MINISTÉRIO DAS CIDADES, ORDENAMENTO DO TERRITÓRIO E AMBIENTE Instituto do Ambiente Técnicas de Prevenção e Controlo de Ruído 1 INTRODUÇÃO O Ordenamento do Território é a medida de prevenção de ruído por excelência numa óptica de sustentabilidade. Só uma criteriosa localização de fontes sonoras e receptores sensíveis ao ruído permite harmonizar a utilização dos espaços evitando usos conflituosos do solo. Controlar o ruído para proteger receptores sensíveis em coexistência com fontes sonoras tem sido o desafio, nem sempre bem conseguido, das tradicionais políticas de redução de ruído ambiente. A eficácia das medidas vai diminuindo progressivamente do controlo na fonte para a propagação do ruído (entre a fonte e o receptor) até às medidas no próprio receptor. 2 REDUÇÃO DE RUÍDO 2.1 Planeamento e gestão do uso do solo Qualquer infra-estrutura de transportes, quer seja rodoviária, ferroviária ou aérea, provoca elevados níveis de ruído na sua vizinhança. O método de controlo de ruído mais utilizado é o aumento da distância entre as fontes sonoras e a área a proteger. Por exemplo, na generalidade das situações, a duplicação da distância conduz a uma atenuação do nível sonoro de 3-5 db. O modo de assegurar a separação espacial entre as fontes sonoras e as áreas a proteger é a imposição de uma política de zonamento por parte da administração local. Este método funcionará eficazmente se todos os sectores se combinarem de modo a estabelecer um plano agregado de desenvolvimento. Por exemplo, num sistema de zonamento típico, é possível definir zonas ao longo de uma infra-estrutura de transportes consoante a distância a esta, isto é, estabelecer diferentes usos do solo que serão aceitáveis em relação ao nível sonoro existente no local. O planeamento de um determinado local como um todo, deve ter em conta a densidade de habitações a construir e deve depender da exposição ao ruído ambiente, da separação espacial e das actividades compatíveis com o ruído que poderão funcionar como barreiras. Por exemplo, a localização de uma unidade industrial não ruidosa perto de uma estrada, providencia o efeito de barreira às habitações situadas do lado oposto à estrada. 1
2.2 Redução na fonte O método mais apropriado de redução de ruído na fonte é através de melhorias tecnológicas nos veículos ou máquinas. Por outro lado, é sempre necessário considerar o número de fontes e o ambiente onde estas operam. - Tráfego rodoviário Os factores mais importantes na produção de ruído rodoviário são o motor incluindo a transmissão e a interacção pneu/estrada (circulação). O ruído proveniente da interacção pneu/estrada está directamente relacionado com a velocidade, aumentando aproximadamente 12 db com o duplicar da mesma, enquanto que o ruído proveniente do motor é pouco influenciado. Para baixas velocidades (< 30 Km/h para ligeiros e < 40 Km/h para pesados), o ruído total tem origem predominantemente no trabalhar do motor, enquanto que para velocidades mais elevadas (> 50 Km/h ligeiros e > 70 Km/h pesados), a fonte dominante é a circulação. Nas cidades, devido ao intervalo de velocidades, as duas situações referenciadas ocorrem, sendo necessário uma redução de ambas para um melhor ambiente sonoro. Fora das cidades, onde a velocidade é geralmente mais homogénea e superior, a redução de ruído terá significado se efectuada sobre o factor interacção pneu/estrada. A redução de ruído proveniente da acção do motor, é possível através de avanços tecnológicos que os tornem mais silenciosos. Estes desenvolvimentos tecnológicos poderão ter origem em estratégias próprias dos seus produtores, ou então através de limites de emissão definidos pelas entidades competentes de cada país. Com a nova geração de veículos, cada vez mais, o ruído proveniente da interacção pneu/estrada apresenta um maior contributo na totalidade do ruído produzido. A redução deste factor pode passar por uma alteração dos materiais utilizados na produção do pneu ou, por outro lado, a instalação de pisos de estrada menos ruidosos, como por exemplo superfícies porosas. Estas superfícies, normalmente permitem uma redução de 2-4 db, mas em certas condições, a redução poderá atingir 7-10 db. Outros factores muitos importantes que afectam o ruído produzido pelo tráfego são o volume, a proporção de veículos pesados e o facto de este ser fluído ou interrupto. O controlo destes factores passa por uma gestão do tráfego rodoviário e por uma redução de velocidade, tranquilização e suavização de tráfego. Relativamente à gestão do tráfego rodoviário, o método mais simples de redução de ruído é retirar o tráfego das zonas sensíveis. Concentrando todo o tráfego em algumas vias estruturantes, reduz o ruído nas restantes áreas e traz grandes benefícios para as pessoas. Por exemplo, reduzindo o tráfego para metade numa rua residencial, provoca uma diminuição de 3 db no ruído rodoviário. Algumas das soluções são por exemplo o encerramento ao trânsito de vias ou secções destas e a criação de variantes ou vias alternativas. 2
