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A ACÚSTICA DE E EDIFÍCIOS E C CONTROLO DE R RUÍDO Dezembro 2008 Autor: Diogo Mateus (Professor Aux. FCTUC)

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído

AACCÚÚSSTTIICCAA DDEE EEDDIIFFÍÍCCIIOOSS

EE CCOONNTTRROOLLOO DDEE RRUUÍÍDDOO

Dezembro 2008

Autor: Diogo Mateus (Professor Aux. FCTUC)

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Índice

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído

Índice Pág.

Capítulo 1 – Noções Gerais........................................................................................................ 1 1.1 Introdução................................................................................................................................ 1 1.2 Som e Ruído ........................................................................................................................... 2 1.3 Adição e subtracção de níveis sonoros .................................................................................. 4 1.4 Tipos de ruído ......................................................................................................................... 5 1.5 Indicadores de ruído................................................................................................................ 7 1.6 Propagação de ruído............................................................................................................... 9

Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios......................................................................... 12 2.1 Introdução ao capítulo........................................................................................................... 12 2.2. Condicionamento acústico interior ....................................................................................... 12 2.3 Isolamento a sons aéreos ..................................................................................................... 20

2.3.1 Método de caracterização experimental......................................................................... 23 2.3.2 Modelos simplificados de previsão de isolamento sonoro ............................................. 28 2.3.3 Isolamento acústico de elementos compostos............................................................... 37

2.4. Isolamento a sons de percussão ......................................................................................... 39 2.5. Controlo de ruído produzido por equipamentos................................................................... 45 2.6. Propagação sonora no exterior ............................................................................................ 48

Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição.......................... 52 3.1 Exigências regulamentares ................................................................................................... 52 3.2 Aspectos mais relevantes do RGR ....................................................................................... 53

3.2.1 Âmbito de aplicação do RGR ......................................................................................... 53 3.2.2 Limites de exposição exterior e do critério de incomodidade......................................... 53 3.2.3 Controlo prévio das operações urbanísticas .................................................................. 56 3.2.4 Comentários relativos a exigências aplicáveis a processos de licenciamento .............. 56

3.3. Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios (DL 96/2008) ................................... 58 3.4. Normalização ....................................................................................................................... 61 3.5. Equipamentos de medição/ Controlo Metrológico ............................................................... 64

Capítulo 4 – Exemplos de materiais e de sistemas construtivos ........................................ 69 4.1 Introdução ao capítulo........................................................................................................... 69 4.2 Aplicações para condicionamento acústico .......................................................................... 69 4.3 Aplicações para isolamento a sons aéreos........................................................................... 72 4.4 Aplicações para isolamento a sons de percussão ................................................................ 76 4.5 Outras aplicações especificas............................................................................................... 78 Referências Bibliográficas ....................................................................................................... 80

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Capítulo 1 – Noções Gerais

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 1

Capítulo 1 – Noções Gerais

1.1 Introdução

Com o crescente aumento das preocupações relativas à qualidade de vida, e com a elevação

dos níveis de ruído, em especial nos grandes centros urbanos, o problema da poluição sonora

e da protecção acústica dos edifícios tem vindo a ganhar destaque nos últimos tempos. De

uma forma genérica, a minimização dos efeitos negativos do ruído pode ser conseguida

através da redução dos níveis de ruído emitidos, do tratamento nos meios de transmissão,

e/ou, em casos extremos, sobretudo na área do ruído ocupacional (locais de trabalho), da

protecção directa dos receptores. Neste contexto, têm vindo a ser publicadas, nos últimos

tempos, Directivas e Normas Europeias que chegam ao nosso país a um ritmo crescente, e

que têm contribuído para o aparecimento de novos diplomas legais sobre prevenção e controlo

do ruído e sobre o conforto acústico no interior dos edifícios, designadamente o Regulamento

Geral do Ruído (RGR) e o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios (RRAE).

Neste contexto, são apresentados no presente documento, ao longo dos seus 5 capítulos, os

aspectos gerais considerados mais relevantes no domínio da acústica e do controlo de ruído,

essencialmente aplicados aos edifícios.

No capítulo 1, para além desta nota introdutória, são apresentados conceitos e noções gerais,

importantes para melhor compreensão dos capítulos seguintes.

O capítulo 2, o mais extenso deste documento, centra-se sobretudo na acústica aplicada aos

edifícios, apresentando algumas metodologias de cálculo, aplicáveis nomeadamente em

projecto, para cada uma das áreas ou sub áreas intervenientes.

No capítulo 3 são apresentados os aspectos legais e normativos considerados mais relevantes

na acústica aplicada aos edifícios, em particular, e no controlo de ruído, em geral. São também

apresentados neste capítulo exemplos de equipamentos utilizados em medições acústicas,

bem como a normalização e controlo metrológico aplicável.

No capítulo 4 são apresentados exemplos de soluções construtivas, gerais e específicas para

casos de estudo, com indicação, em alguns casos, do seu desempenho acústico.

Este documento é finalizado com a listagem das referências bibliográficas.

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1.2 Som e Ruído

A acústica é a ciência que se dedica ao estudo do som e/ou do ruído, à sua propagação, em

meio gasoso, líquido ou sólido, e às suas inter-relações com o ser humano [1, 2, 3, 4]. O som

e/ou o ruído pode definir-se como qualquer variação de pressão atmosférica que o ouvido

humano pode captar (ver Figura 1). A distinção entre som e ruído é subjectiva, não depende

apenas da frequência e da amplitude, sendo, no entanto, o som associado a sensações

agradáveis (música e voz) e o ruído associado a sensações indesejáveis.

tempo

pres

são

patmosférica silênciosilêncio

som / ruído

Figura 1 – Variação de pressão produzida por uma fonte sonora (som ou ruído).

A gama audível representa a variação em frequência em que o ouvido humano é sensível (ver

Figura 2), e varia sensivelmente entre 20 Hz e 20 kHz e em amplitude entre uma pressão

mínima de 20 µPa e uma pressão máxima (limite de dor) de cerca de 20 Pa. Contudo, a

aptidão do ouvido para a captação das ondas sonoras é variável tanto em frequência como em

amplitude. Para frequências muito baixas e para frequências muito elevadas, a sensibilidade

auditiva diminui consideravelmente (ver Figura 3).

Frequência 20 000 Hz20 Hz

Infrasons Gama audível Ultrasons

Figura 2 – Gamas de frequência: infrasons; audível; ultrasons.

A utilização de uma escala linear, em Pascal, para caracterizar a amplitude do sinal, com uma

variação de 1 milhão de vezes, entre o valor mínimo e o valor máximo, é pouco prática e pouco

representativa da resposta do ouvido humano, tornando-se muito mais vantajoso e mais

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realista a utilização de uma escala logarítmica, de nível de pressão sonora em decibel (dB). O

nível de pressão sonora em dB, ou simplesmente nível sonoro, é então obtido através da

multiplicação por dez do logaritmo da relação entre os quadrados da pressão sonora de análise

e de referência (correspondente ao limiar de audição, de 20x10-6Pa).

Limiar de dor

Limiar de audição

Palavra

Música

Figura 3 – Curvas de igual sensação sonora (isofónicas) / Superfície de audição.

Tal como em relação à amplitude do som, o ouvido humano também não responde de forma

linear em relação às variações em frequência. Por exemplo, para o ouvido humano a diferença

entre um som de 250 Hz e um de 125 Hz é próxima da diferença entre um som de 2000 Hz e

um de 1000 Hz. Desta forma surge a representação, em termos de frequência, em forma de

oitavas, como acontece na representação em frequência do gráfico da Figura anterior. Nestas

bandas por oitavas, o limite superior de cada banda de frequência é aproximadamente o dobro

da frequência do respectivo limite inferior, sendo habitualmente associada a banda de oitava à

sua frequência central, dada pela raiz quadrada do produto dos dois limites. Para além das

bandas de oitava podem ainda definir-se partições em bandas de 1/n de oitava, sendo a

partição mais usual a de 1/3 de oitava.

Em medições de ruído, na tentativa da aproximação à resposta do ouvido humano, podem ser

utilizadas as curvas de ponderação denominadas de A, B e C (Figura 4), obtidas

respectivamente para níveis de pressão relativamente baixos (isofónica de 40 dB), intermédios

(isofónica de 70 dB) e elevados (isofónica de 100 dB). Por exemplo, para um nível de pressão

sonora de 100 dB a 50 Hz correspondem aproximadamente níveis de pressão ponderados

respectivamente de 60 dB(A), 88 dB(B) e 99 dB(C). Da análise do gráfico da Figura 1, 100 dB

a 50 Hz corresponde aproximadamente à isofónica de 90 dB, ou seja, para um ouvido humano

médio a sensação é próxima de 90 dB. Neste caso, para um nível sonoro muito elevado, a

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avaliação em dB(A) está longe de traduzir a verdadeira sensação do ouvido humano, com a

agravante de favorecer significativamente o resultado final. Para níveis sonoros baixos, da

ordem de 40 dB, a curva A passa a conduzir a resultados mais realistas.

Figura 4 – Curvas de ponderação resultantes da resposta do ouvido humano.

1.3 Adição e subtracção de níveis sonoros

A consideração de uma escala logarítmica na caracterização da amplitude do som, apesar das

suas reais vantagens, dificulta a soma e a subtracção de níveis sonoros. Por exemplo, se duas

fontes sonoras originam num determinado ponto um mesmo nível sonoro, por fonte, o nível

sonoro global provocado pelo funcionamento conjunto das duas fontes é igual ao provocado

por uma delas acrescido de 3 dB (ver Figura 5). No caso de dois níveis sonoros muito

diferentes, com uma diferença superior a 10 dB, o nível sonoro global das duas fontes é

próximo do parcial mais elevado (70 dB + 85 dB ≈ 85 dB).

Figura 5 – Adição de níveis sonoros, considerando duas fontes iguais [2].

No caso geral, considerando n níveis sonoros L1, L2, ..., Ln, o nível sonoro global será dado

por:

= ∑+++

nL

niLogL

1

)10/(...21 1010 (1)

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No caso inverso, considerando que se pretende saber o nível sonoro provocado apenas por

uma fonte (ou conjunto de fontes) quando se conhecem os níveis global e parcial resultantes

da emissão de totalidade das fontes sonoras com excepção daquela que é desconhecida, o

cálculo pode ser efectuado recorrendo à seguinte equação:

( ))10/()10/( 101010 nnm LLm LogL −= + (2)

1.4 Tipos de ruído

As ondas sonoras são captadas pelo ouvido externo (através da vibração do tímpano) e

transmitidas pelo ouvido médio (por um sistema de alavancas) ao ouvido interno. Este último

funciona como um transdutor que transforma as vibrações mecânicas em impulsos nervosos

que são transmitidos ao cérebro para processamento e interpretação no centro auditivo. Sinais

sonoros de longa duração são interpretados pelo ouvido humano com intensidade semelhante

à intensidade real do sinal. Sinais de muito curta duração, do tipo impulsivo, quase não são

perceptíveis pelo ouvido humano, mas, no entanto, quando possuem elevadas amplitudes,

podem causar trauma auditivo, agravado pelo facto de serem tão rápidos que podem não

permitir a activação do sistema de defesa do ouvido humano. Os sinais com variação menos

acentuada, mesmo em ambiente muito ruidoso, permitem normalmente a activação do sistema

de defesa do ouvido humano, provocando uma diminuição temporária da audição, que será

posteriormente recuperada.

