RUÍDO DA SUBESTAÇÃO DE FURNAS EM FOZ DO IGUAÇU

UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO ENGENHARIA AMBIENTAL Missão: Formar Profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos a promoverem as transformações futuras RUÍDO DA SUBESTAÇÃO DE FURNAS EM FOZ DO IGUAÇU JÚLIO CÉSAR SILVA Foz do Iguaçu - PR 2012

I JÚLIO CÉSAR SILVA RUÍDO DA SUBESTAÇÃO DE FURNAS EM FOZ DO IGUAÇU Trabalho Final de Graduação apresentado à banca examinadora da Faculdade Dinâmica das Cataratas (UDC), como requisito para obtenção do grau de Engenheiro Ambiental. Profª. Orientadora: Paula Vergili Perez Foz do Iguaçu - PR 2012

II TERMO DE APROVAÇÃO UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS RUÍDO DA SUBESTAÇÃO DE FURNAS EM FOZ DO IGUAÇU TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL Acadêmico: Julio Cesar Silva Orientadora: Ms Paula Vergili Perez Nota Final Banca Examinadora: Prof(ª). Ms Francieli Panazzolo Prof(ª). Ms Marlene Cristina de Oliveira Foz do Iguaçu, 26 de junho de 2012.

III DEDICATÓRIA Aos meus pais e minha irmã. À minha esposa, Angelita, e meu filho, Victor, pelo incentivo a esta conquista e pela sincera compreensão nos momentos de minha ausência.

IV SILVA, Júlio César. Ruído da Subestação de Furnas em Foz do Iguaçu - PR. Foz do Iguaçu - PR, 2012. Projeto de Trabalho Final de Graduação - Faculdade Dinâmica de Cataratas. RESUMO A poluição sonora é o terceiro problema ambiental que afeta o maior número de pessoas. A ausência de planejamento preventivo para o ordenamento territorial apresenta-se como principal causa de passivos ambientais no ambiente urbano. Em Foz do Iguaçu PR, a instalação da Subestação de Furnas é observada pela sociedade na área de vizinhança como potencialmente poluidora. Estudos realizados em grandes cidades tal como Curitiba PR demonstraram que as atividades industriais de subestações de energia elétrica no ambiente urbano são motivos de mobilizações sociais tendo em vista a perturbação gerada pelo ruído. A gestão do ordenamento territorial demanda da integração do zoneamento acústico ambiental. O presente trabalho, objetivou avaliar o ruído da Subestação de Furnas em Foz do Iguaçu - PR, realizado através de medições do Leq(A) em 6 pontos na perimetral da subestação em horários diurno e noturno observando os requisitos da NBR 10151/2000. O resultado obtido demonstra que os valores encontrados em todos os pontos superam, os valores máximos estabelecidos pela NBR 10151. O ruído ambiental proveniente da Subestação caracteriza-se como incômodo à população no entorno da Empresa. Palavras-Chave: Poluição Sonora - Zoneamento Urbano Acústica Ambiental.

V SILVA, Júlio César. Noise Substation Furnas in Foz do Iguaçu - PR. Foz do Iguacu, 2010. Project to Completion of Course Work - Faculdade Dinâmica de Cataratas. ABSTRACT Noise pollution is the third environmental problem that affects many people. The lack of preventive planning for land use presents itself as the main cause of environmental liabilities in the urban environment. In Foz do Iguaçu - PR, installation of Substation Furnas is seen by society in the neighborhood as potentially polluting. Studies conducted in large cities such as Curitiba - PR showed that the industrial activities of electric power substations in the urban environment are matters of social mobilization in view of the disturbance created by noise. The management of the territorial demands of the integration of sound environmental zoning. The present study was to evaluate the noise Substation Furnas in Foz do Iguacu, was performed by measuring the Leq (A) six points in the perimeter of the substation at times day and night observing the requirements of NBR 10151/2000. The result shows that the values found at all points outweigh the surface to the maximum established by the NBR 10151. Environmental noise from the substation characterized as nuisance to the population surrounding the company. Keywords: Noise Pollution - Urban Zoning - Environmental Acoustics.