O encerramento de uma rua irá certamente trazer um melhor ambiente sonoro, mas por outro lado, poderá aumentar o ruído noutras ruas. Remover o tráfego de uma rua com pouca utilização e transferi-lo para outra com já grandes quantidades de tráfego, provocará um reduzido aumento de ruído nesta e ao mesmo tempo uma melhoria significativa na primeira. A criação de variantes ou vias alternativas, destinadas a remover grandes quantidades de tráfego de zonas residenciais, produz grandes benefícios em termos de ambiente sonoro para a referida zona, partindo do pressuposto que estas não serão construídas perto de outras zonas residenciais. Ainda relativamente à gestão do tráfego rodoviário, outro método de redução é as restrições em termos de horário e área de circulação. Por exemplo, restringir determinadas áreas à circulação de veículos pesados de mercadorias, dado que o ruído provocado por estes facilmente se sobrepõe ao dos veículos ligeiros numa rua de reduzido tráfego. A redução de velocidade, tranquilização e suavização de tráfego, poderão ser alcançados através de limites de velocidade, sistemas automáticos de controlo, criação de aspectos físicos condicionantes e educação dos condutores. A redução para metade da velocidade de circulação de uma estrada, apresenta em média uma redução do ruído de 5-6 db. Os métodos a utilizar deverão ser eficazes, no sentido de uma real redução sem afectar a necessidade de uma alteração de mudanças. Deverá também ser assegurado que o tráfego correrá fluentemente evitando um estilo agressivo de condução. Outra medida eficaz de redução de velocidade é a introdução de lombas e listas perpendiculares à estrada, estas últimas com o intuito de provocar ao condutor a sensação de maior velocidade. O estreitamento da rua através da introdução de pinos, estacionamento ou áreas reservadas a peões, induz a uma redução de velocidade por parte do condutor. Estas medidas permitem uma redução de ruído de 2-3 db. O comportamento do condutor é um outro aspecto que influencia o ruído. Um comportamento passivo permite uma redução dos consumos, bem como uma redução substancial do ruído. A redução média é de aproximadamente 5 db para os carros e veículos pesados e de 7 db para motas. - Tráfego ferroviário O ruído do tráfego ferroviário, do mesmo modo que no tráfego rodoviário, para velocidades reduzidas, tem origem maioritariamente no motor, e para velocidades elevadas, a fonte dominante é a interacção carril/rodas. A maior componente do ruído ferroviário é a interacção carril/rodas, gerada pela vibração das rodas, dos carris e das estruturas de apoio de cada um. Esta vibração é provocada pelos seguintes mecanismos: - Impacto das rodas nas junções dos carris (no caso de carris contínuos, a redução de ruído é de 3-5 db); - Impacto do verdugo das rodas nos carris; 3
- Movimentos causados por irregularidade dos carris (rugosidade) e das rodas (achatamento) que poderão causar aumentos de ruído de 10-20 db; - Ligeiro contacto do verdugo das rodas no carril (ruído agudo geralmente característico de curvas apertadas); - Vibração de toda a estrutura de suporte. Um dos métodos de redução do ruído ferroviário é o controlo das irregularidades das rodas e dos carris. Tanto a rugosidade dos carris, bem como o achatamento das superfície das rodas, é possível diminuir a sua ocorrência através da utilização de travões de disco como alternativa ao método convencional. Um método também eficaz, é a manutenção dos carris e das rodas, através de polimentos e esmerilações de ambos. Outros métodos de controlo são o uso de protecção das rodas e dos carris através de barreiras, redução do número de rodas e outras técnicas de insonorização dos carris. Estas