ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO

Transcrição

1 ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO Disciplina ministrada ao IV semestre do curso de Engenharia Civil Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Sinop/MT Profa. Dr.-Ing. Erika Borges

2 20 mar Aula 1 - Apresentação da disciplina e bibliografia/conceitos fundamentais do som 22 mai Aula 17 Aula de campo 20 mar Aula 2 - Propagação do som 22 mai Aula 18 - Aula de campo 27 mar Aula 3 - Nível logarítmico 29 mai Aula 19 - Avaliação dos dados 27 mar Aula 4 - Espectro sonoro 29 mai Aula 20 - Avaliação dos dados 03 abril Aula 5 - Mecanismo de audição 05 jun Aula 21 - Avaliação parcial (P2) 03 abril Aula 6 - Barreira acústica 05 jun Aula 22 - Projeto Aula 7 - Ruído ambiental 10 abril (Laboratório de informática) Aula 8 - Ruído ambiental 10 abril (Laboratório de informática) 26 jun Aula 23 - Acompanhamento 26 jun Aula 24 - Acompanhamento 17 abril Aula 9 Avaliação parcial (P1) 03 jul Aula 25 - Acompanhamento 17 abril Aula 10 - Ruído em recintos (absorção) 03 jul Aula 26 - Acompanhamento 24 abril Aula 11 - Tempo de reverberação extra Aula 27 - Acompanhamento 24 abril Aula 12 - Tempo de reverberação extra Aula 28 - Acompanhamento 01 mai Feriado 08 mai Aula 13 - Ruído em recintos (transmissão) 10 jul Aula 29 - Entrega e apresentação do projeto 08 mai Aula 14 - Ruído em recintos (transmissão) 10 jul Aula 30 - Entrega e apresentação do projeto 15 mai Aula 15 - NBR Aula 16 - NBR e Planejamento de medições

3 OBJETIVOS DA DISCIPLINA Transmitir aos alunos a compreensão das possibilidades de atuação do profissional no ambiente construído considerando as necessidades de adequação ao condicionamento e isolamento acústico; OBJETIVOS DA AULA 1 Introdução a acústica; Revisar os conceitos de ondulatória do som;

4 ACÚSTICA Ramos da ciência que estudam os fenômenos acústicos: Engenharia acústica Física acústica Psicoacústica Acústica arquitetônica Acústica ambiental Música Medicina e fonoaudiologia

5 CONCEITOS FUNDAMENTAIS Introdução à Acústica Som e conceitos Fenômenos acústicos

6 Efeitos da poluição sonora na saúde Irritação Insônia Dores de cabeça Aumento da pressão sanguínea (WHO, 2003)

7 Efeitos da poluição sonora na saúde O nível equivalente de ruído (L eq ) de 65 db(a) é considerado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como o limiar para evitar distúrbios psico-fisiológicos.

8 Efeitos da poluição sonora na saúde Caráter fisiológico Distúrbios no sistema endócrino Distúrbios cardiovasculares e respiratórios Distúrbios gastrointestinais Perda de audição e outros distúrbios

9 Efeitos da poluição sonora na saúde Caráter psicossocial Interferência no sono Cansaço e dor de cabeça Perda de atenção e concentração Estresse Distúrbios comportamentais

10 Custos sociais da poluição sonora Saúde: OMS poluição sonora gerada pelo trafego de veículos é responsável por 3% das mortes por doenças cardíacas na Europa ( pessoas/ano)*. Produtividade: baixa concentração, dificuldades de comunicação, irritabilidade e fadiga; Perda de valor de propriedades: 0,4% a 1,1% para cada decibel de aumento; ~ 10% quando há proximidade com vias expressas; Impactos na biodiversidade: determinados níveis de ruído podem afugentar a presença de fauna. *

11 O SOM ataleb.wordpress.com rudaricci.blogspot.com

12 RUÍDO E BARULHO Fonte:

13 ACÚSTICA Ramo da física que estuda o som. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.

14 ACÚSTICA Qualquer planejamento de projeto acústico se baseia nos fenômenos de propagação do som no ar e sólidos, pois o som não se propaga no vácuo. Onda Mecânica Onda Eletromagnética

15 MOVIMENTO ONDULATÓRIO Onda é uma perturbação do meio caracterizada pelo transporte de energia e quantidade de movimento, sem o transporte de matéria. compressão rarefação

16 MOVIMENTO ONDULATÓRIO A oscilação das moléculas de ar provoca variação da pressão, que ao se propagar até nossos ouvidos, causa sensações auditivas no aparelho auditivo. Diapasão Oscilação das moléculas de ar Propagação do ar

17 MOVIMENTO ONDULATÓRIO Uma onda pode ser descrita através da sua frequência, amplitude e comprimento de onda (λ). Comprimento de onda(λ): é a distancia percorrida em 1 ciclo de oscilação. Período: tempo(s) em que se realiza um ciclo completo, é o inverso da frequência.

18 MOVIMENTO ONDULATÓRIO Frequência é a quantidade de vezes que a molécula oscila em 1 segundo. Frequência hertz (ou ciclos/segundo)

19 MOVIMENTO ONDULATÓRIO Ouvido Humano 20 Hz Hz A frequência sonora é medida em Hertz (Hz) em homenagem ao cientista alemão estudioso do assunto, Henritch Hertz.