VI LISTA DE FIGURAS FIGURA 01: CURVAS ISOFÔNICAS DE FLETCHER MUNSON.... 7 FIGURA 02: ESPECTRO DE FREQUÊNCIAS DE UM TRANSFORMADOR DA SUBESTAÇÃO HORTO, EM BELO HORIZONTE.... 8 FIGURA 03: MAPA DE CURVAS ISOFÔNICAS DE RUÍDO DA SUBESTAÇÃO... 11 FIGURA 04: CURVAS DO MESMO NÍVEL DE AUDIBILIDADE PARA TONS PUROS.... 13 FIGURA 05: CURVAS DE PONDERAÇÃO EM FREQUÊNCIA A E C APLICADAS NA CONSTRUÇÃO DE MEDIDORES DE NÍVEL DE PRESSÃO SONORA.... 13 FIGURA 06: REGIÕES TÍPICAS DA LINGUAGEM COMUM E DA MÚSICA PARA UM AUDIOGRAMA NORMAL.... 14 FIGURA 07: PERDA DE ACUIDADE AUDITIVA OCASIONADA PELA IDADE... 18 FIGURA 08: EVOLUÇÃO DO LIMIAR AUDITIVO COM O TEMPO DE EXPOSIÇÃO.... 19 FIGURA 09: EVOLUÇÃO DO LIMIAR AUDITIVO COM O TEMPO DE EXPOSIÇÃO.... 19 FIGURA 10: NÍVEIS DE INCÔMODO DE UMA FONTE DE RUÍDO... 21 FONTE: MURGEL, 2007... 21 FIGURA 11: VISTA AÉREA DA SUBESTAÇÃO DE FURNAS DE FOZ DO IGUAÇU - PR.... 29 FIGURA 12: MEDIDOR DE NÍVEL DE PRESSÃO SONORA INTEGRADOR COM CALIBRADOR ACÚSTICO... 31 FIGURA 13: LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE MONITORAMENTO DO RUÍDO DA SUBESTAÇÃO DE FOZ DO IGUAÇU - PR... 33 FIGURA 14: ZONEAMENTO URBANO MAPA DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO DE FOZ DO IGUAÇU - PR... 35 FIGURA 15: HISTOGRAMA DO NÍVEL EQUIVALENTE LEQ(A) AVALIAÇÕES DIURNAS... 39 FIGURA 16: HISTOGRAMA DO NÍVEL EQUIVALENTE LEQ(A) AVALIAÇÕES NOTURNAS... 40 FIGURA 17: HISTOGRAMA DO NÍVEL CORRIGIDO LC AVALIAÇÕES DIURNAS... 41

VII FIGURA 18: HISTOGRAMA DO NÍVEL CORRIGIDO LC AVALIAÇÕES NOTURNAS... 42 FIGURA 19: AVALIAÇÃO DO ESPECTRO SONORO EM BANDAS DE OITAVAS DE FREQUÊNCIA... 44 FIGURA 20: AVALIAÇÃO DAS CURVAS NC ABNT 10153/87... 45

VIII LISTA DE TABELAS TABELA 01 CORRELAÇÃO ENTRE PRESSÃO SONORA, POTÊNCIA SONORA E NÍVEL SONORO... 9 TABELA 02 ESTIMATIVAS DO RISCO EXCESSIVO DE DESVIOS AUDITIVOS PROVENIENTES DA EXPOSIÇÃO MÉDIA DIÁRIA AO RUÍDO EM 40 ANOS DE EXPOSIÇÃO.... 20 TABELA 03 - NÍVEL DE CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO NCA PARA AMBIENTES EXTERNOS, EM DB(A)... 25 TABELA 04 - NÍVEL DE CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO NCA PARA AMBIENTES EXTERNOS, EM DB(A)... 26 TABELA 05 RECLASSIFICAÇÃO DE ZONAS URBANAS EM ZONAS ACÚSTICAS DE ACORDO COM A SENSIBILIDADE AO RUÍDO.... 27 TABELA 06 - RESULTADO DA AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DO RUÍDO REALIZADA EM 2009 PELA ELETROBRAS FURNAS... 37

