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ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO
Profa. Dr.-Ing. Erika Borges Leão
Disciplina ministrada ao IV semestre do curso de Engenharia Civil
Universidade do Estado de Mato Grosso
Campus Sinop/MT
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;
Fenômeno de transmissão sonora;
Materiais, acabamentos e técnicas construtivas;
OBJETIVOS DA AULA 10
Balanço energético do som incidente em uma superfície
Reflexão, absorção e transmissão do som em uma parede. Fonte: Adaptado de (FASOLD&VERES, 2003)
Parede
Absorção
Sala 1 Sala 2
Transmissão (frestas)
W2 + W3
Transmissão (percurso direto)
Dissipação Wdis.
Reflexão Wrefl.
W3
W2
W1
Caminhos do ruído aéreo em uma edificação real
Ruído entre vedações verticais internas. Fonte: Adaptado de (VITTORINO, 2013)
T1: transmissão através da parede separadora T2: irradiação através do piso T3: irradiação através de outras paredes verticais T4: transmissão através de frestas (ex.: tomadas, interruptores) T5: reflexão para outros ambientes e transmissão para o recinto receptor (ex.: átrio).
Recinto receptor
Recinto emissor
Ressonador
PERDA NA TRANSMISSÃO
O parâmetro que caracteriza a capacidade de uma parede transmitir (ou isolar) é o coeficiente de transmissão sonora (τ). Quanto menor for o valor de τ, menor será a intensidade sonora transmitida, ou seja, mais isolante será a parede. Coeficiente de absorção (α) caracteriza a absorção sonora da parede, diferentemente, o τ não caracteriza a isolação sonora de uma parede, mas um parâmentro dele derivado, a perda na transmissão sonora PT. Fonte: (BISTAFA, 2011)
PERDA NA TRANSMISSÃO
A perda na transmissão sonora PT é definida por:
PT= 10 log 1
𝜏
Quanto menor for o coeficiente de transmissão sonora (τ), mais isolante é a parede, portanto maior é a sua perda na transmissão (PT). Fonte: (BISTAFA, 2011)
ESTIMATIVA TEÓRICA DA PERDA NA
TRANSMISSÃO SONORA
Curva típica de perda na transmissão em função da frequência do som incidente de painéis sólidos e homogêneos. Fonte: (BISTAFA, 2011)
Lei da massa
Uma região controlada pela massa, e para uma dada densidade superficial, PT aumenta 6 dB por oitava (6 dB para cada duplicação da frequência). A PT também aumenta 6 dB, em toda a faixa de frequência controlada pela massa, toda vez que a densidade superficial é duplicada. A região é delimitada nas frequência inferiores a 2 fr , e superiores a fc/2.
PT = 20 log ( f . M) – 47 dB f = frequência (Hz) M = massa (kg/m²) Fonte: Gerges(2000).
Método gráfico para estimativa da perda na transmissão
Os pontos A e B são estimados em função da frequência crítica do painel e da densidade superficial. O fator de amortecimento externo do material do painel também deve ser considerado no ponto B.
Fonte: Beranek (1980, p. 293).
Paredes duplas
Paredes duplas são recomendadas quando se deseja elevada perda na transmissão com menor peso e custo. Os dois painéis devem estar mecânica e acusticamente separados isolados um dos outro. Esse sistema surgiu do princípio conhecido como massa-mola-massa, ou ainda, painel-cavidade-painel. Material absorvente pode ser utilizado na cavidade, mas evitando-se a formação de ponte mecânica entre os painéis.
Parede dupla
Perda na transmissão média de paredes duplas com diferentes distâncias entre painéis montados em caibros independentes. Fonte: (NSF apud BISTAFA, 2011)
Parede dupla
(a) Painéis fixados em perfis metálicos através de barras resilientes; (b) detalhes da fixação do painel em caibros através da barra resiliente. Fonte: (BISTAFA, 2011)
Parede dupla
(a) Fixação em linha com indicação do espaçamento, b, entre caibros; (b) fixação pontual, com indicação do espaçamento, e, entre parafusos. Aqui, d é a profundidade da cavidade formada entre os painéis. Fonte: (BISTAFA, 2011)
FIXAÇÃO EM LINHA Quando o painel é fixado diretamente ao caibro ou perfil metálico e gera-se uma linha de contato entre esses elementos. Espaçamento entre caibros e perfis é supostamente uniforme. FIXAÇÃO PONTUAL Quando o painel é fixado em barras resilientes. A fixação entre os pontos deve ser uniforme. Fonte: (BISTAFA, 2011)
Parede dupla
Partições com janela, portas, aberturas de ventilação etc., interrompem a homogeneidade desse elemento. A perda na transmissão de partições compostas pode ser obtida em: τc = coef. de transmissão sonora da partição composta τi= coef. de transmissão sonora do componente Si = área do i-ésimo componente da partição Fonte: (BISTAFA, 2011)
Perdas na transmissão de partições compostas
PTi = perda na transmissão do i-ésimo componente da partição PTc = perda na transmissão da partição composta τi= coef. de transmissão sonora do componente Fonte: (BISTAFA, 2011)
Perdas na transmissão de partições compostas
τi = 10−𝑃𝑇/10
PTc = 10 log( 1
τc) dB
Exemplos construtivos
Ambientes com superior isolamento acústico. Fonte: (http://www.dbgraus.com.br/)
Exemplos construtivos
Ambientes com isolamento acústico não muito elevado. Fonte: (http://www.dbgraus.com.br/)
Exemplos construtivos
Bom desempenho acustico para salas de reunião. Fonte: (http://www.dbgraus.com.br/)
LEI DA MASSA
Lei das massas Isolamento acústico conforme a densidade superficial (kg/m²) Fonte: (VERES & FASOLD, 2003)
DETERMINAÇÃO DA PERDA NA
TRANSMISSÃO SONORA EM CÂMARA REVERBERANTE
Parede instalada entre duas câmaras reverberantes, no ensaio de determinação da perda por transmissão sonora. Fonte: (BISTAFA, 2011)
Parede instalada entre duas câmaras reverberantes, no ensaio de determinação da perda por transmissão sonora. Fonte: (BISTAFA, 2011)
PT = Lp1 – Lp2 + 10 log( 𝑆
𝐴𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝çã𝑜
) dB
S = área do elemento em teste. 𝐴𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝çã𝑜
= á𝑟𝑒𝑎 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟çã𝑜 𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝𝑡𝑜𝑟𝑎.
