Universidade de São Paulo Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Departamento de Tecnologia da Arquitetura AUT 0278 - Desempenho Acústico, Arquitetura e Urbanismo Transmissão Sonora e Acústica de Edificações Ranny L. X. N. Michalski e-mail: rannyxavier@gmail.com Acústica Arquitetônica Condicionamento acústico - absorção sonora; qualidade acústica Transmissão sonora - isolamento sonoro entre ambientes: - entre espaços - exterior - interior - interior - interior Isolamento sonoro: - minimizar a propagação de sons indesejados e os efeitos negativos do ruído. Fonte: Veja São Paulo, Ed. Abril. 14/05/2008 1
Transmissão Sonora Em uma edificação, o ruído pode propagar-se e transmitir-se da fonte sonora até o receptor por: - Via aérea - Via estrutural Transmissão Sonora Propagação e transmissão de ruído por: - Ar: paredes divisórias, pavimentos, paredes de fachada. - Impacto (estrutura): passos, quedas de objetos, elevadores, batidas nos fechamentos, vibração de máquinas, etc. 2
Acústica Arquitetônica Diversas fontes de ruído em edificações Fonte: BRUEL & KJÆR Transmissão Sonora Ocorre quando parte da onda sonora se propaga através de uma barreira ou partição. ambiente emissor ambiente receptor 3
Transmissão Sonora Quando uma onda sonora atinge uma parede transmissora de som, esta parede começa a vibrar e através desta vibração o som é transmitido para o ambiente receptor. A variação de pressão de um ambiente induz os anteparos a vibrarem. Este processo vibratório gera do outro lado uma fonte sonora secundária. Quanto maior a massa da superfície,? menor a probabilidade de vibração e menor a transmissão sonora. Transmissão de ruído aéreo entre ambientes Principais elementos responsáveis pela transmissão do ruído aéreo: Janelas, portas, paredes, pisos, tetos, frestas e fendas. A transmissão do ruído aéreo resulta também da vibração dos elementos construtivos. 4
Transmissão de ruído de impacto entre ambientes Exemplos de elementos responsáveis pela transmissão do ruído de impacto: Impacto de queda de objetos, passos, pulo de crianças, maquinário, chuva, etc. A transmissão do ruído de impacto resulta de solicitações aplicadas diretamente nos elementos de construção. Transmissão de ruído de impacto entre ambientes Transmissão ocorre predominante por via sólida, através da estrutura. 5
Transmissão de ruído de impacto entre ambientes A energia sonora propaga-se pela estrutura e pode ser re-irradiada por via aérea, para o pavimento inferior e outros pavimentos. Pode estabelecer campos sonoros incômodos em locais distantes do local de origem da excitação. Transmissão de ruído de impacto entre ambientes Principais fontes de ruído de impacto em edificações: Atividades realizadas por moradores (passos, objetos caindo, arrastar de móveis, marteladas na parede, batidas nos fechamentos, etc.) Atividades comerciais ou industriais. Maquinários diversos e tubulação: elevadores; canalização; sistemas de ventilação e ar condicionado; máquinas de lavar; portões de garagem; etc. Ruídos provenientes de edifícios vizinhos. Tráfego. 6
Transmissão direta Transmissão que se faz diretamente através do elemento de separação. Transmissão secundária ou marginal Transmissão que se dá por outros meios, que não o elemento de separação. Ruído Qualquer som indesejável. Efeitos negativos - Psicológicos - Físicos Ficar exposto a níveis elevados de ruído por longos períodos Nada agradável e nem saudável. Fonte: Veja São Paulo, Ed. Abril. 14/05/2008 e 11/08/2010 7
Solução? Isolamento Sonoro Conjunto de elementos construtivos que impedem ou reduzem a transmissão sonora. Isolamento contra: Ruído aéreo Ruído de impacto Absorção extra Reduz a intensidade reverberante, ajudando no isolamento. Redução pequena em comparação ao isolamento. Avaliação do isolamento sonoro de impacto Métodos de medição ou previsão normas técnicas Quantificação de grandezas acústicas Avaliação comparação com critérios normas técnicas Solução adequada Fonte: ISOVER, 2009 8