Em medições de ruído ambiente, a caracterização do ruído é efectuada normalmente por

amostragem, através da recolha durante pequenos períodos de tempo, com o intuito destes

representarem a situação a caracterizar, normalmente numa perspectiva de longo prazo. De

um modo geral, a escolha do intervalo de tempo de medição deve permitir obter um valor

representativo da situação a caracterizar. No limite, a sua duração pode coincidir com a

duração de todo o intervalo de tempo de referência, correspondendo assim a uma medição em

contínuo. No caso de não serem efectuadas medições em contínuo, como acontece na maioria

das situações, recomenda-se a recolha de várias amostras, com um intervalo de tempo de

medição acumulado significativo, de preferência obtidas em dias distintos [5, 6].

A duração mínima do intervalo de medição deve então ser função da variabilidade temporal

dos níveis sonoros. Em função desta variabilidade podem considerar-se quatro tipos de ruídos:

contínuo ou estacionário, como pode acontecer por exemplo, com o funcionamento de um

aparelho de ar condicionado (Figura 6); intermitente, com vários patamares, do tipo pára

arranca (Figura 7); impulsivo, com picos de curta duração intercalados com níveis sonoros

significativamente inferiores durante intervalos mais alargados de tempo (Figura 8); e flutuante

aleatório, como acontece na maioria das situações, onde a variação dos níveis sonoros é

elevada e aleatória (Figura 9). No primeiro caso, a caracterização do ruído pode ser efectuada

recorrendo a amostras de curta duração. No segundo e terceiro caso, as amostras devem ser

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mais prolongadas no tempo, mas se forem conhecidos os ritmos de funcionamento das fontes

de ruído, a caracterização do ruído também pode ser efectuada através de amostragens cujo o

intervalo de tempo de medição acumulado é muito inferior ao período de caracterização. No

quarto caso, a caracterização pode ser tornar-se muito mais difícil, podendo, no limite, justificar

a medição em contínuo durante todo o intervalo de referência a caracterizar.

Nív

eis

sono

ros

[dB

]

t (s)T TA1 t (s)

Nív

eis

sono

ros

[dB

]

TB1 TA2 TB1 TA3

Figura 6 – Ruído contínuo (estacionário). Figura 7 – Ruído intermitente (em patamares).

T t (s)

Nív

eis

sono

ros

[dB]

Nív

eis

sono

ros

[dB]

t (s)T

Figura 8 – Ruído impulsivo. Figura 9 – Ruído flutuante aleatório.

Para além da caracterização do ruído ao longo do tempo, numa grande parte das aplicações,

interessa caracterizar o som e/ou o ruído no domínio da frequência, por exemplo, em bandas

de oitava ou de 1/3 de oitava. Neste domínio, podem obter-se espectros de ruído quase

constantes em frequência, ricos em baixas frequências (Figura 10), ricos em médias ou altas

frequências. Qualquer um destes tipos de espectros, pode ainda apresentar características

tonais [7], quando existem bandas estreitas de frequência bastante pronunciadas relativamente

às bandas adjacentes (Figura 10).

HzBandas de 1/3 oitava

63 125 250 500 400020001000

dB(A

)

8000

Figura 10 – Espectro rico em baixas frequências, com características tonais

na banda de 1/3 de oitava dos 500 Hz.

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1.5 Indicadores de ruído

Mesmo nas situações mais simples de caracterizar, com ruído contínuo, existem sempre

variações ao longo do tempo que se revelam no sinal adquirido através de quebras e picos. De

modo a simplificar a caracterização de ruído podem ser utilizados indicadores de ruído, que

conduzem a um valor único, mesmo para situações de grande variabilidade dos níveis sonoros

ao longo do tempo. Estes indicadores podem ser obtidos directamente através dos

equipamentos de medição sonora (Figura 11), nomeadamente sonómetros e/ou analisadores

integradores com análise em frequência (equipamentos habitualmente utilizados em medições

acústicas). Estes equipamentos permitem a obtenção de níveis sonoros quer em dB quer em

dB(A), ou até mesmo noutra ponderação, nomeadamente segundo a curva B ou C.

a) b) c) Figura 11 – Exemplo de equipamentos possíveis de utilizar em medições

acústicas (a e b) e de vibrações (b e c)

Entre os indicadores de ruído existentes, destacam-se os seguintes:

• Nível sonoro contínuo equivalente (Leq em dB ou LAeq em dB(A)), que corresponde

ao valor único que contém a mesma energia sonora da globalidade do ruído, não

uniforme, no mesmo intervalo de medição. A partir deste nível sonoro são

determinados vários parâmetros, nomeadamente o LEX,8h, na exposição dos

trabalhadores ao ruído, e os indicadores de ruído ambiental Ld, Le e Lden.

• Dose de ruído (D), expressa em percentagem, em função do nível sonoro contínuo

equivalente ponderado (A), mas utilizando uma escala linear, em que 100% de dose

de ruído corresponde actualmente a LAeq=87 dB(A) durante 8 horas [8].

• Parâmetros estatísticos ou níveis percentis (Ln), como por exemplo L95, L50 e L10, onde

n representa a percentagem do intervalo de medição (T) em que o nível de ruído é

excedido.

• Níveis sonoros instantâneos (SPL), que podem ser adquiridos pelos equipamentos de

medições, e permitir, à posterior, a obtenção de outros indicadores médios ou

estatísticos. Neste caso, para além do valor instantâneo correspondente a toda a

gama audível (que pode corresponder a um valor de LAeq para T=1s.), alguns

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sonómetros permitem ainda adquirir multiespectros (que pode corresponder a um

espectro por segundo).

No nosso país, e de acordo com a legislação actualmente em vigor, a avaliação do ruído é, em

geral, efectuada em termos do indicador LAeq, podendo no entanto, em situações particulares,

ser conveniente a utilização do LAeq em conjunto com outros indicadores.

A obtenção dos indicadores referidos anteriormente recorre a medições de valores médios

(RMS), através de leituras realizadas com intervalos de tempo específicos (tempos de

resposta), que podem ser de três tipos: em resposta lenta (Slow); em resposta rápida (Fast);

ou em resposta impulsiva (Impulse). Para níveis sonoros com valor constante no tempo, as

medições poderão ser feitas em modo "Slow", com leituras realizadas em intervalos de tempo

de 1 seg. Caso o ruído apresente variações com alguns picos de curta duração, é necessário

recorrer a medições realizadas em modo "Fast", com leituras realizadas em intervalos de

tempo de 125 ms, para conseguir uma caracterização adequada. Para ruídos contendo

variações acentuadas, com picos de muito curta duração, a correcta caracterização passa pela

realização de medições em modo "Impulse", durante as quais os intervalos entre medições são

de 35 ms. De acordo com a normalização em vigor, e de acordo com as recomendações do

Instituto do Ambiente, as medições de LAeq devem ser realizadas em modo "Fast", mas, para

alguns casos, deve também determinar-se, como complemento, o valor de LAeq em modo

“Impulse”. A comparação entre os dois valores de LAeq permite detectar a existência de

características impulsivas no ruído medido.

Em medições de ruído ocupacional, com vista à determinação da exposição ao ruído em locais

de trabalho, está igualmente prevista na legislação em vigor a determinação de valores de pico

(Peak), que corresponde ao valor máximo das leituras realizadas com tempos de resposta da

ordem dos 30 ms. Refira-se que, ruídos de 140 dB e com durações de 30 ms praticamente não

são detectados pelo ouvido humano, devido ao tempo de resposta do ouvido, no entanto

podem causar traumas auditivos. Deste modo, a legislação aconselha a que se proceda a

medições em valores médios (RMS), para minimizar sobretudo a incomodidade e/ou a

perturbação do trabalho, e medições em valores de pico (Peak), para minimizar sobretudo a

possibilidade da existência de trauma auditivo.

O valor médio de LAeq pode ser obtido directamente através do equipamento de medição,

mas também pode ser determinado a partir dos vários valores parciais no domínio do tempo

(Eq. 3) ou através do espectro em frequência (Eq. 4).

( )

∆= ∑ 1010.1log10 iL

itTLAeq (3)

( )( )∑= 1010log10 fkLLAeq (4)

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onde, T é o intervalo de tempo de referência; iL é o nível sonoro parcial i ; it∆ é o intervalo de tempo correspondente ao nível i ; e fkL é o nível sonoro na banda de frequência k .

1.6 Propagação de ruído

O ruído produzido por uma fonte, que é independente da envolvente onde se propaga a

energia sonora, pode ser caracterizado através do parâmetro potência sonora (em Watt) ou, de

forma mais prática através do nível de potência sonora (em dB). A pressão sonora, num

determinado ponto, para além de depender das características da(s) fonte(s), depende das

características da evolvente, nomeadamente de absorção, de reflexão e de transmissão para

outros locais (Figura 12).

Figura 12 – Influência da envolvente de uma fonte na propagação sonora [2].

As fontes sonoras são as mais variadas possíveis, contudo, em situações específicas, é

possível considerar fontes sonoras ideais simples, tais como a fonte pontual, a fonte linear e a

fonte plana. O conhecimento do comportamento de fontes sonoras mais complexas parte do

estudo das fontes sonoras referidas. Refira-se que qualquer tipo de fonte pode ser escrita

como uma combinação destes três tipos de fontes.

Numa fonte pontual ou esférica, a transferência de energia da fonte para as moléculas de ar

adjacentes processa-se segundo uma propagação radial, por ondas esféricas, conforme ilustra

a Figura 13. Esta fonte é caracterizada por uma diminuição de pressão proporcional ao

aumento da distância à fonte, ou seja, quando a distância aumenta para o dobro, a energia

sonora diminui para um quarto (devido ao aumento da área da frente de onda dada por 4πr2), o

que corresponde a uma diminuição no nível sonoro de 6 dB.

Numa fonte linear ou cilíndrica, a propagação realiza-se num plano perpendicular à fonte

segundo circunferências que crescem de perímetro de forma proporcional ao raio, originando

uma diminuição no nível sonoro de 3 dB sempre que se aumenta a distância à fonte para o

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dobro. Uma via de tráfego intenso, como se ilustra na Figura 14, pode aproximar-se a uma

fonte cilíndrica (neste caso com propagação sonora hemicilíndrica).

100m50m

25m

120dB(A)

114dB(A)

108dB(A)

Figura 13 – Fonte pontual ou esférica. Figura 14 – Fonte linear ou cilíndrica [2].

A fonte plana é a fonte menos usual, de entre as três, sendo aquela em que a frente de onda

apresenta uma área constante com o aumento da distância à fonte, resultando um nível sonoro

constante independentemente da distância à fonte. Uma fonte pontual no interior de um túnel

com superfícies envolventes muito reflectoras pode aproximar-se de fonte plana.

Na prática, este tipo de fontes ideais só é possível de encontrar em situações muito

específicas. Para além da distância, existem outros factores que condicionam a propagação do

ruído [9], nomeadamente:

• a absorção atmosférica (atrito com o ar – Quadro 1), as condições climatéricas (Figura

15) e a velocidade do vento (Figura 16), em especial para espaços abertos e para

grandes distâncias à fonte;

• a proximidade com elementos envolventes e outros obstáculos, e as suas

características de absorção e de difusão sonora;

Quadro 1 - Dissipação de energia sonora devido ao atrito do ar.

Distância Atenuação [dB(A)]

100 1.0

500 3.2

1000 5.0

Figura 15 – Influência do gradiente de temperaturas. Figura 16 – Influência do vento.

S S

Diminuição da temperatura em altura

Aumento da temperatura em altura

Zona de sombra

Vento

S

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Capítulo 1 – Noções Gerais

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Em espaços fechados, a propagação sonora é condicionada pelas superfícies envolventes e

pelos obstáculos existentes no interior desses espaços. Compartimentos com superfícies muito

reflectoras permitem que quase toda a energia incidente seja reflectida, resultando um campo

sonoro com pouca variação dos níveis sonoros com o aumento da distância à fonte. Estes

compartimentos são designados por salas reverberantes. Em oposição, compartimentos com

superfícies muito absorventes, onde quase toda a energia radiada da fonte sonora é absorvida

pelas superfícies envolventes, são designados por salas ou câmaras anecoicas ou surdas.

