Acustica - conceitos

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Sino-Italian Ecological and Energy Efficient Building - SIEEB
Conforto Ambiental – Acústica 
Arquitetônica
UNIDADE I – Acústica Arquitetônica –
Conceitos Básicos e Condicionamento 
Acústico
Março de 2012
Prof. Dr. Eduardo Grala da Cunha
1. Introdução
• 1.1 Som e Ruído
• Som – sensação produzida no sistema auditivo 
a partir da vibração de um meio elástico (ar, 
água, corpos, entre outros).
– Variação da pressão do ambiente detectável pelo 
sistema auditivo.
1. Introdução
• 1.1 Som e Ruído
– Ruído – é um som indesejável (ruído do trânsito, 
ruído das turbinas de um avião, ruído de uma casa 
noturna no entorno edificado – ações judiciais);
– O ruído repercute:
a) No aparelho auditivo – trauma acústico (temporário ou 
permanente);
b) Nas atividades do cérebro – indivíduo necessita de 20% a 
mais de energia para efetuar tarefas com intenso barulho;
c) Em vários órgãos – ação reflexa (influenciando pressão 
arterial, composição hemática, perda de equilíbrio e 
vômitos);
d) Atividade física e mental;
1. Introdução
• 1.1 Som e Ruído
• São necessárias as seguintes preocupações:
Tratamento acústico
Condicionamento 
acústico
Isolamento 
acústico
03/12/2012 04/12/2012
2. Conceitos Físicos do Som
• 2.1 – Ondas
– Movimentos oscilatórios que se 
propagam num meio devido a 
uma perturbação. Nesses 
movimentos somente energia é 
transferida, não havendo 
transporte de matéria. Ex: pedra em 
um lago
– Classificação: Mecânicas e 
Eletromagnéticas.
– Ondas Sonoras: São aquelas que 
necessitam de um meio elástico 
para se propagar.
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• 2.1 Ondas: 
• Elementos constituintes de uma 
onda:(Estas características definem as 
estratégias no projeto arquitetônico no que diz 
respeitos a revestimentos e fechamentos 
horizontais e verticais.)
• Comprimento de Onda (λλλλ): é a 
distância entre duas cristas ou dois vales ou 
dois vales consecutivos;
• Amplitude: é o nome dado à altura de
uma crista ou de um vale;
• Período (T): tempo necessário para uma 
onda deslocar-se de uma crista a outra;
2. Conceitos Físicos do Som
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• Freqüência (f): é o número de 
oscilações (ciclos) realizadas pela 
onda na unidade de tempo; 1 Hertz = 
1 ciclo por segundo. f = 1/T – T = 1/f
• O ouvido humano identifica 
sons entre 20 e 20000 Hz;
• Intensidade: A amplitude do raio 
sonoro indica a intensidade do 
mesmo.
2. Conceitos Físicos do Som
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Freqüências audíveis
Infrasom Ultrasom
Graves Médios Agudos z
0 20 400 1600 20.000 
Classificação das Freqüências: Fonte: CENEC –
Simões 1999
Classificação das Freqüências: Greven et al. (ABC 
Conforto Acústico)
Voz Humana:
500 a 1000 Hz
2. Conceitos Físicos do Som
Classificação das Freqüências: Greven et al. (ABC 
Conforto Acústico)
2. Conceitos Físicos do Som
• Bell e Decibel
- Pressão mínima (limiar da audição) = 2.10-6 N/m2
- Pressão máxima (limiar da dor) = 20 N/m2
- Diferença entre o limiar da audição e o limiar da dor é de 1.000.000 de 
vezes;
- db = decibel = relação de amplificação - escala logarítmica
- 1 bel = 10 decibéis
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0,3 dB
Exemplo 1:
NR1 = 85 dB;
NR2 = 70 dB;
NR = 85 dB + 0,3 dB 
= 85,3 dB
Exemplo 2:
NR1 = 75 dB;
NR2 = 70 dB;
NR = 75 dB + 1,2 dB 
= 76,2 dB
1,2 dB
• Níveis sonoros não podem ser somados aritmeticamente – são 
grandezas logarítmicas;
• Somatório de Ruídos de diferentes intensidades
- Caminhão 85 dB;
- Carros 70 dB; 85 dB – 70 dB = 15 dB -> ∆L -> (Gráfico)
2. Conceitos Físicos do Som
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Fonte: Greven et al (ABC Conforto Acústico)
Sensibilidade Auditiva: O 
aparelho auditivo humano não 
percebe sons de freqüências
diferentes com a mesma 
sensibilidade.