Coeficiente de transmissão sonora do material (τ): Caracteriza a capacidade de uma parede transmitir (ou isolar) som. E E Onde: E t é a energia sonora transmitida pela superfície do material, e E i é a energia sonora incidente na superfície do material. Quanto menor for τ, menor será a transmissão sonora, ou seja, mais isolante será a parede. Entretanto, diferente do coeficiente de absorção sonora do material (α), o coeficiente de transmissão sonora do material (τ) não é o parâmetro mais utilizado para caracterizar a transmissão sonora, mas sim uma grandeza dele derivada (PT). t i Perda na Transmissão Sonora (PT) de um elemento construtivo: ou Índice de Enfraquecimento Sonoro (E) de um elemento construtivo: É a quantidade de energia sonora reduzida na transmissão através do elemento construtivo. É uma característica física determinada por testes em laboratório. Portanto, seu valor é tabelado. Pode também ser calculada em função do coeficiente de transmissão sonora τ pela equação: 1 PT 10log Expressa em db. Quanto menor for τ, mais isolante será a parede, e, portanto, maior a PT. Quanto maior for PT, mais isolante será a parede. Apesar dos valores serem tabelados, nos edifícios, a PT varia em função dos elementos, como o tamanho da barreira e a qualidade da construção, assim como falhas de estanqueidade, por exemplo. 9
Exemplo Exemplo 1: Determine a perda na transmissão sonora, para a frequência de 1000 Hz, de uma parede com coeficiente de transmissão sonora em 1000 Hz de τ 1000 Hz = 0,005. Parede composta por mais de um material Quando um elemento acusticamente mais fraco, como por exemplo, uma janela ou uma porta, é inserido numa parede (elemento acusticamente mais forte), o desempenho global cai consideravelmente e tende a se aproximar do valor do elemento mais fraco. 10
Perda na Transmissão Sonora Composta ou Global (PTc) A perda na transmissão sonora composta ou global PTc é determinada, em db, pela seguinte equação: S i i c S i 1 PTi 10log i 1 PTc 10log c 10 PT i 10 S i PTc 10 log S Onde: S i é a área do elemento i (m 2 ) τ i é o coeficiente de transmissão sonora do elemento i. i i i Exemplo Exemplo 2: Determine a perda na transmissão sonora composta para esta parede. 10 m 3 m PT janela 20 db 1 m 5 m PT parede 50 db 11
Exemplo Exemplo 3: Determine a perda na transmissão sonora composta, para a frequência de 1000 Hz, de um painel com área total de 10 m 2, que apresenta PT =30dB, ao se inserir um painel de 3 m 2 com PT =10dB. Elementos heterogêneos paredes de fachadas: 12
Elementos heterogêneos parede com porta: L 1 L 2 =40dB L 1 L 2 =27dB Portas: 13
Perda na Transmissão Sonora (PT) de um elemento construtivo: É fortemente dependente da frequência do som incidente. O som que é transmitido para o ambiente receptor apresentará um espectro diferente do som original, pois as altas frequências são mais atenuadas que as baixas. Curva típica de perda na transmissão em função da frequência, de painéis simples (sólidos e homogêneos): Lei da massa Lei da Massa A perda na transmissão sonora aumenta 6 db cada vez que se dobra a massa ou cada vez que se dobra a frequência da onda sonora incidente. perda na transmissão sonora (db) Densidade superficial (kg/m²) frequência (Hz) 14
Lei da Massa Painel simples: A transmissão sonora é controlada pela massa. Lei da Massa Com o aumento da frequência: 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz (x 12) db (x 6) db (x) db (x+6) db (x+12) db 15
Lei da Massa A PT pode ser calculada para partições homogêneas pela Lei da Massa: Partição sólida e homogênea: PT 20log f M 47 db Onde: f é a frequência da onda sonora incidente (Hz) M é a densidade superficial da partição (kg/m 2 ) Exemplo Exemplo 4: Qual é a perda na transmissão sonora (PT) para a frequência de 1000 Hz de um painel de compensado, com densidade de 50 kg/m 2? 16
Lei da Massa Valor de atenuação da intensidade sonora pela lei da massa é baixo. Aumento da massa nem sempre é viável. e = 14 cm L 1 L 2 =40dB e = 56 cm L 1 L 2 =50dB Paredes duplas São recomendadas quando se deseja uma elevada perda na transmissão sonora com menor peso e custo. Espaço entre paredes quanto maior o afastamento entre as placas (camada de ar), maior o isolamento sonoro nas baixas frequências. parede dupla com espaçamento de ar L 1 L 2 =44dB 17
Paredes duplas: Efeito massa mola massa Material (ou sistema) + espaço vazio + material (ou sistema) Material (ou sistema) + material absorvente + material (ou sistema) Paredes duplas: Efeito massa mola massa Quanto maior a massa da mola, maior a capacidade de isolamento sonoro do sistema. L 1 L 2 =44dB Material de absorção sonora no interior da parede dupla 18
