Conforto Acústico

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CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA II
AULA 07| CONFORTO ACÚSTICO
PROFESSOR ARTHUR FORTALEZA
CONFORTO AMBIENTAL E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA II
INTRODUÇÃO AO CONFORTO ACÚSTICO
A acústica estuda os fenômenos do som e sua interação com nossos sentidos para minimizar as condições desfavoráveis, como 
ruídos, buscando:
• Eliminar/reduzir ao máximo os ruídos que podem comprometer a audição;
• “Controlar” os sons, evitando interferências excessivas (ecos, reverberações, etc.), garantindo entendimento perfeito
entre ouvinte e locutor.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
NATUREZA DO SOM
Som é uma onda mecânica e depende de quatro fatores:
• Fonte: excitação mecânica da superfície - inicia a perturbação.
• Superfície: quando excitada pela fonte produz vibrações;
• Meio de propagação: caminho físico do som – sólido, líquido ou gasoso;
• Receptor: o de maior interesse, na acústica é o homem.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
NATUREZA DO SOM
• Som
 Ocorre quando um meio elástico é perturbado, excitando o sistema auditivo, gerando o fenômeno da audição.
• Percepção sonora
 Reação do ouvido humano ao som. O ouvido humano percebe sons nas frequências entre 20 e 20.000 Hz.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
NATUREZA DO SOM
O som se propaga por movimentos oscilatórios - molécula oscila em seu ponto original – e causa regiões de condensação e 
rarefação (a pressão varia).
A perturbação da superfície (fonte primária) desencadeia movimentos oscilatórios sucessivos no meio (fonte secundária), até 
chegar ao receptor.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
NATUREZA DO SOM
Frequência
Mede o número de vibrações por segundo e é expressa em hertz (Hz):
• Sons graves 125 a 250 Hz
• Sons médios 250 a 1.000 Hz
• Sons agudos 1.000 a 4.000 Hz
 A frequência da voz humana está entre 500 e 2.000 Hz.
A medição do nível de pressão sonora que se assemelha à sensibilidade do ouvido humano é o dB.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
NATUREZA DO SOM
Facilitando o estudo do comportamento de ondas sonoras, convenciona-se:
• Frente de onda - “linha” que une pontos de mesma fase (rarefação ou compressão). Esférica próxima à fonte e plana 
quando afastada;
• Raio sonoro - consiste em uma linha imaginária perpendicular à frente de onda que determina a direção da frente de 
onda.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
RECEPÇÃO DO SOM PELO OUVIDO HUMANO
A função do sistema auditivo é transformar ondas mecânicas do som em impulsos elétricos (entendíveis ao cérebro), e é 
formado por três partes:
• Ouvido externo: pavilhão (“concha acústica” cartilaginosa), que capta os sons encaminhados pelo canal auditivo até o 
tímpano;
• Ouvido médio: tímpano (membrana) vibra e transmite a energia para os ossículos martelo, bigorna e estribo, nesta 
ordem, reduzindo a amplitude da onda e intensificando a energia para o ouvido interno;
• Ouvido interno: membrana tubular (caracol), preenchida de líquido que transmite a energia vibratória às células, e 
estas mandam estímulos eletroquímicos ao cérebro pelo nervo auditivo.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
RECEPÇÃO DO SOM PELO OUVIDO HUMANO
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
RECEPÇÃO DO SOM PELO OUVIDO HUMANO
“a intensidade é percebida pela quantidade de células excitadas no caracol, e cada segmento vibra em uma determinada nota.”
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
SOM X RUÍDO
Distinguimos dois tipos de som, pela agradabilidade ou desconforto: o som musical e o ruído; ou ainda pelas características 
físicas.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
SOM X RUÍDO
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
PROPAGAÇÃO DO SOM
Qualquer planejamento de projeto acústico se baseia nos fenômenos de propagação do som no ar e sólidos, pois o som não se 
propaga no vácuo.
Reflexão
Para ondas de qualquer natureza,
os ângulos dos raios incidentes e refletidos
são iguais em uma mesma superfície,
independente de sua natureza.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
PROPAGAÇÃO DO SOM
Reflexão
Contudo, a forma da superfície
plana (a), convexa (b) ou côncava (c)
interfere na direção do raio refletido.
A reflexão é a responsável pelos ecos e reverberações.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
PROPAGAÇÃO DO SOM
Absorção e Refração
A absorção ocorre na superfície incidente e é responsável pelo decaimento da energia sonora, fenômeno importante na 
arquitetura.
A energia absorvida pode ser transformada em outros tipos de energia (principalmente térmica), produzir nova fonte sonora no 
material incidente, ou refratar o som para o terceiro (energia transmitida).
