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Processos e técnicas construtivas de isolamento térmico e acústico Apresentação A arquitetura moderna busca não apenas atender a critérios de engenharia estrutural, mas também satisfazer as necessidades do usuário e proporcionar bem-estar. Desse modo, os projetos arquitetônicos devem atender a requisitos de desempenho térmico e acústico. O isolamento termoacústico é atingido por meio da aplicação de materiais com baixa condutividade térmica e alta absorção sonora. Os materiais isolantes devem ser instalados de modo a atender a determinados detalhamentos construtivos, garantindo a proteção da edificação frente ao ruído e à temperatura. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai aprender conceitos relacionados a isolamento termoacústico e conhecer materiais empregados como isolantes, além de descrever os principais processos e técnicas construtivas de isolamento térmico e acústico. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar os principais materiais utilizados como isolantes térmicos e acústicos.• Descrever as etapas de execução de isolamento térmico.• Definir as etapas de execução de isolamento acústico.• Desafio O isolamento térmico dos componentes estruturais de uma edificação confere conforto ambiental para os usuários, além de reduzir gastos com energia. Em alguns casos, contudo, o isolamento térmico não é suficiente para garantir o conforto ambiental, devendo ser projetado um sistema de ventilação. Conforme solicitado pelo cliente, especifique e justifique as medidas adotadas para melhorar o conforto térmico dos trabalhadores da indústria. Infográfico O conforto térmico da edificação proporciona satisfação e bem-estar para os usuários, além de reduzir os gastos com ventiladores, aquecedores e equipamentos de ar-condicionado. Quanto melhor o desempenho térmico da edificação, maior a valorização do imóvel e dos profissionais envolvidos no projeto. Neste Infográfico, você vai identificar os três tipos de mecanismos de transferência de calor e como eles se aplicam no projeto arquitetônico de uma obra. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/73508342-af2c-4a61-8957-dc6674216c88/f3f222e5-ce36-4201-a85c-7c75e0a7cc37.jpg Conteúdo do livro A Norma Técnica NBR 15.575:2003 fixa requisitos de desempenho que as edificações devem satisfazer, de modo a garantir o conforto ambiental. O conforto ambiental garante a satisfação e o bem-estar dos usuários, além de promover a redução de gastos energéticos. O conforto termoacústico do ambiente construído é atingido, normalmente, pela utilização de materiais isolantes. Esses materiais podem ser utilizados como revestimentos de paredes ou, então, no interior de painéis. No capítulo Processos e técnicas construtivas de isolamento térmico e acústico, da obra Sistemas, métodos e processos de construção civil, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você vai saber quais são os principais materiais de isolamento termoacústico e como são utilizados em edificações. Boa leitura. SISTEMAS, MÉTODOS E PROCESSOS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Diego da Luz Adorna Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar os principais materiais utilizados como isolantes termoacústicos. Descrever as etapas de execução de isolamento térmico. Definir as etapas de execução de isolamento acústico. Introdução As edificações devem ser executadas de modo a satisfazer às necessidades dos usuários. Em regiões de clima frio, por exemplo, os fechamentos da edificação devem impedir a perda de calor para o ambiente externo. Em contrapartida, em regiões de clima quente, os fechamentos devem reduzir a transmissão de calor do ambiente externo para o interior da edificação. Além de melhorar a satisfação dos usuários, o conforto térmico da edifi- cação reduz os gastos com equipamentos de controle de temperatura. A satisfação do usuário se relaciona, também, à quantidade e à in- tensidade dos ruídos aos quais o ambiente interno da construção está submetido. Ruídos em excesso podem causar problemas à saúde, como estresse. Em hospitais, a falta de conforto acústico pode prejudicar o tratamento e a recuperação de pacientes. Neste capítulo, você conhecerá os principais tipos de materiais empre- gados no isolamento termoacústico de edificações. Além disso, conhecerá os processos e técnicas construtivas envolvidos nesses serviços. 1 Isolamento termoacústico A NBR 15.575 e o conforto ambiental A Norma Técnica ABNT NBR 15.575:2013, também denominada Norma de Desempenho das Edifi cações, estabelece requisitos a serem cumpridos, de modo a garantir desempenho, durabilidade, efi ciência e sustentabilidade na construção civil. A ABNT NBR 15.575:2013 se divide em seis partes, conforme segue: Parte 1: Requisitos gerais. Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais. Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos internos. Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas. Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas. Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários. Os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 15.575:2013, principalmente os que constam nas partes 1, 4 e 5, garantem o conforto ambiental da edifica- ção. O conforto ambiental pode ser definido como o conjunto adequado de condições térmicas, acústicas, lumínicas, visuais e de ventilação que atendem às necessidades dos usuários. O projetista, portanto, com o objetivo de garantir o conforto ambiental da edificação, deve aplicar concepções arquitetônicas que viabilizem a iluminação e a ventilação do ambiente interno, bem como a satisfação visual e psicológica dos usuários. Além disso, ele deve optar pelo emprego de materiais dotados de propriedades térmicas e acústicas que garantam o isolamento dos ambientes internos da edificação. O conforto ambiental visa a conferir satisfação e bem-estar aos usuários, bem como garantir funcionalidade e eficiência para a edificação. Para saber mais sobre o conforto ambiental na arquitetura, leia o artigo “Conforto Ambiental, desafio para arquitetos”, escrito por Cileide Siqueira no site Fórum da construção. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico2 Propriedades térmicas dos materiais de construção De acordo com Callister Jr. e Rethwisch (2012), as propriedades térmicas consistem na resposta do material quando submetido à aplicação de calor. De modo geral, os materiais absorvem energia, na forma de calor, resultando no aumento da sua temperatura e suas dimensões. Essa energia tende a ser transportada para as regiões mais frias do material. As principais propriedades térmicas dos materiais são apresentadas a seguir: Capacidade calorífica: indica a relação existente entre a quantidade de calor absorvida pelo material e a variação de temperatura sofrida por ele. É definida por meio do calor específico, que consiste na quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do material em 1 grau. Expansão térmica: indica a relação existente entre a dilatação do comprimento de um material e a variação de temperatura. De modo geral, a maioria dos materiais sofrem dilatação, quando submetidos a aumento de temperatura, e retração, quando submetidos à redução de temperatura. Condutividade térmica: indica a capacidade do material de transfe- rir calor das regiões de maior temperatura para as regiões de menor temperatura. É definida em função do fluxo de calor, que indica a quantidade de calor transportada por uma certa unidade de área por uma determinada unidade de tempo. Resistência térmica: consiste na capacidade que o material possui de “reter” a passagem do fluxo de calor por entre suas interfaces. A resis- tência totalde um componente estrutural, formado por vários materiais, consiste na soma das resistências térmicas individuais de cada material. Transmitância térmica: consiste na facilidade que o material possui de permitir a passagem do fluxo de calor por entre suas interfaces. É definida como o inverso da resistência térmica, seja do material individual, seja de um componente estrutural. Os materiais termicamente isolantes são aqueles que dificultam a passagem e a dissipação do fluxo de calor, possuindo, assim, baixa condutividade térmica, alta resistência térmica e, por consequência, baixa transmitância térmica. Além disso, os isolantes térmicos devem apresentar baixa variação de temperatura e de dimensões quando submetidos a um fluxo de calor. 3Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Conceitos fundamentais de acústica Para entender o comportamento dos materiais, de modo a conferir conforto acústico ao ambiente, faz-se necessário, inicialmente, defi nir os conceitos de som e ruído. O som consiste em uma variação de pressão no ambiente, detectável pelo sistema auditivo, decorrente da vibração de partículas do ar, que se propagam a partir de estruturas vibrantes (BISTAFA, 2011). O ruído, por sua vez, consiste em um som indesejável, que produz uma sensação audível desagradável. A menor variação de pressão detectável pelo sistema auditivo humano é de, aproximadamente, 2×10-5 Pa, denominada limiar da audição. Por sua vez, a variação de pressão capaz de provocar dor, denominada limiar da dor, varia entre 20 e 200 Pa (BISTAFA, 2011). A caracterização do som e do ruído depende de certas propriedades, descritas a seguir: Intensidade: consiste na quantidade de energia que atravessa uma unidade de área perpendicular à direção de propagação do som, em um determinado intervalo de tempo. A intensidade sonora é utilizada na localização e na quantificação de fontes sonoras. Frequência: indica o número de períodos — ou seja, o número de ciclos de vibração — contidos no intervalo de um segundo. A frequência é medida por meio de ciclos por segundo, unidade denominada Hertz (Hz). Nível de pressão sonora (NPS): consiste em uma medida física de caracterização da intensidade do som, obtida por meio da relação lo- garítmica entre a pressão do som e a pressão do limite de audibilidade. O NPS é medido por meio de decibéis (dB), sendo que 1 dB é a menor variação que a audição humana consegue perceber. A Figura 1, a seguir, apresenta exemplos de variações da escala de decibéis para diversas fontes sonoras. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico4 Figura 1. Escala de decibéis. Fonte: Emir Kaan/Shutterstock.com. Outra característica acústica importante é a fonte de transmissão do ruído, que pode ocorrer por meio aéreo ou por impacto. O ruído aéreo é aquele que se propaga por meio da vibração das partículas do ar, ao passo que o ruído de impacto é proveniente do choque de objetos contra determinado elemento sólido. A acústica consiste no ramo da física que estuda os sons e os seus fenômenos. Para saber mais sobre as características acústicas, leia a definição de acústica do site Educa Mais Brasil. 5Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Principais materiais empregados no isolamento termoacústico O isolamento termoacústico de um ambiente construído demanda estudo técnico específi co, devendo ser realizado por profi ssional capacitado, de modo a garantir que as características desejadas sejam atingidas. A seguir, serão apresentados os principais materiais empregados no isolamento termoacústico de ambientes construídos. Isolantes fibrosos Os isolantes fi brosos são materiais compostos por fi bras, comercializados em placas fl exíveis com diferentes dimensões, com espessura variando, nor- malmente, entre 40,6 mm e 61,0 cm (CHING, 2017). Os materiais fi brosos devem possuir baixa condutividade térmica e alta absorção sonora para serem empregados como isolantes termoacústicos. Os principais tipos de isolantes fibrosos são: lã de vidro, lã de rocha e lã de PET. A lã de vidro consiste em material composto por milhões de filamentos de vidro, possuindo resistência a fungos e bolores, além de conferir segurança ao fogo. Já a lã de rocha (Figura 2), também denominada lã mineral, é pro- duzida a partir de rochas basálticas, possuindo maior peso específico que a lã de vidro. Por fim, a lã de PET é produzida a partir de fibras de politereftalato de etila, obtidas por meio da reciclagem de garrafas plásticas. Figura 2. Isolante fibroso do tipo lã de rocha. Fonte: Colorshadow/Shutterstock.com. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico6 Os isolantes fibrosos são utilizados no isolamento termoacústico de coberturas, sendo fixados entre as lajes e o revestimento dos forros ou, ainda, entre o madeiramento do telhado. Além disso, o material pode ser utilizado no isolamento de paredes, por meio da construção de painéis duplos, em que as lãs são inseridas entre painéis de madeira ou gesso acartonado. Poliestireno O poliestireno expandido, conhecido popularmente como isopor, consiste em um polímero rígido, comercializado na forma de placas, que pode ser utili- zado no isolamento termoacústico de componentes estruturais. Assim como os isolantes fi brosos, o poliestireno expandido é utilizado em painéis duplos de paredes, coberturas e lajes. Esse material pode, ainda, ser utilizado na fabricação de telhas termoacústicas do tipo sanduíche, conforme apresentado na Figura 3. Figura 3. Telhas termoacústicas. Fonte: 4level/shutterstock.com. O poliestireno expandido se caracteriza pela baixa densidade, facilitando o manuseio e a instalação, além de possuir alta durabilidade e custo acessível. Contudo, o material apresenta restrições quando exposto a altas temperaturas. 7Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Espuma de poliuretano O poliuretano consiste em um material polimérico, amplamente empregado no isolamento termoacústico de ambientes construídos, podendo ser comer- cializado na forma de placas rígidas ou, ainda, na forma de spray expansivo. As placas rígidas de espuma de poliuretano são instaladas de maneira seme- lhante às placas de poliestireno expandido. A espuma expansiva, por outro lado, é aplicada por meio de spray na superfície em que se deseja executar o isolamento termoacústico, conforme a Figura 4. Figura 4. Espuma expansiva de poliuretano. Fonte: c12/Shutterstock.com. A espuma de poliuretano possui baixa densidade, baixa condutividade térmica e alta absorção sonora, além de possuir resistência e durabilidade. De modo geral, ela pode ser empregada em painéis duplos de paredes, coberturas, inclusive entre o madeiramento, e em lajes. Além disso, a espuma expansiva de poliuretano pode ser aplicada como enchimento de blocos vazados cerâmicos ou de concreto, aumentando o isolamento termoacústico de paredes de alvenaria. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico8 A manipulação de lãs fibrosas, poliestireno e poliuretano deve, sempre, ser realizada com o uso de equipamentos de proteção individual (EPI), de modo a evitar a inalação desses componentes pelos trabalhadores. Concreto celular O concreto celular, também denominado concreto aerado, consiste em um tipo de concreto leve, obtido pela incorporação de bolhas de ar na argamassa plás- tica, resultando, assim, em um material com alto índice de vazios (NEVILLE; BROOKS, 2013). Em geral, ele não recebe a incorporação de agregado graúdo, sendo utilizado na execução de revestimentos de lajes, em função do seu peso reduzido, ou na produção de blocos pré-fabricados, conforme a Figura 5. Figura 5. Blocos pré-fabricados em concreto celular. Fonte: Dmitry Kalinovsky/Shutterstock.com. 9Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico O concreto celular possui baixa condutividade térmica, promovendo o isolamento térmico dos componentes estruturais.O alto índice de vazios, por sua vez, confere maior isolamento acústico para o ambiente interno. De acordo com Neville e Brooks (2013), o concreto celular apresenta maior resistência ao fogo, quando comparado ao concreto tradicional. Os concretos leves podem ser produzidos por meio da utilização de agregados leves, com poliuretano, argila expandida ou vermiculita. Assim como no concreto celular, os materiais produzidos com esses agregados possuem menor condutividade térmica e maior absorção sonora, conferindo melhor isolamento termoacústico para o ambiente interno, quando comparados aos concretos tradicionais. 2 Processos e técnicas construtivas de isolamento térmico Como visto, a função do isolamento térmico é aumentar a resistência de uma superfície frente à perda de calor. Desse modo, o projetista visa a garantir a satisfação dos usuários e, ao mesmo tempo, reduzir os gastos de energia com equipamentos de controle de temperatura, melhorando o desempenho da edifi cação (CHING, 2017). Ching (2017) destaca alguns fatores que influenciam as perdas e ganhos de calor, como a cor e a textura das superfícies, a massa dos componentes estruturais, a orientação da edificação, as fontes de calor existentes e a instalação de isolantes térmicos e barreiras de vapor. Esses fatores são caracterizados no Quadro 1. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico10 Fonte: Adaptado de Ching (2017). Fatores Características Cor e textura das superfícies Materiais com cores claras ou com superfícies brilhantes possuem maior capacidade de refletir a radiação solar do que materiais de cores escuras ou com superfícies texturizadas, absorvendo menos energia e, portanto, sofrendo menor ganho de calor. Massa dos compo- nentes estruturais Materiais espessos e densos, como o concreto, por exemplo, possuem significativa inércia térmica, ou seja, possuem grande de- fasagem entre a absorção e a liberação de calor pelas suas interfa- ces. De modo geral, paredes espessas de concreto conferem certo isolamento térmico, porém demandam a execução de estruturas mais robustas, resultando no maior consumo de materiais. Orientação da edificação Superfícies posicionadas a leste apresentam maior absorção de calor durante a primeira metade do dia, ao passo que superfícies posicionadas a oeste apresentam maior absorção de calor ao fim do dia. Superfícies expostas ao norte ou ao sul tendem a apresen- tar menor absorção de calor que as expostas a leste ou a oeste. Além disso, a incidência de vento e umidade sobre as superfícies influencia na absorção de calor. Fontes de calor existentes As fontes de calor existentes no interior do ambiente construído, como equipamentos e iluminação, influenciam na absorção de calor pelas superfícies. Instalação de iso- lantes térmicos e barreiras de vapor A existência e o tipo de isolantes térmicos instalados nas super- fícies do ambiente construído aumentam ou reduzem as perdas e os ganhos de calor. A barreira de vapor evita a condensação de água no interior da camada de isolamento, influenciando no desempenho e na durabilidade do sistema. Quadro 1. Fatores que influenciam as perdas e ganhos de calor 11Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Os critérios adotados no projeto arquitetônico dependem das condições climáticas da região onde a obra será executada. Além disso, o tipo de uso e a ocupação da edificação devem ser considerados na definição dos critérios de projeto, pois habitações residenciais, escolas, escritórios, shopping centers e hospitais demandam diferentes condições de conforto térmico. Para cada caso, deverá ser consultada a legislação e as normas técnicas específicas. A seguir, serão apresentadas algumas concepções estruturais referentes à instalação de materiais termicamente isolantes em componentes construtivos, como paredes, coberturas, lajes e esquadrias. Isolamento térmico de paredes Conforme apontado, paredes densas e espessas podem conferir bom isolamento térmico ao ambiente interno, porém demandam maior consumo de material e estruturas mais robustas. Nesse sentido, os componentes estruturais podem ser executados em concreto armado, com blocos robustos de alvenaria (Figura 6) ou com fi adas duplas de blocos comuns. Figura 6. Blocos de alvenaria robustos. Fonte: Media Whalestock/Shutterstock.com. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico12 O isolamento térmico também pode ser atingido por meio da execução de paredes compostas por materiais de baixa condutividade térmica. A camada de isolamento térmico pode ser executada sobre a face externa da parede de concreto ou alvenaria, necessitando receber algum tipo de proteção, como, por exemplo, um revestimento acrílico (Figura 7a). Além disso, a camada de isolamento pode ser executada no interior de paredes, compostas por painéis de alvenaria, gesso acartonado, madeira, entre outros tipos de revestimento, conforme a Figura 7b (CHING, 2017). Figura 7. Camada de isolamento térmico executada (a) na face externa e (b) no interior das paredes. Fonte: (a) KOBRYN TARAS/Shutterstock.com e (b) Roman023_photography/Shutterstock.com. A presença de umidade no interior da parede pode levar à deterioração precoce do material, prejudicando o desempenho da camada de isolamento térmico. Portanto, o projetista deve prever um sistema de proteção interno à parede. A proteção pode ser realizada por meio de ventilação, por meio da manutenção de uma camada de ar, com 5,0 cm de espessura (Figura 8a). Além disso, pode ser realizada por meio da execução de uma barreira de vapor (Fi- gura 8b), que consiste em um material de baixa permeabilidade, protegendo a 13Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico camada de isolamento térmico. Em alguns casos, o próprio material utilizado no isolamento térmico possui características de impermeabilidade, mas isso deve ser sempre verificado junto ao fabricante do produto (CHING, 2017). Figura 8. Proteção do isolamento térmico contra a umidade por meio de (a) camada de ar e (b) barreira de vapor. Fonte: Adaptada de Ching (2017). Isolamento térmico de coberturas e lajes A cobertura consiste no componente estrutural exposto à maior taxa de ir- radiação solar, sendo, portanto, a principal superfície de ganho de calor na edifi cação. A camada de isolamento térmico pode ser aplicada diretamente sob Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico14 a estrutura do telhado, sendo recomendada a fi xação de pranchas de madeira sob madeiramento, de modo a servir de base para a instalação do material termicamente isolante, conforme a Figura 9. Figura 9. Isolamento térmico instalado sob telhado. Fonte: Brizmaker/Shutterstock.com. Em lajes, a camada de isolamento térmico pode ser executada sobre o pavimento, no caso de lajes de concreto armado ou de aço, ou sobre os barrotes do madeiramento, no caso de lajes de madeira. Em lajes de concreto armado — sistema construtivo mais comum no Brasil —, a camada de isolamento térmico deve receber algum tipo de proteção mecânica, como, por exemplo, uma camada de argamassa, com ou sem acabamento em revestimento cerâmico, conforme a Figura 10. No caso de lajes de cobertura, deve ser executada, sobre a camada de isolamento térmico, uma camada de impermeabilização, de modo a proteger o material termicamente isolante contra a ação da umidade. 15Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Figura 10. Isolamento térmico instalado sobre laje de concreto armado. Fonte: marina_ua/Shutterstock.com. As lajes devem ser executadas com caimento apropriado (entre 1–2%), de modo a permitir o escoamento da água e evitar a infiltração de umidade. Além disso, a camada de isolamento deve possuir caimento compatível com os demais componentes da laje. Isolamento térmico de esquadrias As esquadrias, mais especifi camente as janelas de fachadas, contribuem signifi cativamente para as trocas decalor entre os ambientes interno e externo da edifi cação. O isolamento térmico das janelas pode ser realizado por meio da utilização de vidros duplos, que consistem em sistemas de esquadrias compostos por dois ou mais vidros, fi xados em perfi s de alumínio ou madeira, conforme a Figura 11. Os vidros são separados por camadas de ar, de diferentes espessuras, que contribuem para o isolamento termoacústico do ambiente interno. As camadas internas recebem um tratamento com sílica-gel, que possui alta capacidade para absorver a umidade, impedindo que ocorra o embaçamento dos vidros. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico16 Figura 11. Vidros duplos. Fonte: Antonello Marangi/Shutterstock.com. 3 Processos e técnicas construtivas de isolamento acústico Como visto, os materiais empregados como isolantes térmicos podem, na maioria dos casos, ser empregados também como isolantes acústicos. Desse modo, os processos e técnicas construtivas tendem a ser os mesmos, tanto para o isolamento térmico quanto para o isolamento acústico. No entanto, o isolamento acústico, em função do próprio comportamento das ondas sonoras, demanda atenção redobrada em certos detalhes construtivos. A seguir, serão apresentados detalhamentos a serem observados referentes ao isolamento dos ruídos aéreo e de impacto. Isolamento do ruído aéreo O ruído aéreo, como defi nido anteriormente, consiste no som, desagradável à audição humana, que é propagado por meio da vibração das partículas do ar. Pode ser proveniente do ambiente externo da edifi cação, como, por exemplo, do tráfego de uma avenida, ou, ainda, proveniente do ambiente interno da edifi cação, como o ruído emitido por um conjunto de computadores. Quando uma frente de onda se propagando pelo ar incide sobre um elemento sólido, como, por exemplo, uma parede, ocorre a redução da transmissão sonora, em função da mudança de propriedades do meio material. A onda, portanto, passa a se propagar pelo material sólido, percorrendo toda a espessura da 17Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico parede, até