Neste caso, a propagação é próxima da que ocorre em campo aberto, onde, por exemplo, para

uma fonte pontual a redução do nível sonoro é de 6 dB, sempre que a distância à fonte duplica.

Na prática a maioria das salas não são nem reverberantes nem anecoicas, mas sim

caracterizadas por modelos intermédios. Normalmente num recinto fechado de grandes

dimensões, com uma fonte sonora no seu interior, é possível distinguir-se três tipos de campos

sonoros: campo próximo, na zona adjacente à fonte sonora, onde se registam variações

significativas dos níveis sonoros em posições próximas; campo livre, numa zona intermédia

entre a fonte sonora e a superfície envolvente, onde para uma fonte pontual se regista uma

diminuição do nível sonoro em cerca de 6 dB sempre que a distância à fonte aumenta para o

dobro; e campo reverberante, na zona mais afastada da fonte, onde a diminuição do nível

sonoro com o aumento da distância à fonte é muito reduzida, podendo em casos limites

apresentar valores negativos.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 12

Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

2.1 Introdução ao capítulo

De uma forma geral, a minimização dos efeitos negativos do ruído pode ser conseguida

através da redução dos níveis de ruído emitidos, do tratamento nos meios de transmissão e/ou,

em casos extremos, através da protecção directamente nos receptores (aplicável normalmente

em locais de trabalho). Contudo, e no que se refere à acústica aplicada a edifícios, é sobretudo

ao nível dos meios de transmissão, restringindo o campo de propagação, que surgem as

principais possibilidades de actuação.

No estudo da acústica aplicada é frequente considerarem-se dois tipos de situações distintas:

1) O estudo da propagação sonora em espaços fechados, que pode, por sua vez, ser

subdividido em três áreas:

a) O estudo da propagação do som no interior de um espaço fechado,

frequentemente denominado de condicionamento acústico interior, que depende

sobretudo da geometria do espaço, do tipo de revestimentos interiores e do recheio

(mobiliário e ocupação). Este estudo visa controlar o som produzido e propagado

no interior de um determinado espaço fechado, de modo à obtenção de um

ambiente acústico adequado ao seu volume e às suas funções.

b) Estudo da propagação de sons aéreos entre dois espaços, normalmente

denominado isolamento sonoro, que depende preferencialmente da massa e da

estanquidade dos vários elementos que separam os dois locais.

c) O estudo da propagação do som por via sólida, de sons ou ruídos de percussão,

provenientes de choques ou de outras solicitações mecânicas aplicadas

directamente nos elementos de construção, que depende essencialmente do tipo

de estrutura do edifício, da ligação entre elementos de compartimentação e das

características do local de aplicação da solicitação.

2) Estudo da propagação sonora no exterior, quer na perspectiva da protecção dos

edifícios (do exterior para o interior), quer na perspectiva da minimização dos níveis de

ruído transmitidos para o exterior (em relação a fontes do edifício existentes no exterior

ou em relação a fontes no interior do edifício, considerando a própria radiação dos

elementos envolventes do edifício).

2.2. Condicionamento acústico interior

A caracterização rigorosa do campo sonoro que se estabelece num recinto fechado, na

presença de uma fonte sonora, não é, em geral, uma tarefa simples, em especial no caso de

geometrias irregulares e/ou com grande heterogeneidade das características de absorção

sonora da envolvente e do recheio do espaço.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 13

Esta caracterização, pode ser efectuada conduzida de três formas distintas: uma mais rigorosa

e mais trabalhosa baseada na teoria ondulatória, a partir da qual se podem determinar, entre

outros aspectos, as frequências próprias de vibração de espaços fechados, que determinam a

forma da propagação sonora; uma segunda baseada na teoria geométrica dos espaços, que

introduz grandes simplificações e que geralmente só é válida para frequências muito altas ou

para espaços de grandes dimensões, onde quase não existe o campo difuso; e uma terceira

forma, também simplificada, baseada na teoria estatística, que pode ser aplicada à maioria dos

locais fechados, mas que nem sempre conduz a resultados muito exactos, sobretudo para

frequências muito baixas e para recintos de geometria irregular e/ou com grande

heterogeneidade nas características de absorção sonora da envolvente e recheio existente.

O som ao propagar-se no interior de um espaço fechado sofre reflexões sucessivas.

Dependendo da forma e dimensões geométricas dos elementos da envolvente, bem como das

condições fronteira ao longo de toda a envolvente, pode ocorrer formação de ondas

estacionárias (modos próprios de vibração), condicionando fortemente a propagação nas

frequências associadas a estes modos. Considere-se uma sala de forma paralelepipédica, com

dimensões xL , yL e zL , a equação de equilíbrio que rege a propagação das ondas de pressão

sonora numa sala (equação de Helmothz), conduz às frequências próprias de vibração dadas

por:

2

2

2

2

2

2

2c

zyxnmk L

kLm

Lnf ++= (5)

onde, n , m , k são números inteiros (0, 1, 2, ...) que representam o nº da frequência

própria nmkf , segundo x, y e z, respectivamente;

c é a velocidade de propagação do som no ar;

xL , yL e zL são as dimensões da sala, largura, comprimento e altura (em m).

Analisando a equação anterior verifica-se que os primeiros modos próprios de vibração se

registam para frequências tanto mais baixas, quanto maiores forem as dimensões do espaço.

A excitação dos vários modos de vibração vai depender contudo da existência de energia da

fonte nas frequências próprias de vibração, bem como da posição da fonte no interior do

compartimento. Uma fonte sonora pontual localizada no centro de uma sala paralelepipédica,

apenas excita os modos de vibração axissimétricos. A resposta final pode ser obtida

considerando a participação dos vários modos de vibração. Contudo, a participação dos

primeiros modos é, em geral, condicionante [10].

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 14

Numa sala com geometria não paralelepipédica, a determinação dos modos próprios de

vibração exige a aplicação de métodos de cálculo mais complexos, por exemplo, através de

elementos finitos ou de elementos de fronteira.

Partindo do princípio que a existência dos modos próprios de vibração é inevitável, podendo no

entanto ser minimizada, por exemplo, através de geometrias não paralelepipédicas, a forma de

evitar a concentração de “picos“ de energia sonora em bandas estreitas de frequência poderá

ser conseguida para uma relação entre dimensões da sala (largura, comprimento e altura)

significativamente diferente de 1. Apesar do número de modos de vibração ser ilimitado, a partir

de uma determinada frequência a densidade de modos próprios e o número de reflexões

associado é tão elevado que o seu cálculo não tem interesse. A determinação da frequência

limite, a partir da qual a influência dos modos próprios de vibração é praticamente nula, pode

ser efectuada a partir da seguinte fórmula empírica [11]:

VT

f med1849max = (6)

onde medT é o tempo de reverberação médio (entre as bandas de oitava de 500 e 1000 Hz) da

sala (s) e V o volume do recinto (m3).

Por exemplo, para uma sala com 100 m3 de volume e um tempo de reverberação de 1s, o valor

de maxf é de 185 Hz.

O parâmetro tempo de reverberação (Tr ou simplesmente T), referenciado anteriormente,

corresponde ao intervalo de tempo necessário para se verificar um decaimento do nível sonoro

de 60 dB, após a paragem instantânea da fonte sonora (Figura 17).

Nív

el so

noro

TempoTempo de reverberação

60 dB

Paragem da fonte sonora

Figura 17 - Tempo de reverberação.

Na prática, e para uma análise em bandas de frequência, este decaimento de 60 dB

geralmente não é possível, sendo frequente, em medições, considerar um decaimento muito

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 15

inferior a 60 dB (em geral 20 ou 30 dB), e extrapolar o respectivo valor para 60 dB (ver Figura

18).

25

50

75

0 1 2 3 4 5

∆L=30dB e ∆T=1.56s => Tr30=3.12s

Referência (L=L0-5dB)

Tempo (s)

T(t)

(dB

)

Figura 18 – Exemplo de curva de decaimento após a interrupção de uma fonte sonora.

O tempo de reverberação pode também ser previsto a partir de métodos simplificados,

baseadas na descrição estatística. Um dos métodos mais simples, e mais utilizados em

projecto, foi desenvolvido por SABINE [12], cuja a fórmula de cálculo se apresenta na Eq. 7.

∑=

iiSVTrα

16.0 (7)

onde V é o volume do recinto; Si é a área do material i, pertencente à envolvente do espaço; e iα é o coeficiente de absorção do material (que corresponde à razão entre a energia sonora absorvida e a energia sonora total incidente no material, e que varia normalmente em frequência).

De uma forma geral, o estudo das condições acústicas no interior de um recinto fechado,

quando exigido ou recomendado, têm como objectivo principal a obtenção de um ambiente

sonoro com qualidade acústica, ajustado à utilização do espaço. Existem, contudo situações,

onde este estudo visa apenas a redução dos níveis de ruído provocados pela presença de

pessoas e/ou equipamentos no interior dos recintos. Neste caso, o estudo pode simplificar-se

bastante, já que mais importante que a qualidade sonora é a minimização do tempo de

reverberação, que habitualmente é conseguido com a aplicação de materiais e/ou elementos

com elevada absorção sonora junto dos locais onde a produção e/ou transmissão de ruídos é

maior.

Em termos gerais, a obtenção de um ambiente sonoro com qualidade depende essencialmente

de quatro factores:

• Da minimização do ruído de fundo no interior do espaço em estudo;

• Do ajustamento das características de reverberação do espaço à sua utilização;

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 16

• Da adequação da distribuição de som no interior do espaço fechado (idealmente com

pequenas variações espaciais dos níveis sonoros);

• Da inteligibilidade dos sons no interior do espaço.

Considera-se que o ruído de fundo é todo aquele ruído que existe no interior de um recinto,

quando naquele local não se desenvolve qualquer tipo de actividade. Este tipo de ruído pode

ter diversos tipos de origens, podendo resultar do sistema de climatização, de instalações

eléctricas e/ou hidráulicas, ou até mesmo de ruídos provenientes do exterior do espaço em

análise (dentro e fora do edifício).

De uma forma geral, o tempo de reverberação óptimo (adequado) de uma sala depende

fundamentalmente do seu volume e do fim a que se destina. Por exemplo, para uma sala

destinada a conferências o tempo de reverberação deverá ser baixo, de modo a que a

conversação se torne inteligível, sem produzir fadiga no orador e nos ouvintes. Pelo contrário,

uma sala de espectáculos destinada a concertos de música sinfónica, deverá apresentar um

tempo de reverberação elevado (ver Figura 19). O tempo óptimo de reverberação deve variar

também com a frequência do som. Para frequências baixas são admissíveis tempos de

reverberação mais elevados, enquanto que para frequências altas o tempo óptimo de

reverberação deve ser mais baixo. Por outro lado, com o aumento do volume do recinto

também é conveniente que o tempo de reverberação óptimo aumente (normalmente este

crescimento é função da raiz cúbica do volume do recinto).

Volume da sala (m3)

Tr (500Hz) (seg)

50 100 500 1000 5000 10000 50000

Musica de igreja

Sala de concertos para musica de orquestra

Sala de concertos para musica ligeira

Estudio de concertos

Sala de dançaSala de opera

AuditórioSala de conferências

Estudio de rádio

Estudio de televisão

1.0

2.0

3.0

Figura 19 - Tempos “óptimos” de reverberação, a 500 Hz, para diferentes tipos de utilizações.