Paredes duplas Os dois paineis da parede dupla devem ser mecânica e acusticamente isolados um do outro melhores resultados. Condições de audibilidade através de uma parede Fonte: CANDIDO, J. 19
Como é medida a perda na transmissão sonora e os parâmetros de isolamento sonoro? Determinados experimentalmente através de ensaios normalizados internacionalmente por normas ISO. As medições podem ser realizadas: Em campo (in situ). Em laboratório (câmaras reverberantes adjacentes). A redução sonora aérea entre ambientes depende dos seguintes fatores: Perda na transmissão sonora (PT) da parede comum que divide a sala emissora da sala receptora. Área da parede. Absorção da sala receptora: O ruído é maior em salas reverberantes (vivas) do que em salas altamente absorvedoras (mortas). Esses três fatores podem ser sistematizados por alguns parâmetros que caracterizam a redução do som entre dois ambientes: 20
Índice de redução sonora aérea da parede [db]: ou Perda na Transmissão (PT) ou Sound Transmission Loss (TL) fonte sonora L1 microfone microfone L2 R L1 L2 10log S A Sala emissora Sala receptora L 1 nível de pressão sonora médio na sala emissora, em db. L 2 nível de pressão sonora médio na sala receptora, em db. S área da parede, em m 2. A área de absorção sonora equivalente da sala receptora, em m 2 Sabin. V volume da sala receptora, em m 3. T tempo de reverberação da sala receptora, em segundos. A 0,161 V T Diferença de Níveis entre Ambientes (D) ou Redução de Ruído (Noise Reduction - NR) L1 fonte sonora microfone microfone L2 Sala emissora Sala receptora É a diferença aritmética entre os níveis sonoros existentes nas salas, expressa em db. D L1 L2 Onde: L 1 é o nível de pressão sonora médio na sala emissora (db). L 2 é o nível de pressão sonora médio na sala receptora (db). 21
Diferença padronizada de nível entre ambientes [db]: L1 fonte sonora microfone microfone L2 nt Sala emissora D L L Sala receptora T 10log 1 2 T0 L 1 nível de pressão sonora médio na sala emissora, em db. L 2 nível de pressão sonora médio na sala receptora, em db. S área da parede, em m 2. T tempo de reverberação da sala receptora, em segundos. T tempo de reverberação de referência (T 0 =0,5s). Diferença padronizada de nível de fachada (D 2m,nT )[db]: T D2 mnt, L1,2m L2 10log T0 L 1,2m nível de pressão sonora do lado de fora 2 m na frente da fachada, em db. L 2 nível de pressão sonora médio na sala receptora, em db. T tempo de reverberação da sala receptora, em segundos. T 0 tempo de reverberação de referência (T 0 =0,5s). 22
Medição do isolamento sonoro aéreo Instrumentação: - Medidor de nível de pressão sonora (medições em bandas de terço de oitava: 100 Hz a 3150 Hz) - Fonte sonora: Pode ser uma fonte sonora omnidirecional (dodecaedro). - Para medir o tempo de reverberação da sala receptora: Fonte sonora e medidor de nível de pressão sonora. Como é medido? sala emissora sala receptora - Medições de isolamento sonoro aéreo entre cômodos: Na sala emissora ou do lado externo da fachada é gerado um sinal de excitação (ruído branco ou sweep). As diferenças de nível entre os ambientes são calculadas. O tempo de reverberação da sala receptora é medido. Cálculo do parâmetro em função da frequência. Cálculo do valor ponderado do parâmetro: R w ; D nt,w ; D 2m,nT,w. 23
Como são apresentados os resultados das medições? Frequência (Hz) D nt (db) 100 42,8 125 51,1 160 49,3 200 53,0 250 55,2 315 57,5 400 54,5 500 56,7 630 55,9 800 58,7 1000 56,8 1250 58,2 1600 63,2 2000 65,1 2500 67,4 3150 71,6 4000 74,0 5000 78,1 D nt,w =65dB Como é feita a ponderação? Diferença padronizada de nível entre ambientes ponderada [db]: D nt,w =??? Procedimento descrito na ISO 717-1. Curva de referência (ISO 717-1): em vermelho 24
Como é feita a ponderação? Diferença padronizada de nível entre ambientes ponderada [db]: D nt,w =??? Curva de referência (ISO 717-1): É deslocada na vertical em passos de 1 em 1dB, Até que a soma das diferenças dos valores medidos para os valores da curva de referência seja a maior possível, mas não superior a 32 db. D nt,w = valor lido em 500 Hz da curva de referência deslocada. Como é feita a ponderação? D nt,w = 65 db Diferença padronizada de nível entre ambientes ponderada D nt,w = valor lido em 500 Hz da curva de referência deslocada 25
