ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO

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

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 10 Fenômeno de transmissão sonora; Materiais, acabamentos e técnicas construtivas;

Reflexão, absorção e transmissão do som em uma parede. Fonte: Adaptado de (FASOLD&VERES, 2003) Balanço energético do som incidente em uma superfície Sala 1 Sala 2 Parede Absorção W 3 Transmissão (frestas) W 2 + W 3 W 1 W 2 Transmissão (percurso direto) Reflexão W refl. Dissipação W dis.

Caminhos do ruído aéreo em uma edificação real Recinto emissor Recinto receptor Ressonador T1: transmissão através da parede separadora T2: irradiação através do piso T3: irradiação através de outras paredes verticais T4: transmissão através de frestas (ex.: tomadas, interruptores) T5: reflexão para outros ambientes e transmissão para o recinto receptor (ex.: átrio). Ruído entre vedações verticais internas. Fonte: Adaptado de (VITTORINO, 2013)

PERDA NA TRANSMISSÃO O parâmetro que caracteriza a capacidade de uma parede transmitir (ou isolar) é o coeficiente de transmissão sonora (τ). Quanto menor for o valor de τ, menor será a intensidade sonora transmitida, ou seja, mais isolante será a parede. Coeficiente de absorção (α) caracteriza a absorção sonora da parede, diferentemente, o τ não caracteriza a isolação sonora de uma parede, mas um parâmentro dele derivado, a perda na transmissão sonora PT. Fonte: (BISTAFA, 2011)

PERDA NA TRANSMISSÃO A perda na transmissão sonora PT é definida por: PT= 10 log 1 τ Quanto menor for o coeficiente de transmissão sonora (τ), mais isolante é a parede, portanto maior é a sua perda na transmissão (PT). Fonte: (BISTAFA, 2011)

ESTIMATIVA TEÓRICA DA PERDA NA TRANSMISSÃO SONORA Curva típica de perda na transmissão em função da frequência do som incidente de painéis sólidos e homogêneos. Fonte: (BISTAFA, 2011)

PT = 20 log ( f. M) 47 db Lei da massa f = frequência (Hz) M = massa (kg/m²) Fonte: Gerges(2000). Uma região controlada pela massa, e para uma dada densidade superficial, PT aumenta 6 db por oitava (6 db para cada duplicação da frequência). A PT também aumenta 6 db, em toda a faixa de frequência controlada pela massa, toda vez que a densidade superficial é duplicada. A região é delimitada nas frequência inferiores a 2 f r, e superiores a f c /2.

Método gráfico para estimativa da perda na transmissão Os pontos A e B são estimados em função da frequência crítica do painel e da densidade superficial. O fator de amortecimento externo do material do painel também deve ser considerado no ponto B. Fonte: Beranek (1980, p. 293).

Lei da massa

Frequência crítica

Paredes duplas Paredes duplas são recomendadas quando se deseja elevada perda na transmissão com menor peso e custo. Os dois painéis devem estar mecânica e acusticamente separados isolados um dos outro. Esse sistema surgiu do princípio conhecido como massa-mola-massa, ou ainda, painel-cavidade-painel. Material absorvente pode ser utilizado na cavidade, mas evitando-se a formação de ponte mecânica entre os painéis.

Parede dupla Perda na transmissão média de paredes duplas com diferentes distâncias entre painéis montados em caibros independentes. Fonte: (NSF apud BISTAFA, 2011)

Parede dupla (a) Painéis fixados em perfis metálicos através de barras resilientes; (b) detalhes da fixação do painel em caibros através da barra resiliente. Fonte: (BISTAFA, 2011)

Parede dupla (a) Fixação em linha com indicação do espaçamento, b, entre caibros; (b) fixação pontual, com indicação do espaçamento, e, entre parafusos. Aqui, d é a profundidade da cavidade formada entre os painéis. Fonte: (BISTAFA, 2011)

Parede dupla FIXAÇÃO EM LINHA Quando o painel é fixado diretamente ao caibro ou perfil metálico e gera-se uma linha de contato entre esses elementos. Espaçamento entre caibros e perfis é supostamente uniforme. FIXAÇÃO PONTUAL Quando o painel é fixado em barras resilientes. A fixação entre os pontos deve ser uniforme. Fonte: (BISTAFA, 2011)

Perdas na transmissão de partições compostas Partições com janela, portas, aberturas de ventilação etc., interrompem a homogeneidade desse elemento. A perda na transmissão de partições compostas pode ser obtida em: τ c = coef. de transmissão sonora da partição composta τ i = coef. de transmissão sonora do componente Si = área do i-ésimo componente da partição Fonte: (BISTAFA, 2011)

Perdas na transmissão de partições compostas τ i = 10 PT/10 PT c = 10 log( 1 τ c ) db PT i = perda na transmissão do i-ésimo componente da partição PT c = perda na transmissão da partição composta τ i = coef. de transmissão sonora do componente Fonte: (BISTAFA, 2011)

Perdas na transmissão de partições compostas

Fonte: (Proacustica, 2014) Exemplos construtivos

Exemplos construtivos Ambientes com superior isolamento acústico. Fonte: (http://www.dbgraus.com.br/)