Para espaços com múltiplas funções, como no caso de salas polivalentes e, de uma forma

geral, nas salas de espectáculos, onde o mesmo recinto pode ser utilizado para situações

extremas como o teatro, onde se exigem características de reverberação muito baixas

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 17

(absorção elevada), e a música sinfónica, onde deve ser privilegiada a reverberação da sala

(baixa absorção sonora), a obtenção de uma elevada qualidade acústica do espaço passa

normalmente pela utilização de dispositivos de acústica variável, tornando mais complexo o

estudo de condicionamento acústico interior.

A distribuição de som no interior de um recinto fechado pretende-se o mais uniforme possível.

Assim a situação ideal será aquela para a qual o som produzido pelas fontes sonoras chega a

todos os pontos no interior de um recinto com o mesmo nível e sem distorções. Na realidade, a

distribuição do som apresenta, em geral, quebras que se acentuam sobretudo em salas de

grande volumetria e na ausência de sistemas de amplificação de som.

Em termos práticos, uma adequada distribuição de som no interior de um recinto é aquela que

minimiza as variações dos níveis sonoros tendo em atenção os tempos de reverberação

aconselháveis e evitando a formação de fenómenos de reflexão desagradáveis, como são

exemplo os ecos múltiplos (ou flutuantes), os ecos e a focalização de ondas sonoras (ver

Figura 20). É de referir que uma diminuição no tempo de reverberação conduz a uma maior

diferença entre os níveis sonoros verificados nos vários pontos do recinto. Contudo, no caso da

utilização de sistema de amplificação de som, é possível reduzir os tempos de reverberação

sem que se verifique uma variação exagerada nos níveis sonoros no interior do recinto.

Figura 20 - Influência da forma da sala na repartição da energia sonora

num recinto de grandes dimensões.

A inteligibilidade dos sons ou de palavras é um parâmetro de quantificação subjectivo que

avalia em percentagem, ou numa escala de 0 a 1, a quantidade de sons (ou palavras)

inteligíveis relativamente à totalidade de sons (ou palavras) emitidos. A quantificação rigorosa

deste parâmetro pode ser conseguida de forma experimental, recorrendo-se à medição do

índice RASTI (índice de transmissão rápida de linguagem), que utiliza uma escala que varia de

0 a 1. O “0” corresponde a uma inteligibilidade nula enquanto que o valor “1” corresponde a

uma inteligibilidade perfeita. Estes limites na prática nunca são atingidos, e para a maioria das

situações, pode considerar-se uma inteligibilidade aceitável entre 0.5 e 0.64, boa entre 0.65 e

0.85 e excelente acima de 0.85 (ou de 85%).

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 18

Uma das disposições mais importantes que influencia de forma significativa a inteligibilidade

dos sons, ou das palavras, é a possibilidade de ocorrência de fenómenos de reflexão

indesejáveis com são os ecos múltiplos (flutuantes), os ecos e a focalização de ondas [11].

A ocorrência de ecos múltiplos (ou flutuantes) consiste na repetição múltipla, com intervalos de

tempo muito pequenos, do som gerado por uma fonte sonora, e aparece quando esta se situa

entre duas superfícies paralelas reflectoras, não muito afastadas. Quando as repetições de

som, resultantes das reflexões, se apresentam intervaladas de cerca de 50 mseg. o ouvido

humano tem, em geral, capacidade para distinguir duas reflexões sucessivas e, neste caso,

este fenómeno é designado de eco. Contudo, para ocorrência do eco não é necessária a

repetição múltipla do som. De uma forma geral, a formação do eco ocorre sempre que existam

superfícies reflectoras que possibilitem que o trajecto total indirecto da propagação do som,

desde a fonte passando pelas reflexões na superfície da envolvente e chegando ao receptor,

seja superior em pelo menos 17 m em relação à trajectória directa entre a fonte e o receptor.

Outros exemplos existem em que as reflexões múltiplas podem revelar-se desagradáveis.

Locais envolvidos por paredes côncavas, como são as salas redondas, semi-esféricas e semi-

cilindricas são alguns destes exemplos. Todas estas superfícies geram distribuições de energia

sonora não uniformes podendo ocasionar a focalização de ondas acústicas em determinadas

zonas do compartimento. Refira-se, no entanto que, no caso de salas totalmente revestidas

com materiais de elevada absorção sonora, o paralelismo de paredes ou a existência de

superfícies côncavas é muito menos problemático que no caso de outras salas com superfícies

lisas e rígidas.

Na caracterização da qualidade sonora de espaços fechados, para além dos parâmetros já

referenciados, existem outros, cuja definição se apresenta de seguida [11, 13]: T30 – Tempo de reverberação calculado com base no decaimento de energia sonora entre -5dB e -35 dB,

e extrapolado para 60 dB de decaimento (ou simplesmente Tr). A legislação em vigor no nosso país

considera ainda um parâmetro tempo de reverberação médio T, que é calculado a partir da média

aritmética entre os valores de T30 (ou Tr) nas bandas de oitava de 500, 1000 e 2000 Hz.

EDT - Tempo de reverberação mais cedo, determinado para os primeiros 10 dB de decaimento do som,

mas também extrapolado para um decaimento de 60dB. Este parâmetro é comparável com o T30,

permitindo estimar a relação entre a energia sonora resultante, imediatamente após o som ser emitido e a

energia global. Este parâmetro permite avaliar o efeito das primeiras reflexões, que são as mais

percepcionadas pelos ouvintes.

RASTI - Ìndice de transmissão rápida de linguagem, que utiliza uma escala que varia de 0 a 100% (ou de

0 a 1), onde o “0” corresponde a uma inteligibilidade nula enquanto que o valor “100” corresponde a uma

inteligibilidade perfeita (na prática ambas inatingíveis).

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 19

D50 – Definição: parâmetro determinado através da relação entre a energia registada nos primeiros 50

mseg (som directo e primeiras reflexões) e a energia total. Este valor é expresso em percentagem (ou

eventualmente numa escala de 0 a 1) e quanto maior for melhor será a inteligibilidade da palavra na sala.

De um modo geral, este valor deverá ser superior a 50%.

C80 - Claridade musical: parâmetro determinado através da relação entre a energia registada nos

primeiros 80 mseg e a energia registada após os 80 mseg. Uma sala soa de forma clara quando os sons

sucessivos e sons simultâneos são percebidos de forma distinta. A claridade é função da intensidade do

som directo, do tempo de reverberação e do intervalo entre a chegada do som directo e o primeiro som

reflectido. Por outro lado, a natureza da música que se executa numa sala poderá também conduzir a

sensações distintas no que respeita à claridade da sala.

LF – Eficiência Lateral (“Lateral Energy Fraction”), que corresponde à relação entre a energia que chega

lateralmente a um ouvinte, dentro dos primeiros 80 ms após a chegada do som directo (exclui o som

directo), e a energia recebida em todas as direcções no mesmo intervalo de tempo (som directo mais

primeiras reflexões).

G – Sonoridade G (“Strength Factor”), que corresponde á diferença entre o nível total de pressão sonora

produzido por uma fonte omnidireccional num determinado ponto de uma sala e o nível de pressão

sonora produzido pela mesma fonte situada em campo livre e medida a uma distância de 10m. Gmid

corresponde à média dos valores G nas bandas de oitava de 500 Hz e 1000 Hz.

BR – “Bass Ratio”, que corresponde à relação entre a soma dos T30 nas bandas de oitava de 125 Hz e

250 Hz e a soma dos T30 nas bandas de oitava de 500 Hz e 1000 Hz.

A – Área de absorção sonora equivalente média (entre 500, 1000 e 2000Hz), considerado habitualmente

como referência em alternativa ao tempo de reverberação T em espaços não delimitados, nomeadamente

átrios e corredores. A legislação em vigor no nosso país, para alguns casos em edifícios escolares e

hospitalares, prevê a caracterização com base num valor de A por m2 de piso, o que corresponde a dividir

o valor de A por a área de piso S (A/S).

A previsão destes e de outros possíveis parâmetros, na fase de projecto, pode ser efectuada

através de programas de cálculo, recorrendo à modelação numérica a 3D (ver Figuras 19 e

20). Com frequência estes programas permitem a previsão do comportamento acústico de

salas, baseado nos seguintes modelos:

• “Image Source Model – ISM” para cálculo dos detalhes dos reflectogramas;

• “Ray Tracing” a utilizar na previsão de parâmetros de qualidade sonora.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 20

Figura 21 – Esquema a 3D da envolvente de um teatro utilizando um modelo de cálculo baseado na técnica

de “Ray Tracing”, onde cada cor representa um tipo de características de absorção e/ou de difusão.

Figura 22 – Alguns resultados obtidos através da modelação indicada na Figura 21, nos vários receptores

considerados no palco, plateia e galerias do teatro.

2.3 Isolamento a sons aéreos

A transmissão sonora entre dois compartimentos é um fenómeno complexo que envolve,

geralmente, transmissões directas (quando existe um elemento de separação comum aos dois

compartimentos) e transmissões secundárias (através dos elementos adjacentes ou de

espaços laterais). A Figura 23 esquematiza o processo de transmissão entre dois

compartimentos adjacentes. Mesmo na situação mais simples, onde a propagação se faz

essencialmente por via directa, o fenómeno de transmissão envolve um elevado número de

variáveis, apresentando-se como factores principais as características elasto-dinâmicas do

elemento de separação, a heterogeneidade do elemento e respectivas ligações, bem como as

características dos campos sonoros estabelecidos nos recintos emissor e receptor.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 21

Conforme representação esquemática na Figura 23, entre dois compartimentos adjacentes é

possível distinguir dois tipos de transmissões através do próprio elemento de separação: a

transmissão directa, que na maioria das situações é a única, e a transmissão através de algum

eventual ponto fraco de isolamento (p/ ex. caixa embutida na parede ou defeito de construção).

Em relação à transmissão secundária, é possível também distinguir dois tipos de caminhos: a

transmissão marginal, através dos elementos de compartimentação adjacentes ao elemento de

separação e a transmissão aérea indirecta (parasita), por exemplo, através de portas ou de

condutas de ventilação.

D

F f

sFfFd

Ddd

DfDd - Transmissão directae -Transmissão directa através de "pontos fracos"Df, Ff e Fd - Transmissão marginal através dos elementos de compartimentação adjacentess - Transmissão indirecta (parasita)

e

Figura 23 – Caminhos de transmissão possíveis entre duas salas adjacentes.

Neste caso, a estimativa do isolamento global entre os dois compartimentos pode ser

efectuada com base na Norma EN 12354-1 [14], segundo a qual, a previsão do isolamento

sonoro entre espaços se efectua integrando a propagação sonora que ocorre pelas diferentes

caminhos de transmissão.

Considerando como referência a ilustração apresentada na Figura 23, o índice global de

isolamento sonoro wR' , correspondente aos diferentes caminhos de transmissão, pode ser

então determinado a partir da Eq. 8.

+

++++−=

∑∑

∑∑∑

=

=

==

=

=

−−

n

F

Rn

f

R

n

fF

Rk

i

D

S

m

jSw

wFdwDf

wFfwsnwenDwDdR

SA

SALogR

1

)10/(

1

)10/(

1

)10/(

1

)10/(0

1

0

,,

,,,)10/,,()10/,(

1010

1010101010'

(8)

Os parâmetros wenD ,, e wsnD ,, correspondem aos índices de isolamento acústico normalizado,

obtidos em obra, enquanto que os parâmetros wDdR , , wFfR , , wFdR , e wDfR , correspondem a

índices de isolamento em laboratório, ou eventualmente previstos a partir de modelos teóricos,

que têm em conta apenas a transmissão por via directa (ver ponto 2.3.2), semelhante à que

ocorre em laboratório.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 22

Existem, no entanto, alguns programas de cálculo automático disponíveis no mercado, que

possibilitam um cálculo mais rápido e mais fácil, utilizando metodologias de cálculo iguais ou

próximas das indicadas na norma EN 12354-1 [14], conforme esquematizado na Figura 24.