Como são apresentados os resultados das medições? Relatório volumes dos ambientes resultados em tabela resultados em gráfico resultados em valor único Como são apresentados os resultados das medições? - Valores únicos (ponderados): R w, D nt,w, D 2m,nT,w - Obtidos de acordo com a norma internacional ISO 717-1, fazendo um ajuste gráfico (usando a curva de referência da norma). - Indicam a eficácia da solução construtiva. Índice de redução sonora ponderado R w Diferença padronizada de nível ponderada D nt,w Diferença padronizada de nível de fachada ponderada D 2m,nT,w - Na maioria das vezes, os catálogos de materiais dos fabricantes apresentam apenas os resultados de R w obtidos em laboratório. - Os valores de isolamento sonoro obtidos em campo são mais baixos que os obtidos em laboratório (devido às transmissões marginais presentes). - A norma de desempenho de edificações ABNT NBR 15575 fornece valores M, I e S para estes índices. 26
Exemplo: Parede Knauf W111 Fabricante: Knauf Parede interna que divide ambientes em unidades residenciais e comerciais. É constituída por uma chapa fixada de gesso acartonado de cada lado de uma estrutura formada por perfis de aço galvanizado. Evolução histórica do isolamento sonoro de vedações 27
Evolução histórica do isolamento sonoro de vedações Evolução histórica do isolamento sonoro de vedações Espessura dos componentes 28
Evolução histórica do isolamento sonoro de vedações Densidades superficiais dos componentes Evolução histórica do isolamento sonoro de vedações Índice de redução sonora dos componentes 29
Desempenho acústico de alvenarias e drywall: mesma unidade Desempenho acústico de alvenarias e drywall: entre unidades 30
Avenaria e drywall Além de mais leves do que as paredes de alvenaria, as paredes de drywall apresentam outras vantagens, entre elas: redução de peso da estrutura e fundação, menor espessura com ganho de área útil, redução do volume de material transportado e redução de mão de obra, flexibilidade no projeto (nos layouts), facilidade nas instalações evitando quebras, mínimos desperdício e retrabalho. 31
Exemplo Exemplo 5: Qual é o índice de redução sonora (R) entre duas salas separadas por umaparedede12m 2 quando a diferença de níveis entre os ambientes é 40 db. O volume da sala receptora é 50 m 3 e seu tempo de reverberação médio é 0,5 segundos. Avaliação do isolamento sonoro de impacto L2 - O isolamento sonoro de impacto é quantificado com base num nível de pressão sonora gerado por uma fonte sonora de impacto padronizada localizada na sala emissora, medido na sala receptora. 32
Nível de pressão sonora de impacto padronizado, L nt db : L nt L 2 T 10log T 0 material resiliente Transmissão Direta T tempo de reverberação da sala receptora, em s. T 0 tempo de reverberação de referência (T 0 =0,5s). L 2 nível de pressão sonora médio na sala receptora quando o piso sob teste é excitado pela fonte sonora de impacto padronizada, em db. Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado L nt,w [db]: Número único (ponderado). Obtido de acordo com a norma internacional ISO 717-2, fazendo um ajuste gráfico (usando a curva de referência da norma). Indica a eficácia da solução construtiva. L2 sala emissora elemento a caracterizar sala receptora Como medir o isolamento sonoro de impacto? Através de ensaio normalizado internacionalmente por norma ISO. As medições podem ser realizadas: Em campo (in situ). Em laboratório (câmaras reverberantes adjacentes). sala emissora sala receptora Fonte: NETO, 2008 33
Como medir o isolamento sonoro de impacto? Isolamento sonoro de impacto de piso fonte sonora de impacto padronizada piso (divisória) L 2 V T sala receptora medidor de nível de pressão sonora L 2 V T Fonte: NETO, 2008 Como medir o isolamento sonoro de impacto? Instrumentação: - Medidor de nível de pressão sonora (medições em bandas de terço de oitava: 100 Hz a 3150 Hz) - Fonte sonora de impacto padronizada: Máquina de impactos, máquina de sapatear (tapping machine) - Para medir o tempo de reverberação da sala receptora: Fonte sonora específica e medidor de nível de pressão sonora. 34
Como medir o isolamento sonoro de impacto? Fonte sonora de impacto padronizada: Máquina de sapatear (tapping machine) Como medir o isolamento sonoro de impacto? - Na sala emissora, é gerado um campo sonoro com a máquina de sapatear. sala emissora - Na sala receptora, com a máquina ligada, é medido o nível de pressão sonora. - O tempo de reverberação da sala receptora é medido. Cálculo do parâmetro em função da frequência. Cálculo do valor ponderado do parâmetro: L nt,w. sala receptora 35
