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Acústica ambiental
Som e Ruído

O som caracteriza-se por ondas mecânicas longitudinais que se propagam tanto no meio líquido, quanto no sólido e gasoso. As ondas sonoras são formadas por componentes que vibram.

As vibrações desses componentes são transmitidas através do ar, sofrendo compressões e rarefações até que cheguem ao ouvido. Após diversas frentes de ondas, o tímpano localizado no ouvido passa a vibrar na mesma frequência da fonte geradora, atingindo o nervo auditivo, que transmite impulsos para o cérebro, que responde com a sensação auditiva. (MAIA, 2002).

A percepção do som em um ambiente pode ser considerada positiva quando ajuda na comunicação, transmite sensação de conforto ou até mesmo em momentos de lazer e diversão.
Contudo, se o som transmite desconforto, incômodo chegando a patamares extremos, podendo causar problemas auditivos temporários ou permanentes, passa a ser denominado ruído (BERSTÁIN, 1998).

Os sons que o ouvido humano pode perceber tanto podem ser agradáveis, quanto desagradáveis e que causam desconforto; estes então são denominados ruídos. O limite entre som e ruído tem origem psicológica, portanto, depende da sensação que causa no indivíduo, do tempo de duração ou exposição a esse, do tipo de fonte sonora, do estado de espírito e até de como pode ativar sua memória auditiva (GRANDJEAN, 1998).

O ruído excessivo pode comprometer seriamente a saúde das pessoas, influindo diretamente em seu cotidiano. Os efeitos do ruído podem ocasionar diversos problemas de saúde, quais sejam: deficiência auditiva, insônia, queda no rendimento, transtorno no comportamento social, como agressividade ou passividade, dor e fadiga, problemas na fala, estresse e suas consequências (WHO, 2011).
Conforto Acústico Ambiental

O conforto ambiental de um recinto pode ser entendido como a avaliação das exigências humanas, pois está baseada no princípio de que quanto maior for o esforço de adaptação do indivíduo, maior será sua sensação de desconforto (VIANNA & GONÇALVES, 2001).

A mensuração do conforto ambiental de uma edificação pode ser feita pelo reflexo de satisfação de um usuário, em relação a um dado ambiente. A sensação de conforto varia conforme o estado das condições ambientais locais e a atividade que ele está desempenhando neste. Assim, desenvolver uma edificação que satisfaça as necessidades de conforto ambiental e bem estar dos usuários acaba por minimizar os gastos energéticos da edificação, gerando mais satisfação do produto e um menor custo de operação (LAMBERTS et al., 2004).

É possível destacar cinco aspectos de conforto: lumínico, acústico, térmico, de funcionalidade e a qualidade de vida (KOWALTOWSKI et al., 2003).
O conforto acústico é de extrema importância no desenvolvimento das atividades cotidianas e quando se mostra eficiente, pode minimizar ou até mesmo evitar o aparecimento distúrbios fisiológicos e psicológicos, como a fadiga e o estresse, pois ambientes tranquilos e menos ruidosos favorecem a concentração e produtividade (NERBAS, 2009).
Metodologia

Este estudo teve como base e objeto principal de referência metodológica, o que preconizam as normas NBR 10151 – Acústica - Avaliação do ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade – Procedimento, de junho de 2000 (ABNT, 2000) e NBR 10152 – Níveis de ruído para o conforto acústico, de dezembro de 1987 (ABNT, 1987), ambas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, bem como as boas práticas de engenharia de segurança do trabalho, citadas pelas NR.
Caracterização do Objeto de Estudo

