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Conforto Ambiental Acústico e Lumínico Prof.ª. Ms. Gabrielle Prado Conforto acústico: análise e medição Conceitos Contextualização Contextualização Vamos aprender o que significa conforto acústico e quais os processos para analisar e medir os ruídos. Conheceremos os conceitos introdutórios de conforto acústico e as técnicas para medição, materiais e tratamento acústico em projetos de arquitetura e urbanismo. Contextualização Você poderá analisar as condições acústicas de uma edificação e propor intervenções para melhorar o conforto dos usuários. Contextualização Você foi contratado pela FDE para compor uma equipe de profissionais capacitados a melhorar as condições de conforto acústico dos usuários em escolas públicas. Sua função como arquiteto é prestar consultoria arquitetônica na ampliação de uma escola de ensino fundamental e médio. Contextualização O contratante quer, além da verificação das condições acústicas das salas de aula, um estudo sobre a possibilidade da construção de um auditório. Neste cenário, você e a equipe de profissionais selecionados estão realizando as primeiras reuniões para definição do trabalho. Contextualização Nesse momento do início da prestação de serviços, vocês estão questionando quais seriam os primeiros passos. O que será necessário para melhorar a satisfação dos usuários em relação ao conforto acústico? Quais as ferramentas necessárias? Conceitos Conceitos fundamentais Som x Ruído Conceitos fundamentais Fonte: Carvalho (2006, p. 16). Fonte: Castro e Rancura (2018) Conceitos fundamentais SOM X RUÍDO Qualquer barulho pode ser considerado som ou ruído, porém, o som é uma sensação agradável. O ruído é algo desagradável ao seu ouvido, algo que incomoda. Com isso, a partir do momento em que um barulho incomoda, ele deixa de ser som e passa a ser ruído. Conceitos fundamentais SOM X RUÍDO Podemos afirmar que o som tem sua origem na vibração de um objeto e causa a vibração das partículas do meio sendo capaz de ser captado pelo ouvido humano. Conceitos fundamentais Fonte: Castro e Rancura (2018) Conceitos fundamentais SOM X RUÍDO O som necessita de um meio para propagar-se. Para o ouvido perceber um som é necessário acontecer a propagação do som, que, neste caso, ocorre pelo ar, mas se você consegue ouvir o som através de dois ambientes, existindo uma separação entre eles isso quer dizer que essa superfície é um meio vibrante. Conceitos fundamentais SOM X RUÍDO Uma fonte sonora é o que está gerando o som e este se propaga em todas as direções. Conceitos Conceitos fundamentais Ruídos aéreos x de impactos Conceitos fundamentais RUÍDOS AÉREOS X DE IMPACTOS Não importa qual é a fonte do ruído, seja urbana, industrial, comercial, o que ruído incomoda e traz malefícios à saúde. Ruído aéreo é o ruído transmitido através do ar: vozes, buzinas etc. Conceitos fundamentais RUÍDOS AÉREOS X DE IMPACTOS Ruído de impacto é aquele ruído decorrente de qualquer percussão sobre um sólido. Por exemplo: marteladas, tambor, passos, queda de objetos etc. Conceitos fundamentais RUÍDOS AÉREOS X DE IMPACTOS O arquiteto atua na parte da acústica que se chama “controle de ruídos”. O controle e a prevenção dos ruídos podem ser divididos em ruídos internos à edificação e ruídos externos à edificação. Conceitos fundamentais RUÍDOS AÉREOS X DE IMPACTOS Para compreender o fenômeno do som e/ou do ruído, precisamos considerar três características importantes: a frequência, o comprimento de onda e a velocidade de propagação. Conceitos Conceitos fundamentais Frequência Conceitos fundamentais FREQUÊNCIA O número de vezes que uma partícula completa um ciclo de compressão e rarefação em determinado intervalo de tempo ao redor de seu centro de equilíbrio é denominado FREQUÊNCIA. Fonte: Souza, Almeida e Bragança (2006, p. 25). Conceitos fundamentais FREQUÊNCIA O intervalo de frequências que nosso ouvido consegue perceber vai de 20 Hz até 20.000 Hz (banda audível de frequências). Sons com menos de 20 Hz de frequência são os infrassons. Sons com mais de 20.000 Hz só os ultrassons. Fonte: Souza, Almeida e Bragança (2006, p. 112). Conceitos fundamentais FREQUÊNCIA Fonte: Carvalho (2006, p. 17). Fonte: Carvalho (2006, p. 18). Conceitos Conceitos fundamentais Comprimento de onda e velocidade da propagação Conceitos fundamentais COMPRIMENTO DE ONDA É a distância entre valores repetidos sucessivos num padrão de onda (λ). Em uma onda senoidal, o comprimento de onda “é a distância (paralela à direção de propagação da onda) entre repetições da forma de onda. Fonte: Carvalho (2006, p. 18). VELOCIDADE DA PROPAGAÇÃO Outra característica importante do som é a VELOCIDADE DA PROPAGAÇÃO. No caso do som se propagar no ar, a velocidade de propagação é cerca de 344 m/s (a uma temperatura média de 20 graus Celsius). Conceitos fundamentais VELOCIDADE DA PROPAGAÇÃO Podemos