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ACÚSTICA ARQUITETÔNICA Silvana Laiz Remorin Desempenho acústico das edificações Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar os elementos que interferem no desempenho acústico das edificações. Reconhecer os métodos de previsão do desempenho sonoro das edificações. Avaliar as técnicas de conforto acústico aplicadas nas edificações. Introdução São cada vez mais numerosas as fontes de ruído presentes nas cidades, as quais provocam, de forma “invisível”, danos à saúde da população. Por isso, aliar a expansão dos centros urbanos e a acústica é fundamental para a qualidade de vida em pequenos e grandes centros. Neste capítulo, você vai conhecer os métodos para o desempenho sonoro nas edificações, além de elementos que podem interferir nesse desempenho. Isso porque esses elementos devem andar unidos, uma vez que um interfere diretamente no outro. Vamos conhecer, também, as técnicas para o conforto acústico e as formas de avaliação. Desempenho acústico nas edificações conforme os elementos Nos últimos anos, podemos afi rmar, de acordo com Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014), que a qualidade acústica foi subvalorizada em razão da necessidade da rápida execução e da redução de custos, o que foi preponderante para o desenvolvimento da indústria da construção brasileira. Passamos então a ter o desempenho acústico a uma excelência, gerando qualidade no dia a dia e excluindo perturbações que o som pode nos causar. Os primeiros textos sobre a normatização ao desempenho habitacional foram construídos na década passada e as normas entraram em vigor em março de 2010. Silva (2014) menciona que a importância da acústica reflete no desem- penho e na capacidade de proporcionar um ambiente protegido para os seus frequentadores e que é possível organizar as características de desempenho acústico referentes ao isolamento de som aéreo e sons de percussão, ao nível de avaliação de equipamentos. A criação da norma de desempenho, ABNT NBR 15575, em julho de 2013, ajuda a alavancar o mercado da acústica, obrigando investidores e construto- ras a adotar materiais com bom desempenho nos empreendimentos. Temos, então, como uma boa solução: os usuários que compram imóveis adequados, as construtoras que oferecem bons produtos e a indústria com a inovação de materiais. Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014) mencionam que a norma de desempenho acústico, ABNT 15575, entrou em vigor em 19 de julho de 2013. Essa norma define critérios e parâmetros de avaliação para edificações habitacionais quanto a algumas partes principais com subdivisões, tratando diferentes critérios e avaliações da qualidade. São eles: parte 1 — Requisitos gerais; parte 2 — Requisitos para os sistemas estruturais; parte 3 — requisitos para o sistema de piso; parte 4 — Requisitos para os sistemas de vedação verticais internas e externas (SVVIE); parte 5 — Requisitos para os sistemas de coberturas; parte 6 — Requisitos para os sistemas hidro sanitários. Além de desenvolver tecnologias garantindo a agilidade na construção e execução da obra, é necessário também ter cuidado com o conforto propi- ciado aos usuários. Para Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014), esse é o momento de planejar o isolamento sonoro como um requisito indispensável à qualidade de vida nas edificações. A norma citada anteriormente, além de ressaltar a importância da norma de desempenho, definiu também três possíveis classificações de desempenho: mínimo, intermediário e superior. Estudar, analisar e empreender novos métodos e materiais para garantir o desempenho acústico adequado é um trabalho que mostra interesse no pla- nejamento do futuro. Conforme os mesmos autores, a acústica é um estudo que se abrange de forma completa, indo de áreas de estudo de engenharia e geociências até biociências e artes. Veja a Figura 1. Desempenho acústico das edificações2 Figura 1. Diferentes setores dos estudos acústicos. Fonte: Adaptada de Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014). O controle de reflexões no ambiente melhora a inteligibilidade, isso porque a reflexão do som pode dar origem à reverberação ou ao eco, dependendo do intervalo de tempo entre a percepção do som direto ou refletido (SIMÕES, 2011). O mesmo autor ainda mostra que existem diversas fontes de ruído que interferem no conforto acústico das edificações, classificadas como internas e externas. Os ruídos internos são aqueles causados por impactos, como passos, algum impacto na parede, música no vizinho, entre outros. Já os ruídos externos são ruídos que ocorrem na rua, como o tráfego de carros, algum carro com música alta, aviões, pessoas conversando, entre outros. Temos mais exemplos mostrados no Quadro 1. 3Desempenho acústico das edificações Fonte: Adaptado de Simões (2011). Fontes internas Fontes externas Conversação Passos Eletrodomésticos Instrumentos musicais Instalações: Condicionadores de ar Elevadores Elétricas: subestação e geradores Hidráulicas: passagem de canalizações e bombas de recalque Tráfego rodado Atividades comerciais e industriais Serviços Trens Tráfego áereo Animais Quadro 1. Principais fontes de ruído Essas fontes internas podem ser as que perturbam o sossego, como passos no andar superior, conversa dos vizinhos e ruídos de instalações elétricas e hidráulicas. Já o tráfego com carros e transporte público é o vilão do conforto acústico. A avaliação de desempenho exige um mínimo de conhecimento sobre os aspectos funcionais da edificação, variando de materiais e técnicas até as exigências dos usuários nas condições de uso (MICHALSKI, 2011). Em relação ao comportamento acústico, o edifício deve proporcionar conforto, privacidade acústica (em alguns locais) e inteligibilidade da comunicação verbal. É necessário também o isolamento sonoro adequado entre ambientes específicos com um bom isolamento adequado das vedações. Ou seja, o edifício deve atenuar a propagação do som que é transmitido pelo ar ou por ruídos de impacto. O mesmo autor complementa que a parte 1 da NBR 15575 lista as premissas a serem consideradas na parte do projeto: 1. avaliação das condições do entorno, em relação ao ruído de fundo; 2. nível de ruído externo à edificação e valores limite estabelecidos para o uso interno dos ambientes. Desempenho acústico das edificações4 Métodos de previsão do desempenho sonoro Desde a Antiguidade Clássica, a arquitetura tem utilizado a acústica, garantindo a adequação entre as obras e os seus fi ns. Os gregos, por exemplo, faziam isso com o uso de terrenos inclinados na construção de teatros. Veja a Figura 2. Figura 2. Teatro de Herodion (Atenas, Grécia). Fonte: Dimitrios/Shutterstock.com. Na Idade Média, o desenvolvimento arquitetônico teve a representação em igrejas erguidas mediante a utilização de pedras e alvenaria. Silva (2014) comenta que o aumento pela necessidade em adequar o conforto acústico é uma demanda da população. Há programas que elaboram um alto número de parâmetros objetivos, que podem ser ajustados de acordo com os recintos, possibilitando a implementação de isolamento de maneira rápida e eficaz. O isolamento de sons aéreos depende das características dos elementos de compartimentação, nomeadamente sua massa, sua rigidez e seu amortecimento interno. Para efetuar a caracterização do isolamento dos sons aéreos, é necessária a medição in situ, com as normas também citadas por Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014), que mencionam que a norma de desempenho foi definida a partir da ISO 140-4 e da ISO 717-1. Os mesmos autores ainda comentam que a parte 4 da ISO 140-4 especifica métodos para a medição de campo das propriedades de isolamento para sons aéreos de paredes, 5Desempenho acústico das edificações pisos e portas de interiores entre recintos, com campo sonoro difuso nos dois cômodos, e também para determinar a proteçãosonora oferecida aos usuários. Para Silva (2014), as medições in situ possibilitam a