aula 12 - 07 06 2021 - Fund_Acústica_Curso_DN_PC_2021

Prévia do material em texto

Realização: Patrocinadores:
15ª TURMA – Curso de Projeto de Sistemas de Ar Condicionado e Ventilação – Conceitos Básicos para iniciantes
Dr. Eng. Dieivase Chrishchon
7 de junhode 2021
ACÚSTICA
FUNDAMENTOS DE
Pro
Acústica
Associação Brasileira
Para a Qualidade Acústica
Entidade sem fins lucrativos que tem 
por finalidade congregar empresas e 
profissionais, dispostos a alavancar o 
desenvolvimento da Acústica Aplicada 
no Brasil, campo que abrange também 
a Ciência das Vibrações.
Associação Brasileira 
Para a Qualidade 
Acústica
http://www.proacustica.org.br/
84 x Empresas Afiliadas | Mai/21
84 x Empresas Afiliadas | Mai/21
ACÚSTICA
ACÚSTICA
ACÚSTICA
SENSAÇÕES
física
evento sonoro
psicofísica 
evento auditivo
SOM
acústica subjetiva: trata da interpretação de cada indivíduo, ou seja, a
percepção acústica acontece no cérebro (depende de fatores emocionais, culturais, etc.)
CONCEITOS 
BÁSICOS E 
TERMINOLOGIA
o que é 
SOM?
Som
➢ O som é originado pela vibração de partículas - movimento de compressão e rarefação.
➢ Ondas sonoras são ondas mecânicas e precisam de um meio material para se propagar (não se propagam no vácuo). 
➢ Não ocorre transporte de matéria, somente de energia!
Som
➢ O som é originado pela vibração de partículas - movimento de compressão e rarefação.
➢ Ondas sonoras são ondas mecânicas e precisam de um meio material para se propagar (não se propagam no vácuo). 
➢ Não ocorre transporte de matéria, somente de energia!
RAREFAÇÃO 
DAS PARTÍCULAS
COMPRESSÃO 
DAS PARTÍCULAS
Som
AMPLITUDE
UMA OSCILAÇÃO COMPLETA
TEMPO
Frequência 
𝑓 =
𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑎çõ𝑒𝑠(𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠)
𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
[Hz]
Período 
𝑇 =
1
𝑓
[segundos]
Comprimento de onda
𝜆 =
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑚
𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎
[m]
Frequência
Frequência
E S P EC T R O 
DA LU Z
E S P EC T R O 
S O N O R O
FREQUÊNCIA [HZ]
N
P
S 
[d
B
]
Espectro
Comprimento de onda
Velocidade de propagação sonora
Amplitude
O ser humano é capaz de ouvir uma
variação de pressão sonora (amplitude)
da ordem de 0,00002 Pa a 200 Pa.
MILHÕES 
DE VEZES10
Nível de pressão sonora (NPS)
𝑁𝑃𝑆 = 20𝑙𝑜𝑔
𝑝
𝑝0
[dB]
𝑝0 = 2 × 10
−5[Pa]
Pressão sonora de referência
Nível de pressão sonora
Soma de Níveis de Pressão Sonora
20 dB 40 dB 42 dB
Soma de Níveis de Pressão Sonora
20 dB 40 dB 42 dB
102 dB
Soma de Níveis de Pressão Sonora
20 dB 40 dB 42 dB
102 dB
Soma de Níveis de Pressão Sonora
𝑁𝑃𝑆 = 10 log෍10 ൗ
𝑁𝑃𝑆
10
𝑁𝑃𝑆 = 10log 10 Τ20 𝑑𝐵 10 + 10 Τ40 𝑑𝐵 10 + 10 Τ42 𝑑𝐵 10
𝑁𝑃𝑆 = 44,1 dB
Por ser uma grandeza logarítmica o nível de pressão sonora não pode ser somado diretamente 
➢ Orelha externa:
➢ Orelha média:
➢ Orelha interna
Sistema auditivo 
humano
Níveis de pressão sonora (NPS)
Como escutamos o decibel?
➢ Variação de 3 dB - pouco perceptível
➢ Variação de 5 dB - claramente perceptível
➢ Variação de 10 dB - percepção dobro da sensação de volume sonoro 
O sistema auditivo também funciona de forma logarítmica!
80 dB 83 dB 90 dB
Curvas de ponderação
SOM X RUÍDO
SOM, RUÍDO E VIBRAÇÃO
Definição de vibração 
mecânica
- vibração é qualquer 
movimento oscilatório;
- este movimento se repete 
após um intervalo de tempo;
- este intervalo de tempo 
recebe o nome de período;
Definição de som
De modo geral, o fenômeno sonoro 
envolve variações temporais da 
densidade de um fluido, as quais 
implicam em variações temporais 
de pressão, temperatura e posição.
Definição de ruído
•Ruído pode ser definido como um 
som indesejável.
•Nessa definição está insinuando a 
serventia do som, do contexto.
•O que significa indesejável?
EFEITOS DO 
AMBIENTE 
NO SOM
Reverberação
A reverberação sonora é um 
fenômeno que ocorre em espaços 
fechados, quando o som se 
mantém no interior do ambiente 
devido a repetidas reflexões nas 
superfícies refletoras da sala, como 
esquadrias em vidro e madeira, 
paredes lisas, teto em laje aparente 
ou forro em gesso, entre outros. 
Tempo de Reverberação
Definido como o tempo necessário para 
que a energia sonora diminua 60 dB em 
um ambiente, após a emissão da fonte ser 
interrompida. Ele depende principalmente 
do volume da sala e da quantidade de 
absorção sonora presente.
Reverberação Elementos como carpetes, 
cortinas, forros absorventes, a 
mobília e até mesmo as pessoas 
presentes na sala contribuem, 
em geral, para reduzir a 
reverberação.
Quanto maior for o volume 
do ambiente e quanto 
menos materiais que 
absorvam o som estiverem 
presentes, maior será a 
reverberação. 
O tempo de reverberação tem grande impacto 
na maneira em que percebemos os sons. 
Em uma igreja gótica o som de um órgão fica 
grandioso devido ao elevado tempo de 
reverberação. Já uma sala de aula exige um 
tempo de reverberação curto para que as 
palavras sejam ouvidas e compreendidas de 
forma clara. 
Daí é recomendado adequar os tempos de 
reverberação dos espaços aos usos previstos 
TR Recomendado Para Diferentes 
Ambientes (p/ frequência de 500 HZ)
Absorção, reflexão, difusão e transmissão
Onda sonora incidente em uma superfície
Absorção, reflexão, difusão e transmissão
A difusão é um tipo especial de 
reflexão em que a onda sonora incide 
sobre uma superfície irregular, que 
"espalha" a energia sonora no 
ambiente em diversas direções. 
Elementos difusores são irregulares e 
podem ser projetados para atuarem de 
forma específica no condicionamento 
do som em um ambiente. 
A absorção sonora corresponde à 
capacidade do material de dissipar a 
energia do som. Materiais 
fonoabsorventes são, normalmente, 
fibrosos ou porosos como lãs minerais, 
espumas etc. 
A reflexão do som corresponde à
parte da energia sonora que incide 
sobre um material e retorna ao 
ambiente. Materiais refletivos 
apresentam superfícies rígidas como 
por exemplo blocos cerâmicos ou de 
concreto, vidros etc. 
Transmissão sonora
O som transmitido pelo elemento corresponde a parte da energia sonora que não
foi absorvida nem refletida. Para evitar a transmissão sonora de um ambiente para
outro é necessário utilizar materiais/sistemas de isolamento acústico.
Condicionamento Acústico Isolamento Acústico
vs. 
CONDICIONAMENTO
ACÚSTICO
Condicionamento acústico
➢ Se preocupa com a qualidade acústica interna dos ambientes.
➢ Modelagem das propriedades de absorção, reflexão e difusão dos materiais.
➢ Design sonoro do recinto
Condicionamento acústico
ISOLAMENTO 
ACÚSTICO
Isolamento acústico
O isolamento acústico, por sua vez refere-se à capacidade dos materiais minimizarem a transmissão
sonora entre dois recintos, tanto de dentro para fora ou de fora para dentro do ambiente.
Isolamento acústico
Condicionamento acústico vs. isolamento acústica
É comum que ainda se confunda 
absorção com isolamento acústico 
e a função de cada material 
utilizado para lidar com esses 
aspectos. Materiais de absorção 
são, em geral, materiais leves e de 
baixa densidade, enquanto 
materiais para isolamento – usados 
para impedir que o som seja 
transmitido – são materiais mais 
pesados e densos.
Duas abordagens complementares para 
a adequação acústica de ambientes.
NORMAS 
TÉCNICAS
ABNT NBR 10151:2019 Medição e avaliação de níveis de pressão sonora em áreas habitadas – Aplicação de uso geral
➢ Estabelece limites de níveis de pressão sonora em função dos tipos de áreas habitadas e do período (diurno/noturno).
➢ Abaixo, conforme tabela abaixo extraída da ABNT NBR 10151.
➢ Áreas externas
ABNT NBR 10152:2017 Níveis de pressão sonora em ambientes internos à edificações
➢ Estabelece valores de referência para ambientes internos de acordo com sua finalidade de uso.
➢ Abaixo, parte da tabela extraída da ABNT NBR 10152
➢ Ambientes internos.
Aplicação das 
normas técnicas
NR 15 Atividades e operações insalubres➢ Anexo I - Limites de Tolerância para Ruído
Contínuo ou Intermitente
➢ Anexo II - Limites de Tolerância para Ruídos de
Impacto
➢ Anexo VIII - Vibrações
Legislação e normas brasileiras
CONTROLE 
DE RUÍDO
Fonte 
Sonora
(emissão)
Caminho de
propagação
(transmissão)
Receptor
(recepção)
Maneiras de fazer o controle de ruído
1. Controle na fonte sonora
2. Controle no caminho de propagação
3. Controle no receptor
Controle de ruído
Problema acústico de uma instalação de ventilação e
ar-condicionado é muito variada e afeta de maneira
diferente cada um dos elementos que a compõem.
Ruído aéreo e ruído de impacto
Tipos de transmissão sonora
Receptor
Fonte 
sonora
Caminho A: transmissão estrutural por meio do chão.
Caminho B: transmissão aérea pelo sistema de fornecimento 
de ar.
Caminho C: interrupção do duto de suprimento de ar.
Caminho D: transmissão aérea pelo sistema de retorno de ar.
Caminho E: transmissão pela parede.
Análise dos caminhos de transmissão de ruído
➢ O enclausuramento tem como como objetivo isolar (fisicamente) a fonte sonora do meio ambiente, reduzindo 
assim os níveis sonoros no exterior.
➢ A eficácia do enclausuramento dependerá da capacidade de isolamento dos materiais utilizados, do tamanho 
da cabine projetada e dimensionamento dos silenciadores de entrada e saída ar.
Clausuras
➢ Deve ser isolado acusticamente dos demais recintos.
➢ Cuidado com a localização correta na planta, evitando proximidade com espaços sensíveis, como 
dormitórios.
➢ ABNT NBR ISO 16283-1 
➢ ISO 12354 - 1
Isolamento acústico da casa de máquinas
➢ Os dutos e tubulações que conectam a unidade à parte externa são elementos especialmente 
problemáticos do ponto de vista de isolamento acústico!
➢ montagem para evitar essa circunstância, devem ser utilizadas junções 
Flexíveis/elásticas entre dutos de entrada e saída de ar da sala.
Parede vertical
duto
duto
Material elástico
Isolamento acústico da casa de máquinas
➢ Em geral o isolamento acústico depende da massa dos materiais que separam os ambientes.
➢ Elementos pesados, como paredes de alvenaria, vidros espessos e elementos de concreto, apresentam alto grau
de isolamento acústico.
➢ Uma alternativa para obter bom isolamento acústico com materiais mais leves é a utilização de sistemas
compostos, por exemplo, sistemas drywall. Esses sistemas são uma espécie “sanduíche” de materiais, em que nas
partes externas são utilizados materiais mais densos e pouco espessos, como placas de gesso, e a parte interna é
preenchida com materiais fibrosos como lãs minerais.
Isolamento acústico da casa de máquinas
➢ Sistemas amortecedores de vibração.
➢ Baseados em propriedades elásticas de materiais como borracha ou neoprene, sujeitos a processo de vulcanização.
➢ Suas características, um pouco mais rígidas que outros sistemas permitirá seu uso em sistemas que funcionam em 
frequências superiores a 20 Hz.
➢ Durabilidade limitada
Suportes elásticos comerciais
Sistemas antivibratórios: suportes elásticos
➢ Ao contrário dos suportes elásticos, os isoladores metálicos podem apresentar menor rigidez. Consistem em molas de 
aço carbono, com alta resistência à tração. 
➢ Sua grande capacidade a deformação elástica sob carga permite que eles trabalhem com sistemas operado em baixas 
frequências.
➢ Com manutenção adequada, sua durabilidade é muito alta.
➢ Todos os conjuntos baseados em molas elásticas devem ser acoplados a um acolchoado de borracha ou outro material 
elástico para evitar a transmissão de vibrações em altas frequências produzidas pelo ressonância interna do sistema 
antivibratório.
Sistemas antivibratórios: isoladores metálicos
Barreiras acústicas é um elemento de
separação parcial disposto entre o emissor de
ruído e o receptor.
Barreiras acústicas
Age como um obstáculo para mitigar a transmissão 
do som entre os elementos.
Barreiras acústicas
PUBLICAÇÕES
PROACÚSTICA
www.proacustica.org.br
Dr. Eng. Dieivase Chrischon
Gerente de Atividades Técnicas
gerenciatecninca@proacustica.org.br
Associação Brasileira Para a Qualidade Acústica