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CONFORTO ACÚSTICO Profa. Adriana Petito de A. Silva Castro INTRODUÇÃO • Hoje em dia, com o crescimento desordenado dos núcleos urbanos, o advento das novas tecnologias da construção civil, questões de ordem cultural, etc → aumento de questões relacionadas ao conforto acústico. • É fundamental, aos arquitetos, considerar a Acústica desde o início do projeto, isto é, desde o levantamento de dados → projetar de forma coerente e econômica. • A intervenção na acústica, depois de realizada a construção → não permite soluções tão eficazes como as que se obtêm no início do projeto → encarece o orçamento da obra. INTRODUÇÃO (cont.) • 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. • Considerar a acústica do ambiente → desenvolver uma sensibilidade ao SOM → um dos elementos qualificadores do espaço → garantia que o espaço projetado não resulte em um ambiente de baixa qualidade acústica. • Atuar acusticamente → grande desafio. EVOLUÇÃO • Antiguidade → teatros ao ar livre (gregos e romanos) – Prioridade → efeitos visuais • Forma do teatro grego → localizado em terrenos íngremes → cenário religioso → corais, danças, rituais → distribuição da plateia em formas semicirculares → aproximação do público ao palco → maior captação sonora do espectador. cáveaorquestra palco ATENAS EVOLUÇÃO (cont.) • Teatro romano → segue o modelo grego, mas com estrutura independente, sem vincular à topografia. • Estrutura que se apóia em escadas e corredores, criando superfícies verticais mais altas – reforço sonoro (reflexões laterais). • Destinado ao divertimento do público. VERONA EVOLUÇÃO (cont.) • Idade Média → expansão do Cristianismo → igrejas retratavam as funções acústicas. • Grandes volumes e superfícies → construídas com materiais acusticamente refletivos (pedra e alvenaria) → grande sobreposição sonora → influência no desenvolvimento da música. PÁDUA EVOLUÇÃO (cont.) • Renascimento → valorização da literatura e da arte → revitalização dos teatros. • Algumas características da Antiguidade, porém, desenvolveram-se em espaços fechados → momento importante para a acústica arquitetônica. • Teatro ao ar livre: som ouvido pelo receptor restringe-se praticamente ao som emitido diretamente pela fonte. • Teatro fechado → grande número de superfícies propicia inúmeras reflexões sonoras, que reforçam o som direto. EVOLUÇÃO (cont.) • Barroco → o teatro tinha a função de convívio social para a sociedade e festas. • Ópera → teatro tinha que ter ambientes específicos para orquestra → as diferenças das características acústicas entre o palco e a área de orquestra → problemas acústicos → necessidade de equilíbrio acústico. • Séc. XIX → teatro wagneriano → audiência distribuída em leque, rodeada por nichos e pilares → difusão do som refletido. Teatro wagneriano - nichos e pilares EVOLUÇÃO (cont.) • A partir do século XX → valor da acústica dos ambientes foi comprovado, cientificamente. • Estudo de Wallace C. Sabine → correlação entre volume, materiais e tempo de reverberação dos ambientes → rápido desenvolvimento dos princípios acústicos. • Séc. XX → plateia apresentou homogeneidade na recepção sonora → forma retangular dos auditórios → em conjunto com o cálculo do tempo de reverberação → melhora acústica. • Porém, em conjunto com a forma retangular → paralelismo das paredes → prejudicial → defeitos acústicos. EVOLUÇÃO (cont.) • Atualmente → preocupação acústica → não apenas questão de condicionamento acústico do ambiente, mas também de controle de ruído e preservação da qualidade ambiental. • Acústica urbana → mais importância → maior número de fontes produtoras de ruído → consequências prejudiciais ao homem. SOM X RUÍDO • Som: toda vibração ou onda mecânica gerada por um corpo vibrante, que possa ser detectada pelo ouvido humano. – Se propaga em todas as direções, a partir da fonte → pode haver uma maior concentração de energia em um determinado sentido → direcionamento. – Não se propaga no vácuo, requer um meio (sólido, líquido ou gasoso). • Ruído: toda sensação auditiva desagradável ou insalubre (subjetivo); para uns, é som; para outros, ruído. Ex: banda de música. – Fisicamente: é todo fenômeno acústico não periódico, sem componentes harmônicos definidos, resultante da superposição desarmônica de sons provenientes de várias fontes. SOM X RUÍDO SOM X