m0) iagrama de estimação do índie de isolamento sonoro para elementos de ompartimentação simples e homogéneos, em unção da sua massa superiial. Lei da massa experimental 500Hz 500Hz = 3.Log( m) 3.8 se = 4.3Log( m) se m < 00Kg / m m 00Kg / m ~ 500Hz 4 db 0

6 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Elementos duplos Quebras de isolamento res essonânia do onjunto = 0 d m m = π Eeito de oinidênia ρh ρ( υ 0.55 h E ) essonânia na aixa de ar p n. n = d n= p p m k m v p p p n= n=3 p p u u p n=4 d p Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Modelo de harp El. duplos Ponto A: ( m m) 0Log( ) A = 0Log 0 47 Ponto B: 0 db db A 0 X 8 db por oitava 6 db por oitava Traçado do tipo X', B' e C' se X' > L db por oitava X' 6 db por oitava Log0(/ ) A 0Log( / 0 ) 6 (a) 0. 5 m Log(m ) Log(b) Log( ) Log 78 (b) 0 5. m B = 0Log(me) Log( ) 99 () m 0 0 Log(m e) Log( ) Log 05 (d) m B 6 0Log(η ) para < Ponto C: C = B 6 0Log(η ) 5Log(η ) para = Ponto : L A Log = 55, om L = 0 d B C B' 5 db por oitava C' Com < Hz (a) apliável quando não existe material absorvente sonoro na aixa de ar; (b) separação entre painéis através de grelha de apoios, om o menor espaçamento = b (em m); () separação entre painéis através de linha de apoios, espaçados da distânia e (em m); (d) separação entre painéis através de apoios pontuais, om o menor espaçamento = e (em m). (b), () e (d) para absorção sonora na aixa de ar. e existir apenas apoio no ontorno, onsiderar B 4 db

7 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Elementos duplos Métodos muito simpliiados - Elementos pesados (/ absorção na aixa de ar) = (simples) 4 db (orma muito simpliiada, na realidade o isolamento depende muito dos dois elementos, da aixa de ar e da ligação destes - Elementos leves sem material absorvente na aixa de ar (Vidros) = (simples) (0 a ) db elementos aos adjaentes). n BA3(46/peril e lã)ba3-obra BA3(46 /3mlã)BA3-Lab. Parede tijolo de om reboo Parede tijolo de 0m reboada P. tijolo de (x.lã roha)-obra n, esultados experimentais ituações onde os Métodos muito simpliiados podem alhar signiiativamente 3 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Índie de redução sonora onerido por elementos de separação - Exemplos Laje maiça om 0.0 m de espessura enhimento => m = 0 kg/m => (simples) 55 db (omo se trata de elemento homogéneo, o valor normalmente é superior, aproximando-se da linha superior, resultando (simples) 58 db) db 50 Parede em alvenaria de tijolo de 5 m /,5,5 m de reboo => m 0,5*000 kg/m30,03*000 kg/m3 = 0 kg/m => (simples) 45 db 30 0 Parede dupla em Tijolo de 5 om lã de roha na aixa de ar => m 0,6*000 kg/m30,03*000 kg/m3 = 30 kg/m => (simples) 50 db => (duplo) 50 4 = 54 db m [kg/m] Log0(m/m0) Ver: Vidro duplo de 6 4 mm om aixa de ar de 0 mm => m 0,0*500 kg/m3 = 5 kg/m => (simples) 7 db => (duplo) 7 = 9 db (aqui o resultado depende muito da estanquidade da aixilharia, podendo resulta ligeiramente superior om aixilho de abrir ou de osilobatente e inerior se or de orrer om algumas rinhas) NOTA: Em vidros duplos uma variação da aixa de ar entre 6 e 0 mm de espessura, pode existir uma ligeira dierença mas em geral é pouo notório ( era de -db). A grande dierença resulta a partir de 50 mm de espessura. 4 0