conformidade do isolamento sonoro com desempenho esperado em relação às medições, já em laboratório possibilitam atribuir uma quantificação do isolamento por um elemento compartimentado. Simões (2011) menciona que o Poder Público municipal deve elaborar ações visando que o nível de som ou ruído dos agentes emissores estejam dentro dos limites legais. Se não houver legislação municipal específica para o ruído, deve-se observar as Normas Técnicas Brasileiras e segui-las. O Quadro 2 retrata a Tabela 10 da NBR 10152, que verifica os valores de ruído compatível com o conforto acústico em dB e curvas NC, em ambientes diversos e internos. Locais dB(A) NC Hospitais Apartamentos, enfermarias, berçários, centros cirúrgicos 35-45 30-40 Laboratórios, áreas para uso do público 40-50 35-45 Serviços 45-55 40-50 Escolas Bibliotecas, salas de música, salas de desenho 35-45 30-40 Salas de aula, laboratórios 40-50 35-45 Circulação 45-55 40-50 Hotéis Apartamentos 35-45 30-40 Restaurantes, salas de estar 40-50 35-45 Portaria, recepção, circulação 45-55 40-50 Quadro 2. Tabela 10 da NBR 10152 (Continua) Desempenho acústico das edificações6 Silva (2014) evidencia que, devido ao aumento da população na última década, a importância do conforto acústico foi intensificada, o que deu origem à regulamentação com parâmetros mínimos. A mesma autora reforça que foi criado o método LNEC para a avaliação e a classificação de edifícios habita- cionais. Mais sobre esse método será abordado posteriormente. Para a acústica de salas — predição —, Simões (2011) afirma que é um processo que usa a acústica geométrica, elaborada por eco gramas, baseada no Fonte: Adaptado de Simões (2011). Locais dB(A) NC Residências Dormitórios 35-45 30-40 Salas de estar 40-50 35-45 Auditórios Salas de concertos, teatros 30-40 25-30 Salas de conferências, cinemas, salas de uso múltiplo 35-45 30-35 Restaurantes 40-50 35-45 Escritórios Salas de reunião 30-40 25-35 Salas de gerência, salas de projetos e de administração 35-45 30-40 Salas de computadores 45-65 40-60 Salas de mecanografias 50-60 45-55 Igrejas e templos (cultos meditativos) 40-50 35-45 Locais para esporte Pavilhões fechados para espetáculos e atividades esportivas 45-60 40-55 Quadro 2. Tabela 10 da NBR 10152 (Continuação) 7Desempenho acústico das edificações modelo 3D de uma sala. A propriedade dos materiais depende da frequência (absorção e difusão) e são nomeadas a partir desse eco grama de informação, em que um grande número de medidas pode ser calculado, por exemplo, a inteligibilidade de fala e o tempo de reverberação. Para a acústica de salas, a auralização é o processo de conversão dos resultados da simulação (eco gramas), convertido em respostas de impulso que dão a impressão de como a acústica soa na sala modelada, utilizando fones individuais de ouvido. O Odeon é um software de predição acústica de salas, ambientes públicos e ambientes industriais. Odeon é um programa para PC que simula a acústica no interior de edifícios, a partir da geometria e das superfícies, podendo calcular a acústica e ser ilustrada e escutada (auralização). Ele é utilizado para a predição de acústica em salas grandes, como de concerto, auditórios, óperas, estação subterrâneas, aeroportos e edifícios industriais. Em locais com maquinário grande de ambientes industriais, um algoritmo especial foi desenvolvido, permitindo a modelagem de fontes de superfície (SIMÕES, 2011). O mesmo autor ainda cita o Raynoise, um programa avançado de análise, projetado para a simulação do comportamento nos interiores de um espaço, de um volume fechado, ou em qualquer espaço aberto ou por uma combinação dos dois tipos. Essa aplicação engloba três campos diferenciados: acústica de salas, controle de ruído industrial e acústica ambiental. Na ISO 140, as realizações de ensaios de isolamento acústico são necessárias em duas câmaras, uma emissora e outra receptora, com o formato já indicado e um equipamento específico. Uma amostra de material é colocada entre as duas