Pisos Desempenho Acústico

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1 E-book Acústica de Edificações Pisos Desempenho Acústico 1ª Revisão Vítor Litwinczik (48) Florianópolis, SC, junho de 2013.

2 SOBRE A EMPRESA Anima Acústica Tecnologia e Conhecimento Ltda. ME, é uma empresa de engenharia especializada em soluções de acústica, situada em Florianópolis/SC, que atua nos seguintes setores: Construção civil: por meio de projetos acústicos de edificações e ensaios de desempenho acústico de ambientes construídos. Essas atividades vêm sendo realizadas com foco na nova norma de desempenho de construções ABNT NBR Arquitetura: por meio de projetos acústicos de ambientes especiais para música ou oratória como auditórios, salas de projeção, teatros e outros. Ambientes industriais: desenvolvendo serviço de mapeamento de ruído, análise e controle de ruído e vibrações. Meio ambiente: realizando laudo de ruído comunitário, mapeamento de ruído e estudos de impacto de ruído ambiental. Clientes

3 SUMÁRIO SOBRE A EMPRESA... 1 Clientes... 1 OBJETIVOS INTRODUÇÃO O RUÍDO EM NOSSOS LARES ENTENDENDO A TRANSMISSÃO DE RUÍDOS PRINCÍPIO BÁSICO DE ISOLAMENTO ACÚSTICO SISTEMAS DE PISOS INTERNOS TIPOS DE LAGES APLICABILIDADE QUANTO A NORMA CONSIDERAÇÕES NO DESEMPENHO ACÚSTICO DE LAJES...10 PARA SABER MAIS...18

4 OBJETIVOS O objetivo deste guia é apresentar conceitos técnicos sobre o desempenho acústico de sistemas construtivos de pisos e servir como um material de consulta para novos projetos de construções e avaliações de soluções para isolamento de pisos, visando o enquadramento quanto à norma ABNT NBR 15575: INTRODUÇÃO A seleção da solução construtiva correta para uma determinada situação assume grande relevância a partir do momento em que a tranquilidade e o bem estar dos usuários estão em questão. Costuma-se dizer que ruído é todo som indesejável. Entretanto esse conceito é muito subjetivo, uma vez que o que é considerado ruído para algumas pessoas pode ser entendido como som para outras, por exemplo, uma música. Chama-se de ruído aéreo aos sons transmitidos através do ar como o gerado pelo tráfego rodoviário, ferroviário ou aéreo, o funcionamento de equipamentos coletivos e/ou individuais, a própria conversação, atividades quotidianas, etc. Dá-se o nome de ruído estrutural ao ruído que é, primeiramente propagado pela estrutura da construção e então transmitido pelo ar, como o ruído do caminhar, do impacto da queda de objetos no chão, do recalque de água pelas tubulações embutidas, do movimento do elevador, etc. Figura 1 Níveis aproximados de ruídos do cotidiano.

5 1.1. O RUÍDO EM NOSSOS LARES Em um edifício o ruído é transmitido pela sua estrutura e pelo ar antes de chegar aos nossos ouvidos. Dentre eles distinguem-se três tipos de ruídos: I. Ruídos aéreos externos são os ruídos provenientes do meio exterior, da rua, o tráfego urbano, uma fábrica, um aeroporto, as pessoas na rua. II. Ruídos aéreos internos e ruídos de impacto são constituídos principalmente da conversação, dos aparelhos de TV, dos aparelhos de som, eletrodomésticos em geral. Os ruídos de impacto são os ruídos de passos, de quedas de objetos e outros. III. Ruídos de equipamentos são provenientes dos equipamentos de uso coletivo da edificação como bombas de recalque, ventilação mecânica, equipamentos de aquecimento de água, elevadores, tubulações em geral, porta de garagens de entrada dos edifícios. Figura 2 Fontes de ruído em uma edificação.