Figura 24 – Exemplo de cálculo do isolamento a sons aéreos entre dois compartimentos, considerando

um programa de cálculo disponível no mercado.

A avaliação do isolamento acústico a sons aéreos por via directa, tal como acontece para os

sons de percussão, pode ser efectuada com base em dois tipos de métodos: métodos de

previsão, aplicáveis normalmente na fase de projecto/concepção (ver ponto 2.3.2) e métodos

de medição, que podem ser realizados em laboratório ou In situ (ver ponto 2.3.1).

NOTA: Ao longo deste ponto 2.3 é efectuada referência aos parâmetros Dn,w e D2m,n,w, que

correspondem aos parâmetros utilizados pela legislação em vigor até 30/06/2008. A partir do

dia 1 de Julho de 2008, entra em vigor o novo Regulamento dos Requisitos Acústicos dos

Edifícios, e estes dois parâmetros são substituídos respectivamente por DnT,w e D2m,nT, w, que

podem ser determinados a partir dos anteriores através das seguintes expressões:

+=

+=

0,,2,,2

0,,

016,010

016,010

TVLogDD

TVLogDD

wnmwnTm

wnwnT

(9)

onde V representa o volume do compartimento receptor e T0 o tempo de reverberação de referência, igual a 0,5 s, para situações correntes, ou igual a T, quando o requisito de tempo de reverberação é aplicável.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 23

2.3.1 Método de caracterização experimental

A avaliação do isolamento acústico a sons aéreos por via experimental, pode recorrer a três

tipos de métodos distintos: o método da caracterização experimental, baseado nas normas ISO

ou EN (método ISO/CEN); o método da holografia acústica; e o método de intensimetria

sonora.

Os métodos da holografia acústica e da intensimetria sonora não são normalmente aplicados

na avaliação do isolamento acústico e exigem condições de ensaio muito específicas,

nomeadamente câmaras anecoicas (paredes, tecto e pavimento com coeficiente de absorção

próximo de 1), semi-anecoicas (pavimento reflector e tecto e paredes com coeficiente de

absorção próximo de 1) ou em campo aberto no exterior, de forma a restringir o campo sonoro

reflectido. O método da holografia acústica, que corresponde ao menos utilizado mas com

desenvolvimentos importantes nos últimos tempos, é aplicável sobretudo na identificação e

caracterização de fontes de ruído muito específicas (a partir de medições, permite a

reconstrução de superfícies 3D, correspondentes à envolvente da fonte), com aplicações

recentes no campo da aviação, dos veículos automóveis e dos motores. O método da

intensimetria sonora tem também um campo de aplicação restrito, sendo sobretudo utilizado na

avaliação de potência sonora de equipamentos e, por vezes, na caracterização de campos de

vibração.

O método de caracterização experimental possibilita a caracterização do isolamento a sons

aéreos de acordo com os procedimentos indicados nas Normas EN ISO 140-3, EN ISO 140-4 e

EN ISO 140-5 [15, 16, 17] aplicáveis a medições, respectivamente, em laboratório, entre

compartimentos In situ, e entre o exterior e o interior dos edifícios (isolamento de fachada e de

elementos de fachada). Com base nestas normas, a caracterização do isolamento é efectuada

no domínio da frequência, permitindo, no entanto, uma posterior quantificação com um valor

único (índices wR , wnD , ou wnmD ,,2 - índices utilizados na legislação actualmente em vigor em

Portugal), através do ajustamento das curvas de isolamento ( wR , wnD , ou wnmD ,,2 ) a uma

descrição convencional de referência, de acordo com as técnicas preconizadas na norma EN

ISO 717-1 [18]. No caso de fachadas ou elementos de fachada, a caracterização experimental

está prevista apenas para medições In situ. Para além das normas referenciadas

anteriormente, existem ainda outras duas normas mais específicas para caracterização do

isolamento a sons aéreos em laboratório: a norma EN ISO 140-9, referente ao isolamento

sonoro de tectos falsos com caixa de ar, entre compartimentos adjacentes; e a norma EN ISO

140-10, referente ao isolamento sonoro de elementos de construção de pequenas dimensões

(elementos de construção com área inferior a 1m2, de que são exemplo, condutas de

ventilação, entradas de ar e condutas eléctricas).

A Figura 25 ilustra de forma esquemática o ensaio efectuado em laboratório para

caracterização do isolamento a sons aéreos. De acordo com a norma EN ISO 140-3 [15], a

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 24

quantificação do isolamento é efectuada através do índice de redução sonora R , de acordo

com a expressão seguinte:

+−=V

TSLogLLR r

16.0 1021 (10)

onde:

1L e 2L – níveis médios de pressão sonora medidos respectivamente na câmara emissora e na

câmara receptora (dB);

rT – média dos tempos de reverberação medidos na câmara receptora (s);

S – área do provete de ensaio (m2);

V – volume da câmara receptora (m3).

L2L1

Tr

V

Provete de ensaio

Câmara emissora (1)

Câmara receptora (2)

Figura 25 - Esquema de ensaio para caracterização do isolamento a sons aéreos em laboratório.

No caso das medições In situ, entre compartimentos de um edifício, os procedimentos de

ensaio [16] são semelhantes aos indicados para medições em laboratório, mas em vez do

índice R é determinado o “Isolamento sonoro de sons de condução aérea normalizado, nD ,

obtido através da mesma fórmula, mas com a área A0 em substituição de S, na equação (10).

Esta área 0A representa a área de absorção sonora de referência que, para compartimentos

de habitação ou com dimensões comparáveis, é considerada igual a 10m2 (que é também o

valor habitual para a área S entre câmaras de ensaio). Neste caso, o cálculo é efectuado a

partir da seguinte expressão:

+−=V

TALogLLD r

n 16.0

10 021 (11)

Para caracterização do isolamento de fachada, de acordo com os procedimentos indicados na

norma EN ISO 140-5 [17] e para a legislação em vigor em Portugal, é utilizado o “Isolamento

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 25

sonoro de sons de condução aérea normalizado, nmD ,2 ”, obtido de forma semelhante a nD ,

mas em que o local emissor corresponde neste caso ao exterior e o parâmetro 1L , é

substituído por mL 2,1 , que representa o nível médio de pressão sonora medido a 2m da fachada

do edifício (quando a fonte sonora se encontra no exterior e o ângulo de incidência sonora é

próximo de 45º), de acordo com a equação (12).

+−=V

TALogLLD r

mnm 16.0

10 022,1,2 (12)

Com base nas normas referenciadas anteriormente, os ensaios são efectuados por bandas de

1/3 de oitava entre as frequências centrais 100 e 5000 Hz para as medições em laboratório, e

entre 100 e 3150 Hz para as medições In situ. Caso se pretenda a caracterização adicional em

baixas frequências, serão consideradas ainda as bandas com frequência central igual a 50, 63

e 80 Hz. Nas medições In situ, pode também ser incluída informação adicional em altas

frequências, nas bandas com frequência central igual a 4000 e 5000 Hz, de modo a permitir a

comparação com resultados laboratoriais. Apesar de ser dada preferência à análise por bandas

de 1/3 de oitava, nas medições In situ os ensaios podem ser realizados por bandas de oitava,

entre as frequências centrais de 125 e 2000 Hz, podendo incluir adicionalmente as bandas com

frequência central de 63 e/ou 4000 Hz.

De modo a possibilitar a avaliação da conformidade do isolamento a sons aéreos com os

requisitos fixados (legais ou recomendados), e conforme já referido, a quantificação do

isolamento pode ser efectuada através de um valor único, nomeadamente através dos índices

wR , wnD , ou wnmD ,,2 , obtido por ajustamento de uma descrição convencional de referência (ver

Figura 26) às curvas de isolamento R , nD ou nmD ,2 , respectivamente.

Considera-se que a descrição convencional de referência se encontra ajustada a uma curva de

isolamento quando o valor médio dos desvios desfavoráveis, calculado por divisão da soma

dos desvios desfavoráveis pelo número total de bandas (habitualmente 16 em bandas de 1/3

de oitava ou 5 em bandas de oitava), é o maior possível sem ultrapassar 2.0 dB, conforme se

esquematiza na Figura 27. Um desvio é considerado desfavorável, numa determinada banda

de frequências, quando o valor da curva de isolamento é inferior ao da curva de referência. Os

valores em frequência da curva de isolamento (obtidos de acordo com as normas EN ISO 140-

3, EN ISO 140-4, EN ISO 140-5, EN ISO 140-9 ou EN ISO 140-10) são arredondados às

décimas e o incremento (designado de X nas Figuras 25 e 26) deve ser um número inteiro.

Após o ajustamento das curvas, o índice de isolamento wR , wnD , ou wnmD ,,2 corresponde ao

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 26

valor da ordenada da descrição convencional de referência para a frequência de 500 Hz

(número inteiro).

Hz

dB

125 250 500 1000 2000

10 d

B

4000

X

X+18

X+23

Rw, Dn,w ou D2m,n,w

X+3

X+6

X+9

X+12

X+15

X+19X+20

X+21X+22 X+23 X+23X+23X+23

Figura 26 – Descrição convencional de referência para sons aéreos – de acordo com EN ISO 717-1.

R, Dn ou D2m,n

Hz125 250 500 1000 2000 4000

X=35

X+18=53

X+23=58

Rw, Dn,w ou D2m,n,w = 54dB

30

40

50

60

70

C. referência

-2

-4 -6-6

-5-4

dB

Para X=35 => Σ∆Li(-)/16=27 / 16 =1.69<2.0Para X=36 => Σ∆Li(-)/16=35 / 16 =2.19>2.0

=> X=35 => Rw, Dn,w ou D2m,n,w = X+19=54 dB

Figura 27 – Ajustamento da descrição convencional de referência

às curvas de isolamento R , nD ou nmD ,2 .

Para além dos índices de isolamento referenciados anteriormente, estão previstos na

legislação, aplicável fora e dentro do espaço comunitário europeu, outros índices obtidos a

partir de espectros específicos, nomeadamente, o “Ruído Rosa” e o “Ruído de Tráfego

Rodoviário Urbano” (ver Figura 28).

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 27

Hz125 250 500 1000 2000 4000-40

-30

-20

-10

0

dB(A)

63

Gama usual de frequências (gama mínima)Caracterização adicional em baixas frequências

Caracterização adicional em altas frequências

Espectro de Ruído Rosa (Li1)Espectro de Ruído de Tráfego Urbano (Li2)

-40

-36

-33

-29

-26

-23-21

-19-17

-15-13 -12

-11 -10 -10

-9 -9 -9

-11-13

-15-16

-18

-9-9-9-9-8

-9-11-12

-13-14

-15-16

-18-20-20-21

-23-25

NOTA:Todos os níveis apresentados são em dB(A) e o valor global de cada espectro é igual a 0 dB(A), com excepção do espectro de Ruído Rosa se for considerado a gama alargada de frequências entre 50 e 5000 Hz, onde o valor global é igual a 1 dB(A).

Figura 28 - Espectros de Ruído Rosa e de Ruído de Tráfego Rodoviário Urbano,

ponderados pela malha A, em bandas de 1/3 de oitava (de acordo com a norma EN ISO 717-1).

A determinação dos índices de isolamento para um espectro de Ruído Rosa ou para um

espectro de Ruído de Tráfego Urbano é então calculada a partir das seguintes expressões:

[ ] [ ]

[ ]

50,5000Hzi para , 10101

50,3150Hzfou 100,3150Hzi para , 1010

10/)1(

10/)1(

∈∈

=

∑−

nb

i

RiLi

nb

i

RiLi

Rosa

Log

LogR (13)

1010 10/)2(.