SUMÁRIO DEDICATÓRIA... III RESUMO... IV ABSTRACT... V LISTA DE FIGURAS... VI LISTA DE TABELAS... VIII 1 INTRODUÇÃO... 1 2 REFERENCIAL TEÓRICO... 3 2.1 POLUIÇÃO SONORA... 3 2.2.1 Ruído... 4 2.2.2 Natureza Do Som... 6 2.2.3 Frequência Sonora... 6 2.2.4 Pressão Sonora... 9 2.2.5 Nível De Pressão Sonora... 9 2.2.6 Tipos De Ruídos... 11 2.2.7 Percepção Auditiva Humana... 12 2.3 AVALIAÇÃO DOS EFEITOS DO RUÍDO SOBRE O HOMEM... 15 2.3.1 Perda De Acuidade Auditiva Induzida Pelo Ruído... 17 2.4 INCOMODIDADE DO RUÍDO... 21 2.5 MEDIDAS DE CONTROLE... 23 2.6 ASPECTOS LEGAIS... 24 2.7 ZONEAMENTO ACÚSTICO COMO INSTRUMENTO DE GERENCIAMENTO DO RUÍDO INTEGRADO AO PLANEJAMENTO AMBIENTAL URBANO... 26 3 MATERIAL E MÉTODOS... 29 3.1 SUBESTAÇÃO DE FOZ DO IGUAÇU - PR... 29 3.2 CARACTERIZAÇÃO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO NA ÁREA DE INFLUÊNCIA DA SUBESTAÇÃO... 30 3.3 CARACTERIZAÇÃO DAS FONTES SONORAS NAS INSTALAÇÕES DA SUBESTAÇÃO DA ELETROBRAS FURNAS... 30 3.4 AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DO RUÍDO... 31 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO... 34

4.1 CARACTERIZAÇÃO DO ZONEAMENTO URBANO E A DETERMINAÇÃO DA COMPATIBILIDADE DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO... 34 4.2 CARACTERIZAÇÃO DAS FONTES SONORAS NAS INSTALAÇÕES DA SUBESTAÇÃO DA ELETROBRAS FURNAS... 38 4.3 AVALIAÇÕES QUANTITATIVAS DO RUÍDO... 39 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS... 47 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 48

1 1 INTRODUÇÃO A poluição sonora, geralmente originada pelo crescimento das cidades, pelo adensamento populacional, sob forte influência do desenvolvimento industrial no mundo moderno, constitui um dos principais problemas de saúde pública tendo em vista as significativas alterações ambientais no meio urbano. A escolha de uma determinada região no meio urbano, compreendidas pelo conforto acústico pela ausência de fontes emissoras de ruídos, para edificar residência é considerada como diferencial de mercado imobiliário, haja vista o acelerado processo de redução dos vazios demográficos nas cidades. Participa deste processo o planejamento urbano através da legislação para uso e ocupação dos solos urbanos objetivando a determinação de zoneamentos específicos para os respectivos fins observando ainda a sensibilidade ambiental em cada microrregião e suas interferências. Muitas vezes a ocupação ilegal de áreas de preservação, tais como, entorno de corpos de água, áreas de preservação ambiental e até mesmo áreas impróprias para edificação de residências em face de problemas de ordem ambiental, são resolvidas paliativamente por ações governamentais através da transferência, intencional ou pela omissão permissiva, de famílias ou comunidades sociais para áreas em vazios demográficos dotados de menor valor imobiliário. Quando tal transferência se dá, tendo como destino uma região predominantemente ou com vocação industrial, é certo que problemas econômicos e sociais serão itens de conflitos de ordem pública com argumentos fundamentados no baixo nível de indicadores que conferem a qualidade de vida sob influencia de agentes nocivos a saúde resultante dos processos industriais no entorno dos novos bairros residenciais. Como resultado do crescimento urbano, as alterações no uso e ocupação do solo no entorno da Subestação da Eletrobras Furnas em Foz do Iguaçu - PR, construída na década de 70, estão caracterizadas pela constituição de bairros predominantemente residenciais. A ausência de instrumentos legais específicos para o ordenamento territorial reconhecendo a emissão sonora do processo de transformação de energia elétrica na Subestação possibilitou o crescimento

2 demográfico nesta área, classificada como zona de expansão urbana e de interesse social. A ocupação predominantemente residencial na região em estudo apresentase como passivo ambiental envolvendo o Poder Público, a Empresa concessionária de energia e a sociedade afetada pelo ruído. Este trabalho teve como objetivo avaliar a aceitabilidade do conforto acústico da comunidade no entorno da subestação da Eletrobras Furnas em Foz do Iguaçu - PR e os potenciais conflitos ambientais quanto aos diferentes usos e ocupações dos solos na área de influência do ruído produzido pela Subestação de Foz do Iguaçu.