Como são apresentados os resultados das medições? Tabela Gráfico L nt,w Como são apresentados os resultados das medições? L nt,w = 51 db 36
Como são apresentados os resultados das medições? Nível de pressão sonora de impacto padronizado: L nt ( f ) Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado Número único obtido de acordo com a ISO 717-2. L nt,w =??? Como é feita a ponderação? Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado L nt,w =??? Curva de referência (ISO 717-2): Valores para Curva de Frequência, Hz Referência 1/3 Oitava 1/1 Oitava 100 62 125 62 67 160 62 200 62 250 62 67 315 62 400 61 500 60 65 630 59 800 58 1000 57 62 1250 54 1600 51 2000 48 49 2500 45 3150 42 *** 37
Como é feita a ponderação? Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado L nt,w =??? Curva de referência (ISO 717-2): É deslocada na vertical em passos de 1 em 1dB, Até que a soma das diferenças dos valores medidos para os valores da curva de referência seja a maior possível, mas não superior a 32 db. L nt,w = valor lido em 500 Hz da curva de referência deslocada. Como é feita a ponderação? Nível de pressão sonora de impacto normalizado ponderado L nt,w = 51 db L nt,w = valor lido em 500 Hz da curva de referência deslocada 38
Ensaio em laboratório Ensaio em laboratório ITeCons - Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Ciências da Construção (Coimbra) Fonte: TADEU et al., 2008 39
Ensaio em campo Medições em campo: Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 Ensaio em laboratório x Ensaio em campo Resultados em laboratório Resultados em campo Local do ensaio: edificação Ambiente com condições de teste não controladas 40
Ensaio em laboratório x Ensaio em campo - As medições realizadas em laboratório não contêm a influência das transmissões marginais. Direta Marginal Marginal Ensaio em laboratório x Ensaio em campo Laboratório Campo - Os valores obtidos em campo são mais baixos que os obtidos em laboratório (devido às transmissões marginais presente em campo.) 41
Ensaio em laboratório x Ensaio em campo laboratório in situ Ensaio em laboratório x Ensaio em campo - Noquerefereaossonsdeimpacto,ainfluênciadatransmissão marginal na transposição dos valores de laboratório para os valores em campo é menor do que em relação aos sons aéreos. 42
Exemplos típicos de pisos sem isolante: Valores de L nt,w medidos Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado Configuração Laje [mm] Total [mm] L nt,w [db] Laje zero 100 100 81 Laje zero 120 120 80 Laje zero 200 200 72 Laje + Contrapiso 100 140 81 Laje + Contrapiso 100 150 71 Fonte: Barry, 2005 Percepção de Ruído de Impacto Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado 43
Soluções Desempenho acústico de pisos Como melhorar? 1. Intervenção no ambiente receptor? 2. Intervenção no piso do ambiente emissor? Se possível nos dois! Fonte: Catálogo Isover s.d. Soluções Desempenho acústico de pisos Nenhuma intervenção (piso sem isolante): 44
Soluções Desempenho acústico de pisos Intervenção no ambiente inferior: Efeito da colocação de um forro isolante no ambiente do piso inferior. Soluções Desempenho acústico de pisos Intervenção no piso que recebe o impacto 45
Soluções Desempenho acústico de pisos Intervenção nos dois ambientes Piso flutuante com forro e paredes isoladas Soluções de isolamento sonoro de impacto Para melhorar o desempenho acústico de pisos, deve-se evitar ou diminuir a propagação sonora nas edificações. - Agir sobre o meio de propagação: A transmissão sonora tem que ser impedida/resistida de se propagar. Metodologia geral: - pavimento de suporte sobre o qual assenta uma camada de material resiliente que amortece as vibrações da camada de revestimento do piso. Revestimento final Piso flutuante laje estrutural Camada resiliente Revestimento final laje estrutural Camada resiliente Camada de enchimento 46
Soluções Piso flutuante Redução do ruído de impacto nos pavimentos com aplicação de piso flutuante: Evitar ou diminuir a propagação de sons de impacto. Características do revestimento final: - Pode ser qualquer um (madeira, cortiça, linóleo, vinílico, etc.) Soluções Piso flutuante Tipos de camada resiliente: - Aglomerados de cortiça - Borrachas -Lãderocha -Lãdevidro - Polietilenos 47