atingir, do outro lado dela, o ar do ambiente vizinho (BISTAFA, 2011). A seguir, serão descritos os principais componentes responsáveis pela redução sonora do ruído aéreo. Painéis simples e múltiplos De acordo com Santos (2012), os painéis simples são elementos de vedação, compostos por painéis homogêneos (muro de concreto, parede de tijolos maciços, etc.) ou por painéis heterogêneos, cuja heterogeneidade seja relativamente pequena em relação ao comprimento das ondas vibratórias (paredes em blocos cerâmicos ou blocos de concreto vazados). Desse modo, a redução sonora dos painéis simples pode ser facilmente defi nida por meio da determinação da sua massa por superfície. Os painéis múltiplos, por sua vez, são aqueles compostos por dois ou mais elementos, como, por exemplo, paredes de gesso acartonado revestidas com lã de vidro. A determinação da redução sonora do painel deve, preferencialmente, ser feita por meio de ensaios laboratoriais, visto que a ligação entre os diversos componentes, em função de diversas variáveis, pode resultar em variações significativas no isolamento acústico do componente (SANTOS, 2012). Portas e janelas As portas e janelas também contribuem de maneira signifi cativa para o isolamento acústico do ambiente interno. De modo geral, as portas possuem frestas na sua parte inferior, e quanto maior a abertura da fresta, menor será a redução sonora propiciada pela porta (SANTOS, 2012). O Quadro 2 apresenta os valores, obtidos por meio de ensaios laboratoriais, que relacionam a abertura da fresta com o isolamento acústico de portas. O isolamento acústico das portas pode ser melhorado, por meio da utilização de componentes de vedação, conforme exposto na Figura 12. Fonte: Adaptado de Santos (2012). Abertura da fresta (mm) 0,5 1 5 10 20 30 40 Isolamento acústico (dB) 36 33 26 23 20 18 17 Quadro 2. Relação entre a abertura da fresta e o isolamento sonoro das portas Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico18 Figura 12. Componentes de vedação da fresta inferior de portas. Fonte: Santos (2012, p. 58). O isolamento acústico de janelas fica condicionado não apenas ao tipo de vidro empregado, mas também ao tipo de material utilizado nos caixilhos e à existência de frestas. Santos (2012) destaca a falta de qualidade, no que se refere ao isolamento acústico, das janelas produzidas no Brasil. O autor afirma, ainda, que as janelas de correr são as que apresentam o pior desempenho acústico, porém são as mais empregadas nas habitações brasileiras. No que se refere aos vidros, de modo geral, o emprego de vidro duplo promove melhor isolamento acústico do que o vidro comum. Isolamento do ruído de impacto O ruído de impacto é decorrente da vibração sonora do componente estrutural, como, por exemplo, uma laje de concreto, ocasionada pelo impacto de objetos sobre sua superfície. Bistafa (2011) destaca que o ruído de impacto é uma das causas de desconforto em edifícios de apartamentos. O isolamento do ruído de impacto pode ser alcançado por meio das seguintes soluções: aumento da seção da laje de concreto, execução de pisos flutuantes, execução de forros falsos e acabamento com revestimentos macios. A seguir, serão caracterizadas as referidas soluções. 19Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico Aumento da seção da laje de concreto O ruído de impacto pode ser amenizado por meio da execução de lajes de concreto armado com espessuras mais robustas. No entanto, essa medida tende a ser pouco utilizada, em função do aumento do carregamento estrutural, maior consumo de materiais, difi culdade de execução e aumento dos custos envolvidos no serviço. Execução de pisos flutuantes Os pisos fl utuantes, representados na Figura 10, são sistemas estruturais compostos por uma camada de material isolante executada diretamente sobre a laje de concreto. A camada de isolamento é, então, recoberta por camadas de contrapiso e piso. Conforme destaca Bistafa (2011), esse tipo de sistema permite a redução do ruído de impacto em até 20 dB. Execução de forros falsos Os forros falsos são executados abaixo da laje de teto, sendo empregados, prin- cipalmente, como soluções posteriores à execução da obra, como tentativa de reverter o problema do ruído de impacto. De modo geral, a execução de forros falsos consiste na instalação de uma ou mais camadas de isolamento sob a laje, como, por exemplo, placas de gesso acartonado, conforme apresentado na Figura 13. Figura 13. Forro falso em placas de gesso acartonado. Fonte: Bilanol/Shutterstock.com. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico20 Santos (2012) destaca que o forro falso apresenta como principal vantagem o fato de ser uma solução aplicada diretamente no ambiente receptor, não necessitando, portanto, de intervenção no apartamento superior. Todavia, a solução apresenta baixo custo-benefício, visto que o forro falso não exerce efeito sobre as vibrações que se desenvolvem ao longo dos pilares e das paredes, não isolando o ruído de impacto de maneira significativa. Acabamento com revestimentos macios Uma maneira efi caz de redução do ruído de impacto é a execução do acaba- mento do pavimento com revestimento macio (tapetes ou carpetes), conforme a Figura 14. A efi ciência do isolamento sonoro varia de acordo com a espessura e a textura do tecido empregado. Contudo, a técnica é pouco empregada no Brasil, em função da difi culdade de manutenção e higiene, que pode resultar no desenvolvimento de doenças alérgicas (SANTOS, 2012). Figura 14. Acabamento com revestimento macio em carpete. Fonte: Gary Perkin/Shutterstock.com. O ruído em excesso, muito comum em centros urbanos, pode provocar o surgimento de problemas psicológicos nas pessoas, como estresse, por exemplo. Portanto, o conforto acústico é fundamental para garantir o bem-estar dos usuáriosde determinada edificação, além de valorizar o imóvel e o trabalho dos profissionais envolvidos no projeto. Conforme observado, o isolamento 21Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico acústico se desenvolve paralelamente ao isolamento térmico, garantindo, além da satisfação dos usuários, a eficiência energética das edificações e reduzindo impactos econômicos, urbanísticos e ambientais. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15.575:2013. Edificações habitacionais – Desempenho. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. BISTAFA, S. R. Acústica aplicada ao controle de ruído. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2011. CALLISTER JR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia dos materiais: uma intro- dução. 8. ed. Rio de janeiro: LTC, 2012. CHING, F. D. K. Técnicas de construção ilustradas. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2017. NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. SANTOS, J. L. P. Isolamento sonoro de partições arquitetônicas. Santa Maria: UFSM, 2012. Processos e técnicas construtivas de isolamento termoacústico22 Dica do professor Centros urbanos, setores industriais, canteiros de obras, entre outros, se caracterizam por apresentarem ruídos excessivos. O ruído consiste em um som desagradável para a audição humana, podendo causar doenças nervosas, psicoses e doenças ocupacionais. O controle do ruído consiste no conjunto de medidas que visam à eliminação ou redução do ruído e de seus efeitos. O controle do ruído pode ser realizado na fonte sonora, na trajetória de transmissão ou junto ao receptor. Nesta Dica do Professor, você vai aprender o que é o controle do ruído, quais os tipos de medidas de controle e como se aplicam em alguns casos da construção civil. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/6b1769a55180b47c3ea8fe9fa32aeae2 Exercícios 1) O comportamento térmico dos componentes estruturais depende das propriedades térmicas inerentes aos materiais. Analise as afirmativas a seguir, referentes às propriedades dos materiais. I. O calor específico pode ser definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura em 1 grau. 1. II. Os isolantes térmicos consistem em materiais que apresentam baixa condutividade e alta transmitância térmica. 2. III. A capacidade calorífica consiste na capacidade que o material tem de impedir o avanço do fluxo de calor. 3. IV. A transmitância térmica consiste no inverso da soma da resistência térmica de todos os componentes de um sistema. 4. Assinale a alternativa que apresenta somente as afirmativas corretas.5. A) Apenas a afirmativa I está correta. B) Apenas a afirmativa III está correta. C) Apenas as afirmativas I e IV estão corretas. D) Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas. E) Apenas as afirmativas I, II e IV estão corretas. 2) Os isolantes termoacústicos são empregados com o objetivo de melhorar o desempenho da edificação, aumentando a eficiência energética e, ainda, garantindo a satisfação e o bem- estar dos usuários. Analise as alternativas a seguir, referentes aos materiais empregados como isolantes termoacústicos, e assinale a correta. A) Os isolantes fibrosos, como a lã de vidro e a lã de rocha, por exemplo, possuem densidade baixa, facilitando o manuseio e a instalação entre painéis de gesso acartonado. B) O poliestireno expandido consiste em um excelente isolante termoacústico, leve e resistente a temperaturas elevadas, podendo ser instalado entre painéis de gesso acartonado. C) A espuma de poliestireno expandido é aplicada, por meio de spray, entre o madeiramento de telhados e paredes ou na face interna de paredes drywall. D) A lã de politereftalato de etila consiste em um material flexível, que pode ser injetado, por meio de spray, no interior de blocos vazados de concreto. E) O concreto celular consiste em um material leve, com propriedades termoacústicas, composto por cimento, água, agregado graúdo e aditivo incorporador de bolhas. 