3 2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 POLUIÇÃO SONORA A poluição sonora é definida pela Política Nacional do Meio Ambiente como processo de degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que, dentre outros efeitos, prejudiquem, direta ou indiretamente, a saúde, a segurança e o bem-estar da população (Lei nº 6.938, 1981). A poluição sonora é hoje, depois da poluição do ar e da água, o problema ambiental que afeta o maior número de pessoas. Na Europa, o ruído ambiental está entre as reclamações mais frequentes chegando a ser relatada por um quarto da população (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2010). Conforme resultados publicados por Lacerda (2005), estudos realizados com 892 habitantes de Curitiba PR, com objetivo de identificar as principais fontes sonoras no ambiente urbano revelou que 74% dos moradores sentem-se de alguma forma incomodados pelo ruído urbano e que a poluição sonora ambiental influencia a qualidade de vida de uma população urbana, gerando reações psicossociais efetivas como: irritabilidade e insônia, podendo interferir ainda na saúde e no bem estar dos indivíduos em particular e de uma população urbana como um todo, ratificando publicações da Organização Mundial da Saúde em 2000. Na cidade de Águas Claras DF, a elaboração da modelagem do ruído urbano como instrumento de gestão ambiental em 2010, determinou que a prevenção dos problemas relacionados à poluição sonora demanda de excelência na gestão do ordenamento do território. Ainda no mesmo estudo, concluíram que a gestão preventiva dos potenciais conflitos ambientais causados pelo ruído urbano necessita de mais ferramentas específicas para o diagnóstico inicial e posterior monitoramento do processo evolutivo das alterações no ambiente urbano quanto ao controle da poluição sonora (MACIEL, 2009).

4 Pinto (2009) destaca em sua pesquisa para a avaliação do conforto acústico no centro de São Carlos - SP, que a poluição sonora não pode ser observada apenas como problema relacionado ao desconforto acústico, pois o ruído, em regiões com elevada concentração de atividades comerciais e industriais constitui atualmente uma preocupação com a saúde pública. No setor elétrico brasileiro, Saidel et al. (1997) utilizaram a acústica para estudarem a elaboração de software aplicado à avaliação do nível de ruído gerado por transformadores de subestação, visando determinar a propagação do ruído audível para a vizinhança ainda na fase de implementação do projeto. Observou-se ainda que a acústica tem sido frequentemente discutida em estudos neste setor industrial, muito embora, devido a complexidade do modelamento dos fenômenos de propagação sonora, ainda não existem modelos que descrevam, com precisão, tal propagação. Segundo Maciel et al. (2009) a elaboração de mapas de ruído, utilizandose de software de modelagem acústica como ferramenta integrada ao planejamento urbano, apresentou-se como uma excelente ferramenta com objetivo de analisar e monitorar a exposição da população ao ruído ambiental em Águas Claras DF, permitindo ao tomador de decisões assegurar deliberações técnicas e legislar proativamente sobre políticas claras e sérias de ocupação e uso do solo para a garantia da qualidade de vida da população. 2.2.1 Ruído O ruído pode ser considerado como um som indesejável. Tal conceituação, objetivamente, pode ser representada na obtenção ou reprodução de harmônicos em níveis que podem ser desejáveis, tal como ocorre na música. Já a reprodução de harmônicos em níveis indesejáveis pode ser representada como ruído. Um determinado som pode ser considerado ainda ruído quando o estímulo auditivo não contém informações úteis para a tarefa em execução (SALIBA, 2009). Bistafa (2006) conceitua o ruído como resultado de um processo sonoro sem harmonia, em geral de conotação negativa. O julgamento ou critério, sobre a