Previamente foram obtidas e levantadas uma série de informações intrínsecas ao projeto alvo de estudo de conforto acústico ambiental. Primeiramente dispensou-se especial atenção aos aspectos relativos à arquitetura do projeto e elementos construtivos, sendo as paredes de quadros de madeira de múltiplas camadas de espessura 11,1mm, contra ventadas com placas estruturais de Oriented Strand Board – OSB; com espessura de 11,1mm. Com manta de isolamento, do tipo Lã de Polietileno Tereftalato – PET, com 75 mm de espessura; manta produzida a partir de grânulos de pneu reciclado, com espessura de 5 mm e com janelas antirruído confeccionadas em madeira com fechamento estanque e vidro duplo (6mm/4mm) com colchão de ar entre eles; o forro constituído de fibra longa de madeira quimicamente tratada, misturada com cimento e prensada com espessura de 10 mm, Climatex; o telhado verde – aplicação de solo (terra preparada e adubada) e vegetação sobre uma manta impermeável – no caso específico do EV foi utilizado o sistema modular produzido em Etileno Vinil Acetato – EVA sendo este reciclado. Os módulos são colocados sobre placas de OSB estrutural protegidos por uma manta de plástico de 200 micras com um sistema de drenagem por tubos de PVC.
Estes materiais foram elencados por demonstrarem potencial no que tange a sustentabilidade e com relação ao conforto ambiental.

O sistema construtivo a seco (wood-frame podendo ser traduzido como sistema de quadros de madeira) permite redução na emissão de dióxido de carbono – CO2 na atmosfera quando comparado à construção convencional de alvenaria. Esta prática é eficaz e viável, para o futuro do controle de emissão de gás carbônico (GUSTAVSON et al., 2006).

Com o sistema wood-frame é possível a utilização de manta de Lã de PET, que para cada metro quadrado de manta produzida, utiliza 30 garrafas PET, evitando assim o descarte no meio ambiente. Há ainda a manta produzida a partir de grânulos de pneu reciclado, que também contribui com o meio ambiente, pois a manta de 5 mm emprega em sua produção três pneus para cada metro quadrado. No EV foram utilizados 140m2 de manta, o que significa dizer que equivalem a cerca de 400 pneus reciclados. Quanto ao telhado verde ou eco telhado, ressaltam-se os benefícios que trazem para o conforto ambiental por ajudarem na paisagem urbana já tão conturbada, participarem do equilíbrio ambiental, beneficiando a biodiversidade e a saúde do próprio homem, pois atuam na redução da temperatura interna.

Tais informações são de fundamental importância para a compreensão do comportamento e potencial acústico da edificação, bem como fundamental para subsidiar a elaboração do plano de amostragem.
Foram utilizadas paredes duplas do sistema wood-frame (empresa TecVerde, Berneck e LP Brasil) que se constituem num “sanduiche” que internamente é revestido com painéis estruturais e de DecoWall (LP Brasil) e placas cimentícias (Placlux e Rudegon) sendo colocadas entre eles as mantas de isolamento térmico em PET reciclado (empresa Trisoft) e de isolamento acústico em pneu reciclado (empresa Caça-Ruídos).

Para o projeto foram utilizadas janelas da MADO Janelas &Portas, empresa pioneira no uso de madeira de reflorestamento para fabricação de esquadrias especiais (Lyptus), que forneceu caixilhos externos com acabamento de verniz à base de água com baixo índice Volatile Organic Compound – VOC ou Composto Orgânico Volátil e vedação termo acústica em diferenciados sistemas de abertura e ventilação, que possuem redução do consumo de energia tanto para o resfriamento quanto para o aquecimento.

O telhado utiliza o sistema de telhas shingle, fabricadas com grãos de cerâmica, em véu estrutural de fibra de vidro embebido em emulsão asfáltica. O sistema é colocado sobre painéis OSB tendo em uma das faces uma lâmina de alumínio (TechShield), proporcionando um bom isolamento térmico e pesa menos de 20 kg/m², gerando economia significativa no madeiramento de suporte. Todos os painéis de OSB estruturais, com 18,3mm de espessura, de acabamentos (SmartSide Lap e DecoWall) e o TechShield, além da telha shingle e das Vigas “I” da estrutura do telhado são de fabricação da empresa LP Brasil, de Ponta Grossa.