−= ∑ −

nb

i

RiLiTraf LogR (14)

onde:

1iL e 2iL – valores obtidos dos espectros de Ruído Rosa e Ruído de Tráfego Urbano,

respectivamente (dB(A));

i a nb – variação da banda de frequência (de 1/3 de oitava), que varia habitualmente (e no

mínimo) entre as frequências centrais de 100 e 3150 Hz, podendo, adicionalmente, incluir baixas

frequências(bandas de 50, 63 e 80 Hz) e altas frequências (bandas de 4000 e 5000 Hz);

iR – valores da curva de isolamento por cada banda de frequências (dB), que pode corresponder

às curvas R , nD ou nmD ,2 .

Em vez da utilização dos índices de Ruído Rosa e de Ruído de Tráfego Urbano são

normalmente utilizados dois termos de adaptação (designados respectivamente por C e Ctr )

indexados aos índices wR , wnD , ou wnmD ,,2 , conforme previsto na norma EN ISO 717-1. Por

exemplo, com base na curva de isolamento apresentada na Figura 26, através das equações

(12) e (13) obtêm-se os índices de isolamento de 52.3 dB(A) e 48.9 dB(A), respectivamente,

para os espectros de Ruído Rosa e de Ruído de Tráfego Urbano, considerando a gama

“normal” entre as frequências centrais de 100 e 3150 Hz. Nestas condições, os termos de

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 28

adaptação são dados pela diferença entre o valor de wR , wnD , ou wnmD ,,2 e o número

arredondado às unidades destes dois índices, ou seja:

dBC 25452 −=−= e ,55449 dBCtr −=−=

normalmente representado da seguinte forma:

dBCtrCRw )5;2(54);( −−= , dBCtrCD wn )5;2(54);(, −−= ou dBCtrCD wnm )5;2(54);(,,2 −−=

Caso se opte por um termo de adaptação para uma gama de frequências superior, para além

da determinação dos termos indicados anteriormente, são também indicados os termos de

adaptação correspondentes a essa gama alargada de frequência. Por exemplo, em vez da

representação de );( CtrCRw , passaria a utilizar-se );;;( 315050315050 −− CtrCCtrCRw ou

);;;( 500050500050 −− CtrCCtrCRw , respectivamente, para as gamas de frequência entre 50-3150 Hz e

50-5000 Hz.

Apesar da legislação em vigor em Portugal, no caso do isolamento a sons aéreos, referenciar

apenas os índices de isolamento wnD , e wnmD ,,2 , existem situações onde os índices de Ruído

Rosa e de Ruído de Tráfego Urbano podem considerar-se mais apropriados. Por exemplo, no

isolamento de fachada, em vez do parâmetro wnmD ,,2 (obtido para um espectro de referência do

tipo ruído branco) o valor de CtrD wnm +,,2 (índice de isolamento para um espectro tipo Ruído de

Tráfego Urbano) é normalmente mais representativo do isolamento efectivo da fachada. De

forma análoga, na separação entre um estabelecimento com música de discoteca e uma zona

de habitação, o índice wnD , pode não traduzir o isolamento efectivo para este tipo de fonte,

normalmente com maior emissão em baixas e médias frequências. Neste caso, de acordo com

a tabela A1 do anexo A3 da norma EN ISO 717-1, o espectro de Ruído de Tráfego Urbano

também se adapta normalmente a este tipo de fontes.

2.3.2 Modelos simplificados de previsão de isolamento sonoro

Tal como já referido, mesmo considerando apenas a via de transmissão directa, através do

elemento de separação comum a dois espaços adjacentes, o fenómeno de transmissão

envolve um elevado número de variáveis, apresentando-se como variáveis fundamentais a

massa do elemento, a frequência do som, o ângulo de incidência das ondas, a existência de

pontos fracos de isolamento, a rigidez, o amortecimento do elemento e, no caso de elementos

múltiplos, o número de painéis, as características de cada um deles e da sua separação [9, 19,

20, 21].

A descrição matemática dos fenómenos envolvidos no isolamento acústico resulta assim muito

complicada. Estes estudos são em geral realizados fazendo variar apenas um número limitado

de variáveis em jogo, nomeadamente a massa, a rigidez e o amortecimento interno dos

elementos de separação [9, 19]. Daqui resulta um conjunto de modelos simplificados de

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 29

previsão do isolamento, baseados, por exemplo, no método dos elementos finitos (FEM), no

método dos elementos de fronteira (BEM) e no método de análise estatística (SEA).

No caso de elementos de separação simples, se considerarmos que o painel é constituído por

um conjunto de massas justapostas com possibilidade de deslocamentos independentes, a

curva de isolamento sonoro, considerando um campo difuso, é dado aproximadamente por

[10]:

47-)(20 dBfmLogR =

(15)

Da análise da fórmula anterior (modelo inercial) verifica-se que o índice de redução sonora, ou

simplesmente o isolamento sonoro, aumenta de forma próxima da linear, com acréscimos de 6

dB por cada duplicação da massa por unidade de superfície do elemento ou por cada

duplicação da frequência do som. Esta variação segue uma lei, designada de Lei da Massa

Teórica ou Lei da Frequência Teórica.

Refira-se, no entanto, que a equação anterior só é válida se for desprezada a rigidez do

elemento e se forem desprezados os fenómenos de amortecimento, o que na realidade não

acontece. De facto, o elemento de construção vibra em função da rigidez, tornando possível

uma maior transmissão de energia sonora em determinadas frequências do som, associadas

ao movimento transversal do elemento em flexão e ao movimento longitudinal de ondas de

flexão planas ao longo do elemento. Estes dois efeitos originam o aparecimento de quebras

localizadas de isolamento sonoro nas frequências próximas das primeiras frequências próprias

de vibração transversal por flexão do elemento, que, contudo, acaba por ser pouco relevante

nos elementos de compartimentação pesados correntemente utilizados no nosso país (em

betão ou em alvenaria de tijolo), e na zona de coincidência, que é normalmente mais relevante

para elementos de pequena espessura e/ou com áreas elevadas.

Com base na análise experimental e no modelo inercial (habitualmente designado de lei da

massa), diferentes autores têm vindo a apresentar modelos simplificados de previsão. Alguns

destes modelos são bastante simplificados e baseiam-se apenas na massa do elemento de

separação, não permitindo a obtenção com detalhe da curva de isolamento em frequência.

Outros modelos, como acontece com o modelo proposto por Meisser [20], consideram como

base uma lei experimental da frequência com inclinação de 4 dB por oitava, e uma lei

experimental da massa de 4 dB por duplicação de massa, admitindo um valor de referência

próximo de 40 dB aos 500Hz, para uma massa de 100kg/m2.

Na Figura 29 é apresentado de forma esquemática o modelo proposto por Sharp [22] para

elementos simples isotrópicos que, para além da massa e da frequência, considera a

frequência crítica do elemento e o factor de perdas do elemento.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 30

Hz

RdB

0.5 f c 1.0 f c

10 d

B A

B

C

6 dB por oitava

9 dB por oitava

Log10(f/f c)

D

O

Figura 29 – Ilustração esquemática do traçado da curva de isolamento

em elementos simples e isotrópicos, com base no modelo de Sharp [22].

A recta identificada com 6 dB por oitava corresponde ao modelo inercial e pode ser obtida

através da equação (15). O ponto B é função da frequência critica ( cf ), da massa ( m ) e do

factor de perdas do elemento (η ), através da seguinte expressão:

45-)10.Log().(.20 : dBmfLogRBPonto cB η+= (16)

A frequência crítica ( cf ) é a frequência de coincidência mais baixa que ocorre para uma onda

sonora incidente rasante à placa, e corresponde a:

Ehc

Dhcfc

)222 1(55.02

υρρπ

−≈=

(17) Para alguns dos materiais mais frequentes na construção de edifícios, a frequência critica pode

também ser determinada a partir do Quadro 1 (valores correspondentes a 1 cm de espessura,

para x cm de espessura a frequência critica é dada pela relação entre o valor do quadro e x,

em cm).

Quadro 1 – Densidades e frequências críticas de alguns dos materiais habitualmente aplicados em edifícios [20, 21].

Material Densidade [kg/m3]

fc h [Hz x cm]

Alumínio 2.7 1200 Betão (denso) 2.4 1800 Blocos aligeirados de betão 1.1 2100 Parede de alvenaria de tijolo 1.2 2700 Madeira 0.55 900 Aglomerado de madeira 0.5 1600 Vidro 2.5 1200 Aço 7.8 1250 Gesso cartonado 0.8 3800

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 31

Na prática, o efeito de coincidência, apenas ocorre quando a relação entre as dimensões do

elemento no seu plano e o comprimento de onda crítico é elevado, permitindo que a vibração

da placa possa ocorrer livremente, como se se tratasse de uma placa infinita. Este efeito de

coincidência diminui de importância com a diminuição da área do elemento e com o aumento

da sua espessura (p/ ex. para paredes em alvenaria de tijolo de dimensões correntes, este

efeito é pouco perceptível). Nestes casos, em vez do factor de perdas (η ) “real” do elemento

(ver Quadro 2), poderá considera-se um valor fictício superior, cerca de 2 a 4 vezes superior.

Quadro 2 – Quadro de síntese com propriedades de alguns materiais.

Elemento Módulo de

elasticidade E (GPa)

Coeficiente de Poisson

Massa volúmica (kg/m3)

Factor de perdas η

Betão

(classe C20/25) 29 0.15 2400 0.01

Painéis de gesso cartonado 2.5 0.27 800 0.02

Vidro 72 0.22 2500 0.005

Chapa de aço 210 0.35 7800 0.005

Paredes de alvenaria de tijolo 6.00 0.20 1200 0.01

Com base no modelo inercial, no valor do isolamento sonoro correspondente ao ponto B e na

recta com 9 dB por oitava com origem no ponto B, conforme esquematizado no gráfico anterior,

é possível determinar as equações correspondentes ao traçado completo da curva de

isolamento sonoro, de onde resultam as seguintes expressões:

( )[ ]

)( para 47-).(.20

443.0)( , )( para .

.104.44).(.20

0.5 para 222.3358.2653-).(.20

0.5 para 47-).(.20

>

=≤<

+−

≤<

++

=

CffdBmfLog

fCfcomCfff

ff

LogmfLog

fffffLogLogmfLog

ffdBmfLog

Rc

cc

ccc

c

c

ηη

η (18)

O traçado esquemático apresentado na Figura 29 é constituído por 4 zonas distintas, conforme

equacionado na expressão anterior. No entanto, para a maioria dos elementos e para

frequências não superiores a 5000Hz, o troço identificado por C-D não existe.

De modo a determinar o índice wR a partir do traçado da curva de isolamento obtida através do

modelo de Sharp, o cálculo poderá ser efectuado por bandas de frequências muito estreitas,

seguido do cálculo dos valores médios (média logarítmica) correspondentes a cada banda de

1/3 de oitava, ou até mesmo para bandas de oitava, conforme se ilustra na Figura 30. Com

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 32

base nesta nova curva em bandas de 1/3 de oitava, ou eventualmente de oitava, através do

procedimento indicado na Norma ISO 717-1, poderá então determinar-se o correspondente

valor de wR . Refira-se, no entanto, que a curva de isolamento indicada na Figura 30, relativa a

uma parede simples em alvenaria de tijolo rebocada, foi obtida para 01.0=η , o que origina

algum exagero nas quebras por efeito de coincidência. Para valores de η da ordem de 0.03 as

quebras por efeito de coincidência seriam significativamente inferiores, tal como se verifica

normalmente na prática, e o valor de Rw seria próximo de 47 dB. Este valor de 47 dB, será em

princípio superior ao real, devido sobretudo aos “pontos fracos” de isolamento que

normalmente existem numa parede de alvenaria de tijolo (juntas de argamassa mal

preenchidas, em especial as verticais e a última horizontal, adjacente à laje de tecto, e camada

de reboco relativamente fina), e que originam valores de isolamento muito inferiores aos

indicados, para altas frequências.

