ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO Disciplina ministrada ao IX semestre do curso de Engenharia Civil Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Sinop/MT Profa. Dr.-Ing. Erika Borges Leão
11/08 Prova final 12/05 PROGRAMAÇÃO Aula 1 - Apresentação da disciplina e bibliografia/conceitos fundamentais do som 30/06 Aula 15 - NBR 15575 Aula 2 - Propagação do som Aula 16 - NBR 15575 19/05 Aula 3 - Nível logarítmico Aula 4 - Espectro sonoro 26/05 Aula 5 - Mecanismo de audição Aula 6 - Barreira acústica A decidir 07/07 Aula 17 - Aula de campo Aula 18 - Aula de campo Aula 19 Avaliação dos dados Aula 20 - Avaliação dos dados 02/06 Aula 7 - Ruído ambiental (Laboratório de informática) 14/07 Aula 8 - Avaliação parcial (P1) 09/06 Aula 9 - COENG Aula 10 - COENG 16/06 Aula 11 Ruído em recintos (absorção) 23/06 Aula 12 -Tempo de reverberação Aula 13 - Tempo de reverberação Aula 14 - Ruído em recintos (transmissão) 21/07 28/07 04/08 Aula 21 - Avaliação parcial (P2) Aula 22 - Projeto Aula 23 - Acompanhamento Aula 24 - Acompanhamento Aula 25 - Acompanhamento Aula 26 - Acompanhamento Aula 27 Entrega e apresentação do projeto Aula 28 - Entrega e apresentação do projeto
OBJETIVOS DA DISCIPLINA Transmitir aos alunos a compreensão das possibilidades de atuação do profissional no ambiente construído considerando as necessidades de adequação ao condicionamento e isolamento acústico; OBJETIVOS DA AULA 1 Introdução a acústica; Revisar os conceitos de ondulatória do som;
ACÚSTICA Ramos da ciência que estudam os fenômenos acústicos: Engenharia acústica Física acústica Psicoacústica Acústica arquitetônica Acústica ambiental Música Medicina e fonoaudiologia
CONCEITOS FUNDAMENTAIS Introdução à Acústica Som e conceitos Fenômenos acústicos
Efeitos da poluição sonora na saúde Irritação Insônia Dores de cabeça Aumento da pressão sanguínea (WHO, 2003)
Efeitos da poluição sonora na saúde O nível equivalente de ruído (L eq ) de 65 db(a) é considerado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como o limiar para evitar distúrbios psico-fisiológicos.
Efeitos da poluição sonora na saúde Caráter fisiológico Distúrbios no sistema endócrino Distúrbios cardiovasculares e respiratórios Distúrbios gastrointestinais Perda de audição e outros distúrbios
Efeitos da poluição sonora na saúde Caráter psicossocial Interferência no sono Cansaço e dor de cabeça Perda de atenção e concentração Estresse Distúrbios comportamentais
Custos sociais da poluição sonora Saúde: OMS poluição sonora gerada pelo trafego de veículos é responsável por 3% das mortes por doenças cardíacas na Europa (210.000 pessoas/ano)*. Produtividade: baixa concentração, dificuldades de comunicação, irritabilidade e fadiga; Perda de valor de propriedades: 0,4% a 1,1% para cada decibel de aumento; ~ 10% quando há proximidade com vias expressas; Impactos na biodiversidade: determinados níveis de ruído podem afugentar a presença de fauna. * http://www.telegraph.co.uk/news/uknews/1561091/noise-having-huge-impact-on-health.html, 2007
O SOM ataleb.wordpress.com rudaricci.blogspot.com http://www.youtube.com/watch?v=jwi4eqlpvu4
RUÍDO E BARULHO Fonte: http://www.google.com.br
ACÚSTICA Ramo da física que estuda o som. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria.
ACÚSTICA Qualquer planejamento de projeto acústico se baseia nos fenômenos de propagação do som no ar e sólidos, pois o som não se propaga no vácuo. Onda Mecânica Onda Eletromagnética
MOVIMENTO ONDULATÓRIO Onda é uma perturbação do meio caracterizada pelo transporte de energia e quantidade de movimento, sem o transporte de matéria. compressão rarefação
MOVIMENTO ONDULATÓRIO A oscilação das moléculas de ar provoca variação da pressão, que ao se propagar até nossos ouvidos, causa sensações auditivas no aparelho auditivo. Diapasão Oscilação das moléculas de ar Propagação do ar
MOVIMENTO ONDULATÓRIO Uma onda pode ser descrita através da sua frequência, amplitude e comprimento de onda (λ). Comprimento de onda(λ): é a distancia percorrida em 1 ciclo de oscilação. Período: tempo(s) em que se realiza um ciclo completo, é o inverso da frequência.
MOVIMENTO ONDULATÓRIO Frequência é a quantidade de vezes que a molécula oscila em 1 segundo. Frequência hertz (ou ciclos/segundo)
MOVIMENTO ONDULATÓRIO Ouvido Humano 20 Hz 20 000 Hz A frequência sonora é medida em Hertz (Hz) em homenagem ao cientista alemão estudioso do assunto, Henritch Hertz.