5 caracterização de um som como o ruído dependerá de uma ampla compreensão sobre as atitudes que passamos a considerar a partir do que venha ser a fonte, sua intensidade e duração. Fisicamente, o ruído sonoro pode ser considerado como fenômeno físico causado por qualquer vibração ou onda que se propague em meio elástico, capaz de produzir excitações auditivas no homem. Na área ocupacional, o ruído é qualquer sensação sonora indesejável, podendo ser considerado como um som presente em nosso ambiente que ameaça a nossa produtividade, conforto, bem estar e saúde. O ruído excessivo é reconhecido pela legislação brasileira como séria ameaça a saúde, ao bem-estar público e a qualidade de vida, sendo os principais contribuintes para a poluição sonora o crescimento demográfico descontrolado e a concentração de diversos tipos de fontes de poluição sonora no ambiente urbano (CONAMA 002, 1990). Conforme estudos publicados por Farias et al. (2006), a presença de instalações industriais para a transformação e transmissão de energia elétrica em meio urbano resulta em incômodo para a população na área de influência do ruído proveniente de equipamentos eletromecânicos de subestações. A ampliação de uma subestação da empresa Eletropaulo, na cidade de Sumaré SP, e a elevação da densidade demográfica entre o período de 1960 e 2006, resultou em modificações estruturais significativas para a implementação de barreiras acústicas para o enclausuramento das fontes sonoras da subestação devido a presença do ruído e o atual adensamento urbano em seu entorno. Estudos para a avaliação de ruído de transformadores no entorno de subestações, realizados por Guaraldo et al. (1997), concluíram que o ruído característico produzido por equipamentos de subestações elétricas é motivo de reclamações no meio urbano, com efeitos relacionados ao sono noturno, quando perceptível e identificado. Ferreira (2000) afirma em sua pesquisa para a elaboração de proposta para atenuação de ruídos em transformadores elétricos que se tornou praticamente impossível implantarem subestações em áreas sem vizinhança próxima devido ao acelerado crescimento dos sistemas urbanos de transmissão e distribuição de energia elétrica, assim como as necessidades de interligações e alternativas técnicas que visam dar mais confiabilidade aos sistemas nas cidades de médio e grande porte.

6 2.2.2 Natureza do som Segundo Bistafa (2006), a definição do som advém da variação da pressão ambiente detectável pelo sistema auditivo. Sendo o som resultado das vibrações dos corpos elásticos, quando essas vibrações se verificam em determinados limites de frequências, tomam o nome de vibrações sonoras. As vibrações sonoras se transmitem ao meio que circunda a fonte sonora, produzindo compressões e distensões sucessivas, que se propaga com velocidade uniforme em todas as direções. Medeiros (2002) verificou em sua pesquisa sobre o controle de ruído em subestações elétricas que o ruído acústico emitido por subestações tem origem em duas contribuições principais: Vibração estrutural dos transformadores e Sistema de Ventilação dos transformadores. Isto significa que embora outras fontes de ruído possam existir, tais como ruídos de chaveamento, efeito Corona e outros, o estudo das fontes de ruído em uma subestação pode ser reduzido à análise do ruído associada aos transformadores. Segundo Guaraldo (1997), determina em seu estudo sobre avaliação de ruído de transformadores no entorno de subestações que a natureza dos ruídos provenientes de fontes sonoras em ambientes de subestações elétricas está relacionada principalmente com a magnetostricção do núcleo de transformadores. 2.2.3 Frequência sonora A frequência do som corresponde ao número de vibrações na unidade de tempo (SALIBA, 2009). Qualquer fenômeno vibratório, como o som, a luz, os movimentos sísmicos e a radiotransmissão são avaliados de acordo com sua frequência, ou seja, quantas vezes oscilam em função do tempo. A unidade para medições de frequência é o Hertz (Hz), que indica uma oscilação por segundo. Os sons audíveis encontram-se no intervalo de +/- 16 a +/- 20.000 Hz. Sons com frequência abaixo de 16 Hz são denominados de infra-sons e aqueles