câmaras e é então gerado um ruído especial na sala emissora, sendo captado na sala receptora. Para a realização de ensaios de coeficiente de absorção, é necessária outra câmara específica, com elevado tipo de reverberação, chamada de câmara reverberante, feita com equipamento específico. Inicialmente, se tem o tempo de reverberação da câmara vazia, gerando ruído especial e registrando o decaimento sonoro em cada frequência desejada. Se introduz uma amostra do material A = ~10 m² e repete o procedimento anterior. A diferença nos dois resultados indica a capacidade de absorção sonora do material, de acordo com a ISO 354. Simões (2011) cita que o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e algumas universidades realizam os ensaios anteriormente citados, utilizando instalações e tecnologias apropriadas, em laboratórios altamente qualificados. Para comprovar o desempenho acústico projetado, é necessária a realização de Desempenho acústico das edificações8 medidas acústicas após a conclusão da obra, chamada de medida de campo. Em locais como auditórios, teatros e salas de conferência, podem ser realizadas medidas do tempo de reverberação e da inteligibilidade das palavras pronun- ciados por quem está no palco. Os níveis de pressão sonora, tanto internos quanto externos, devem ser medidos em todas as construções, avaliando o isolamento das fachadas e dos elementos de construção. Avaliação das técnicas de conforto acústico nas edificações Máquinas e equipamentos que são utilizados nas empresas produzem ruídos, podendo atingir níveis excessivos, podendo ser em longo, médio e curto prazos, provocando danos à saúde (CATAI; PENTEADO; DALBELLO, 2006). Re- zende, Morais Filho e Nascimento (2014) aludem que, para o conforto acústico de cada espaço, é importante e recomendado que os resíduos residuais não sejam completamente eliminados. Embora existam locais em que o silêncio absoluto é essencial para a sua fi nalidade, ambientes comuns precisam de redução do ruído, mas de silêncio completo. Isso porque mascarar os sons com o ruído residual ajuda a reduzir a percepção de outros ruídos, de menor intensidade, e o seu incômodo. Os mesmos autores ainda reforçam que algumas situações do nosso co- tidiano mostram o quanto o ruído pode ser incômodo para o ser humano. Em alguns momentos, pode ser incômoda também a necessidade de evitar o ruído, não querendo gerar desconforto a outras pessoas, em situações como: necessidade de falar com pouca intensidade, em um consultório médico, por exemplo; necessidade de retirar o calçado ao entrar em casa, para o barulho não afetar o vizinho; falta de concentração de alguém que precisa estudar ou trabalhar. Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014) ainda mostram um estudo realizado por Net (2009) para o desempenho acústico de paredes com reboco de argamassa. Os resultados podem ser visualizados no Quadro 3, que mostra que para a frequência 1 Hz, a diferença entre o isolamento pelo reboco de gesso de argamassa e o reboco de gesso varia de 1 a 2 dB, sendo pouco significativa. 9Desempenho acústico das edificações Identif. Composição Densidade superficial da parede (kg/m²) Desempenho em 1 kHz (dB) Reboco de argamassa Reboco de gesso Reboco de argamassa Reboco de gesso BR3 Blocos de concreto de 115 mm de espessura. Rebocada com gesso, em campo e argamassa, em laboratório 192 169 59 58 BR4 Blocos de concreto de 140 mm de espessura. Rebocada com gesso, em campo e argamassa, em laboratório 205 183 59 58 BR5 Blocos cerâmicos de 115 mm de espessura. Rebocada com gesso, em campo e argamassa, em laboratório 150 127 57 55 Quadro 3. Estudo de desempenho acústico em 1 kHz do reboco de argamassa e reboco de gesso (Continua)Desempenho acústico das edificações10 A espessura de alvenaria, indiferente do material, mesmo que melhore o desempenho acústico, diminui o espaço útil dos ambientes, além do aumento de peso da construção, tornando economicamente inviável. Com isso, outro método de promover o isolamento