8 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- ivisórias Valores de (em laboratório) Elementos pesados (onde a Lei da Massa Funiona) / Elementos Leves (onde não L.M. não uniona) BA3(48)BA3 BA3(0)BA3 37 db Tijolo de 7m reb. BA3(48/Lã)BA3 49 db Tijolo de m reb. 4 db Tijolo de m reb. BA3(48)(0)(48)BA3 BA3(48)BA3 54 db 44 db Tijolo de 5m reb. Tijolo de 55(reb.) 5 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Avaliação de Isolamento onoro Com base em resultados experimentais Valores de isolamento em laboratório (onvém distinguir dos resultados obtidos em obra ) esrição do elemento Esp. Índie de redução sonora (db) Ia (n,) (m) (db) ivisória simples om bloos de betão de argila expandida, reboados ivisória simples de alvenaria de tijolo de m, reboada ivisória simples de alvenaria de tijolo de m, reboada ivisória simples de alvenaria om bloos de betão normal, reboados ivisória simples de alvenaria om bloos de betão normal, reboados ivisória simples de betão armado ivisória simples de betão armado ivisória simples, de painéis de aglomerado negro de ortiça de 5 m revestidos om aglomerado de ibra de madeira de 0.5 mm ivisória simples, de painéis de aparas de madeira aglomeradas om imento, de 5 m de espessura, om reboo de m em argamassa de imento uas lâminas de aço de mm separadas por uma aixa de ar de 5 mm, uas hapas de ontraplaado de madeira de 5 mm, separadas por uma lâmina de, humbo de.5 mm (m=5 Kg/m ) 4 plaas de gesso artonado de 3mm, sem aixas de ar 5, Porta aligeirada orrente, om núleo oo, e algumas rinhas (m=9 Kg/m ) 4, Porta de madeira maiça, om batente e tratamento de rinhas em todo o seu ontorno (m=6 Kg/m ) 5, plaas de gesso artonado de 3 mm, om aixa de ar de 46 mm totalmente 9, preenhida om ã de roha Parede de tijolo de 9 m, reboada nas aes, dobrada om uma plaa de gesso artonado de 0 mm e aixa de ar totalmente preenhida om 4 m de ibra de vidro de 70 Kg/m 3 Pavimento em betão armado om 0 m de espessura Pavimento de betão armado de 4 m e lajeta lutuante de 4 m Pavimento pré-esorçado om abobadilhas de 6 m e amada de betão de 3 m de espessura, om aabamento em ladrilhos Pavimento pré-esorçado om abobadilhas de m e amada de betão de 5 m de espessura, om aabamento em ladrilhos Alguns valores de isolamento em obra esrição do elemento Freq. n, ou m,n, (db) Janela de abrir (boa vedação de rinhas) om vidro duplo 6(0)4 mm Janela de orrer (om razoável vedação de rinhas) om vidro duplo 6(0)4 mm Janela de abrir (boa vedação de rinhas) om vidro duplo 8(0)4 mm Parede de tijolo de m om juntas de argamassa horizontais e vertiais devidamente preenhidas Parede de tijolo de 5m om juntas de argamassa horizontais e vertiais devidamente preenhidas

