Interferência dos ventiladores na qualidade acústica das salas de aula da rede pública de ensino fundamental da cidade de Maceió-AL Maria Lúcia Gondim da Rosa Oiticica (UFAL) mloiticica@hotmail.com Ivan Lamenha Alvino (UFAL) ivanlamenha@yahoo.com.br Luiz Bueno da Silva (UFPB) bueno@producao.ct.ufpb.br Resumo Com o passar dos anos, os homens intervêm nos ambientes de trabalho em busca de melhorias nas condições de conforto térmico. Perturbações no conforto são acompanhadas de alterações funcionais em todo o organismo. Segundo Grandjean (1998), o calor excessivo leva ao cansaço e à sonolência, reduzindo a prontidão da resposta e aumentando a tendência de falhas. Nem sempre estratégias bioclimáticas apropriadas são utilizadas na elaboração de projetos arquitetônicos. No NE do Brasil, o uso do ventilador de teto vem sendo uma alternativa para minimizar o desconforto térmico de professores e alunos. Se esta alternativa tenta suprir as necessidades térmicas das pessoas, pode interferir na inteligibilidade nas salas de aula. Este artigo investigou o nível de ruído de fundo em 58 escolas da rede pública de ensino fundamental na cidade de Maceió-AL-Brasil, mensurando os níveis de pressão sonoros equivalentes com e sem a utilização de ventiladores de teto nas salas de aula. Observou-se que a utilização deste modo de climatização artificial compromete a qualidade acústica das salas de aula e, conseqüentemente, com possíveis interferências na qualidade do ensino. Palavras-chave: Conforto térmico; Conforto acústico; Ambiente de ensino; Ergonomia; Ventiladores de teto. 1. Introdução Assegurar conforto ao ambiente construído é um dos aspectos mais importantes do projeto arquitetônico. A arquitetura se expressa como uma manifestação física das diferentes necessidades do ser humano, buscando atender requisitos estéticos, funcionais, formais, sócioculturais, econômicos e outros relacionados à habitabilidade dos espaços. Para garantir ao edifício uma perfeita interação entre o homem e o meio ambiente em todas as suas escalas, é necessário estudar as variáveis arquitetônicas. As fachadas e paredes divisórias não devem ser entendidas como barreira entre o exterior e as áreas internas, mas como zona de transição entre os dois meios. A utilização nos projetos da ventilação natural e/ou artificial proporciona uma boa aeração nos espaços, mas também pode ser responsável pela passagem e manutenção do ruído externo e/ou interno nos ambientes de trabalho. Na busca pela qualidade acústica dos ambientes, o nível de ruído de fundo adequado às atividades exercidas no local deve ser considerado. Este ruído pode ser proveniente de vários fatores: ruído externo ao ambiente de trabalho e ruídos oriundos de equipamentos ou usuários no interior destes espaços. A edificação escolar de ensino fundamental é um equipamento de significativa importância no contexto social, cultural e econômico do país por proporcionar condições de ensino básico à população. Salas bem projetadas quanto aos aspectos de conforto ambiental: térmico, luminoso, ergonômico e acústico podem proporcionar um melhor aproveitamento didático aos seus usuários. A tendência de padronização de solução arquitetônica aliada à falta de 1
preocupação com a qualidade ambiental nas escolas pode provocar graves erros no traçado das salas de aula, tornando insatisfatórias as condições de conforto nestes espaços. Segundo Frota (1988) e Rivero (1986), tentar solucionar diferentes problemas com as mesmas soluções pode conduzir a uma sucessão de desconfortos, já que as condições de conforto térmico variam em função de fatores geográficos e climáticos particulares. Nos últimos anos, a problemática das salas de aula em relação à baixa qualidade acústica vem sendo amplamente discutida. Esse assunto, em geral, é negligenciado nos projetos escolares e tem sido questionado quanto às implicações no aprendizado e no rendimento escolar dos alunos. Percebe-se, então, a necessidade de conscientização dos dirigentes do setor educacional brasileiro na busca de melhorias no desempenho acústico dos ambientes escolares. A Organização Mundial de Saúde vem, desde 1980, traçando diretrizes e procedimentos a serem tomados por órgãos competentes visando resgatar a qualidade de vida e saúde das pessoas. Problemas de saúde como distúrbios e algumas doenças são freqüentemente causados quando o ruído excede determinadas doses ou níveis. Segundo Picard e Bradley (2001), referindo-se