MOVIMENTO ONDULATÓRIO Uma onda pode ser descrita através da sua frequência, amplitude e comprimento de onda (λ). Amplitude = Volume do som Altura do som = grave/agudo Amplitude das vibrações em uma partícula do campo ondulatório (meio). Grave 20Hz 360Hz Médio 360Hz 1400Hz Agudo 1400Hz 20000Hz
MOVIMENTO ONDULATÓRIO Existe uma relação inversa do comprimento de onda com a frequência. Quanto menor a frequência, maior o λ, e quanto maior a frequência, menor o λ. Comprimento de onda versus frequencia inversamente proporcionais.
MOVIMENTO ONDULATÓRIO λ = c f λ = Comprimento de onda [m] f = Frequência [Hz] c = Velocidade do som [m/s] velocidade do som (c) no ar (com aprox. 20 C) c = 343 m/s c = 331 + 0,6. t c
1. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 20 KHz? 2. Qual é o comprimento de onda de uma som com frequência de 1 KHz? 3. Qual é a frequência de um som com comprimento de onda de 17 metros?
Frequência Comprimento de onda 20 khz 1,7 cm 10 khz 3,4 cm 1 khz 34 cm 100 Hz 3,4 m 20 Hz 17m
OBJETIVO DO MÓDULO II Conhecer os fenômenos acústicos e suas implicações no ambiente construído;
FENÔMENOS ACÚSTICOS 1. Refração 2. Difração 3. Reflexão 4. Ressonância
Refração consiste em a onda sonora passar de um meio para o outro, mudando sua velocidade de propagação e comprimento de onda, mas mantendo constante a frequência.
Difração o fenômeno em que uma onda sonora pode transpor obstáculos.
Reflexão do som A reflexão de uma onda sonora acontece quando ela encontra um obstáculo e retorna para o meio de origem de propagação. Reflexão do som Superfície refletora
Reflexão do som em um plano Quando uma onda sonora incide sobre um plano, parte da energia é refletida e parte é absorvida pela superfície. REFLETIDO ABSORVIDO TRANSMITIDO INCIDIDO Fonte: Veres&Fasold (2003)
Fonte: Ennio Cruz da Costa, Acústica Técnica (Editora Blücher, 2003) REFLEXÃO DO SOM
Fonte: Veres&Fasold (2003) REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS Fonte sonora Fonte sonora Superfície convexa Espalhamento do som Superfície côncava Convergencia do som
REFLEXÃO DO SOM - SUPERFÍCIES CURVAS Fonte sonora Receptor Efeito de galeria de sussuro (Flustergalerieeffekt) Catedral de Brasília DF Planta em formato circular Fonte: Veres&Fasold (2003)
ECO O eco é a repetição nítida e distinta de um som direto. O som refletido chama-se eco, quando se distingue do som direto. Para uma pessoa ouvir o eco de um som por ela produzido, deve ficar situada a, no mínimo, 17 m do obstáculo refletor, pois o ouvido humano só pode distinguir dois sons com intervalo de 0,1 s. O som, que tem velocidade de 340 m/s, percorre 34 m nesse tempo.
REFLEXÃO DO SOM
REFLEXÃO DO SOM
Plantas ECO Ecos não devem ocorrer em sala para fala! a) desfavorável b) favorável c) favorável
RESSONÂNCIA Todas as estruturas mecânicas tem uma ou mais frequências naturais de oscilação. Se a estrutura for submetida a uma força externa periódica cuja frequência coincida com uma das frequências naturais, a amplitude da oscilação atingirá valores elevados que podem levar ao colapso da estrutura. Este fenômeno é denominado ressonância.
Ponte pênsil do estreito de Tacoma (Washington, EUA) E. Hecht, Physics (Brooks & Cole, 1994) RESSONÂNCIA
RESSONÂNCIA ACÚSTICA O fenômeno de ressonância é muito importante na compreensão das propriedades dos instrumentos musicais e o modo como eles produzem seu som característico.
Bibliografia: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12179: TRATAMENTO ACÚSTICO EM RECINTOS FECHADOS. RIO DE JANEIRO, 1992. 9 P. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10151: ACÚSTICA AVALIAÇÃO DE RUÍDO EM ÁREAS HABITADAS, VISANDO O CONFORTO DA COMUNIDADE PROCEDIMENTO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10152: NÍVEIS DE RUÍDO PARA CONFORTO ACÚSTICO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 1987. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: EDIFICAÇÕES HABITACIONAIS DESEMPENHO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 2013. SILVA, PÉRIDES. ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. 4.ED. BELO HORIZONTE: EDTAL, 2002. BRÜEL & KJAER. MEASUREMENTS IN BUILDING ACOUSTICS. NAERUM: BRÜEL & KJAER, 1988. BISTAFA, SYLVIO R. ACÚSTICA APLICADA AO CONTROLE DE RUÍDO. 2. ED. SÃO PAULO: EDGAR BLÜCHER, 2011.ISBN 978-85-212-0581-4 GERGES, SAMIR N. Y. RUÍDO: FUNDAMENTOS E CONTROLE. 2. ED. FLORIANÓPOLIS: NR EDITORA, 2000. ISBN 85-87550-02-0 SOUZA, L. C. L.; GUEDES, M.; BRAGANÇA, L. BE-A-BÁ DA ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. EDUFSCAR, 2007. ISBN: 8576000733