7 acima de 20.000 Hz são chamados de ultra-sons. Ambos não são, normalmente, perceptíveis ao ouvido humano. Experiências com animais mostram que os mesmos ouvem numa gama de frequências diferente daquela dos humanos. Assim, por exemplo, os cães ouvem entre 120Hz e 50.000Hz. Já os morcegos ouvem numa faixa entre 50Hz e 100.000Hz. Devido a essa habilidade os morcegos, praticamente, movem-se orientados, apenas, pelos seus ouvidos (MURGEL, 2007). Costa (2008) afirma que a avaliação espectral em estudos ambientais é imprescindível para a caracterização dos níveis de pressão sonora dentro da faixa de maior percepção do ruído pelos seres humanos. As curvas inerentes à sensibilidade da audibilidade humana onde se verifica que o intervalo correspondente às frequências de 1 a 5k Hz são percebidos pelo aparelho auditivo com menor demanda de intensidade sonora estão representadas na Figura 01. Figura 01: Curvas Isofônicas de Fletcher Munson. Fonte: COSTA, 2008 Conforme expresso nas avaliações para a o desenvolvimento de aplicativo de avaliação do nível de ruído audível em subestações e seus recursos de atenuação, realizadas por Saidel et al. (1997), as frequências de 240Hz e 480Hz são os sinais com intensidades predominantes, superando em alguns momentos a frequência de 120Hz, frequência esta considerada como fundamental em equipamentos dotados de sistema de ventilação, tal como os equipamentos

8 encontrados na Subestação da Eletrobras FURNAS em Foz do Iguaçu - PR. Este espectro sonoro não é o de maior sensibilidade para a percepção sonora pelo aparelho auditivo humano, entretanto, é atribuído a este, notável valor para a determinação de níveis de incomodidade. Para a avaliação da poluição sonora proveniente de subestações elétricas na cidade de Curitiba PR, Diniz (2003) ressalta que o ruído gerado por transformadores de subestações diferem dos ruídos gerados por outras fontes sonoras no meio urbano por possuírem componentes tonais audíveis. Isso significa que o ruído possui frequências bem definidas, com algumas componentes se destacando. A banda de frequência predominante, denominada de primeiro harmônico, para transformadores de 60Hz, será duas vezes a frequência da rede elétrica, devido às vibrações ocasionadas pela expansão e contração das placas metálicas excitadas magneticamente no núcleo destes equipamentos. A figura 02 apresenta o espectro sonoro de um transformador elétrico, no qual a predominância da frequência encontra-se na banda central de 120 Hz. Figura 02: Espectro de frequências de um transformador da Subestação Horto, em Belo Horizonte. Fonte: DINIZ, 2003

9 2.2.4 Pressão sonora A menor variação de pressão ambiente detectável pelo sistema auditivo é da ordem de 2 x 10-10 Bar, e é denominada como limiar da audibilidade. Comparada a pressão ambiente ao nível do mar (1 Bar), o limiar da audibilidade representa uma pressão de apenas 1 / 5.000.000.000 da pressão atmosférica. O limiar da dor, variação de pressão ambiente capaz de provocar dor ou relevante desconforto auditivo, é da ordem de 0,002 Bar, ou seja, corresponde a 10 milhões de vezes a intensidade acústica capaz de causar a sensação de audição (MURGEL, 2007). 2.2.5 Nível de pressão sonora O ouvido humano pode detectar e perceber sons numa larga faixa de intensidade acústica, desde o limiar da audição, na pressão inicial de 0,0002 N m - ², até 200 N m - ², próximo do limiar da dor. Por exemplo, a 1000 Hz a intensidade acústica capaz de causar a sensação de dor é 10 14 vezes a que é capaz de causar a sensação de audição. Fica difícil trabalhar com números de ordens de grandeza tão diferentes numa mesma escala linear (VIEIRA, 2005). A Tabela 01 representa a correlação entre a pressão sonora com a potência sonora e o nível sonoro obtido a partir da equação dada pela Lei de Weber-Fechner. Tabela 01 Correlação entre pressão sonora, potência sonora e nível sonoro Pressão Sonora Potência Sonora (10-12 W) Nível Sonoro Exemplo (µpa) Nível de Intensidade Sonora (10-12 Wm -2 ) (db) 200.000.000 100.000.000.000.000 140 Limiar da dor 20.000.000 1.000.000.000.000 120 Martelo Pneumático 2.000.000 10.000.000.000 100 Buzina de veículo 200.000 100.000.000 80 Interior de ônibus 20.000 1.000.000 60 Conversa normal 2.000 10.000 40 Sala de Estar 200 100 20 Estúdio de Gravação 20 1 0 Limiar de audição Fonte: Therivel e Morris (apud Maia, 2003)