à pesquisa realizada nos EUA, atualmente as salas de aula são locais extremamente barulhentos. Na realidade, são tão barulhentos que grande parte dos estudantes apresentam problemas em escutar a voz dos professores. Em particular, os níveis de pressão sonora durante as atividades escolares estão entre 4 a 38 db(a) acima dos valores ideais onde crianças que possuem audição normal entendem otimamente o que está sendo falado. Nestas condições, compreendeu-se apenas 66% das palavras pronunciadas pelos professores. Segundo Bradley (1986), esta situação é alarmante somando-se à fadiga vocal dos professores que precisam se esforçar para elevar o tom da voz. As crescentes intervenções no combate ao desconforto térmico nas escolas apontam para soluções termicamente adequadas, mas acusticamente desfavoráveis. O uso do ventilador de teto deve ser investigado para avaliação dos efeitos oriundos de sua utilização que, em geral, eleva os índices de ruído no interior das salas de aula, os quais tendem a ultrapassar os padrões estabelecidos pela norma brasileira NBR 10152. A presença destes altos valores de ruído de fundo nas edificações escolares interfere nos padrões de conforto acústico, comprometendo a transmissão da mensagem oral. Deste modo, este trabalho objetivou mensurar os níveis de pressão sonoros em 58 instituições de ensino fundamental da cidade de Maceió-AL, Brasil, a fim de se avaliar o ruído de fundo proveniente dos ventiladores de teto e sua interferência na qualidade acústica das salas de aula. 2. Procedimentos metodológicos Maceió é uma cidade litorânea localizada numa região de clima quente úmido, com elevadas temperaturas. As estratégias de projeto para esta região indicam o uso da ventilação como um dos mais eficientes meios para obtenção do conforto térmico no interior dos espaços. Para tanto, podem ser utilizados aberturas (janelas) e ventiladores de teto, dentre outros artifícios arquitetônicos. O presente trabalho teve como objetivo mensurar os níveis equivalentes de ruído de fundo externo e interno, com e sem o uso de ventiladores de teto, nas salas de aula da rede pública de ensino fundamental na cidade de Maceió-AL, numa amostragem de 100% dessas instituições. Inicialmente para compreender, justificar e saber o porquê do uso constante de ventiladores de teto, este trabalho avaliou as condições térmicas (temperatura e umidade) existentes em salas de aula em 04 escolas selecionadas. Após esta avaliação, deu-se procedimento ao diagnóstico do ruído de fundo nas 58 instituições de ensino fundamental da 2
cidade de Maceió-AL, através de medições realizadas com um medidor de pressão sonora modelo INSTRUTHERM DEC-405. Em cada instituição foi selecionada a sala de aula considerada mais exposta às interferências do ruído externo. Desta forma, os resultados obtidos retratam a realidade acústica destas salas de aula, comparando-as aos padrões estabelecidos pelas normas brasileiras NBR 10152. 2.1. Pesquisa bibliográfica e documental Esta etapa compreendeu uma pesquisa documental, através da coleta e verificação de dados relacionados aos órgãos, normas e leis relativas às condições térmicas e acústicas urbanas e escolares; além de mapas cartográficos da cidade para localização geográfica dos estabelecimentos de ensino a serem investigados. 2.2. Avaliação das condições térmicas existentes nas salas de aula A fim de se avaliar as condições térmicas e compreender o uso constante de ventiladores de teto nas escolas, as temperaturas e umidades internas das salas de aula foram mensuradas entre os dias 11 e 14 de fevereiro de 2006. Para tal, utilizou-se um Datalogger Hobo H8 Family fixado internamente nas salas de aula selecionadas, as quais têm características construtivas diferenciadas, por 03 dias consecutivos (Ver Figs. 1 e 2). Fig. 1: Médias das temperaturas nas salas de aula Fig. 2: Média das umidades nas salas de aula 3