9 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Valores orrentes de isolamento em obra ( ) olução olução olução 43 olução 7 Tijolo vazado de 5 m Tijolo vazado de m eboo e juntas onvenientemente preenhidas Tijolo vazado de 5 m eboo e juntas onvenientemente preenhidas Tijolo vazado de 0 m eboo e juntas onvenientemente preenhidas eboo e juntas onvenientemente preenhidas Lã mineral ompatada Membrana Aústia n, db db n, db db n, db db olução 4 olução 5 olução 6 Tijolo vazado de m Tijolo vazado de 5 m Tijolo vazado de m n, db olução 8 Parede existente Manta de lã mineral Estrutura de apoio desligada da parede de alvenaria, ou ligada através de apoios amorteedores Tijolo vazado de m eboo e juntas onvenientemente preenhidas eboo e juntas onvenientemente preenhidas eboo e juntas onvenientemente preenhidas Plaas em gesso artonado Plaa em espuma de poliestireno exturdido Plaa em espuma de poliestireno exturdido 4 m de lã mineral om 70 Kg/m3 n, db db n, 50 db 50 db n, 5 db 5 db Membrana Aústia n, db db Notas: n, = 0Log(0/) ( é a área de separação entre ompartimentos) nt, = 0Log[V/(6,5xT0x)] (V é o volume do ompartimento reeptor e T0 normalmente = 0,5) Em Projeto m,nt, pode ser onsiderado igual a nt, 7 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Isolamento sonoro em divisórias de gesso Inluênia da espessura da aixa de ar e da presença de absorção entre painéis de gesso =5dB =49dB =46dB (db) =37dB 0 BA3(0 / 3xlã)BA3 - =5(-4,-)dB BA3(48)BA3 - =37(-,-7)dB BA3(48 / lã)ba3 - =46(-6,-3)dB BA3(0 / lã)ba3 - =49(-7,-5)dB Freq. (Hz) 8

10 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Isolamento sonoro em divisórias de gesso Inluênia da espessura da aixa de ar em elementos duplos de gesso artonado (modelação teória) ; C; Ctr (db) ; C; Ctr (db) 50 Ctr - BA3(x. ar)ba3 C - BA3(x. ar)ba3 - BA3(x. ar)ba3 Ctr - BA3(x. ar)ba3 C - BA3(x. ar)ba3 - BA3(x. ar)ba Log(d/d 0 ) Espessura da aixa de ar (mm) Log(d/d 0 ) Espessura da aixa de ar (mm) Mantendo onstante a quantidade total de material absorvente Mantendo onstante a relação quantidade de material absorvente / espessura da aixa de ar 9 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Isolamento aústio de elementos ompostos 3 A A A3 = 0Log i i Global ( i /0) i0 i m, nt, Global V 0* Log 6,5* * T0 30 [db] 0 Inluênia de Frinhas - Isolamento aústios de vãos envidraçados om vidro simples de 8mm, sem aixilho e inserido em dois tipos de aixilhos de duas olhas 0 Vidro simples de 8mm Vidro simples de 8mm inserido em aixilho / vedação de rinhas Vidro simples de 8mm inserido em aixilho de orrer "rao" Vidro simples de 8mm inserido em aixilho de orrer "rao", om abertura lateral de mm Bandas de /3 de oitava 0

11 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Isolamento aústio de elementos ompostos - Exemplo Entre espaços ehados => nt V = 0* Log 6,5* * T 0, Transm. M arginal Para ahadas => em projeto pode assumir-se que 0* Log m, nt, Global 6,5* * T0 Exemplo: Fahada / V=36m 3 e / 3m de envidraçados, / Janela de abrir (boa vedação de rinhas) em vidro 6(0)4 mm ( 30dB); 6m de área de parede de tijolo de 0 m ETICs ( 47dB) 9 36 m, nt, 0Log 0Log = dB *0 6*0 6,5*9*0,5 Exemplo: Fahada / V=36m 3 e / 3m de envidraçados, / Janela de abrir (boa vedação de rinhas) em vidro 6(0)4 mm ( 30dB); 6m de área de parede 55m ( 55dB) 9 36 m, nt, 0Log 0Log = dB *0 6*0 6,5*9*0,5 Exemplo: Fahada / V=36m 3 e / 3m de envidraçados, / Janela de abrir (muito boa vedação de rinhas) em vidro 55.()8 mm ( 36dB); 6m de área de parede de tijolo ETICs ( 47dB) V 9 36 m, nt, 0Log 0Log = 4. 4dB *0 6*0 6,5*9*0,5 Conlusão: Com um aumento de isolamento de 6 db no elemento mais rao que oupa apenas 33% da área é possível aumentar quase 6 db no global da ahada. Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Transmissões marginais EN 354- e EN 354- Em ediíios orrentes (lajes em betão e paredes em alvenaria) para índies de isolamento (do elemento de separação direto) até era de 45 db as perdas de isolamento por transmissão marginal são quase desprezáveis (muito menos importantes que as impereições de onstrução). nt, ' V 0* Log 6,5* * T0 Para valores > 45 pode onsiderar-se de orma aproximada, geralmente do lado da segurança: Para 45 < < 50 => ( a 3) db; Para 50 < < 55 => (3 a 5) db; Para > 55 => devem ser determinadas as transmissões marginais (ver EN 354-)