O telhado verde (Ecotelhado) cobriu dois módulos da edificação, a coordenação e o café.
Telhados verdes ou uso de vegetação como cobertura estão se tornando cada vez mais populares e são métodos eficientes de isolamento térmico. Sendo esta a primeira obra da UTFPR a empregá-los, a sua avaliação será um dos importantes temas de pesquisa ligados a escritório de modelo sustentável.
Avaliação do Conforto Acústico

Para mensurar o nível de conforto acústico da edificação, primeiramente deve-se quantificar e classificar os níveis de ruído e perfis aos quais a edificação está exposta, para então ser possível a realização do mapeamento de ruído, neste trabalho foram avaliados 33 pontos sendo: 05 (cinco) pontos na sala dos fundos, denominada “Café”; 05 (cinco) pontos na sala frontal, denominada “Coordenação”; 08 (oito) pontos na sala central, denominada “Salão Principal”; 03 (três) pontos, no nível superior, denominado “Mezanino”; 02 (dois) pontos externos, nos fundos do EV; 01 (um) ponto externo, na lateral do EV; 03 (três) pontos externos, na região frontal do EV.

Por fim os pontos estabelecidos em edificação construída em alvenaria típica, para que se possa comparar uma edificação em madeira com uma construção convencional. Sendo: 03 (três) pontos no Laboratório de prática de Química sala N-108; 02 (dois) pontos na parte externa à edificação na calçada para tráfego de pedestres da via, oposta ao EV e01 (um) ponto na varanda externa do Departamento
Acadêmico de Química e Biologia

Partindo-se dos 33 (trinta e três) pontos supramencionados, foi utilizado um medidor de nível de pressão sonora, (decibelímetro) da marca INSTRUTHERM, modelo DEC-5010, com range de 30dB a 130dB/ RS 232/ Data Logger/ Serial/060302944 instrumento este com incerteza de uma e meia unidades modulares da escala principal (±1,5dB), devidamente fixado ao tripé, regulado em altura padrão, distando minimamente de 1,20m do piso; após a estabilização do mesmo foram registrados os dados medidos para cada ponto, durante um período de 05 (cinco) minutos, para tanto se faz necessário o uso de um cronômetro, em seguida obteve-se o nível corrigido, Leq – Nível Equivalente, ou comumente adotado como nível de pressão sonora equivalente.

Cada ponto foi aferido em 03 momentos distintos, desta forma cada ponto foi mensurado ao menos em triplicata, sendo 5min a cada medição. O equipamento realiza uma leitura do NPS a cada 125ms ou 0,125s, ou seja, em 5min são integrados 2400 medições, logo para cada ponto foram 7200 registros, totalizando 237.600 para a compilação final de dados deste trabalho.
Resultados e Discussões

Buscou-se apontar para os registros e ponderações, frutos das medições acústicas. Para cada um dos ambientes analisados foram gerados tabelas e gráficos, constando os valores medidos e as ponderações das medições. Por fim foi gerado o Gráfico 01 resumindo o comparativo de nível médio de ruído e as Tabelas 01 e 02, comparando a conformidade destes com os parâmetros normativos.
Comparativo da Atenuação Entre os Ambientes

No Gráfico 01, Médias do Nível Equivalente de Ruído dos Locais Pesquisados estão comparadas as médias de cada local, demonstrando que os valores das médias tomadas no interior do EV apresentam uma atenuação máxima de 35,77% e mínima de 22,26%, em relação à média dos pontos externos ao EV. A média dos pontos do tomados dentro do laboratório demonstra que há atenuação de ruído na construção convencional na ordem de 9,42%, em comparação ao ruído medido nos pontos externos, próximos ao mesmo. Cabe ressaltar que as médias dos pontos externos estão destacadas através de uma borda mais grossa.
Determinação de Conforto e Aceitabilidade dos Ambientes

Para a comparação das médias dos níveis equivalentes percebidos nos ambientes, com aqueles indicados como parâmetro normativo referencial, fixados pela NBR 10152/1987, em função da atividade a ser desempenhada em cada desses, foi elaborada a Tabela 01 – Índice de conformidade/aceitabilidade dos ambientes em relação ao parâmetro normativo (Incerteza inferior) e a Tabela 02 – Índice de conformidade/aceitabilidade dos ambientes em relação ao parâmetro normativo (Incerteza superior).