3) O projetista deve analisar vários aspectos construtivos antes de executar o projeto arquitetônico, de modo a verificar as opções disponíveis para a garantia do conforto térmico do ambiente construído. Analise as alternativas a seguir, referentes aos fatores que influenciam no projeto arquitetônico, do ponto de vista do conforto térmico, e assinale a correta. A) As coberturas executadas com telhas escuras apresentam maior capacidade de refletir o calor proveniente da irradiação da energia solar, conferindo melhor isolamento térmico ao ambiente construído. B) No projeto arquitetônico de residências em regiões de clima quente, os dormitórios devem ser voltados, preferencialmente, para o oeste, de modo a apresentarem melhores condições de conforto térmico ao fim do dia. C) Em função do alto custo de isolantes térmicos, como, por exemplo, o poliestireno expandido, a construção de elementos estruturais robustos em concreto armado consiste na alternativa com melhor custo-benefício. D) O uso e a ocupação da edificação influenciam, diretamente, na escolha do material isolante empregado na construção, visto que, em locais com grande volume de pessoas, os materiais devem possuir maior resistência ao fogo. E) A condensação da água no interior da camada de isolamento térmico consiste em um fenômeno desejável, pois a umidade auxilia na diminuição da temperatura, melhorando o desempenho térmico do material. O ruído aéreo consiste naquele propagado longitudinalmente, por meio da vibração das moléculas de ar. Analise as afirmativas a seguir, referentes ao isolamento acústico frente ao ruído aéreo. I. A redução sonora promovida por um painel múltiplo consiste na média das reduções individuais promovidas por cada componente. 4) II. A redução sonora promovida por uma esquadria diminui com o aumento da abertura das frestas, caso estas existam. III. A câmara de ar dos vidros duplos deve receber tratamento superficial com algum produto que impeça o acúmulo de umidade. Assinale a alternativa que apresenta somente as afirmativas corretas. A) Apenas a afirmativa I está correta. B) Apenas a afirmativa II está correta. C) Apenas as afirmativas I e III estão corretas. D) Apenas as afirmativas I e II estão corretas. E) Apenas as afirmativas II e III estão corretas. 5) O ruído de impacto ocorre em decorrência do choque de um elemento sólido contra um material rígido (p. ex., a laje de um edifício), sendo um dos maiores problemas vivenciados por moradores de apartamentos. Relacione as colunas a seguir, referentes aos tipos de isolamento de ruídos de impacto. 1. Aumento da seção construída.1. 2. Piso flutuante.2. 3. Forro falso.3. 4. Revestimento macio.4. ( ) Executado abaixo da laje de cobertura, normalmente, como solução posterior à execução da obra. 5. 6. ( ) Técnica pouco utilizada no Brasil, em função de permitir o desenvolvimento de doenças alérgicas. 7. 8. ( ) Apesar de promover melhoras no desempenho acústico, este procedimento possui baixo custo-benefício. 9. 10. ( ) A camada de isolamento acústico deve receber proteção mecânica, como, por exemplo, contrapiso e piso cerâmico. 11. 12. Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta.13. 14. A) 1 – 2 – 3 – 4. B) 3 – 4 – 1 – 2. C) 4 – 3 – 1 – 2. D) 2 – 1 – 3 – 4. E) 3 – 4 – 2 – 1. Na prática O projeto arquitetônico de uma edificação, seja residencial, industrial ou comercial, deve seguir os requisitos ditados pela NBR 15.575:2003, de modo a garantir o desempenho acústico. Em alguns casos, no entanto, o projetista se depara com reformas e adaptações de construções já existentes, devendo prever modos de adequar as condições atuais aos requisitos constantes na norma. Os pisos de borracha são uma opção de acabamento macio que pode auxiliar no isolamento acústico frente ao ruído de impacto, especialmenteem edificações onde não é possível a execução de pisos flutuantes. Neste Na Prática, você vai identificar as vantagens de utilização de pisos de borracha como material de isolamento acústico frente ao ruído de impacto. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Avaliação das propriedades térmicas de concretos com ar incorporado A termodinâmica consiste em uma área muito ampla da Física e sua influência nos materiais de construção demanda longos estudos laboratoriais. Na dissertação a seguir, você terá acesso a uma pesquisa sobre as propriedades térmicas de concretos com ar incorporado. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Ruído, quais são os efeitos que este risco pode causar no organismo? O ruído consiste em um som desagradável que incomoda a audição humana. Pode se transmitir pelo ar ou por impacto, sendo responsável por diversos danos à saúde, necessitando, portanto, ser reduzido por algum método de controle. No vídeo a seguir, você aprenderá quais os danos causados à saúde pelos ruídos excessivos e qual a importância de promover o controle do ruído. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Eficiência acústica: lã de vidro e lã de rocha como isolantes para o sistema drywall O sistema drywall é uma opção para diminuir custos e resíduos na obra e que oferece a possibilidade de isolamento acústico. Neste artigo, você verá uma pesquisa sobre quais isolantes acústicos possuem mais eficiência. https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/20167/3/Avalia%C3%A7%C3%A3oPropriedadesT%C3%A9rmicas.pdf?v=115420619 https://www.youtube.com/embed/0uMAdHGmwgE Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://uceff.edu.br/anais/index.php/ENGCIVIL/article/view/154/155