12 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Isolamento aústio entre ompartimentos Método simpliiado Elemento de separação direto em Tijolo de 5 om lã de roha na aixa de ar => m 30 kg/m => (simples) 50 db => (duplo) 54 db Volume do ompartimento reeptor = m3 Área da parede de separação entre quartos = m T0 = 0,5 (em ediíios de habitação não existe requisito de tempo de reverberação). 54 está entre 50 < < 55 => Transmissão marginal ( ) 3 a 5 db; => Cera de 4 de perda por transmissão marginal => nt, = 54 0Log 4 = 50. 7dB Ou seja 50 db, visto que este índie é sempre inteiro e deve ser sempre arredondado para baixo. 3 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Transmissões marginais EN Transmissão marginal relevante ( -=6 db) Cálulo detalhado El. eparação El. Lateral El. Lateral El. Lateral 3 El. Lateral L (A0/) T M 50 6 db Cálulo simpliiado El. eparação El. Lateral El. Lateral El. Lateral 3 El. Lateral 4 Massa-El. uporte [Kg] Área da separação ou largura da junção Tipo de Junção (ver esquema) - -El. uporte [db] _eorço [db] ' [db] n,='global0log(a0/)-transm. Marg. = 50.6 db nt,='global0log[v/(6,5xt0x)]= 50.7 db 4

13 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Transmissões marginais EN Transmissão marginal menos relevante ( -= db) Cálulo detalhado Cálulo simpliiado El. eparação El. Lateral El. Lateral El. Lateral 3 El. Lateral 4 Massa-El. uporte [Kg] Área da separação ou largura da junção Tipo de Junção (ver esquema) - -El. uporte [db] _eorço [db] ' [db] n,='global0log(a0/)-transm. Marg. = 48.8 db nt,='global0log[v/(6,5xt0x)]= 48.9 db 5 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Transmissões marginais EN Transmissão marginal muito relevante ( -=0 db) Cálulo detalhado ( 65 /0) ( 67 /0) ( 58/0) ( /0) ( 66/0) ' = 0Log( ) = 55dB Cálulo simpliiado El. eparação El. Lateral El. Lateral El. Lateral 3 El. Lateral 4 Massa-El. uporte [Kg] Área da separação ou largura da junção Tipo de Junção (ver esquema) El. uporte [db] _eorço [db] ' [db] n,='global0log(a0/)-transm. Marg. = 56. db nt,='global0log[v/(6,5xt0x)]= 56.3 db 6

14 Aústia em eabilitação de eabilitação 009- Cálulo dos índies globais de isolamento a partir da urva de isolamento em bandas de /3 de oitava EN IO 77- db, n, ou m,n, ou nt, X8 X5 X9 X0 X X3 X X3 X3 X3 X3 m,nt, 0 db X9 X X6 X X3 db Hz esrição onvenional de reerênia para sons aéreos de aordo om EN IO 77-, n ou m,n X3=58, n, ou m,n, = 54dB 50 ou nt, X8= C. reerênia m,nt, X=35 - Para X=35 => Σ Li(-)/6=7 / 6 =.69<.0 Para X=36 => Σ Li(-)/6=35 / 6 =.9>.0 => X=35 =>, n, ou m,n, = X9=54 db Ajustamento da desrição onvenional de reerênia às urvas de isolamento Hz 7