técnicas incluem o uso de prendedores elásticos de amortecimento dos carris, de modo a desunir os mesmos da estrutura de suporte. Como complemento, aumentar o coeficiente de absorção do solo, poderá reduzir o ruído em 2-3 db. - Tráfego aéreo O controlo de ruído de tráfego aéreo, divide-se em dois métodos distintos, isto é, desenvolvimento de motores mais silenciosos e regulação e controlo das operações nos aeroportos. O volume de tráfego (número de fontes) é outro aspecto que influencia o ruído produzido. Por exemplo, nos últimos 20 anos, devido a novas tecnologias, o ruído provocado pelos motores dos aviões diminuiu cerca de 10 db, mas com o aumento de tráfego, a redução total foi praticamente nula. O ruído produzido por uma aeronave está directamente relacionado com o modo como ele opera, isto é, varia consideravelmente consoante o procedimento de aterragem e descolagem. As operações em terra são outro aspecto determinante no ruído produzido pelos aeroportos. No que respeita ao ruído produzido pelas operações de voo, existem vários métodos de redução: - Restrições na aterragem e descolagem, como por exemplo, definir ângulos de aproximação mínimos à pista, altitudes de segurança para redução da potência dos motores e proibição da inversão dos motores para redução de velocidade; - Monitorização do ruído por baixo das rotas de descolagem, permitindo identificar se os procedimentos adoptados pelo aeroporto estão a ser cumpridos; - Criação de apenas uma única rota afastada de zonas sensíveis para aterragem e descolagem. No caso de aeroportos totalmente rodeados de habitações, a alternativa é a criação de várias rotas, de modo a permitir uma rotação da rota a utilizar e uma distribuição geográfica do ruído pelas comunidades circundantes; 4
- Restrições no horário de funcionamento do aeroporto, isto é, definição de um determinado horário onde não é permitido a operação de aeronaves. Estas restrições podem ser totais ou parciais, consoante os objectivos e necessidades do aeroporto; - Definição de distâncias máximas a percorrer por voo. Quanto menor a distância a percorrer, mais rápida e em menos espaço é feita a descolagem (devido à menor quantidade de combustível). Por outro lado as aeronaves necessárias para percorrer distâncias menores, são geralmente mais silenciosas. As operações em terra também causam problemas de ruído perto dos aeroportos. As fontes destas operações incluem testes nos motores, deslocamentos nas pistas para descolagem e depois da aterragem. Os métodos de controlo para o funcionamento dos motores incluem orientação ou localização das aeronaves longe das áreas mais sensíveis ou o uso de supressores e barreiras. A utilização de reboques evita o ruído provocado pelas aeronaves durante os movimentos no aeroporto. É também eficaz a criação de taxas onde as operações provocadas por aviões mais ruidosos são penalizadas. - Indústria O ruído industrial é gerado a partir de um vasto e misto conjunto de fontes de ruído. Uma classe típica de fontes são as ventoinhas, bombas, compressores, turbinas e motores. Outra classe são as condutas, canalizações e respectivas válvulas de gases, líquidos e partículas sólidas. Uma terceira classe são variadas maquinarias que geralmente produzem ruído impulsivo. Algumas das possíveis medidas de controlo de ruído na fonte são: - silenciadores, atenuadores ou abafadores de máquinas e condutas; - barreiras; - melhoria da insonorização do edifício nas paredes, janelas, portas, outras aberturas e no sistema de ventilação; - utilização de soluções menos ruidosas, tais como mecanismos e procedimentos. 2.3 Limitação na propagação - Utilização de barreiras Um método eficaz e pouco dispendioso de controlo do ruído de tráfego é a utilização de barreiras acústicas ao longo das estradas (ou linhas de comboio). Estas deverão ser suficientemente altas e extensas, permitindo uma cobertura entre a fonte e os receptores. Através da utilização de barreiras acústicas, é possível uma redução dos níveis sonoros até 15 db. Caso as habitações se encontrem demasiado perto de estradas com tráfego de pesados, esta redução varia entre 5-10 db. As barreiras têm no entanto efeitos adversos tais como a degradação visual da paisagem e a dificuldade de atravessamento da estrada. 5