definir uma fórmula, que envolve frequência, comprimento de onda e velocidade de propagação do som: Conceitos fundamentais Resolução da SP Critérios para a implantação de um projeto, considerando o conforto acústico Imagine que você e sua equipe composta por arquitetos especialistas em acústica devem propor um projeto de uma Estação de Tratamento de Água (ETA), a ser instalada em uma zona urbana residencial. A prefeitura autorizou a realização do projeto. Qual ou quais as preocupações em relação à implantação dessa ETA numa zona residencial, pensando sobre o nível de ruído? Resolução da SP Numa ETA existem muitas bombas e motores, que estão espalhados por toda a área de instalação da ETA, desde a captação da água, passando pelas fases de floculação, filtragem, até a distribuição da água. A área onde vai ser instalada essa ETA é zona urbana, um bairro residencial. Resolução da SP Verifique se existem ruídos aéreos e/ou de impacto nos arredores do local onde será implantada a ETA. Verifique também se as ruas próximas apresentam muito tráfego. Pesquise se o local é uma rota de ônibus urbano e observe se existem lojas e/ou supermercados na redondeza. Resolução da SP Verifique se os motores da ETA vão provocar vibrações e gerar muito ruído. Lembre-se de que para fazer essas verificações, você precisa saber se realmente há ruído. Conforme você já aprendeu, o ruído pode ser bastante desagradável e prejudicial à saúde. Não se esqueça de como acontece a propagação do som, se por via aérea ou estrutural. Resolução da SP Além disso, para que as decisões de projeto sejam acertadas acusticamente, é preciso considerar que o objetivo da acústica no espaço urbano é evitar a interferência de fontes de ruído sobre seu projeto, e tomar muito cuidado para que o seu projeto não seja fonte de ruído para o entorno. Resolução da SP Interação Como os materiais interferem no isolamento acústico? Interação Fonte: Souza, Almeida e Bragança, (2006, p. 36). Fonte: Mehta, Johnson e Rocafort (1999, p. 92). Conceitos Absorção e Isolamento sonoro Podemos dizer que a transmissão, reflexão e absorção do som caracterizam os materiais absorventes e isolantes. Se o material reflete grande parte da energia sonora incidente, evitando que esta seja transmitida de um meio para outro, temos um bom isolante acústico. Absorção e Isolamento sonoro O mesmo se aplica para a situação inversa: se o material absorver grande parte da onda sonora, pouco vai restar para ser refletido ou transmitido, caracterizando, assim, um bom absorvente. Absorção e Isolamento sonoro O conceito de absorção sonora se aplica dentro de um recinto. Já o conceito de isolamento sonoro se aplica “de dentro para fora” ou “de fora para dentro” do recinto. Isso quer dizer que quando tentamos isolar um som, não estamos necessariamente “tratando” esse som. Absorção e Isolamento sonoro Todo materialdeixa-se atravessar pelo som, em maior ou menor intensidade, por meio das ondas que vibram. Isso vai depender de sua massa. Portanto, o isolamento sonoro é diretamente proporcional à massa do material. Quanto maior a massa, maior o isolamento sonoro. A partir daí, podemos definir a “Lei da Massa”. Absorção e Isolamento sonoro Absorção e Isolamento sonoro Fonte: Mehta, Johnson e Rocafort (1999, p. 92). Conceitos Qualificação acústica Qualificar acusticamente o espaço requer do arquiteto o conhecimento da interferência acústica que o projeto tem sobre o ambiente e as consequências projetuais decorrentes de questões acústicas. Vamos pensar em como fazer para somar os sons de um determinado local? Qualificação acústica Para facilitar os estudos acústicos, utiliza-se o decibel (dB) como uma escala de medida de nível de pressão sonora. O decibel não é uma unidade de medida, e sim uma escala logarítmica, que se aproxima da percepção do ouvido às flutuações da pressão sonora. Qualificação acústica A faixa de ruído tolerável ao ouvido humano é entre 0 dB e 120 dB, sendo que ruídos acima de 120 dB podem causar danos à saúde, dependendo do tempo de exposição a esses ruídos Qualificação acústica Vamos agora aprender a somar sons (ou ruídos). Imagine que você está em sua cozinha, liga o liquidificador e também a batedeira ao mesmo tempo. Qual é o som total que você escuta? Qualificação acústica A combinação de duas fontes sonoras não vai resultar na adição simples ou soma aritmética de seus níveis de pressão sonora. Qualificação acústica Fonte: Souza, Almeida e Bragança, (2006, p. 75). O medidor de nível de pressão sonora é chamado de SONÔMETRO, popularmente conhecido como DECIBELÍMETRO. O decibelímetro é um instrumento que auxilia o arquiteto a determinar o nível de pressão sonora e avaliar as fontes geradoras de ruído. Qualificação acústica Fonte: <https://goo.gl/Jp9jG2> Conceitos ABNT NBR 10151 e 10152 As duas primeiras normas que vamos estudar são a ABNT NBR 10151 e a ABNT NBR 10152. A