XXVI ENEGEP - Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de 2006 A Carta Bioclimática com Estratégias de Projeto para a Cidade de Maceió-AL, Brasil (Lamberts, 2004), estabelece as seguintes estratégias para o projeto: ventilação (60,40%) no item 1; ventilação - massa para resfriamento e resfriamento evaporativo (14,10%) no item 2 e massa térmica com aquecimento solar (5,40%) no item 3 (Ver Fig. 3). Os itens referenciados na Carta Bioclimática com as estratégias indicadas para Maceió-AL significam: 1. Zona de conforto; 2. Ventilação diurna e noturna; 3. Resfriamento evaporativo; 4. Massa térmica para resfriamento; 5. Ar condicionado; 6. Umidificações; 7. Massa térmica e aquecimento solar; 8. Aquecimento solar passivo; 9. Aquecimento artificial. A partir dos dados obtidos através das medições, verificou-se que os ventiladores de teto podem ser utilizados como recurso complementar à ventilação natural, a fim de amenizar condições térmicas desfavoráveis nas salas de aula. No horário escolar matutino, foi encontrada a menor temperatura dentro das salas de aula, entre 27 C a 31 C. O período da tarde apresentou as mais elevadas temperaturas - entre 30 C e 31 C. Fig. 3: Carta bioclimática para Maceió-AL-Brasil 2.3. Avaliação das condições acústicas existentes nas salas de aula O uso de ventiladores de teto e ventilação natural cruzada como estratégias de projeto não necessariamente favorecem as condições de conforto acústico nas salas de aula. São necessários outros cuidados uma vez que problemas de ruídos externos e/ou internos podem ser oriundos de diretrizes mal planejadas. A questão da qualidade acústica das edificações escolares é um item de fundamental importância para proporcionar condições adequadas de ensino e aprendizagem. Face à importância do tema, pode-se presumir que o contexto acústico é um importante aspecto a ser considerado nos projetos das edificações escolares. Nesta etapa foram investigados o nível de pressão sonora equivalente externamente (influência do sistema viário) e internamente (influência dos ventiladores de teto) em 58 instituições públicas de ensino fundamental do município de Maceió-AL, através de medidores de pressão sonora modelo INSTRUTHERM DEC 405. Com estes dados mensurados, uma valiosa contribuição poderá ser dada às escolas para a obtenção de níveis de ruídos mais compatíveis com as normas estabelecidas na NBR 10152 que estabelece ruídos entre 40 a 50 db(a) no interior das salas de aula. 4
2.3.1. Ruído de fundo externo às edificações escolares O ruído em excesso é um fator comum em grandes centros urbanos. Várias atividades desenvolvidas nas cidades resultam na emissão de sons em altas intensidades, contribuindo para uma nova modalidade de poluição sonora ou acústica. Segundo Mota (1999), as principais fontes de poluição sonora no meio urbano são os meios de transporte terrestre ou trânsito de veículos com o ruído de motores, buzinas e sirenes. A figura abaixo (Ver Fig. 4) traz os níveis de pressão sonora mensurados externamente às edificações escolares. As medições foram realizadas no passeio público das escolas e, sempre que possível, em locais próximos às salas de aulas mais suscetíveis à interferência do ruído externo: 60,00% 50,00% 53% Percenatge (%) 40,00% 30,00% 20,00% 14,00% 29,00% 10,00% 0,00% 4% < 60 60-69,99 70-79,99 >80 db(a) Fig. 4: Ruído de fundo externo É possível observar que as escolas estão expostas a níveis de ruído urbano superiores a 60 db(a) em 86% do tempo; sendo 29% deste ruído externo com valores mensurados acima de 70 db(a), o que denota a necessidade da adoção de medidas acústicas arquitetônicas cautelosas para atenuação do ruído. 2.3.2. Ruído de fundo interno às edificações escolares As normas responsáveis pelos limites de tolerância adotados para avaliação do nível de ruído no ambiente variam de acordo com o ambiente analisado. A norma brasileira que referencia o conforto acústico no ambiente construído é a NBR 10152. Em salas de aula, o nível de ruído deve estar entre 40-50 db(a). Através das medições, foi constatado que 80% das salas de aula encontravam-se com seus ventiladores de teto em funcionamento. Como esta pesquisa teve como objetivo diagnosticar a interferência dos ventiladores de teto na qualidade acústica das salas de aula, os levantamentos foram mensurados em duas situações distintas: a primeira analisando os níveis de ruído com os ventiladores de teto ligados e, a segunda, os níveis de ruído com os ventiladores desligados. A seguir, encontramse descritos os resultados encontrados. 2.3.2.1. Resultados das medições com os ventiladores ligados 5