Exemplos construtivos Ambientes com isolamento acústico não muito elevado. Fonte: (http://www.dbgraus.com.br/)

Exemplos construtivos Bom desempenho acustico para salas de reunião. Fonte: (http://www.dbgraus.com.br/)

Fonte: (Proacustica, 2014/) Exemplos construtivos

Lei das massas Isolamento acústico conforme a densidade superficial (kg/m²) Fonte: (VERES & FASOLD, 2003) LEI DA MASSA

DETERMINAÇÃO DA PERDA NA TRANSMISSÃO SONORA EM CÂMARA REVERBERANTE Parede instalada entre duas câmaras reverberantes, no ensaio de determinação da perda por transmissão sonora. Fonte: (BISTAFA, 2011)

DETERMINAÇÃO DA PERDA NA TRANSMISSÃO SONORA EM CÂMARA REVERBERANTE PT = L p1 L p2 + 10 log( S A recepção ) db S = área do elemento em teste. A recepção = área equivalente de absorção da sala receptora. Parede instalada entre duas câmaras reverberantes, no ensaio de determinação da perda por transmissão sonora. Fonte: (BISTAFA, 2011)

Recintos especiais (a) Pirâmides de base retangular composta de material absorvente poroso/fibroso. (b) Superfície de concreto polido e pintado. Câmara anecóica (a) e câmara reverberante (b). Fonte: (BISTAFA, 2011)

Ensaios em laboratório câmara reverberante. Fonte: Adaptado de (VITTORINO, 2013) Recintos especiais

Câmara reverberante. Fonte: (Proacustica, 2014) Recintos especiais

Ensaio em laboratório câmara reverberante. Fonte: (PAIXÃO & GERGES, 2004) Recintos especiais

Classe de transmissão sonora (STC) Fonte: ProAcústica (2014).

Sound Transmission Class (STC) Classe de transmissão sonora (STC) ISO 717-1:1996 Acoustics Rating of sound insulation in buildings and parts of building elements. Determinação do R w : Sound Reduction Index Índice de redução sonora: R w (tradução para o português) R: reduction (redução) L: nível sonoro D: Diferença de nível sonoro w: weighted (ponderado) nt: padronizado n: normalizado Representa um único valor para decrever o isolamento do elemento de vedação. O parâmetro serve para comparar com outros materiais,ou outros sistemas de vedação.

Classe de transmissão sonora (STC) Fonte: (BISTAFA, 2011)

Classe de transmissão sonora (STC) Caracterização de uma partição através de um número único. O contorno STC atribuído à partição é aquele que, quando comparado com os valores de PT em bandas de 1/3 de oitava atendem às seguintes condições: A diferença entre o valor de PT do contorno e da partição (deficiência) não deve exceder 8 db, em nenhuma banda de 1/3 de oitava; A soma das "deficiências" (valores de PT da partição abaixo dos valores de PT do contorno), nas dezesseis bandas de 1/3 de oitava entre 125 Hz e 4000 Hz, não deve exceder 32 db. A denominação da partição é STC x, sendo x o valor de PT do contorno em 500 Hz.

Isolação de sons de impacto

Isolação de sons de impacto Ln = L p + 10 log( A recepção 10m² ) db L p = nível sonoro médio espacial na sala de recepção. A recepção = área equivalente de absorção da sala receptora.

Pisos flutuantes Fonte: (BISTAFA, 2011)

Pisos flutuantes Ln,w = nível sonoro ao ruído de impacto normalizado ponderado. Fonte: (Proacustica, 2014)

Pisos flutuantes ΔLw = incremento no isolamento do nível sonoro ao ruído de impacto. Fonte: (Proacustica, 2014)

Pisos flutuantes

Bibliografia V. Brüel; Kjær, V. Environmental Noise. Hague, The Netherlands: Brüel& Kjær Sound & Vibration Measurements A/S. GOYDKE, H. (Summer semester 2010). Lecture notes: Acoustics for Architects. BISTAFA, Sylvio R. Acústica Aplicada ao Controle de Ruído. São Paulo: Edgar Blücher, 2006. VITTORINO, A. Requisitos de conforto acústico, desempenho acústico e as experiências de ensaios de laboratório e campo. São Paulo: Pró-Acústica. Dia internacional de conscientização sobre o ruído, 2013. 50 slides: color. Arquivo PDF. FASOLD, W. & VERES, E. Schallschutz+Raumakustik in der Praxis. 2. auf. Berlin: Bauwesen, 2003. GERGES, S. N. Y. Ruído: fundamentos e controle. 2. ed. revista e ampliada. Florianópolis: NR Editora, 2000. 675 p. BERANEK, Leo Leroy. Noise reduction. Huntington, New York: Robert E. Krieger Publishing Company, 1980. 752 p. PAIXÃO, D. X. da. & GERGES, S. N. Y. Perda de transmissão sonora em paredes de alvenaria de tijolo maciço cerâmico. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 4, n. 2, p. 95-110, jul./set. 2004. ISSN 1415-8876. PROACUSTICA. Slides do curso de desempenho na edificação ministrado pela Pro acústica. São Paulo, dezembro, 2014.