Soluções Piso flutuante Revestimento final Piso flutuante Camada resiliente laje estrutural Soluções Piso flutuante Piso flutuante com lã de vidro durante instalação. 48
Soluções Piso flutuante Revestimento final Piso flutuante Material da camada resiliente Espessura (cm) Diminuição do ruído de impacto (db) graves médios agudos laje estrutural Camada resiliente Lã de rocha 0,9 7 26 39 2,0 12 26 37 Lã de vidro 0,25 4 16 31 1,3 9 34 47 Borracha 0,4 3 7 22 1,2 6 23 44 Soluções Piso flutuante Aspectos construtivos: Deve-se tomar cuidado para que o contato entre as superfícies seja feito somente através do material resiliente, evitando as chamadas pontes acústicas. 49
Exemplos de pisos flutuantes: Valores de L nt,w medidos Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado Redução do ruído de impacto com aplicação de piso flutuante: Exemplos: Configuração Laje [mm] Total [mm] L nt,w [db] Laje + manta + piso de madeira 150 200 54 Laje + tratamento acústico + contrapiso 120 185 51 Laje + contrapiso + piso de madeira + tapete 160 215 45 Fonte: Barry, 2005 Soluções Forro suspenso isolante Pode aumentar o isolamento de um piso em relação aos ruídos aéreos. 50
Soluções Forro suspenso isolante Pode aumentar o isolamento de um piso em relação aos ruídos aéreos, porém, geralmente, não acrescentam isolamento aos ruídos de impacto. Para se obter isolamento de ruídos de impacto, o forro isolante deve ser completamente fechado e suspenso da laje com isoladores de vibração. Soluções Forro suspenso isolante Deve-se tomar cuidado para que os pontos de contato e suportes dos forros sejam somente através do material resiliente, ou seja, independentes da estrutura, evitando as chamadas pontes acústicas. Quanto menor o número de pontos de contato, maior o isolamento. O isolamento pode ser maior caso o espaçamento entre o forro e a laje seja preenchido com material de absorção sonora. 51
Soluções Enclausuramento: Pode ser necessário isolar o ambiente emissor contra transmissões aérea e por impacto. O ambiente de enclausuramento deve ter: Revestimento absorvente (diminuir o ruído interno); Partições isolantes (isolar transmissão aérea); Piso flutuante (isolar a transmissão por impacto e vibrações). Soluções Enclausuramento: Equipamento sem proteção Equipamento com proteção absorvente (diminuir o ruído externo) Equipamento com proteção isolante (isolar transmissão aérea) Equipamento enclausurado (combinação dos dois casos anteriores) melhor solução acústica 52
Soluções Enclausuramento de máquina: Isoladores de vibração Soluções Enclausuramento de máquina: Máquina fixa rigidamente na base. Máquina montada sobre isoladores. Máquinas montadas sem e com isoladores. 53
Soluções - divisórias: Soluções - pavimentos: 54
Projeto de Isolamento Sonoro Realizar um estudo completo Para evitar ter que projetar sistemas altamente isolantes quando a construção já estiver começada ou acabada remendos. Planejamento Escolha do local Projeto do edifício Vizinhança Ruas Definição da posição em planta Projeto de Isolamento Sonoro Situar as dependências que podem ser fontes de ruído em partes do edifício onde já existam outras fontes de ruído (inclusive exteriores). Inversamente, situar dependências que precisem de silêncio em partes tranquilas do edifício. Separar com a maior distância possível as fontes de ruído (áreas ruidosas) das áreas que precisam de silêncio poupar isolamento. Projetar edifícios ou locais que não sejam particularmente suscetíveis ao ruído, para funcionarem como espaço intermediário (áreas abafadoras) entre fontes sonoras e áreas que precisam de silêncio (por exemplo: corredores, banheiros, dispensas). 55
Projeto de Isolamento Sonoro Situar máquinas e fontes que transmitam ruídos através da estrutura, se possível, diretamente acima das fundações. A estrutura acima das fundações é geralmente mais pesada e por isso mais isolante. Além disso, as vibrações poderão ser absorvidas diretamente pela terra. QUANTO MAIOR O ISOLAMENTO, MAIS CARA A CONSTRUÇÃO. Atenção aos pontos fracos de isolamento: uma janela com baixo isolamento ou uma porta leve, numa parede pesada e muito isolante, levará o isolamento global a níveis muito baixos, apesar das melhores intenções do construtor. 56