A figura 3 apresenta as curvas 
de igual sensação sonora do 
aparelho auditivo humano, na 
qual a parte colorida 
corresponde a voz humana;
Nos graves o ouvido humano é 
menos seletivo, o que explica 
a diferença de sensação 
auditiva entre dois ruídos de 
um mesmo nível sonoro. Fonte:
Greven et al (ABC Conforto Acústico)
2. Conceitos Físicos do Som
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2. Conceitos Físicos do Som
2.2. Intensidade do Som
• Pressão Sonora: N / m2 – força/área = 
pressão
• Unidades:
• Pressão mínima (limiar da 
audição) = 2.10-6 N/m2
• Pressão máxima (limiar da 
dor) = 20 N/m2
• Diferença mínima identificada 
pelo ouvido humano = 1 dB;
• 2.2. Intensidade do Som
– Cada 10 dB de ampliação é identificado pelo 
ouvido humano como uma duplicação da pressão 
sonora;
– O dB é pouco usado, dando lugar ao dB (A), um 
valor ponderado que leva em consideração os 
valores correspondentes de igual sensação sonora 
do aparelho auditivo humano. É o filtro mais 
abrangente para as bandas de oitavas
2. Conceitos Físicos do Som
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2.2. Intensidade do Som
• Um som de 60 dB até 11 m ouvimos sem reflexão;
• Cada vez que um ponto afastar o dobro da distância da 
fonte, seu nível de som cairá 8 dB ou, inversamente se 
aproximar-se da fonte para a metade da distância, o seu 
nível sonoro dobrará;
54 dBFonte – 70 dB 62 dB
4 m4 m
46 dB
8 m
2. Conceitos Físicos do Som
2.2.-
Intensidade 
Sonora
Apud LISOT (2008)
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120 Limiar de sensibilidade 
110 Trovão, artilharia, rebitador, trem em 
ferrovia elevada, fábrica de caldeiras 
Ensurdecedor 
100 
90 Ruas extremamente barulhentas, 
fábricas barulhentas, plataformas de 
trens sem absorventes de som, apitos 
de polícia 
muito barulhento, 
estrondosa 
80 
70 Escritórios barulhentos, ruas com 
ruídos médio, rádio com volume médio, 
fábrica com ruído médio 
barulhento 
60 
50 Casa barulhentas, escritórios médios, 
conversação média, rádio com volume 
baixo 
moderado 
40 
30 Casa silenciosa ou escitório individual, 
auditório médio, conversação baixa 
fraca 
20 
10 Sussuros, trabalhos intelectuais em um 
quarto 
muito fraca 
0 Limiar da auditibilidade 
 
2.2.-
Intensidade 
Sonora
28
Atividade Nível Sonoro em dB Intensidade
Watts/cm2
Nível mínimo, murmurar 20 10-8
Homem conversando tranqüilamente 30 10-4
Mulher conversando tranqüilamente 25 3.15x10-13
Homem conversando normalmente 55 3.15x10-14
Mulher conversando normalmente 50 10-11
Homem falando em público, sem
esforçar-se
65 3.15x10-11
Mulher falando em público, sem
esforçar-se
60 10-10
Homem falando em público,
esforçando-se
75 3.15x10-10
Mulher falando em público,
esforçando-se
70 10-9
Grito de Homem 85 3.5x10-9
Grito de Mulher 80 10-8
Canto de um profissional 80 10-7
2.2.-
Intensidade
Sonora
29
2.2.-Intensidade Sonora
Ruído gerado Causas Tempo de exposição perigoso
80 Metrô, tráfego pesado, despertador a
60 cm, ruído de fábrica
Mais de 8 horas
90 Trânsito de caminhões, aparelhos
domésticos, máquina de cortar
grama;
Mais de 4 horas;
100 Serra Elétrica, britadeira; Mais de 1 hora;
120 Show de Rock, trovoada; A lesão pode ocorrer em
questão de minutos;
180 Lançamento de um foguete Perda auditiva
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2.3. Características do Som
• Velocidade do Som – 340 m/s 
(depende meio e temp.)