Em determinados casos em que a distância entre a fonte e os receptores não é suficiente, outro método utilizado é a construção da estrada a um nível inferior à área envolvente, tirando assim partido da menor propagação do som devido à protecção pelos taludes que funcionam como barreiras e do material absorvente que poderá ser utilizado na cobertura do solo. Tal como referido atrás, os edifícios construídos junto de estradas, funcionam como barreiras a outros. Por exemplo, uma fileira de edifícios construídos paralelamente a uma auto-estrada, poderão provocar uma redução de 13 db na sua área oposta. Não é recomendada a construção perpendicularmente à estrada, porque deste modo, ambas as fachadas ficam expostas ao ruído. Os túneis são o método mais eficaz de controlo de ruído através de barreiras, mas devido aos custos associados, a sua construção raramente depende de razões de controlo de ruído. Este método, permite uma redução de ruído de 30 db. Em muitos casos e, devido a arquitectos e urbanistas, recorre-se à vegetação como barreira ao ruído. Este método é pouco eficaz, com uma redução de cerca de 1 db por 10 m de plantação, mas é geralmente sobrestimado, dado que as pessoas geralmente ouvem menos quando vêem menos. Este aspecto psicológico não deve ser ignorado porque realmente provoca uma diminuição da sensibilidade ao ruído. 2.4 Medidas de protecção no receptor Na prática, em muitas situações, o controlo de ruído na fonte e a limitação da sua propagação não são métodos suficientes de controlo. Outro método é a melhoria do design e o reforço do isolamento acústico das habitações. Numa fase de planeamento de uma nova habitação, a forma, a orientação, a localização do edifício bem como o arranjo dos espaços interiores, devem ser escolhidos de forma a minimizar problemas de ruído. Em edifícios existentes, o ambiente sonoro poderá ser melhorado alterando os usos das divisórias e melhorando o isolamento acústico. - Isolamentos acústicos O isolamento acústico de novos edifícios, tal como projecto de especialidade, faz parte de todo o processo construtivo. Melhoramentos nos isolamentos de edifícios existentes são geralmente muito dispendiosos, onde geralmente é impossível evitar que salas de estar e quartos estejam expostos a ruído de tráfego. As portas e as janelas, são os elementos críticos numa habitação por onde existe maior propagação de som. Geralmente, a qualidade destes componentes traduzem o grau de insonorização de todo o edifício. Por exemplo, se uma parede externa com boa insonorização tem uma abertura de cerca de 10% da sua área (valor típico de uma janela), a redução total de ruído é aproximadamente 10 db. 6
Uma janela de vidro duplo com separação de 100 mm e com uma boa selagem, apresenta um índice de redução de cerca de 30 db. Relativamente a portas, caso sejam de bom material, bem ajustadas à moldura e em total contacto com a ombreira (não empenadas), são atingidas reduções de 25-30 db. No caso de ruído de tráfego aéreo, para além do isolamento ao nível das portas e janelas, este deverá também ser feito nas coberturas e sistemas de ventilação com origem no topo do edifício - Design do edifício O design do edifício é um aspecto muito importante no controlo do ruído, e este pode ser feito tanto ao nível da distribuição das divisórias dentro do mesmo, bem como a sua localização face à fonte de ruído. Consoante o tipo de divisórias dentro de uma habitação, as pessoas apresentam diferente sensibilidade ao ruído. Como o ruído de tráfego apenas é um problema para as divisórias expostas directamente ao mesmo, a disposição da casa deve ser feita de modo a que as áreas mais sensíveis se situem nas fachadas opostas à fonte. A forma e orientação do edifício é outro aspecto importante de controlo e o objectivo é minimizar as reflexões do som nas fachadas bem como a sua propagação para áreas do edifício mais sensíveis ou outros edifícios. Em ruas estreitas com edifícios contínuos, o ruído proveniente de reflexões das fachadas é maior do que em ruas com edifícios separados. As reflexões entre fachadas de edifícios aumentam o ruído em 4-5 db. Relativamente ao design das fachadas, este deverá ser feito de modo a promover uma auto-protecção do edifício através de varandas e paredes exteriores, permitindo uma atenuação de 5-14 db. Outro método é por exemplo a existência de lojas ou serviços nos pisos inferiores mais sobressaídos protegendo assim os pisos superiores. Outubro 2002 7