sonoro é o sistema de massa-mola-massa apresentado na forma de drywall. Esse sistema é a junção de duas chapas e um Fonte: Adaptado de Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014). Identif. Composição Densidade superficial da parede (kg/m²) Desempenho em 1 kHz (dB) Reboco de argamassa Reboco de gesso Reboco de argamassa Reboco de gesso BR6 Blocos cerâmicos de 140 mm de espessura. Rebocada com gesso, em campo e argamassa, em laboratório 164 141 57 56 PT1 Parede simples, tijolos cerâmicos de 110 mm de espessura. Rebocada com argamassa 151 — 57 — PT2 Parede simples, tijolos cerâmicos de 150 mm de espessura. 177 — 58 — Quadro 3. Estudo de desempenho acústico em 1 kHz do reboco de argamassa e reboco de gesso (Continuação) 11Desempenho acústico das edificações espaço preenchido por ar ou um material de absorção sonora entre eles. Dessa forma, temos a massa como a chapa, a mola como material que amortece ou absorve a onda e a massa como a segunda chapa de gesso. Os dois materiais mais utilizados, de acordo com Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014), são o ar ou a lã mineral. A fricção entre a onda e o ar ou a lã dissipa parte da energia sonora na forma de calor. A seguir, a Figura 3 esclarece a composição de massa-mola-massa. Figura 3. Sistema massa-mola-massa. Fonte: Adaptada de Rezende, Morais Filho e Nascimento (2014). Simões (2011) menciona que o isolamento acústico ocorre quando uma onda transmitida pelo ar incide em uma parede e parte do som é refletido e outra parte desse som é transmitida à parede do outro lado. Essa energia incidente faz com que a parede vibre, dissipando a energia como calor e fazendo com que a outra parte seja transmitida como som para o outro lado da parede, propagando-se para o outro ambiente. Para a reverberação controlada, deve-se controlar o uso de materiais ab- sorventes, porosos e elásticos, que impeçam a reflexão sonora. Para evitar a transmissão, é necessário o uso de materiais com elevada massa, dissipando a energia, sem vibrar (SIMÕES, 2011). Os ruídos, além de serem transmitidos pelas paredes e pelo teto, também são transmitidos por frestas nas esquadrias, divisórias e instalações. Simões (2011) explica que no projeto devem constar as diretrizes e as especificações Desempenho acústico das edificações12 técnicas referentes ao isolamento acústico. De uma forma geral, se isola o ruído aéreo com complementos verticais como paredes, esquadrias e antecâmaras e o ruído estrutural se isola com elementos horizontais como pisos, lajes e forros. É necessária também uma atenção especial com os projetos hidrossanitários, elétricos e de sistema de renovação de ar, analisando o desenho das instalações, dutos de apoio, fiações e fixações. Silva (2014) comenta sobre o método LNEC para a avaliação e a classificação da qualidade acústica de edifícios habitacionais, que consiste em uma metodologia para avaliar o desempenho acústico de edifícios habitacionais. Esse método se apresenta como uma ferramenta com potencial na harmonização de indicadores de comportamento acústico e na classificação da qualidade dos edifícios. É um sistema que se difere pela avaliação global da unidade. Veja o Quadro 4 a seguir. Fonte: Adaptado de Silva (2014). NAA Classificação Descrição ≥ 2,5 A Qualidade muito boa [1,5; 2,5[ B Qualidade recomendada [1,0; 1,5[ C Qualidade mínima (regulamentar) . Acesso em: 7 jan. 2019. MICHALSKI, R. L. X. N. Metodologias para medição de isolamento sonoro em campo e para expressão da incerteza de medição na avaliação do desempenho acústico de edificações. 2011. 256 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011. Disponível em: . Acesso em: 7 jan. 2019. REZENDE, J. M. S.; MORAIS FILHO, J. C. G.; NASCIMENTO, N. L. F. Desempenho acús- tico segundo a norma de desempenho ABNT NBR 15575. 2014. 126 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2014. Disponível em: . Acesso em: 7 jan. 2019. SILVA, R. M. C. 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