A figura 5 (Ver Fig. 5) mostra que os níveis de ruído de fundo das escolas que possuem ventiladores em funcionamento apresentam índices superiores aos estabelecidos pela norma. Pode-se observar que 72,5% das escolas com ventiladores ligados encontram-se com níveis de ruído de fundo acima de 70 db(a), valores inadequados e insalubres para salas de aula os quais podem ser responsáveis pelo mascaramento de sons de menor intensidade, como a voz do professor. Percenatge (%) 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 67,50% 25% 2,50% 5% < 60 60-69,99 70-79,99 >80 db(a) Fig. 5: Níveis equivalentes de ruído de fundo com ventiladores ligados 2.3.2.1. Resultados das medições com os ventiladores desligados Percenatge (%) 100,00% 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 95% 2,50% 2,50% 0% < 60 60-69,99 70-79,99 >80 db(a) Fig. 6: Níveis equivalentes de ruído de fundo com ventiladores desligados É possível verificar a redução dos níveis equivalentes de ruído de fundo no interior das salas de aula nas medições realizadas com os ventiladores desligados (Ver Fig. 6). Na faixa acima de 70 db(a) houve uma subtração considerável dos níveis de ruído de fundo. 3. Conclusão Os níveis de ruído de fundo encontrados nas salas de aula são superiores aos recomendados pela norma brasileira NBR 10152 que são de 40-50 db(a) e alcançaram níveis de ruído equivalentes de até 80 db(a). Ambientes acústicos com índices acima de 70 db(a) são 6
considerados insalubres, podendo provocar em seus usuários reações fisiológicas como estresse degenerativo, infarto e anestesia por endorfina, inicio das perdas vocais e início de problemas auditivos permanentes. O nível de ruído das salas de aula sem a utilização dos ventiladores de teto mostrou que 95% das mesmas encontravam-se com valores entre 60-70 db(a). Ao serem ligados os ventiladores de teto, os dados demonstram que apenas 25% do ruído de fundo nas salas de aula continuariam na faixa entre 60-70 db(a) e que 72% estariam com índices acima de 70 db(a). Conclui-se que as 58 instituições de ensino investigadas não apresentam condições de conforto acústico favoráveis em sua totalidade. A utilização dos ventiladores de teto como recurso complementar da ventilação natural prejudicou a obtenção do conforto acústico. O conceito de arquitetura bioclimática é muito utilizado nas construções escolares no Brasil, na medida em que procura estabelecer as melhores condições ambientais para o desenvolvimento das atividades humanas, adaptando os edifícios ao lugar e causando o menor impacto possível ao meio ambiente e a seus usuários; porém o distanciamento entre projetistalocal de implantação-usuário-qualidade acústica reforça o caráter impessoal que as edificações escolares são pensadas, propostas e implantadas. O melhor modo de resolver problemas acústicos é evitá-los e não corrigi-los. Projetistas deveriam ter uma maior preocupação em compatibilizar os problemas térmicos e acústicos. Durante o processo de planejamento, problemas acústicos podem ser evitados com um pouco de reflexão prévia e com uma diferente disposição dos mesmos materiais de construção. A renovação de salas de aula mal projetadas torna-se muito mais cara. Mesmo assim, o custo de renovação é pequeno quando comparado com os custos sociais provenientes das salas de aula com baixa qualidade acústica as quais prejudicam o aprendizado. Referências GRANDJEAN, E. Manual de Ergonomia adaptando o trabalho do homem. 4a ed. Porto Alegre: Bookman, 1998. FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual do Conforto Térmico. São Paulo: Studio Nobel, 1988. RIVERO, R. Arquitetura e clima. 2a ed. Porto Alegre: Luzzato, 1986. PICARD, M, and BRADLEY, J. S. (2001) Revisiting speech interference in classrooms, Audiology 40(5), 221-244. BRADLEY, J. S. Predictiors of speech inteligibility in rooms. The Journal of Acoustic Society of American, v. 107, n. 02. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Níveis de Ruído para Conforto Acústico. NBR 10152: 1987. LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando O. R. Eficiência Energética na Arquitetura. São Paulo: Prolivros, 2004. Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT. Acústica Avaliação do Ruído em Áreas Habitadas, Visando o Conforto da Comunidade Procedimento: NBR 10.151/2000. Rio de Janeiro, 2000. BERTOLI, Stelamaris Rolla (2001). Avaliação do Conforto Acústico de Prédio Escolar da Rede Pública: o Caso de Campinas. Anais VI ENCAC 2001, São Pedro. BRADLEY, J. (2002). Optimisting Sound Quality for Classrooms. In: XX Encontro da SOBRAC, II Simpósio Brasileiro de Meterologia em Acústica e Vibrações SIBRAMA. Rio de Janeiro. CREMONESI, José Fernando. Ruído Urbano-natureza, medição e controle; Tecnologia de Edificações, IPT; São Paulo: Editora Pini, 1988. 7
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