20

30

40

50

60

70

100 1000

Curva Conv. Referência [ISO 717-1]M. Simplif. Sharp cal. p/ 1/24oit. e transformado em 1/3oit.M. Simplif. Sharp

Rw(C;Ctr)=43(-2;-5)dB

R[dB]

Freq. [Hz]

Parede de tijoloEsp. total = 0.15mρ=1200kg/m3

ν=0.20E=6 GPaη=0.01

Figura 30 – Exemplo de aplicação do modelo de Sharp [22] a uma parede simples em alvenaria de tijolo

rebocada em ambas as faces - Traçado da curva de isolamento inicialmente para bandas de 1/24 de oitava e posteriormente convertida em bandas de 1/3 de oitava.

Como alternativa a este modelo, mas bastante mais simplificado, é apresentado na Figura 31

um diagrama de variação do índice wR em função da massa da divisória [23], admitindo que

esta é homogénea na sua constituição. A faixa de valores indicados no gráfico pretende

representar a dispersão normal de comportamento para diferentes divisórias com a mesma

massa por unidade de superfície.

24131

, 108110 Ex.

125

139

114

)10/(125

oitava/ em R oitava e / em com R

LogR

fc

fc

R fc

−= ∑

=

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 33

m [kg/m2]

RwdB

10Log10(m/m0)

20 4030 50 80 100 200 300 400 600 800 1000

20

30

40

50

60

Figura 31 – Diagrama de estimação do índice de isolamento sonoro para elementos de compartimentação

simples e homogéneos, em função da sua massa superficial [23].

Apesar deste tipo de modelo, baseado apenas na massa do elemento, poder conduzir a

resultados de wR significativamente diferentes dos valores reais para os elementos de

construção tradicionais no nosso país como, a alvenaria de tijolo e os elementos em betão, os

resultados globais obtidos deste modelo podem considerar-se satisfatórios (para o efeito,

considera-se habitualmente a linha média dentro da faixa de valores indicados no gráfico).

Uma das formas de aumentar significativamente o isolamento do elemento de separação, sem

o aumento da sua massa, passa pelo fraccionamento do elemento em duas ou mais camadas.

No entanto, um elemento de separação múltiplo, para além das quebras por efeito de

coincidência e eventualmente por flexão transversal, regista outras quebras de isolamento,

nomeadamente nas frequências de ressonância do conjunto das massas dos painéis e caixa(s)

de ar (f0) e nas frequências de ressonância devido às reflexões sucessivas (para as ondas

estacionárias) na caixa de ar (f1, f2, ...). De um modo geral, para elementos múltiplos com

valores de f0 inferiores a 100Hz, o isolamento global é significativamente superior ao obtido

através de um elemento simples com a mesma massa total, o que não acontece, muitas vezes,

para envidraçados duplos correntes com os dois panos da mesma espessura e caixa de ar

reduzida. Por exemplo, um vidro simples de 8 mm apresenta um índice de isolamento sonoro

superior a um vidro duplo com dois panos de 4 mm de espessura e caixa de ar de 12mm. De

acordo com resultados divulgados pelo fabricante “SAINT-GOBAIN”, estas duas soluções,

considerando apenas o vidro isolado, apresentam índices de isolamento global );( CtrCRw

iguais a 32(-1;-3)dB e 30(-1;-4)dB, respectivamente para o vidro simples e para o vidro duplo.

No caso de elementos duplos é de igual modo possível a dedução analítica de fórmulas de

cálculo, à semelhança com o modelo inercial para elementos simples, sendo no entanto muito

mais complexa. A este respeito, tem sido desenvolvido nos últimos tempos no DEC-FCTUC

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 34

[24, 25], modelações analíticas, aplicáveis a elementos simples, duplos e múltiplos, com três ou

mais camadas, separados por caixas de ar ou em sanduíche.

A frequência de ressonância do conjunto das massas dos painéis e caixa(s) de ar (f0), num

elemento duplo, pode ser obtida, de forma simplificada, a partir da seguinte equação [26]:

+≈

211160

10 mmd

f (19)

onde:

1m e 2m são as massas por unidade de superfície dos elementos 1 e 2 (em kg/m2);

d a espessura da caixa de ar (em m).

As frequências de ressonância devido às reflexões sucessivas (para as ondas estacionárias)

na caixa de ar (f1, f2, ...), pode ser determinada a partir da seguinte equação [26]:

dcnfn 2.

= (20)

onde n é número inteiro positivo.

Com base na expressão anterior, é possível verificar que, para pequenas espessuras de caixa

de ar, as frequências de ressonância no interior da caixa de ar são elevadas. Por exemplo,

para uma caixa de ar de 5 cm de espessura, a frequência de cavidade mais baixa, 1f , é

próxima de 3400Hz. Para espessuras de caixa de ar superiores a 5cm, esta frequência de

ressonância adquire valores dentro da zona principal da gama audível (100 – 3150 Hz), o que

pode originar o aparecimento de quebras importantes de isolamento acústico. Para evitar estas

quebras, poderá recorrer-se à aplicação de material absorvente sonoro no interior da caixa de

ar ou eventualmente à diminuição da espessura da caixa de ar. Contudo, a diminuição da caixa

de ar, em especial para elementos leves, poderá não ser aconselhável já que origina um

aumento da frequência de ressonância do conjunto, conforme descrito no ponto anterior. Por

outro lado, no caso dos envidraçados também não é possível a colocação de material

absorvente entre os panos de vidro, mostrando-se, no entanto, vantajosa a aplicação deste

material no contorno da moldura (mais eficaz no caso de vidros duplos não paralelos).

Refira-se, no entanto, que para os casos de elementos de construção leves onde não é

possível a aplicação de material absorvente no interior da caixa de ar, as quebras globais de

isolamento sonoro provocadas pela ressonância na caixa de ar ( nf ) são geralmente inferiores

às provocadas pela ressonância do conjunto massas-caixa de ar ( 0f ). Por exemplo, de acordo

com trabalhos de investigação desenvolvidos [10], para vidros duplos de 8+4 mm obtiveram-se

os valores de Rw iguais a 34, 36, 45, 46 e 45 dB, respectivamente, para caixas de ar de

espessura igual a 12, 25, 100, 200 e 400 mm, às quais correspondem frequências de

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 35

ressonâncias 0f e nf (calculadas através das equações (18) e (19)) dadas respectivamente

por: [ Hzf 2120 = e Hzf 141671 = ]; [ Hzf 1470 = e Hzf 68001 = ];

[ Hzf 730 = , Hzf 17001 = e Hzf 34002 = ]; [ Hzf 520 = , Hzf 8501 = , Hzf 17002 = ,…];

[ Hzf 370 = , Hzf 4251 = ; Hzf 8502 = , …]. Refira-se ainda que, para as soluções com

caixas de ar iguais ou superiores a 100mm a aplicação de manta fonoabsorvente no contorno

foi possível aumentar os valores de Rw entre 2 a 5 dB.

À semelhança com os elementos simples, Sharp [22] também propôs um modelo para

elementos duplos, cujo traçado da curva de isolamento sonoro se encontra representado na

Figura 32.

Hz

RdB

f 0 f L

10 d

B

A

6 dB por oitava

Log10(f/f c)

X

0.5 f c2 1.0 f c2

BCX'

B'C'

6 dB por oitava

Com f c1 < f c2

18 d

B p

or o

itava

12 dB

por

oitav

a

15 d

B po

r oita

va

D

Traçado do tipo X', B' e C' se X' > D

Figura 32 – Ilustração esquemática do traçado da curva de isolamento em elementos duplos, com base no modelo de Sharp.

Ponto A:

( ) ( ) fLogmmLogRA 47202120 0 −++= (21)

Ponto D:

d

f L55

= (22)

ff

LogRR LAD

+=

0

60 (23)

Ponto B: ( )

d)( 1051

212040120

c)( 9940120

b)( 7812

1203010120

)( 620

2

1

2

1

2

2

50

50

2

01

B

+++

−+

++++

−+

=

fm

fmLog)Log(fe)Log(m

)Log(fe)Log(m

fmfm

Log)Log(fLog(b))Log(m

a /ffLogR

R

c

c

c

c

c

c

.

.

c

cA

(24)

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 36

onde:

(a) – aplicável quando não existe material absorvente sonoro na caixa de ar;

(b) – separação entre painéis através de grelha de apoios, com o menor espaçamento = b (em m);

(c) – separação entre painéis através de linha de apoios, espaçados da distância e (em m);

(d) – separação entre painéis através de apoios pontuais, com o menor espaçamento = e (em m). As expressões (b), (c) e (d) são aplicáveis se existir absorção sonora na caixa de ar. Se existir apenas apoio no contorno, o valor de RB deverá sofrer um acréscimo (que para situações correntes se pode assumir de 4 dB).

Ponto C:

5106

106

2112

212

=+++<++

=ccB

ccBC f para f ) Log(η) Log(ηR

f para f ) Log(ηRR (25)

onde 1η e 2η são os factores de perdas dos materiais dos elementos 1 e 2, respectivamente.

As frequências próprias 0f , 1cf e 2cf podem ser determinadas a partir das equações

anteriormente apresentadas (f0 a partir da Eq. 19 e 1cf e 2cf a partir da Eq. 17).

Para cálculos muito simplificados, eventualmente para um pré-dimensionamento, poderá

considerar-se que o índice Rw de um elemento duplo pesado (com massa superior a 100

kg/m2) é próximo do valor obtido para um elemento simples com a mesma massa total dos dois

panos acrescido de cerca de 4 dB. Por exemplo, numa parede dupla de alvenaria de tijolo

11+11 cm, correctamente assente e rebocada (massa próxima de 300 kg/m2), o valor pode

estimar-se próximo de 53 dB (49 dB, conforme Figura 31, acrescido de 4 dB). Na prática, o

valor de Dn,w obtido em obra é geralmente inferior, mas isso deve-se geralmente à significativa

contribuição das transmissões marginais.

Em elementos de construção triplos, a avaliação do isolamento sonoro tem sido, até ao

momento, pouco estudada, existindo apenas alguns estudos específicos, nomeadamente para

envidraçados e para painéis de gesso. Os estudos realizados comprovam que a utilização de

elementos triplos neste tipo de materiais não conduz, de uma forma geral, a melhorias muito

significativas de isolamento sonoro relativamente a elementos duplos com a mesma massa

total e a mesma espessura total [27, 28]. Para elementos mais pesados, com frequências de

ressonância do conjunto muito baixas e frequências críticas situadas na gama de baixas ou

médias frequências, apesar do elemento triplo entre estas duas frequências próprias poder

apresentar menor isolamento que um elemento duplo com a mesma massa total e a mesma

espessura total, o isolamento sonoro acima das frequências críticas é, de uma forma geral,

francamente superior no elemento triplo.

No caso de elementos envidraçados, onde a solução de elemento triplo (três panos e duas

caixas de ar) é mais frequente, geralmente a opção por vidro triplo prende-se sobretudo com

questões de isolamento térmico. Apesar da solução de elemento triplo praticamente não

ocorrer em obras de raiz, esta solução acaba por começar a existir, motivada pela necessidade

de reforço de isolamento sonoro em elementos duplos já existentes. São exemplos, o reforço

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 37

de janelas, através da aplicação de uma segunda janela, mantendo a janela existente

(habitualmente vidro duplo) e o reforço de divisórias duplas em alvenaria de tijolo, através de

um terceiro pano em gesso cartonado ou em madeira.