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
PROPAGAÇÃO DO SOM
Difração
Escutar sons através de obstáculos não contínuos 
decorre deste fenômeno.
As ondas de rádio contornam as montanhas 
dessa forma.
As de menor frequência (ondas curtas) são as que 
mais refratam e as de baixa frequência formam 
sombra (ausência de propagação atrás do 
obstáculo).
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
CONFORTO ACÚSTICO
Quando é feito um mínimo esforço fisiológico com relação ao som ou quando o som é agradável à audição.
• Propagação do som
 Quando uma onda sonora incide sobre uma superfície ou parede, acontecem três fenômenos: reflexão, absorção e 
transmissão.
• Reflexão
 É o fenômeno que acontece quando a onda sonora se choca contra uma superfície e se reflete, retornando para o 
ambiente. Quanto mais densa e estanque for a superfície, maior será a reflexão.
• Absorção e dissipação sonora
 É a capacidade dos materiais ou sistemas construtivos absorverem e dissiparem o som, diminuindo o excesso de reflexões, 
tornando-o inteligível.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
CONFORTO ACÚSTICO
Isolação sonora
 É a capacidade dos materiais ou sistemas construtivos de formarem uma barreira, reduzindo a transmissão do som de 
determinado ambiente para os demais ambientes.
Tratamento acústico
 É a estratégia de uso de materiais e formas em ambientes internos e externos para corrigir determinadas situações 
promovidas pelas características do som.
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PROPRIEDADES DO SOM
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PROPRIEDADES DO SOM
PROPAGAÇÃO DO SOM
A propagação, variação periódica em forma de ondas, tem características determinadas:
• Freqüência F = o número de ciclos que a onda sonora completa em um segundo chama-se de cps ou Hertz, abreviatura Hz, 
que nos dá a sensação de graves (baixas freqüências) e agudos (altas freqüências).
• As Normas Internacionais indicam que se analisem principalmente os sons compreendidos nas faixas defreqüência de 125 
Hertz e seus múltiplos, 250, 500, 1.000, 2.000 e 4.000 Hz.
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PROPRIEDADES DO SOM
PROPAGAÇÃO DO SOM
• Velocidade de propagação c
No Ar, c λ 340 m/s
• Comprimento de onda λ (lambda) = distância entre frentes de 
máxima energia c/F = λ, proporciona comprimentos de ondas 
de 2,72 m em 125 HZ, até 0,08 m em 4.000 Hz.
A velocidade de propagação c depende principalmente do meio em 
que o som se produz.
Quanto mais rígido o material maior a velocidade de propagação.
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PROPRIEDADES DO SOM
PROPAGAÇÃO DO SOM
Quanto mais alta a freqüência (mais agudo), maior será a absorção acústica.
Por isso, ao aproximar-se de uma festa, ouve-se primeiro os sons graves, que possuem mais energia, e à medida que se 
aproxima da fonte sonora, começa-se a se ouvir os sons médios e posteriormente os sons agudos.
Como os sons graves têm mais energia, eles se transmitem com maior facilidade através dos materiais de construção, sendo 
necessário o conhecimento do espectro do ruído para dimensionar adequadamente o isolamento acústico.
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PROPRIEDADES DO SOM
PROPAGAÇÃO DO SOM
A frequência de uma onda sonora, é uma grandeza física 
ondulatória que indica o número de ciclos (oscilações) durante 
um período de tempo.
O período é o tempo de um ciclo completo de uma oscilação de 
uma onda.
A amplitude de uma onda sonora é a medida da extensão de 
uma perturbação durante um ciclo da onda. 
O comprimento de uma onda sonora é a distância entre valores 
repetidos num modelo de onda. Esta medida é normalmente 
representada pela letra grega lambda (λ)
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PROPRIEDADES DO SOM
PROPAGAÇÃO DO SOM
A intensidade ou volume do som é chamado de Nível de Pressão Sonora e pode ser medida em Pascal, em bar ou em 
deciBell.
Esta última leva o nome do grande inventor do telefone Graham Bell, em reconheciemento por sua contribuição à ciência.
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PROPRIEDADES DO SOM
RECEPÇÃO DO SOM
O sistema auditivo humano.
• Os sons de baixas frequências são percebidos como sons graves.
• Os sons de altas frequências são percebidos como sons agudos.
Para uma pessoa jovem com audição normal, as frequências audíveis variam de 20 a 20.000 Hz.
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PROPRIEDADES DO SOM
RECEPÇÃO DO SOM
O controle das reflexões sonoras no ambiente melhora a 
inteligibilidade.
Intitula-se Ruído todo o som considerado desagradável.
A diferença entre som e ruído é subjetiva, e depende do gosto 
pessoal.