6 1.2. ENTENDENDO A TRANSMISSÃO DE RUÍDOS Podemos classificar as transmissões sonoras em três tipos principais: I. Transmissões diretas são aquelas onde o som passa diretamente pelas paredes divisórias. II. Transmissões indiretas ou laterais ocorrem quando o som passa para outro ambiente por estruturas da edificação que não a parede divisória. III. Transmissões parasitas são as transmissões sonoras ocorridas por falhas/defeitos localizados e que ocorrem geralmente por falta de vedação correta ao ar (fissuras nas paredes, falha na instalação de janelas, caixas elétricas ). II I III Figura 3 Tipos de transmissão de ruído PRINCÍPIO BÁSICO DE ISOLAMENTO ACÚSTICO Para fazer um isolamento acústico de um ambiente, devemos ter em mente um princípio básico do isolamento acústico, conhecido como: Lei da Massa quanto mais pesado, mais denso o material, melhor o isolamento. Para uma mesma espessura, uma partição de concreto isolará mais que uma de gesso, pois para um mesmo volume o concreto é mais pesado que o gesso. Essa lei pode ser expressa matematicamente como:

7 Rw 10 log(f.m)² [db] Rw = índice de redução sonora, f = frequência e m = massa por unid. área. Figura 4 Representação gráfica da Lei da Massa. De forma objetiva ela nos diz que para uma frequência constante o isolamento aumenta 6 decibéis (db) quando se duplica a massa de uma partição. Analogamente, para uma massa fixa, o isolamento cresce 6 db ao duplicar a frequência do som. Na prática observa-se que o isolamento é um pouco inferior por considerar as imperfeições das construções e outros mecanismos de transmissão existentes em situações reais. Dessa forma, recomenda-se considerar 4 db de redução. 2. SISTEMAS DE PISOS INTERNOS De uma forma objetiva, os sistemas de pisos internos, ou lajes, são elementos de superfície plana e horizontal que estão sujeitos a ações em seu plano. A norma de desempenho define sistema de piso como: Sistema horizontal ou inclinado composto por um conjunto parcial ou total de camadas (por exemplo, camada estrutural, camada de contrapiso, camada de fixação, camada de acabamento) destinado a atender a função de estrutura, vedação e tráfego, conforme os critérios definidos nesta Norma.

8 Figura 5 - Exemplo genérico de um sistema de piso e seus elementos TIPOS DE LAGES Existem vários tipos de lajes utilizadas no mercado, sendo as mais comuns a pré-moldada, que pode ser do tipo convencional, treliçada ou protendida, a maciça e a nervurada. Figura 6 Esquema de laje pré-moldada treliçada. Figura 7 Esquema de laje pré-moldada protendida. Figura 8 Esquema de laje maciça. Figura 9 Esquema de laje nervurada.

9 2.2. APLICABILIDADE QUANTO A NORMA A norma ABNT NBR 15575:2008 dizia que: O projeto para isolamento acústico de um piso visa assegurar conforto acústico, em termos do ruído de fundo transmitido via aérea e estrutural, bem como privacidade acústica assegurando a inteligibilidade da comunicação em ambientes adjacentes. As tabelas a seguir sumarizam as recomendações quanto à atenuação de ruído a ser proporcionada pelos pisos internos, quanto ao ruído aéreo, D nt,w, e ruído de impacto, L nt,w, respectivamente. Tabela 1 Níveis de Redução Sonora de ruídos aéreos para sistemas de lajes internas. Elemento Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas de áreas em que um dos recintos seja dormitório Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas de áreas comuns de trânsito eventual, como corredores e escadaria nos pavimentos, bem como em pavimentos distintos Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas de áreas comuns de uso coletivo, para atividades de lazer e esportivas, como home theater, salas de ginástica, salão de festas, salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinhas e lavanderias coletivas D nt,w [db] Nível de desempenho 45 a 49 M 50 a 54 I 55 S 40 a 44 M 45 a 49 I 50 S 45 a 49 M 50 a 54 I 55 S Tabela 2 Atenuação sonora quanto ao ruído de impacto para sistemas de lajes internas. Elemento Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas posicionadas em pavimentos distintos Sistema de piso de áreas de uso coletivo (atividades de lazer e esportivas, tais como home theater, salas de ginástica, salão de festas, salão de jogos, banheiros e L nt,w [db] Nível de Desempenho 66 a 80 M 56 a 65 I 55 S 51 a 55 M 46 a 50 I

10 vestiários coletivos, cozinhas e lavanderias coletivas) sobre unidades habitacionais autônomas 45 S A norma brasileira salienta que os valores Mínimos devem ser atendidos e caso o sistema apresente níveis de desempenho intermediário ou superior, recomenda que sejam divulgados os valores. Deve-se observar que, para o isolamento de ruído aéreo, quanto maior o índice de isolamento apresentado pelo sistema melhor o desempenho obtido em termos de isolamento acústico. Neste caso mede-se o quanto a partição é capaz de isolar, ou seja, o valor apresentado é relativo ao sistema. Para o ruído de impacto, quanto menor o valor apresentado como índice de isolamento melhor o desempenho. Aqui, o resultado apresentado indica o nível de pressão sonora que está sendo propagado pela construção como um todo, ou seja, o valor é referente ao ruído gerado pelo sistema construtivo como um todo, considerando as propagações diretas e indiretas. Considerando a composição mista das lajes, as camadas de concreto regularizado sobrepostas tornam esses elementos bons isoladores de ruído aéreos. Assim, desde que corretamente construídos e que os usuários tenham hábitos cotidianos convencionais, não é necessária tanta preocupação com a atenuação sonora de ruídos aéreos para lajes. Quanto ao ruído de impacto, alguns estudos já foram realizados para avaliar o isolamento acústico de diferentes tipos de lajes, porém os dados obtidos não são conclusivos quanto qual tipo de laje é acusticamente mais eficiente. Entretanto, tais estudos mostram que, de uma forma geral, lajes maciças apresentam índices de isolamento melhores do que as treliçadas. Poucos estudos apresentam resultados referentes às lajes nervuradas, no entanto, devido a presença dos espaços deixados pelas cubetas é necessário um acabamento superficial, geralmente em gesso acartonado, que pode melhorar o desempenho desses sistemas.

11 2.3. CONSIDERAÇÕES NO DESEMPENHO ACÚSTICO DE LAJES Poderíamos reduzir os efeitos do ruído de impacto por meio do aumento da espessura da laje, porém este método se torna inviável visto que o ganho de isolamento é de apenas 1 db a cada aumento de 1 cm na espessura da laje. Figura 10 Curvas típicas de isolamento de ruído de impacto. Com essa limitação é possível conceber métodos alternativos de isolamento ao ruído de impacto em lajes estruturais como: Utilizar forrações com materiais macios como tapetes espessos e carpetes em cima da laje, porém tem o inconveniente de depender do gosto particular do morador e por vezes impossibilitar o controle do ruído. Tabela 3 Atenuação sonora de pisos revestidos. Figura 11 Esquema de piso com forração. Revestimento de piso Atenuação Sonora Borracha 2 a 13 db Laminado sintético 1 a 3 db Carpete 7 a 27 db Carpete com base isolante 33 a 39 db * Dados obtidos para uso em laje de concreto armado com 12 cm de espessura.

12 A utilização de forro falso no ambiente de recepção do ruído funciona como um método eficiente para barreira ao ruído aéreo, porém não tão efetivo quanto ao ruído estrutural, pois não impede a transmissão indireta pelas paredes verticais. Figura 12 Caminhos de propagação do ruído de impacto. A adição de material resiliente entre o contrapiso e a laje, conhecido como piso flutuante, é o método mais eficiente, pois controla o ruído na fonte do ruído (piso superior) independente do uso ou não de tapetes e carpetes além de barrar a transmissão indireta do ruído estrutural pelas paredes. O QUE SÃO PISOS, OU LAJES, FLUTUANTES? Trata-se de uma laje estruturalmente apoiada na edificação com o contrapiso apoiado sobre um material resiliente, sem contato direto com nenhuma parte da estrutura. Isto é, são duas superfícies construídas uma sobre a outra, porém com material resiliente aplicado entre elas para amortecer a vibração gerada pelo contrapiso. Figura 13 Esquema de composição do piso flutuante e elementos principais.

13 A ideia principal da laje flutuante é isolar a estrutura do edifício das vibrações geradas pelo impacto no piso. Para isso a execução do sistema deve ser bastante criteriosa de maneira a evitar a formação de uniões rígidas entre o piso flutuante e a estrutura. Além disso, o material usado para isolamento precisa atender determinadas características como resistências mecânica, química, à perfuração e à combustão, mas, sobretudo deve ser elástico que é o que lhe garantirá o bom desempenho como isolante acústico. Figura 14 Esquema simplificado de piso flutuante. A quantidade de tipos e formas de materiais para montagem de pisos flutuantes no mercado é vasta. A Tabela 4 mostra uma rápida comparação dos valores médios de isolamento de ruído de impacto obtido com diferentes tipos de materiais comerciais. Tabela 4 Atenuação sonora de ruído de impacto de diferentes materiais elásticos. Tipo de material Espessura Desempenho Lã de vidro 15 a 20 mm 20 a 25 db Borracha reciclada (EVA) 4 a 8 mm 8 a 11 db Poliestireno expandido (isopor) 25 mm 9 a 12 db Espuma de polietileno 5 mm 8 db Obs.: Essa tabela apresenta valores de referência encontrados na literatura. Para dados mais precisos deve-se preferencialmente realizar avaliações de desempenho ou consultar os fornecedores dos materiais. OBSERVAÇÕES SOBRE O DESEMPENHO DOS PISOS:

14 I. Natureza e espessura da camada elástica em média, para cada duplicação de espessura do material resiliente ganha-se 4 db no isolamento do ruído de impacto, considerando um intervalo de variação entre 5 mm e 40 mm. Figura 15 Variação do desempenho acústico com alteração de espessura da laje. II. Carga na laje carregamentos extras acrescidos em certas partes da laje flutuante podem produzir um efeito favorável, com limites, como consequência da redução da frequência de ressonância do sistema. Figura 16 Piso flutuante com carregamento pontual. III. Espessura da laje suporte ensaios demonstraram que uma laje de 16 cm de espessura, ao ter esta espessura aumentada em 1 cm terá uma melhoria de 1 db no desempenho global de isolamento ao ruído de impacto. Figura 17 Ganho no isolamento com espessura da laje de suporte. BOAS PRÁTICAS EM PISOS FLUTUANTES:

15 O essencial na execução de um sistema de piso flutuante é garantir o máximo de estanqueidade possível e evitar que se formem pontes acústicas entre o piso flutuante e a laje suporte e também entre o piso e as paredes. Figura 18 Ponte acústica entre contrapiso e laje. A existência de ligação rígida entre o acabamento do piso flutuante e a laje suporte faz com que as ondas de vibração atravessem o material elástico, prejudicando o isolamento de todo o sistema. Para que haja uma boa execução do piso flutuante é importante observar: A laje suporte tenha sua face superior perfeitamente regularizada e alisada. As bordas da argamassa de regularização ou contrapiso e as bordas do revestimento final não podem, em hipótese alguma, entrar em contato com as paredes divisórias ou quaisquer equipamentos que possam transmitir vibrações. O material resiliente deve ter na borda alguns centímetros acima do nível do piso e os rodapés devem ser cuidadosamente colocados sobre uma junta elástica ou serem interpostos com mastique.

16 Figura 19 Elementos de um sistema de piso flutuante. O sistema de piso flutuante não deve cobrir inteiramente a laje suporte entre cômodos contíguos. Deve haver interrupção do piso flutuante no limite da parede. Figura 20 Caminhos de propagação sonora em sistemas de piso flutuante.

17 As eventuais emendas do material resiliente devem ser feitas sem que sejam deixados espaços entre uma porção e a outra. Este procedimento evita a formação de pontes acústicas entre o piso flutuante e a laje. Figura 21 Exemplo de emenda entre mantas de material resiliente. A colocação de tubulações na laje suporte deve ser feita sem que haja interrupções ou possibilidade de futuras quebras no material resiliente. Para isso é preciso que as tubulações sejam inseridas na própria laje ou tenham a suas saliências regularizadas com argamassa antes da colocação do material resiliente. Figura 22 Esquema de passagem de tubulações em pisos flutuantes. As tubulações que cruzam o piso flutuante devem ser recobertas com proteções e ambas recobertas com material resiliente. Figura 23 Esquema de passagem de tubulações através de lajes flutuantes.

18 Figura 24 Esquema de material resiliente aplicado em tubulações.

19 PARA SABER MAIS ABNT NBR 15575:2013 Edifícios habitacionais Desempenho. Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos. Combattre une nuisance quotidienne, la lutte contre le bruit; L Habitat, Agence de l Environnement et de la Maîtrise de l Energie, Angers, França, Cornacchia, G.M.M.; Investigação in-situ do isolamento sonoro ao ruído de impacto em edifícios residenciais, Dissertação, UFSC, Florianópolis, SC, Brasil, Ferreira, A. R. P. C.; Soluções técnicas para isolamento sonoro de edifícios de habitação, Dissertação, Instituto Superior Técnico, Lisboa, Portugal, Pedroso, M.A.T.; Estudo comparativo entre as modernas composições de pisos flutuantes quanto ao desempenho no isolamento ao ruído de impacto. Dissertação, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil, Pereyron, D.; Estudo de tipologias de lajes quanto ao isolamento ao ruído de impacto, Dissertação, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil, Warnock, A.C.C.; L'acoustique en pratique. [online] Disponível na Internet via URL: Arquivo consultado em 3 de novembro de 2009.