• Reflexão do Som –Importante conceito 
que vai caracterizar as estratégias quanto 
as dimensões, a forma das paredes e 
forro e tratamento dos revestimentos 
internos dos auditórios.
– A reflexão gera REVERBERAÇÃO e 
ECO.
– Eco: distância de 17 m entre a fonte e 
um anteparo (parede). Som percorre 
34 m de distância(ida e volta) em 
1/10 s. (som emitido e refletido são 
percebidos simultaneamente).
2. Conceitos Físicos do Som
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� A reflexão gera REVERBERAÇÃO e ECO.
� Reverberação: “É a persistência do som em um recinto 
limitado, depois de cessada sua emissão por uma fonte”.
2. Conceitos Físicos do Som
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• Reflexão do Som – Quando uma onda sonora pura ou livre 
atinge uma superfície uniforme a reflexão do som assemelha-se 
muito à da luz.
Concentra a 
energia;
Difunde a energia;
2. Conceitos Físicos do Som
Reflexão 
homogênea;
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• Difração do som – É a mudança sofrida na direção de onda 
sonora, devido ao seu encontro com um obstáculo, contornando-o;Parede
Pequeno orifício na parede
2. Conceitos Físicos do Som
2. Conceitos Físicos do Som
3. Acústica Arquitetônica
• 3.2 Cálculo do tempo de reverberação
– NBR 12179/1992 – Tratamento Acústico em 
Recintos Fechados
– Roteiro para o desenvolvimento do tratamento 
acústico
• A) isolamento acústico
– Necessária impermeabilidade acústica;
• B) condicionamento acústico
– Estudo geométrico acústico do recinto e cálculo do 
tempo de reverberação;
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Fonte: Greven et al (ABC do Conforto Acústico)
3- Acústica Arquitetônica – Coeficientes de 
Absorção
3. Acústica Arquitetônica
• Materiais Reflexivos 0,1 > αααα ≥≥≥≥ 0,01
3. Acústica Arquitetônica
3. Acústica Arquitetônica
• Materiais medianamente absorvedores 0,5 < α < 0,1
3. Acústica Arquitetônica
• Materiais medianamente absorvedores 0,5 < α < 0,1
3. Acústica Arquitetônica
• Materiais absorvedores α > 0,5
3. Acústica Arquitetônica
3. Acústica Arquitetônica
• 3.2 Cálculo do tempo de reverberação
• PROCEDIMENTOS PARA O CÁLCULO:
– 1) Determinar o coeficiente de absorção médio
• Ʃ (Superfícien x αn)/ Ʃ (Superfícien)
– 2) Caso seja menor que 0,3 utilizar a equação de 
Sabine
• Tr = 0,161 . V / Absorção
• Absorção = Ʃ Superfícien x αn + Elementon x αn
– 3) Caso seja maior que 0,3 utilizar a equação de 
Eyring
• Tr = 0,161 . V / -2,3 S log (1 - αm )
3. Acústica Arquitetônica
• 3.2 Cálculo do tempo de reverberação
• PROCEDIMENTOS PARA O CÁLCULO:
– 4) Comparar o tempo de reverberação real com o 
tempo de reverberação ideal
Se Treal muito alto
Aumentar a Absorção do 
ambiente – piso, paredes 
laterais
Se Treal muito baixo
Diminuir a Absorção do 
ambiente – piso, paredes 
laterais
Tideal + 10% ≥ Treal ≥ Tideal – 10%