Existem diversas fontes de ruído que interferem no conforto 
acústico das edificações, classificadas como internas ou externas.
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COMPORTAMENTO DO SOM
DESEMPENHO ACÚSTICO DOS EDIFÍCIOS
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COMPORTAMENTO DO SOM
Condições acústicas desfavoráveis acarretam problemas como: 
dificuldade de comunicação, irritabilidade e efeitos nocivos à audição 
e saúde.
REVERBERAÇÃO
Em ambientes fechados, existem dois campos sonoros: da fonte e o 
refletido.
• Chegando juntos, reforçam o som.
• Chegando separados, em pequeno intervalo, atrapalham o 
entendimento, caracterizando a reverberação.
Tempos de reverberação de 3 a 2 segundos são aceitáveis; de 2 a 1,5, 
bons e de 1,5 a 0,5s muito bons.
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COMPORTAMENTO DO SOM
ECO
O eco é a repetição nítida e distinta de um som direto que, após refletido, chega aos nossos ouvidos em intervalo acima de 
1/15 de segundo.
Considerando-se a velocidade do som no ar em 345 m/s, o objeto que causa essa reflexão no som deve estar a uma distância 
de 23 m ou mais.
• Eco é o grande vilão da inteligibilidade, causando o colapso do projeto de Condicionamento Acústico, deve ser evitado 
em todos os locais onde a acústica é importante.
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COMPORTAMENTO DO SOM
RUÍDO E INTELIGIBILIDADE DA VOZ
Uma conversa depende da inteligibilidade (> 90%) - nível de barulho baixo, ausência de ressonância forte, eco e concentração 
sonora - permitindo a compreensão do som em todo o ambiente.
• É útil o som que chega ao ouvido antes de 0,05 s, aumentando a sensação auditiva.
• Acima deste intervalo é prejudicial, dá origem à confusão (reverberação), pois, o ouvido bloqueia e se recompõe 
naquele intervalo.
Para cada volume de ambiente existe uma reverberação ideal garantindo a inteligibilidade.
 Para tempo de reverberação alto, uma palavra não tem tempo ser ouvida antes que se pronuncie a seguinte.
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DESEMPENHO ACÚSTICO DOS EDIFÍCIOS
O desempenho acústico das edificações depende, basicamente, de dois fenômenos acústicos, independentes e que devem 
ser estudados separadamente:
• Absorção sonora: determinante da qualidade acústica interna do local analisado. Fonte e receptor encontram-se no 
mesmo ambiente.
• Transmissão sonora: determinante do nível de ruído que se transmite através de esquadrias, paredes, lajes e forros. 
Fonte e receptor encontram-se em ambientes distintos.
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DESEMPENHO ACÚSTICO DOS EDIFÍCIOS
TRANSMISSÃO SONORA 
Quando o som atinge uma superfície, como uma parede de alvenaria, parte da energia sonora reflete de volta ao ambiente; 
parte da energia é retida pela parede, que se transforma em calor e é dissipado no ambiente; e parte se transmite ao outro 
lado da parede.
Para aumentar o isolamento acústico da parede deve-se aumentar a sua massa, aplicando a Lei de massa para calcular seu 
desempenho; ou deve-se criar outra parede, transformando-a em parede dupla (executar a outra parede, deixando uma 
câmara de ar entre elas), e nesse caso aplicando a Lei de massa-mola-massa para calcular seu desempenho.
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DESEMPENHO ACÚSTICO DOS EDIFÍCIOS
ABSORÇÃO SONORA 
Tratamento Acústico dos Espaços Arquitetônicos
Uma fonte sonora emite ondas de som, aqui representadas por raios sonoros, que refletem nas diversas superfícies internas 
do ambiente analisado.
A direção dessas reflexões é determinada pela geometria do local, e a intensidade de cada raio sonoro refletido é 
determinada pela capacidade de absorção do material onde ele reflete.
Esta capacidade de absorção dos materiais de construção, denominado coeficiente de absorção alfa (α), varia de acordo com 
suas características físicas (porosidade, rigidez, forma de instalação, etc.) e também com a frequência do som (graves, 
médios ou agudos).
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DESEMPENHO ACÚSTICO DOS EDIFÍCIOS
Diferenças entre os principais fenômenos acústicos
 Absorção
 Transmissão
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MATERIAL DE APOIO
• Simões, Flávio Maia. Acústica Arquitetônica. Rio de Janeiro: PROCEL EDIFICA - Eficiência Energética 
em Edificações , 2011.
• AMORIM, Adriana; LICARIÃO, Carolina. Introdução ao Conforto Acústico. Campinas - SP: IC042 FEC/ 
UNICAMP, 2005.
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