10 Após avaliar a contribuição do ruído gerado por 7 subestações de energia elétrica em Curitiba PR, Diniz (2003) afirma que estas unidades industriais podem contribuir com uma parcela de mais de 40 db(a) no ruído incidente nas fachadas das edificações próximas, principalmente quando os equipamentos elétricos estão instalados em subestações com área reduzida. Em Curitiba PR, as avaliações objetivas realizadas em 1000 pontos distribuídos no meio urbano por Zannin et. al. (2002) apresentaram medições com os seguintes valores de Nível Equivalente Leq(A): 1) Zonas Residenciais, 75,6 db(a); 2) Zonas Mistas, 76,4 db(a); 3) Zonas de Serviços, 74,0 db(a); 4) Centro da Cidade, 73,4 db(a); Cidade Industrial, 78,1 db(a). Verificou-se ainda que todos os valores encontrados estão acima do limite de 65 db(a), que é estabelecido pela World Health Organization - WHO como o valor limite a que uma população urbana pode se expor ao ruído sem que cause danos à sua saúde. Conforme Vecci (2007), o monitoramento do ruído na região central de Belo Horizonte - MG, relacionando o ruído com as características do tráfego urbano, indicou para regiões mais silenciosas o valor de 63dB(A) e para as áreas mais ruidosas 81dB(A), valores estes apresentados como preocupantes por estarem acima dos limites recomendados pela Organização Mundial da Saúde OMS. No interior de São Paulo, O nível de pressão sonora equivalente a 47dB, ou 52dB para nível corrigido em função da presença de componente tonal, justificaram os estudos para o controle de ruído em uma subestação no meio urbano, proveniente de reclamações da população na área de influência do ruído (FARIAS et. al., 2006). A Subestação de Foz do Iguaçu mantém desde 1999 o histórico das avaliações de ruído visando à determinação da aceitabilidade do conforto acústico da comunidade na área de influência das instalações industriais da empresa na cidade. O monitoramento ambiental do ruído é realizado em intervalos de 3 anos e evidencia a intensificação do nível de pressão sonora na área que faz divisa com o bairro Cidade Nova, área esta com maior concentração populacional nesta região. A figura 03 apresenta o mapa de curvas isofônicas do ruído da Subestação gerado a partir do programa de monitoramento do ruído ambiental, sendo os níveis de menores intensidade representados pela áreas de cor verde claro e os níveis de maiores intensidade na cor vermelha (Eletrobras Furnas, 2010).

11 Figura 03: Mapa de curvas isofônicas de ruído da Subestação Fonte: Eletrobras FURNAS, 2010. 2.2.6 Tipos de ruídos Melo (2011) observou em sua pesquisa sobre a norma técnica brasileira aplicada ao controle do ruído em ambiente urbano que uma medição momentânea poderá apresentar deficiência quanto à representatividade face às possíveis variações em função do tempo, especificamente para ruídos flutuantes ou de impacto. Muito embora, a avaliação de ruídos classificados como contínuos podem ser consideradas como significativas mesmo com apenas uma medição momentânea, nos termos da ABNT 10151/2000. De acordo com Diniz (2003), os estudos com objetivo de avaliar os impactos da poluição sonora provenientes de subestações em Curitiba determinaram que para o mesmo transformador o valor total da emissão sonora praticamente independe para a potência de operação, ou seja, o valor em NPS para diferentes regimes de demanda da subestação é praticamente constante. Apesar da carga dos transformadores terem sido anotadas em todos os casos, não houve a necessidade de se preocupar com diferenças no ruído emitido de acordo com diferentes regimes de operação.