Processo de trabalho: Projeto Classificar todos os espaços em ordem decrescente em relação ao nível sonoro que produzem ou possam produzir; Classificar também os espaços em ordem crescente em relação a sua tolerância ao ruído (em função dos critérios de ruído). Formar um monograma com as duas classificações Classificar as áreas de acordo com o local, para que possa ser definido um requisito de isolamento. Exemplo de classificação de áreas numa escola: 57
Critérios Nacionais ABNT NBR 15575: 2013 Edificações habitacionais Desempenho Desempenho acústico: Valores mínimos, intermediários e superiores Isolamento de ruído aéreo e de impacto (entre ambientes, coberturas e fachadas) Início dos trabalhos em 2000. Primeira versão da norma publicada em 2008 Nova revisão publicada em fevereiro de 2013. Entrou em vigor dia 19 de julho de 2013. Critérios Nacionais ABNT NBR 15575 - Edificações habitacionais - Desempenho Parte 3: Pisos Parte 4: Vedações verticais internas e externas Parte 5: Coberturas L nt,w 80 db Habitação Caminhos de circulação comum Habitação D nt,w 40 db Habitação Habitação D nt,w 40 db Habitação Habitação 58
Critérios Nacionais ABNT NBR 15575-3 - Pisos Isolamento ao ruído de impacto de sistemas de pisos Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado, L nt,w, para ensaios de campo Nível de desempenho Mínimo (obrigatório): 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, como home theater, salas de ginástica, salão de festas, salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinhas e lavanderias coletivas) sobre unidades habitacionais autônomas L nt, w [db] 80 55 Critérios Nacionais ABNT NBR 15575-3 - Pisos Isolamento ao ruído aéreo de sistemas de pisos Diferença padronizada de nível ponderada entre cômodos, D nt,w : Nível de desempenho Mínimo (obrigatório): Elemento Sistema de piso entre unidades habitacionais autônomas, no caso de pelo menos um dos ambientes ser 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 entre unidades habitacionais autônomas, nas situações onde não haja ambiente dormitório. Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas de áreas comuns de uso coletivo, para atividades de lazer e esportivas, tais como home theater, salas de ginástica, salão de festas, salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinhas e lavanderias coletivas. D n,t, w [db] 45 40 45 59
Critérios Nacionais ABNT NBR 15575-4 Vedações verticais internas Diferença padronizada de nível ponderada entre cômodos, D nt,w : Nível de desempenho Mínimo (obrigatório): Elemento Parede entre unidades habitacionais autônomas (parede de geminação), nas situações onde não haja ambiente dormitório. Paredes entre unidades habitacionais autônomas (paredes de geminação), no caso de pelo menos um dos ambientes ser dormitório. D nt,w [db] 40 45 Critérios Nacionais ABNT NBR 15575-4 Vedações verticais externas ABNT NBR 15575-5 Coberturas Isolamento ao ruído aéreo de fachadas e coberturas Diferença padronizada de nível ponderada a 2 metros da vedação externa de dormitório: D 2m,nT,w. Classe de ruído Localização da habitação D 2m,nT,w [db] I Habitação localizada distante de fontes de ruído intenso de quaisquer naturezas 20 II III Habitação localizada em áreas sujeitas a situações de ruído não enquadráveis nas classes I e III Habitação sujeita a ruído intenso de meios de transporte e de outras naturezas, desde que esteja de acordo com a legislação 25 30 60
Critérios Nacionais ABNT NBR 15575-5 Coberturas Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado, L nt,w, para ensaios de campo Nível de desempenho Mínimo (obrigatório): Elemento L nt,w [db] Cobertura acessível de uso coletivo (pessoas) 55 Para mais detalhes, ver: 61
Exemplo Nível de pressão sonora de impacto padronizado contrapiso diretamente sobre a laje L nt,w = 74 db laje de concreto Revestimento de gesso Classificação de acordo com a ABNT NBR 15575-3:? desempenho mínimo. 62