DETERMINAÇÃO DA PERDA NA
TRANSMISSÃO SONORA EM CÂMARA REVERBERANTE
Recintos especiais
Câmara anecóica (a) e câmara reverberante (b). Fonte: (BISTAFA, 2011)
(a) Pirâmides de base retangular composta de material absorvente poroso/fibroso.
(b) Superfície de concreto polido e pintado.
Recintos especiais
Ensaios em laboratório – câmara reverberante. Fonte: Adaptado de (VITTORINO, 2013)
Sound Transmission Class (STC)
Classe de transmissão sonora (STC)
• ISO 717-1:1996 – Acoustics – Rating of sound insulation in buildings and parts of building elements.
• Determinação do Rw: Sound Reduction Index • Índice de redução sonora: Rw (tradução para o português)
• R: reduction (redução) • L: nível sonoro • D: Diferença de nível sonoro • w: weighted (ponderado) • nT: padronizado • n: normalizado
• Representa um único valor para decrever o isolamento do elemento de vedação. • O parâmetro serve para comparar com outros materiais ,ou outros sistemas de
vedação.
Caracterização de uma partição através de um número único. O contorno STC atribuído à partição é aquele que, quando comparado com os valores de PT em bandas de 1/3 de oitava atendem às seguintes condições: • A diferença entre o valor de PT do contorno e da partição
(deficiência) não deve exceder 8 dB, em nenhuma banda de 1/3 de oitava;
• A soma das "deficiências" (valores de PT da partição abaixo dos valores de PT do contorno), nas dezesseis bandas de 1/3 de oitava entre 125 Hz e 4000 Hz, não deve exceder 32 dB.
A denominação da partição é STC x, sendo x o valor de PT do contorno em 500 Hz. Fonte: (BISTAFA, 2011)
Classe de transmissão sonora (STC)
Isolação de sons de impacto
Ln = Lp + 10 log( 𝐴𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝çã𝑜
10𝑚²) dB
Lp = nível sonoro médio espacial na sala de recepção. 𝐴𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝çã𝑜
= á𝑟𝑒𝑎 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟çã𝑜 𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝𝑡𝑜𝑟𝑎.
Pisos flutuantes
Fonte: (Proacustica, 2014)
Ln,w = nível sonoro ao ruído de impacto normalizado ponderado.
Pisos flutuantes
Fonte: (Proacustica, 2014)
ΔLw = incremento no isolamento do nível sonoro ao ruído de impacto.
Bibliografia V. Brüel; Kjær, V. Environmental Noise. Hague, The Netherlands: Brüel& Kjær Sound & Vibration
Measurements A/S.
GOYDKE , H. (Summer semester 2010). Lecture notes: Acoustics for Architects.
BISTAFA, Sylvio R. Acústica Aplicada ao Controle de Ruído. São Paulo: Edgar Blücher, 2006.
VITTORINO, A. Requisitos de conforto acústico, desempenho acústico e as experiências de ensaios de laboratório e campo. São Paulo: Pró-Acústica. Dia internacional de conscientização sobre o ruído, 2013. 50 slides: color. Arquivo PDF.
FASOLD, W. & VERES, E. Schallschutz+Raumakustik in der Praxis. 2. auf. Berlin: Bauwesen, 2003.
GERGES, S. N. Y. Ruído: fundamentos e controle. 2. ed. revista e ampliada. Florianópolis: NR Editora, 2000. 675 p.
BERANEK, Leo Leroy. Noise reduction. Huntington, New York: Robert E. Krieger Publishing Company, 1980. 752 p.
PAIXÃO, D. X. da. & GERGES, S. N. Y. Perda de transmissão sonora em paredes de alvenaria de tijolo maciço cerâmico. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 4, n. 2, p. 95-110, jul./set. 2004. ISSN 1415-8876. PROACUSTICA. Slides do curso de desempenho na edificação ministrado pela Pro acústica. São Paulo, dezembro, 2014.