Conforto Acústico

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CENTRO UNIVERSITARIO PLANALTO DO DISTRITO FEDERAL 
 
 
 
 
 
 
FERNANDA BORRAS SOUTO ARANTES 
 
 
 
 
Conforto Ambiental - Acústica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Brasília, DF 
2021 
O que é o som? 
Senso comum -Som é tudo aquilo que ouvimos. Física -Som é uma forma de 
energia vibratória que se propaga em um meio. Psicologia -Som é uma sensação 
inerente a cada indivíduo. Fisiologia -Se preocupa com a maneira que o som 
percorre as vias auditivas até atingir o cérebro. 
O som é uma onda do tipo mecânica, pois precisa de um meio para propagar-
se, e é tridimensional, já que pode ser percebida em todas as direções. 
• Percepção da vibração de um meio gerada por uma fonte e propagada no 
meio até um ouvinte. 
• O som propaga-se no meio através da vibração de partículas do meio em 
torno da posição de equilíbrio. 
 
O que gera o som? Uma fonte sonora. 
Muitos corpos podem servir de fonte sonora, para isto eles precisam ser capazes 
de vibrar ou oscilar. 
O ouvido humano pode perceber sons apenas dentro de um intervalo de 
frequências, que vai de, no mínimo,20 Hz até o máximo de 20.000 Hz. 
A acústica vem mostrando seu valor projetual desde a Antiguidade com os 
teatros ao ar livre dos gregos e romanos 
TEATRO GREGO. 
Constituindo-se como local de apresentações, o teatro grego, normalmente 
situado em sítios inclinados para aproveitamento da topografia, conta com partes 
bem definidas: cávea, orquestra e palco. 
TEATRO ROMANO 
Com estrutura que se apoia em escadas e corredores, que se elevam e abraça 
a cávea, criando superfícies verticais mais altas. 
Com os romanos observamos a possibilidade de reforço sonoro, através de 
aumento das superfícies verticais da edificação construída atrás do palco e de 
reflexões laterais, exercendo o papel hoje desempenhado por nossas conchas 
acústicas. 
IDADE MÉDIA 
Com a expansão do cristianismo, na Idade Média, os teatros pararam de ser 
desenvolvidos arquitetonicamente. Desta forma, as igrejas passaram a retratar 
melhor as funções acústicas. 
Os romanos construíram edifícios monumentais com espaços amplos, através 
da criação de arcos, o que diminuiu a quantidade de colunas. Construídas com 
materiais acusticamente reflexivos (pedra e alvenaria), as igrejas medievais são 
exemplos de ambientes com grande sobreposição sonora. 
IMPÉRIO BIZANTINO 
Locais com influência bizantina, a presença da cúpula serve-nos como exemplo 
de superfícies que causam ocorrência de uma focalização sonora. 
CÚPULA 
BARROCO 
No Barroco o desenvolvimento da orquestra conferiu ao teatro a existência de 
dois ambientes específicos. As diferenças das características acústicas entre o 
palco e a área de orquestra marcam o agravamento dos problemas acústicos do 
teatro fechado, revelando a necessidade de equilíbrio acústico entre esses dois 
ambientes. 
PERÍODO GÓTICO 
Nas igrejas, através do arco ogival, liberando as paredes do peso da cobertura, 
o edifício se torna cada vez mais alto, aumentando o caminho percorrido pelo 
som e provocando percepção de fenômenos como o eco. 
ARCO OGIVAL 
RENASCIMENTO 
Com o Renascimento há uma valorização da literatura e da arte, tornando 
apropriada a revitalização dos teatros. 
Os teatros renascentistas são desenvolvidos em ambientes fechados, refletindo 
um grande momento para a Acústica Arquitetônica. Nos teatros fechados o 
grande número de superfícies propicia inúmeras reflexões sonoras que reforçam 
o som direto. Essa reflexão sonora é compensada pela absorção sonora, 
causada pela grande capacidade de público. 
Conceitos Básicos para o arquiteto 
A acústica só se torna um dado de projeto a partir do momento em que se 
entende o que é o fenômeno chamado som e como ele se propaga, pois este é 
um conhecimento elementar para promover a qualidade acústica do ambiente. 
Como uma definição simplificada, pode-se dizer que, na maioria dos casos, o 
som tem sua origem na vibração de um objeto, provocando a vibração de 
partículas do meio e sendo capaz de ser captado pelo ouvido humano. 
A voz humana ou o som de um instrumento, para chegarem a ser captados pelo 
ouvido humano, têm como meio de propagação o ar. Por outro lado, se o som 
pode ser percebido através de dois ambientes, que contam com uma superfície 
de separação entre eles (ex: uma parede), isso significa que a superfície é um 
meio vibrante. 
As vibrações sonoras propagam-se pelo ar em razão de pequenas alterações 
provocadas na pressão atmosférica, configurando-se como ondas sonoras. Ao 
sofrer um estímulo sonoro (vibração), as partículas do ar são submetidas a 
sucessivas compressões e rarefações. 
Amplitude ou Intensidade 
A pressão exercida sobre a atmosfera determina o deslocamento da partícula 
em relação ao seu centro de equilíbrio amplitude (intensidade). 
Frequência 
• Número de vezes que uma partícula completa um ciclo de compressão e 
rarefação num intervalo de tempo. 
• Medida em Hertz (Hz) = nº ciclos por segundo 
• Frequências audíveis ao homem: de 20 a 20.000 Hz. 1.2 
• Frequência alta = Som agudo. 
• Frequência baixa = Som grave. 
• Tom puro = Uma única frequência (diapasão). 
• Tom complexo = Mais de uma frequência. 
Comprimento de onda: Distância entre duas vibrações sucessivas a partir de 
uma fonte – distância que o som percorre a cada ciclo completo de vibração. 
A correlação entre frequência e comprimento de onda é de fácil percepção – 
quanto maior a frequência menor o comprimento de onda. 
Diferença entre altura e volume: 
Altura = Frequência 
Volume = Amplitude (intensidade) 
 Portanto a expressão utilizada “aumentar o volume” de um som é, na prática, a 
“aumentar sua intensidade (amplitude)” e não a sua altura (frequência). 
Timbre = Forma como as frequências se combinam, constituindo o espectro 
sonoro. 
O Timbre é responsável por nosso ouvido conseguir distinguir sons de mesma 
frequência e mesma amplitude, porém emitidos por diferentes fontes. 
A correlação entre frequência e comprimento de onda é de fácil percepção -
quanto maior a frequência, menor o comprimento de onda -, pois quanto maior 
o número de vezes que se completa um ciclo em determinado intervalo e tempo, 
menor a distância existente entre esses ciclos. 
Direcionalidade: tendência das fontes sonoras irradiarem mais energia em 
determinada direção. 
Intensidade sonora e Sensibilidade Auditiva 
A onda sonora tende a propagar-se esfericamente. A intensidade do som (W/m2) 
decai à medida que o receptor se afasta da fonte aumento da área de distribuição 
da energia. 
A potência necessária para uma fonte produzir som é muito pequena (10-12 W) 
para o ouvido perceber o som a flutuação da pressão do ar é mínima (2x10-5 
N/m2). 
A percepção do ouvido para a pressão sonora (intensidade sonora), não é linear 
dobrando -se o seu valor o ouvido não irá perceber o som como sendo duas 
vezes mais intenso. 
Para facilitar os estudos acústicos, a escala de pressão é substituída pelo 
Decibel (dB) uma escala logarítmica. 
 A variação entre o limite da audição e o limiar da dor corresponde em decibéis 
de 0 a 120 dB. 
Utiliza-se o decibel para se medir o Nível de Intensidade Sonora (NIS) e o Nível 
de Pressão Sonora (NPS). 
Como a propagação sonora é esférica a queda real de intensidade, à medida 
que dobramos a distância (raio) entre a fonte e o receptor, corresponde ao nível 
sonoro de 6 dB. 
Valores em decibéis não podem sofrer uma adição simples (escala logarítmica). 
Quando 2 fontes sonoras se sobrepõem, o nível de pressão sonora aumenta, no 
máximo, 3 dB. 
Comportamento da onda sonora 
Considerando apenas o som direto, sem influências das superfícies e 
obstáculos, a onda sonora tende a propagar-se esfericamente, em todas as 
direções. 
Propriedades do som 
Ao dar forma e volume aos espaços, o arquiteto tem como elementos básicos de 
trabalho a superfície. 
As formas e os materiais adotados têm influência no comportamentodo som, 
determinando o desempenho acústico do ambiente. Por isso, é essencial o 
conhecimento das prioridades sonoras que influenciam a qualidade do espaço 
para que o ambiente projetado cumpra sua função acústica 
Reflexão 
Para ondas de qualquer natureza, os ângulos dos raios incidentes e refletidos 
são iguais em uma mesma superfície, independentemente de sua natureza. 
Contudo, a forma da superfície - plana (a), convexa (b) ou côncava (c) -interfere 
na direção do raio refletido, 
Para raios divergentes, o som difunde, raios convergentes há formação de um 
foco, que deve ser evitado perto do ouvido do espectador. 
A reflexão é a responsável pelos ecos e reverberações. 
 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). 
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). Também pode 
ocorrer sobre obstáculo com orifício, pelo qual o som passa, e a onda difratada 
tem seu centro de propagação a partir do orifício. 
Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculos posicionados 
entre a fonte sonora e a recepção, mudando sua direção e reduzindo sua 
intensidade. Em ambientes, a difração relacionada à reflexão é um fenômeno 
importante. 
A descontinuidade dos materiais de revestimento, assim como a forma das 
paredes, provoca a difração, espalhando o som pelo ambiente. A difusão 
proporciona um espalhamento das ondas sonoras. 
Interferência de ondas, Ondas Estacionárias e Harmônicos. 
A interferência é a superposição da propagação de ondas. Pode ser: 
Construtiva - ondas em mesma fase somam suas amplitudes; 
 Destrutiva - ondas em fases diferentes anulam suas amplitudes. 
Este fenômeno associado à reflexão é responsável pela formação de ondas 
estacionárias - superposição de ondas iguais, mas de sentidos opostos. A 
interferência também é responsável pelos harmônicos – frequência fundamental 
(f0) superposta por parciais (múltiplos de f0), - responsável pelo timbre, nos 
permitindo diferenciar sons de vozes e instrumentos diferentes 
 
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. 
O tempo de reverberação mede o tempo entre: o desligamento da fonte e a 
extinção do som no ambiente, no qual a intensidade sonora cai 1 milhão de vezes 
(60dB) - e representa a capacidade de absorção sonora do ambiente. 
Esta medida depende do volume da sala (mais importante) da área das 
superfícies, do coeficiente de absorção de cada revestimento e da absorção. 
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. 
Difração 
Propriedade que uma onda sonora apresenta de contornar obstáculos colocados 
em seu caminho. (A abertura torna-se uma fonte de som secundária.) 
Propriedade que uma onda sonora possui de transpor obstáculos posicionados 
entre a fonte sonora e a recepção, mudando sua direção e reduzindo sua 
intensidade. 
Em ambientes, a difração relacionada à reflexão é um fenômeno importante. 
 A descontinuidade dos materiais de revestimento, assim como a forma das 
paredes, provoca a difração, espalhando o som pelo ambiente. A difusão 
proporciona um espalhamento das ondas sonoras. 
Ressonância 
É a vibração de um determinado corpo por influência da vibração de outro, na 
mesma faixa de frequências. Como cada objeto, superfície ou material tem sua 
capacidade de vibrar em determinadas faixas de frequências, é muito comum 
que ocorram ressonâncias em edificações, em razão de coincidências entre as 
frequências de suas superfícies e as da fonte sonora. 
A aplicação da ressonância na acústica dos ambientes consiste no reforço de 
algumas ondas sonoras competentes da voz e da música, por meio de 
ressonadores (painéis vibrantes, palcos, recipientes, etc.). Entretanto, é 
importante salientar que o fenômeno da ressonância dá origem à formação de 
ondas estacionárias que podem vir a prejudicar a acústica dos ambientes. 
As ondas estacionárias ocorrem geralmente em superfícies paralelas e quando 
as fontes estão muito próximas à ela, por isso é possível haver maior 
prolongamento do tempo de reverberação, em razão da ocorrência de ondas 
estacionárias, que correspondem a superposição de ondas sonoras que se 
deslocam em direções opostas.