norma NBR 10151 aborda a avaliação do ruído em áreas habitadas, visando ao conforto da comunidade. Já a norma NBR 10152 estabelece níveis de ruído para conforto acústico. ABNT NBR 10151 ABNT NBR 10151 - Acústica - Avaliação do ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade – Procedimento ABNT NBR 10151 A metodologia de avaliação engloba as medições do nível de pressão sonora equivalente (LAeq), em decibéis ponderados em “A”, comumente chamamos dB(A). Têm o objetivo de avaliar o nível de ruído do ambiente e o valor de LAeq representa o nível obtido a partir do valor médio quadrático da pressão sonora (com a ponderação A), referente a todo o intervalo de medição. ABNT NBR 10151 O procedimento envolve medições externas aos limites do local com a fonte e também medições no interior das edificações. Para a avaliação do ruído, a metodologia se baseia em uma comparação entre o nível de pressão sonora (LAeq) medido e o nível de critério de avaliação (NCA). ABNT NBR 10151 ABNT NBR 10151 Fonte: ABNT (2000, p. 3). a) Marca, tipo ou classe e número de série de todos os equipamentos de medição utilizados. b) Data e número do último certificado de calibração de cada equipamento de medição. c) Desenho esquemático e/ou descrição detalhada dos pontos de medição. d) Horário e duração das medições de ruído. ABNT NBR 10151 e) Nível de pressão sonora corrigido LC, indicando as correções aplicadas. f) Nível de ruído ambiente. g) Valor do nível de critério de avaliação (NCA) aplicado para a área e o horário da medição. h) Referência a esta norma. (ABNT, 2000, p. 3) ABNT NBR 10151 ABNT NBR 10152 - Níveis de ruído para conforto acústico Dispõe sobre os níveis de ruído para conforto acústico e tem por objetivo fixar os níveis de ruído/som compatíveis com o conforto acústico em diversos ambientes. ABNT NBR 10152 ABNT NBR 10152 Fonte: adaptado de ABNT (1987 apud CARVALHO, 2006). Conceitos ABNT NBR 12179 e 15575 ABNT NBR 12179 - Tratamento acústico em recintos fechados Sobre o tratamento acústico em recintos fechados e seu principal objetivo é fixar os critérios fundamentais para a execução de tratamentos acústicos em recintos fechados. ABNT NBR 12179 Descreve um roteiro para o desenvolvimento do tratamento acústico do recinto, que compreende determinações para isolamento e condicionamento acústico, além do cálculo do tempo de reverberação. ABNT NBR 12179 ABNT NBR 12179 Fonte: adaptado de ABNT (1992, p. 6). ABNT NBR 15575 – Edificações habitacionais - Desempenho Vai de encontro ao que se procura no momento de escolher um imóvel, já que sempre se busca por conforto, estabilidade e segurança. ABNT NBR 15575 Cada parte da norma foi organizada por elementos de construção, sendo que o conforto acústico foi contemplado na parte 4, que abrange a habitabilidade, incluindo a estanqueidade, o desempenho térmico, acústico e lumínico, a higiene, funcionalidade e acessibilidade. ABNT NBR 15575 Na parte 4 são estabelecidos os requisitos, critérios e métodos para a avaliação do desempenho de sistemas de vedações verticais internas e externas de edificações habitacionais. ABNT NBR 15575 Estipula critérios para a atenuação acústica dos ruídos de impactos aplicados às lajes de piso e para o isolamento do som aéreo dos pisos e da envoltória da construção (fachadas e coberturas). ABNT NBR 15575 Resolução da SP Estudo do nível de ruído em uma Estação de Tratamento de Água (ETA) Você se lembra da nossa Estação de Tratamento de Água (ETA)? Na seção anterior, você e sua equipe, composta por arquitetos especialistas em acústica, deveriam propor um projeto de uma ETA, a ser instalada em uma zona urbana residencial. Que tal agora medirmos o ruído das bombas e motores já instalados em uma ETA? Com base em pesquisa na literatura, os ruídos são considerados aceitáveis? Há desconforto acústico? Resolução da SP Pesquise uma ETA já existente, em funcionamento e que seja acessível, no entorno da sua residência ou do seu trabalho. Para que seu projeto fique adequado e considere os parâmetros de conforto acústico, você pode fazer um levantamento preliminar de qual é o nível de ruído gerado pelos equipamentos da ETA. Resolução da SP Utilize o equipamento “decibelímetro” para quantificar os ruídos existentes na ETA. Você pode retirar o equipamento no laboratório da sua unidade de ensino, levar até o local escolhido e realizar algumas medições de níveis de ruído gerados pelas bombas e motores. Verifique se os níveis de ruído são considerados aceitáveis, com base em pesquisa na literatura. Resolução da SP Verifique também se há desconforto acústico, e se esse desconforto pode ser prejudicial à saúde dos usuários do ambiente em estudo. Resolução da SP Interação Veja a imagem a seguir: Interação Fonte: http://gravandoemcasa.com/2014/03/dicas-isolamento-acustico-studio/ O que cada uma representa quanto ao isolamento acústico? Conceitos Recapitulando