Nas duas tabelas são listados os ambientes que foram objeto de estudo – Café; Coordenação; Salão Principal; Mezanino; Construção convencional (Sala N-108) – sequencialmente estão os limites normativos para “conforto” e “aceitabilidade”, sendo estes valores extraídos da Tabela 0-1 Valores dB(A) e NC, da NBR 10152/1987, da coluna dB(A), e comparados respectivamente com os locais – Hotéis/Restaurantes, Salas de Estar; Escritórios/Salas de gerência, Salas de projetos e de administração; Escritórios/Salas de computadores; Escritórios/Salas de reunião; Escolas/Salas de aula, Laboratórios – sendo que na Tabela 8 a comparação se dá com o valor inferior considerado, que é o valor obtido na medição, subtraído da incerteza intrínseca do equipamento de medição.

Ainda pela Tabela 01, é possível perceber que pelo valor considerado inferior o Café e o Salão Principal se apresentam conformes quanto à aceitabilidade e conforto, a Coordenação está conforme quanto à aceitabilidade, já Mezanino se mostrou em desconformidade com ambos parâmetros, bem como a Construção convencional (Sala N-108).
Tabela 01 – Índice de conformidade/aceitabilidade dos ambientes em relação ao parâmetro normativo (Incerteza inferior)
Já na Tabela 02 a comparação do valor medido se dá pela adição da incerteza, obtendo-se o valor considerado de incerteza superior.

Avaliando a Tabela 02, é possível perceber que pelo valor considerado superior, nenhum dos ambientes se apresentou conforme quanto ao conforto, porém o Café e o Salão Principal se mantiveram conformes quanto à aceitabilidade.
Tabela 02 – Índice de conformidade/aceitabilidade dos ambientes em relação ao parâmetro normativo (Incerteza superior)
Conclusões

Ao longo do desenvolvimento deste trabalho foi possível, avaliar o conforto acústico ambiental, do objeto de estudo, bem como de edificação convencional de alvenaria, para fins comparativos.

Os resultados obtidos não se mostraram, em sua totalidade enquadrados na faixa referencial de conforto da NBR 10152/1987, porém cabe ressaltar que foi constatado um níveis de ruído externo bastante elevado, com valores médios entre 63,5dB(A) e 68,4dB(A), sendo a NBR 10151/2000 em sua Tabela 1- Nível de critério de avaliação NCA para ambientes externos, trás como valor referencial para Área mista, com vocação comercial e administrativa um teto de 60 dB(A), como limite diurno de ruído. No entanto todos os cômodos se enquadraram na faixa de aceitabilidade, com exceção do Mezanino, cabe ressaltar ainda, que nesse ambiente não se espera ocupação permanente ou prolongada de pessoas, durante uma jornada diária.

Considerando o nível de ruído real ao qual a edificação está exposta, seu conforto acústico ambiental foi considerado satisfatório, sendo ainda o potencial de atenuação de ruído constatado no EV de 2,4 a 3,8 vezes superior ao potencial da edificação convencional estudada. Vale ressaltar que o não enquadramento pleno dos recintos não implica necessariamente em quaisquer problemas ergonômicos ou prejuízos à saúde.

Cabe por fim salientar que durante a pesquisa, foram levantados os materiais e técnicas utilizados na construção do Escritório Verde, promoveram tais atenuações acústicas, porém, três das medidas previstas, não haviam ainda sido implementadas, sendo elas a colocação de carpete de material reciclado, com o qual se esperam ganhos quanto à atenuação acústica, bem como a instalação de placas de vidro, na região limítrofe frontal do terreno no qual se situa o escritório, sendo com essa a imposição de mais uma barreira física, para os ruídos externos provenientes da via de tráfego veicular e por fim a instalação de elementos de oclusão de frestas existentes nos batentes da porta de acesso ao salão principal.

Com a conclusão da implementação das ações previstas, espera-se um ganho de atenuação acústica, podendo vir a enquadrar todos os seus recintos em faixas de aceitabilidade e até mesmo de conforto previstas pela norma, mesmo com a forte presença de ruído externo. Uma vez que foi perceptível, a relação entre os materiais e técnicas empregados, com o potencial de atenuação acústica de uma edificação, e por conseguinte, com seu conforto acústico ambiental.

Sugere-se por fim que sejam efetuados estudos complementares, visando constatar os efetivos ganhos, de conforto acústico ambiental, pela conclusão das medidas adicionais instituídas.
Fonte: Vibranews
Data de publicação: 16/04/2013