20 MOVIMENTO ONDULATÓRIO Uma onda pode ser descrita através da sua frequência, amplitude e comprimento de onda (λ). Amplitude = Volume do som Altura do som = grave/agudo Amplitude das vibrações em uma partícula do campo ondulatório (meio). Grave 20Hz 360Hz Médio 360Hz 1400Hz Agudo 1400Hz 20000Hz

21 MOVIMENTO ONDULATÓRIO Existe uma relação inversa do comprimento de onda com a frequência. Quanto menor a frequência, maior o λ, e quanto maior a frequência, menor o λ. Comprimento de onda versus frequencia inversamente proporcionais.

22 MOVIMENTO ONDULATÓRIO λ = c f λ = Comprimento de onda [m] f = Frequência [Hz] c = Velocidade do som [m/s] velocidade do som (c) no ar (com aprox. 20 C) c = 343 m/s c = ,6. t c

23 1. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 20 KHz? 2. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 1 KHz? 3. Qual é a frequência de um som com comprimento de onda de 17 metros?

24 Frequência Comprimento de onda 20 khz 1,7 cm 10 khz 3,4 cm 1 khz 34 cm 100 Hz 3,4 m 20 Hz 17m

25 OBJETIVO DO MÓDULO II Conhecer os fenômenos acústicos e suas implicações no ambiente construído;

26 FENÔMENOS ACÚSTICOS 1. Refração 2. Difração 3. Reflexão 4. Ressonância

27 Refração consiste em a onda sonora passar de um meio para o outro, mudando sua velocidade de propagação e comprimento de onda, mas mantendo constante a frequência.

28 Difração o fenômeno em que uma onda sonora pode transpor obstáculos.

29 Reflexão do som A reflexão de uma onda sonora acontece quando ela encontra um obstáculo e retorna para o meio de origem de propagação. Reflexão do som Superfície refletora

30 Reflexão do som em um plano Quando uma onda sonora incide sobre um plano, parte da energia é refletida e parte é absorvida pela superfície. REFLETIDO ABSORVIDO TRANSMITIDO INCIDIDO Fonte: Veres&Fasold (2003)

31 Fonte: Ennio Cruz da Costa, Acústica Técnica (Editora Blücher, 2003) REFLEXÃO DO SOM

32 Fonte: Veres&Fasold (2003) REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS Fonte sonora Fonte sonora Superfície convexa Espalhamento do som Superfície côncava Convergencia do som

33 REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS Fonte sonora Receptor Efeito de galeria de sussuro (Flustergalerieeffekt) Catedral de Brasília DF Planta em formato circular Fonte: Veres&Fasold (2003)

34 ECO O eco é a repetição nítida e distinta de um som direto. O som refletido chama-se eco, quando se distingue do som direto. Para uma pessoa ouvir o eco de um som por ela produzido, deve ficar situada a, no mínimo, 17 m do obstáculo refletor, pois o ouvido humano só pode distinguir dois sons com intervalo de 0,1 s. O som, que tem velocidade de 340 m/s, percorre 34 m nesse tempo.

35 REFLEXÃO DO SOM

36 REFLEXÃO DO SOM

37 Plantas ECO Ecos não devem ocorrer em sala para fala! a) desfavorável b) favorável c) favorável

38 RESSONÂNCIA Todas as estruturas mecânicas tem uma ou mais frequências naturais de oscilação. Se a estrutura for submetida a uma força externa periódica cuja frequência coincida com uma das frequências naturais, a amplitude da oscilação atingirá valores elevados que podem levar ao colapso da estrutura. Este fenômeno é denominado ressonância.

39 Ponte pênsil do estreito de Tacoma (Washington, EUA) E. Hecht, Physics (Brooks & Cole, 1994) RESSONÂNCIA

40 RESSONÂNCIA ACÚSTICA O fenômeno de ressonância é muito importante na compreensão das propriedades dos instrumentos musicais e o modo como eles produzem seu som característico.

41 Bibliografia: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12179: TRATAMENTO ACÚSTICO EM RECINTOS FECHADOS. RIO DE JANEIRO, P. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10151: ACÚSTICA AVALIAÇÃO DE RUÍDO EM ÁREAS HABITADAS, VISANDO O CONFORTO DA COMUNIDADE PROCEDIMENTO. RIO DE JANEIRO: ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10152: NÍVEIS DE RUÍDO PARA CONFORTO ACÚSTICO. RIO DE JANEIRO: ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: EDIFICAÇÕES HABITACIONAIS DESEMPENHO. RIO DE JANEIRO: ABNT, SILVA, PÉRIDES. ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. 4.ED. BELO HORIZONTE: EDTAL, BRÜEL & KJAER. MEASUREMENTS IN BUILDING ACOUSTICS. NAERUM: BRÜEL & KJAER, BISTAFA, SYLVIO R. ACÚSTICA APLICADA AO CONTROLE DE RUÍDO. 2. ED. SÃO PAULO: EDGAR BLÜCHER, 2011.ISBN GERGES, SAMIR N. Y. RUÍDO: FUNDAMENTOS E CONTROLE. 2. ED. FLORIANÓPOLIS: NR EDITORA, ISBN SOUZA, L. C. L.; GUEDES, M.; BRAGANÇA, L. BE-A-BÁ DA ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. EDUFSCAR, ISBN: