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ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO

Profa. Dr.-Ing. Erika BorgesDisciplina ministrada ao IV semestre do

curso de Engenharia Civil

Universidade do Estado de Mato GrossoCampus Sinop/MT

OBJETIVOS DA DISCIPLINATransmitir aos alunos a compreensão daspossibilidades de atuação do profissional noambiente construído considerando as necessidadesde adequação ao condicionamento e isolamentoacústico;

Fenômeno de absorção;

Materiais, acabamentos e técnicas construtivas;

OBJETIVOS DA AULA 11

Balanço energético do som incidente em uma superfície

Fo

nte

: B

ISTA

FA

(2

01

2)

ABSORÇÃO SONORA

Fonte: GOYDKE (2010)

Os materiais ou sistemas absorventes sonoros podem ser classificados em:

• Absorção por porosidadeMateriais fibrosos e materiais porosos

• Membrana absorvedorageralmente são forros de gesso pendurado, perfurado ou não, com ou sem material isolante na cavidade, ou ainda, placas de gesso em fechamentos verticais.

• Amortecimento por Ressonador (Ressonador de Helmholz) cavidades ressonadoras, parcialmente revestida com material absorvedor , no

pescoço ou na cavidade.

Materiais e Sistemas Absorventes Sonoros

Materiais porosos ou fibrosos

Os materiais porosos são caracterizados por possuir apenas parte do volumepreenchido por matéria sólida, sendo o restante constituído por pequenas cavidadescheias de ar, com comunicação entre si e para o exterior;• Materiais fibrosos (Lã de rocha, Lã de vidro, painéis de madeira)• Materiais porosos (Espumas (PU, Melamina), vidro expandido, espuma de

gesso, etc.)

A superfície destes materiais apresenta pequenos orifícios que se comunicam entresi e que se encontram preenchidos por ar.

O ar contido nesses orifícios está submetido a pequenos movimentososcilatórios que permite, através do atrito sobre as paredes sólidas, atransformação de parte da energia sonora em energia térmica.


Coeficiente de absorção (α)

A medida da capacidade de uma superfície em absorver o som.

* E = energia

α =𝐸𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎

𝐸𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒

=𝐸𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒

−𝐸𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎


= 1 -𝐸𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎


ABSORÇÃO SONORA

Fo

nte

: B

ISTA

FA

(2

01

2)

Curva de absorção típica do materiais porosos e fibrosos instalados em uma parede/teto.

Fo

nte

: B

ISTA

FA

(2

01

2)

Fatores de influência na absorção sonora

ABSORÇÃO SONORA

Fonte: GOYDKE (2010)

Os materiais ou sistemas absorventes sonoros podem ser classificados em:

• Materiais porosos oufibrosos (materiaistexturados): a absorção deenergia é mais eficiente nasaltas frequências.

• Membranas ressonantes: aabsorção de energia sonora émais eficiente nas médiasfrequências.

• Ressoadores de cavidade:absorvem energia nasfrequências médias,específicas.

Camada de material poroso

Partição

Membrana

suporte Partição

Pescoço

CavidadePartição

Coeficiente de absorção



baixa média alta f (Hz)



Distribuição espacial das grandezas

pressão sonora (p) e velocidade de

propagação (v) de uma onda estacionária

totalmente refletida por uma parede

refletora.parede

refletora

Absorção sonora

Junto à parede a pressão sonora é máxima, e a velocidade das partículas de ar é zero –

as partículas do ar não se movimentam junto a uma parede sólida.

A absorção sonora dos materiais porosos/fibrosos é maior onde a velocidade das

partículas é máxima.

Absorção sonora

Velo

cid

ad

e

Velo

cid

ad

e

Uma alternativa ao aumento da espessura

seria o afastamento do material a ¼ do

comprimento de onda da superfície.

Absorção sonora

λ

4=

𝑐

4𝑓=

340

4𝑥 125= 0,68m = 68 cm

O aumento da absorção na banda de 125 Hz, a distancia da

superfície deverá ser de :

Sistemas de absorção

combinados

Absorção sonora

A aplicação conjunta e conveniente

poderá resultar na solução mais

adequada para a especificidade de

cada problema.

Frequência f [Hz]

Co

efi

cie

nte

de

ab

so

rçã

o [α

]

combinação

Absorção

porosa sozinha

Absorção por

membrana

sozinha

Material isolante

Painel

Material isolante

Camada protetora

Placa perfurada


Painel poroso aplicado diretamente sobre uma parede e com uma caixa de ar.


Fatores influentesSoluções menos

absorventes Soluções mais absorventes

Percentagem de área de furação

Espessura do material

absorvente

Espessura da caixa de ar

Materiais porosos são com o

aumento da massa mais

eficazes na baixas

frequências.

A cobertura perfurada na

superfície do material poroso

é efetiva para uma

porcentagem de furos de até

40%.

Essa cobertura em

porcentagens menores de

perfuração pode acarretar

redução da taxa de absorção

nas altas frequências.

Absorção com fibra mineral

Influência da espessura do

material de absorção e da

cobertura perfurada no grau de

absorção sonora.

Fibra mineral absorvedora com

perfil de revestimento

Placas de fibra mineral ou

materiais porosos revestidos com

superfícies perfuradas podem ter

a absorção nas altas frequencias

prejudicadas.

No entanto, a absorção com

material poroso se transforma em

absorção ressonadora (com alta

absorção nas bandas estreitas).

Absorção com fibra mineral

sem

revestimento

Frequência f [Hz]

Co

efi

cie

nte

de

ab

so

rçã

o [α

]

A diferentes diâmetrosde orifícios correspondemdiferentes frequências deressonância.


Diferentes diâmetros deorifícios correspondem àdiferentes frequências deressonância.


Os tetos falsos constituídos por painéis perfurados com lã mineral na cavidade funcionam simultaneamente como membrana ressonante e como material poroso.

Nestas situações, a absorção sonora é função da percentagem da áreade furação relativamente à área total, da massa volumétrica, daespessura do material absorvente sonoro e também da caixa de arentre o material e o elemento estrutural de suporte.

Aplicações de gesso perfurado.Fonte: portuguese.alibaba.com


Fatores que podem influenciar o desempenho dos materiais em termosde absorção sonora

ESPESSURA MASSA VOLUMETRICA PINTURA

O coeficiente deabsorção sonoraaumenta com aespessura dosmateriais,exceto nas altasfrequências emque o acréscimoé irrelevante

A absorçãosonora dosmateriaisaumenta com amassa volumétricaaté valores deaproximadamente30 kg/m3.

A aplicação detintas podereduzir significativamente as propriedadesde absorçãosonora.

Critérios de Seleção

Os critérios de seleção de um material absorvente não se limitam à componente acústica. Existem outros fatores a considerar, tais como:

• Custo do material, da instalação e da manutenção;

• Isolamento térmico;

• Resistência e auto-sustentação;

• Segurança contra-incêndios;

• Impermeabilização;

• Estética;

• Adaptação aos sistemas de energia eléctrica, iluminação, aquecimento e refrigeração;

• Influência na saúde pública.


Pricípio de um Ressonador de Helmholtz

(Helmholtzresonator)

Helmholtz-Resonanzabsorber

Traduzido de:

S Fläche des Resonatorhalsquerschnittes in cm2

V Resonatorvolumen in dm3

t Resonatorhalslänge (Materialdicke) in cm

2Δt Mündungskorrektur in cm

A frequência de ressonância f0 pode ser

calculada pela fórmula seguinte:

S Área da seção do pescoço em cm2

V Volume do ressonador em dm3

t Largura do pescoço do ressonador (espessura do material) in cm

2Δt corretor para abertura em cm

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