RUÍDO CONCEITUAÇÃO SOBRE ONDAS ONDA - DEFINIÇÃO • É uma perturbação que transporta energia de um local para outro. – Esse transporte pode ser através de um meio – ondas em meios materiais – Através do vácuo – ondas eletromagnéticas • Um meio é uma substância ou material que transmite essa energia (transporta a onda). Por exemplo: água, ar, gás, madeira, concreto, etc. MEIO • As partículas do meio são deslocadas temporariamente (por um determinado intervalo de tempo) e retornam à sua posição original http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/phys/mmedia/waves/lw.html CLASSIFICAÇÃO DE ONDAS 1. Baseada na direção do deslocamento da partícula em relação à propagação da energia (propagação da onda): • Longitudinais • Transversais 2. Baseada na capacidade (ou não) de transmitir energia através do vácuo : • Ondas em meios materiais ou mecânicas • Ondas eletromagnéticas Ondas longitudinais • O deslocamento das partículas é paralelo à direção de propagação da onda http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html Ondas transversais • Deslocamento das partículas perpendicular à direção de propagação da onda http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html Ondas na água • Envolvem movimentos longitudinais e transversais - Onda superficial http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html Ondas mecânicas • Necessitam da presença de meio material para transportar energia – (ex: ondas sonoras, ondas na água) ONDAS SONORAS Ondas sonoras - definição • São ondas mecânicas longitudinais: resultam do movimento longitudinal de partículas do meio de propagação – ar, água, gás • Fonte = corpo vibrante (diapasão, cordas vocais) • Meio = ar (ou água, gás, etc) O SOM • Transferência de energia através do meio, devida a uma perturbação • Necessita de meio material para se propagar; vibração das moléculas do meio • Energia transferida: sonora ou acústica • Realiza trabalho: faz vibrar o tímpano, janelas, copos • Velocidade de propagação no ar: 340 m/s – Velocidades maiores em meios mais densos O SOM • Há três características importantes: – Frequência (e período); – Comprimento de onda; – Velocidade de propagação. FREQUÊNCIA E PERÍODO f f 1 1 CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS SONORAS QUANTO À FREQUÊNCIA COMPRIMENTO DE ONDA • É a distância que o som percorre em cada ciclo completo de vibração. • Caracteriza o comportamento do som perante a superfície, revelando se esta tem dimensões adequadas para que ocorra a distribuição sonora adequada. VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO • O som se propaga em velocidade diretamente proporcional à densidade do meio. • No ar, a 20ºC e ao nível do mar, c = 340 m/seg • A velocidade de propagação do som: – É diretamente proporcional à temperatura; – É diretamente proporcional à umidade; – Não sofre influência da pressão atmosférica;– Não varia com a frequência. V = . f ENERGIA E INTENSIDADE DAS ONDAS • A intensidade das ondas harmônicas é definida como a taxa média de energia transmitida (energia transmitida na unidade de tempo) por unidade de área normal à direção de propagação, isto é, a potência média por unidade de área. A tE A P I medmed INTENSIDADE SONORA E SENSIBILIDADE AUDITIVA • O comportamento da onda sonora, considerando apenas o raio direto, tende a se propagar esfericamente. • Portanto, a intensidade do som (W/m2) decai à medida que se afasta da fonte, pois a área de distribuição da energia sonora aumenta. • Por isso → melhores lugares são aqueles mais próximos da fonte (palestrante). Relação da intensidade com a sensação auditiva • Limiar de audição: intensidade mínima de uma onda sonora para a qual o ouvido é sensível. – I0 = 1 pW/m 2 = 10-12 W/m2 0 dB • Limite tolerável ao ouvido humano (limiar da dor): – Id = 1 W/m 2. 120 dB NÍVEL DE INTENSIDADE SONORA • Escala logarítmica → a percepção que o ouvido apresenta para a pressão ou intensidade sonora corresponde a uma resposta não-linear, ou seja, dobrando seu valor, o ouvido não irá perceber o som como sendo duas vezes mais intenso. NIS → nível de intensidade sonora Iref → 10-12 W/m2 NIS INTENSIDADE SONORA SENSIBILIDADE AUDITIVA • Curvas isofônicas (Fletcher e Munson) • Ex. um som de – 50 dB A 1000hZ – 60 dB a 100Hz – 42 dB a 4000 Hz – MESMA SENSAÇÃO AUDITIVA
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