12 2.2.7 Percepção auditiva humana O Aparelho auditivo humano tem capacidade de perceber ondas sonoras presentes no ambiente dentro de uma faixa de frequência, compreendida entre 20Hz à 20kHz, tendo ainda que os limiares de audibilidade e de dor são respectivamente 20 µpa e 200Pa de pressão. Entretanto, a percepção da intensidade sonora pelo organismo humano apresenta-se de forma não linear e são influenciadas, como mecanismo de sensibilidade, pela frequência e pelo nível de pressão sonora. Estas propriedades deram origem, na psicoacústica, ao estabelecimento de uma grandeza destinada a expressar a magnitude da sensação sonora pelo aparelho auditivo denominada de nível de audibilidade (Loudness), expressa em função da frequência e da pressão sonora (BISTAFA, 2006). A psicoacústica é a disciplina do conhecimento que integra as ciências físicas, psicológicas e da fisiologia humana com objetivo de determinar a resposta subjetiva de uma população exposta aos estímulos sonoros para a compreensão dos mecanismos de percepção e suas reações psíquicas e fisiológicas, bem como as interferências em atividades cotidianas e incômodos acústicos associados ao ruído (GERGES, 2000). A base do conhecimento proveniente da psicoacústica, através da compreensão dos limiares de audibilidade e a correlação entre a pressão e suas respectivas frequências sonora, tiveram como precursor os estudos sobre nível de audibilidade para tons puros estabelecidos por Kingsbury em 1927. Estes estudos foram aprimorados em 1933 por Fletcher e Munson determinando experimentalmente o nível de audibilidade para tons puros em diversas frequências sonoras. Para a metodologia da pesquisa realizada, os ouvintes foram orientados a ajustarem, de forma subjetiva, o nível sonoro de um tom puro para as respectivas frequências em estudo, comparando-os ao nível sonoro de um tom puro padronizado em 1kHz. O nível de audibilidade subjetiva passou a ser denominada phon, para um som igualmente audível ao de um tom puro em 1000Hz e de nível de intensidade sonora igual a um decibel. A Figura 04 apresenta a curva para o nível de audibilidade para tons puros estudadas por Fletcher & Munson (CAVALCANTE, 2009).

13 Figura 04: Curvas do mesmo nível de audibilidade para tons puros. Fonte: FLETCHER & MUNSON (apud CAVALCANTE, 2009). As publicações de Fletcher & Munson influenciaram também a padronização para fabricação de equipamentos e instrumentos medidores de nível de pressão sonora através da construção da curva de compensação A em frequência, no nível de 40 phons, normalizada internacionalmente. A figura 05 compara as curvas A, C e Linear, utilizadas para as configurações técnicas de instrumentos de medições e interpretação de dados (IEC, 2002). Figura 05: Curvas de ponderação em frequência A e C aplicadas na construção de medidores de nível de pressão sonora. Fonte: CAVALCANTE, 2009

14 Segundo Costa (2008), estudos para a determinação da percepção sonora subjetiva descrevem que a maior variação de intensidade está localizada em som puro de 1kHz, variando de 0 a 120 db. O intervalo entre as freqüências de 250 Hz a 2000 Hz e intensidades de 6.10-10 W cm -2 (0,05 N m -2 ) a 6x10-6 W cm -2 (5 N.m -2 ) corresponde a zona mais importante para a audição na linguagem comum. A Figura 06 representa a variação da sensação ocasionada pelo som ao ouvido humano em função da freqüência em Hz, para sons puros audíveis, e a intensidade energética em W cm -2 (ou a pressão eficaz em N m -2 ) para as principais áreas de influência fisiológica integradas ao ruído. Figura 06: Regiões típicas da linguagem comum e da música para um audiograma normal. Fonte: COSTA, 2008 Conforme Saidel et al. (1997), os resultados obtidos para os estudos de aplicativo de avaliação do nível de ruído audível em subestações elétricas determinaram que as frequências sonoras predominantes (120 a 480Hz) em equipamentos de transformação de energia elétrica em subestações situam-se no intervalo descrito por Costa (2008) como significativo para a audição, fala e música nas regiões típicas da linguagem comum.