Critérios Internacionais País Tipo de regulamentação Critério mínimo de isolamento aéreo África do Sul Regulamentação específica D nt,w = 45 db Alemanha Norma DIN 4109 R w = 54 a 57 db Argentina Norma IRAM 4044 R w = 48 db Austrália Código de edificação R w + C tr = 50 db Canadá Código de edificação FSTC = 55 db Estados Unidos Diversas regulamentações STC (laboratório) = 50 db ou FSTC (campo) = 45 db França Regulamentação específica D nt,w + C tr = 53 db Holanda Norma NEN 1070 D nt,w + C = 52 a 57 db Itália Regulamentação específica R w = 50 db Noruega Norma NS 8175 R w = 53 db (classe C) Nova Zelândia Código de edificação D nt,w + C tr = 55 db Portugal Regulamentação específica D n,w = 50 db Reino Unido Regulamentação específica D nt,w + C tr = 45 db Brasil ABNT NBR 15575 40 db O Brasil tem valores muito aquém dos praticados no resto do mundo. Critérios Internacionais País Tipo de regulamentação Critério máximo de ruído de impacto África do Sul Regulamentação específica Alemanha Norma DIN 4109 L n,w = 53 db Argentina Norma IRAM 4044 Austrália Código de edificação L nt,w + C i = 62 db Canadá Código de edificação FIIC = 55 db Estados Unidos Diversas regulamentações IIC = 50 db ou FIIC = 45 db França Regulamentação específica L nt,w = 58 db Holanda Norma NEN 1070 L nt,w + C i = 48 a 53 db Itália Regulamentação específica L n,w = 63 db Noruega Norma NS 8175 L n,w = 53 db Nova Zelândia Código de edificação L nt,w + C i = 55 db Portugal Regulamentação específica L n,w = 60 db Reino Unido Regulamentação específica L nt,w = 62 db Brasil ABNT NBR 15575 L nt,w = 80 db O Brasil tem valores muito aquém dos praticados no resto do mundo. 63
- Isolamento de ruído de tubulações e dutos - Ruídos que resultam do escoamento turbulento. - Vibrações são transmitidas através do suporte de tubos e dos atravessamentos dos elementos construtivos. Tubulação rigidamente presa ao piso. Essa forma inadequada de montagem permite que as vibrações sejam transmitidas para a estrutura da edificação por onde se propagarão. 64
Isolamento de ruído de tubulações e dutos Soluções - Durante a instalação das tubulações, para que seja minimizada a transmissão de vibração, as conexões das tubulações com a estrutura da edificação não podem ser rígidas. - As tubulações devem ser isoladas tanto em relação às fontes de vibração (às máquinas) como em relação à estrutura predial (nos suportes das tubulações). Isto pode ser alcançado através da utilização de material elástico e juntas antivibratórias. - Dimensionar redes e montar as peças de acordo com as especificações regulamentares e recomendadas pelos fabricantes. - No traçado das canalizações, substituir acessórios como Tês por derivações a 45º e joelhos por curvas. Isolamento de ruído de tubulações e dutos Soluções - Tubos no interior de paredes leves devem ser revestidos com material isolante. Tubos de queda de águas devem ser mais espessos e mais flexíveis e também receber revestimento de material isolante. 65
Isolamento de ruído de tubulações e dutos Soluções - Para amortecimento de tubulações, pode-se colocar materiais elásticos entre: - braçadeiras e tubos, - entre os maciços ou peças de ancoragem e a estrutura em que se apoiam, - entre os tubos e os elementos atravessados. Material elástico Material elástico Isolamento de ruído de tubulações e dutos Soluções - Para amortecimento de tubulações, pode-se colocar materiais elásticos entre: - braçadeiras e tubos, - entre os maciços ou peças de ancoragem e a estrutura em que se apoiam, - entre os tubos e os elementos atravessados. material elástico material elástico material elástico 66
Isolamento de ruído de tubulações e dutos Soluções - Uso de junta flexível para evitar a propagação de vibrações para as paredes da estrutura. Na última extensão de ligação das tubulações aos equipamentos, tubos flexíveis ou elásticos devem ser usados, de forma a minimizar a oclusão rápida. Isolamento de ruído de tubulações e dutos Soluções - No traçado das canalizações, curvas mais suaves ao invés de ângulos retos no desvio das tubulações e transições e diâmetros progressivos podem colaborar para atenuar a turbulência e consequentemente vibrações e ruídos gerados. - Recomenda-se substituir acessórios como Tês por derivações a 45º e joelhos por curvas. conexões contraindicadas conexões recomendadas para evitar turbulência. 67
Ruídos de equipamentos exemplo: Ruídos de equipamentos exemplo: - Controle do ruído aéreo: - Atenuar o nível sonoro no espaço emissor. - Aumentar o isolamento do elemento de separação. - Controle do ruído por transmissão estrutural: - Apoios anti-vibratórios - Aplicação de sistema flutuante Casa de Máquinas Habitação Elevador Elevador 68