Relativamente a elementos sanduíche, constituídos por várias camadas de material, o

isolamento sonoro depende fortemente da massa e da rigidez das várias camadas. A utilização

de elementos pesados, mesmo que possuam elevada rigidez, em sanduíche com elementos

resilientes permite, geralmente, obter ganhos significativos de isolamento sonoro relativamente

a um elemento simples com a mesma massa total, em especial para médias e altas

frequências. A aplicação de várias camadas sobrepostas do mesmo material, de uma forma

geral, não conduz a melhorias significativas de isolamento sonoro, podendo, no entanto,

registar-se menores quebras de isolamento devidas ao efeito de coincidência num elemento

em sanduíche. Efectivamente, a descontinuidade criada num elemento constituído por várias

camadas sobrepostas provoca um aumento do factor de perdas internas relativamente a um

elemento simples do mesmo material, resultando uma menor influência do efeito de

coincidência. À semelhança dos elementos triplos, o estudo do isolamento sonoro em

elementos em sanduíche ainda se encontra pouco desenvolvido, existindo, no entanto, alguns

estudos específicos, nomeadamente para painéis de gesso separados por caixas de ar

totalmente preenchidas com material absorvente sonoro e/ou elástico [29, 30].

A previsão do isolamento acústico nestes elementos poderá, no entanto, ser efectuada de

forma simplificada com base nos modelos de previsão para elementos simples, se existir

ligação rígida entre camadas do elemento em sanduíche (p/ ex. duas placas de gesso

sobrepostas), ou para elementos múltiplos, considerando absorção sonora na caixa de ar, se

existirem várias camadas de maior massa desligadas através de elementos resilientes (p/ ex.

duas placas de gesso em sanduíche com um painel de lã de rocha).

2.3.3 Isolamento acústico de elementos compostos

Nos pontos anteriores foram apresentadas metodologias de previsão do isolamento sonoro,

quer para elementos simples quer para elementos múltiplos, mas considerando sempre que

toda a área do elemento de separação era composta por um único tipo de elemento. Numa

superfície de separação composta, como acontece frequentemente em fachadas de edifícios, o

isolamento sonoro global depende do isolamento e da área de cada um dos elementos que

compõem a separação (ver Figura 33).

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 38

R2A2

R1A1

R3A3

Figura 33 – Ilustração esquemática de uma separação composta.

No caso de uma separação composta por n elementos, cada um deles com um índice de

isolamento iwR e uma área iS , o índice de isolamento global da separação wR pode ser obtido

através da seguinte expressão:

=∑∑

i

Rwi

ii

wiS

SLogR

)10/(1010 (26)

Este procedimento de cálculo pode ser também aplicado separadamente para cada banda de

frequências, entrando com os valores de isolamento da curva iR de cada elemento, de forma a

obter uma curva de isolamento global da separação, em vez de um único valor wR . Para

efeitos de conversão em valores de wnmD ,,2 , no caso da avaliação do isolamento de fachadas,

ou de wnD , , no caso de elementos de compartimentação interiores em edifícios, aos valores

obtidos na equação (26) deverá ser acrescida a parcela ( )SALog 010 , onde A0 é a área de

absorção sonora equivalente de referência (habitualmente de 10m2) e S é a área total da

separação.

Um caso particular destes elementos compostos corresponde à situação em que uma pequena

parte da separação é constituída por elementos de fraco isolamento ou até mesmo pequenas

zonas abertas, originando transmissões sonoras elevadas através de “pontos fracos” e o

consequente aparecimento de quebras de isolamento. São exemplos correntes em edifícios, as

paredes com tubagens embutidas de grande secção, os dispositivos de ventilação, as caixas

de estores e os caixilhos em vãos envidraçados. Um outro exemplo, também frequente, onde

estas transmissões parasitas podem também condicionar fortemente o isolamento sonoro

ocorre nas paredes de alvenaria de tijolo, quando a camada de reboco é relativamente fina e

as juntas de assentamento do tijolo se encontram deficientemente preenchidas.

Na Figura 34 são apresentados resultados experimentais de isolamento sonoro para quatro

tipos de vãos envidraçados com vidro simples de 8 mm de espessura [31]: uma situação sem

caixilho, onde o contorno do vidro assenta em membrana de borracha, devidamente selada;

uma segunda situação com o vidro inserido em caixilho de abrir, de duas folhas, com elevada

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 39

vedação de frinchas; uma terceira situação com o mesmo tipo de vidro inserido em caixilho de

correr de duas folhas, com fraca vedação de frinchas (tipo de caixilho correntemente utilizado

em edifícios de habitação); e finalmente uma quarta situação com o mesmo caixilho de correr

mal fechado, com uma frincha lateral com cerca de 2 mm de espessura.

0

10

20

30

40

100 200 500 1000 2000 5000

Vidro simples de 8mmVidro simples de 8mm inserido em caixilho c/ vedação de frinchasVidro simples de 8mm inserido em caixilho de correr "fraco"Vidro simples de 8mm inserido em caixilho de correr "fraco", com abertura lateral de 2mm

Bandas de 1/3 de oitava

R [d

B]

Figura 34 – Isolamento acústicos de vãos envidraçados com vidro simples de 8mm,

sem caixilho e inserido em dois tipos de caixilhos de duas folhas [31].

Da análise da Figura anterior é possível verificar a grande importância da existência de

frinchas, mesmo que estas sejam de pequena dimensão. Na prática, um vão envidraçado

(caixilho mais vidro) com possibilidade de abertura só apresenta valores próximos dos obtidos

apenas para o vidro isolado, se o caixilho possuir uma massa relativamente elevada e

possibilitar uma adequada vedação de frinchas. Caso contrário, não tem qualquer interesse, do

ponto de vista acústico, a utilização de vidros de elevado isolamento acústico.

2.4. Isolamento a sons de percussão

A transmissão de sons de percussão entre dois locais, à semelhança com a transmissão de

sons de condução aérea, depende das transmissões directas através do elemento de

separação directo (quando o pavimento percutido é sobrejacente ao compartimento receptor

em análise) bem como das transmissão marginais, através dos elementos adjacentes.

A quantificação da transmissão por percussão pode ser efectuada de forma relativamente

simples pela via experimental (método de caracterização experimental), de acordo com as

normas EN ISO 140-7 e ISO 717-2 [32, 33], através de medições acústicas in situ, ou pode ser

prevista através de modelos de previsão, nomeadamente através dos modelos indicados na

norma 12354-2 [35]. No primeiro caso, a metodologia a aplicar e a sua complexidade é

praticamente a mesma, quer se trate de transmissão de cima para baixo, quando o pavimento

percutido corresponde ao tecto do compartimento receptor, quer se trate de transmissão lateral

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 40

ou inversa, entre compartimentos do mesmo piso ou de baixo para cima. Relativamente aos

modelos de previsão, a situação de transmissão de baixo para cima ainda se encontra muito

pouco desenvolvida, sendo muitas vezes, na prática, tratada de forma muito grosseira ou

mesmo desprezada.

Na perspectiva do cumprimento da legislação em vigor no nosso país, no que se refere a

requisitos de isolamento em edifícios (RRAE, aprovado inicialmente pelo Dec. Lei 129/2002 de

11/05 e alterado pelo Dec. Lei 96/2008 de 09/06), a transmissão por percussão de baixo para

cima é sobretudo relevante quando o pavimento percutido não é térreo e quando o requisito de

isolamento é elevado, como acontece por exemplo em edifícios mistos com comércio, industria,

serviços ou diversão no R/C e habitação (quartos ou zonas de estar) no andar sobrejacente.

Nestes casos, de acordo com o RRAE [36], o valor de wnTL ,' não poderá ser superior a 50 dB,

o que muitas vezes é contrariado, em especial quando se trata de revestimentos de piso

rígidos directamente ligados à laje de suporte (revestimentos cerâmicos sobre laje não térrea).

Com base na norma EN ISO 140-7, a caracterização da transmissão sonora é efectuada no

domínio da frequência ( nTL' , in situ, ou nL , em laboratório), em bandas de 1/3 de oitava,

geralmente entre as frequências centrais de 100 e 3150 Hz. Posteriormente, a partir deste

conjunto de valores em frequência poderá ser obtido um valor único (índice wnTL ,' , in situ, ou

wnL , , em laboratório), através do ajustamento das curvas do nível sonoro padronizado nTL' ou

nL (em laboratório), a uma descrição convencional de referência, de acordo com a técnica

preconizada na norma EN ISO 717-2. Esta técnica de ajuste das curvas é semelhante à

indicada para sons aéreos, mas, neste caso, a curva de referência decresce em frequência

(Figura 35) e os desvios negativos correspondem às diferenças negativas entre o valor da

curva de referência e o valor da curva nTL' , para a mesma banda de frequências (no

isolamento a sons aéreos, interessam as diferenças negativas de valores entre wnTD , e a curva

de referência respectiva). Ou seja, considera-se que a descrição convencional de referência se

encontra ajustada à curva nTL' (ou a nL , em laboratório) quando o valor médio dos desvios

desfavoráveis, é o maior possível sem ultrapassar 2.0 dB, conforme se esquematiza na Figura

36.

Os valores de nTL' , dependem dos níveis de pressão sonora médios medidos no

compartimento receptor ( iL ), corrigidos do ruído de fundo e dos tempos de reverberação (T),

medidos no compartimento receptor. A equação que permite obter o a curva nTL' é dada por:

−=

0

10'TTLogLL inT (27)

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 41

T é o tempo de reverberação medido no compartimento receptor, para cada banda de frequência em análise, e 0T é o tempo de reverberação de referência (igual a 0,5, para situações correntes, e igual a T, quando existe requisito tempo de reverberação T aplicável).

Hz

dB

125 250 500 1000 2000

10 d

B

4000

X-2X

Ln,w ou L'n,w X-3

XX XX

315

X-1

X-4

X-8

X-5

X-11

X-14

X-17 X-20

3150

X

100

Figura 35 – Descrição convencional de referência para sons de percussão (de acordo com EN ISO 717-2).

Hz

dB

125 250 500 1000 2000 4000

X-2X

66 dBX-5

X-20

X -2 -3

-6

-2

-4-2

-6

-4Para X=68 => Σ∆Li(-)/16=29 / 16 =1.81<2.0Para X=69 => Σ∆Li(-)/16=37 / 16 =2.31>2.0

=> X=68 => Ln,w ou L'n,w = X-2=66 dB

40

50

60

70

80

Figura 36 – Ajustamento da descrição convencional de referência

às curvas nL ou nL' . Em fase de projecto, para previsão do parâmetro wnTL ,' (parâmetro de caracterização do

isolamento a sons de percussão em vigor no nosso país), a norma EN 12354-2 [35] propõe

dois tipos de modelos de cálculo: modelo detalhado e o modelo simplificado.

O modelo detalhado, tal como o próprio nome indica, é um modelo mais rigoroso, e mais

complexo, que permite determinar a transmissão de sons de percussão, quer para a situação

de percussão do elemento de separação directo, de cima para baixo entre dois compartimentos

adjacentes, quer para a situação em que a transmissão ocorre apenas por via lateral, através

nTL'

dBXL nT 662' =−=

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 42

da laje de piso percutida para os compartimento laterais (do mesmo piso ou do piso inferior). O

modelo simplificado, é muito fácil de ser utilizado, mas é aplicável apenas à situação de

percussão do elemento de separação directo, de cima para baixo. Neste último caso, de

acordo com a norma EN 12354-2, para lajes de betão armado (aligeiradas ou maciças –

conforme anexo B da norma EN 12354-2) o parâmetro wnTL ,' pode ser determinado através da

seguinte expressão:

−+∆−−=

0,

016,010)(35169'T

VLogKLwmLogL wnT (28)

em que 'm é a massa superficial do pavimento (em kg/m2); wL∆ é o índice de redução sonora

devido à existência de revestimento de piso (que é próximo de zero em pavimentos rígidos

directamente ligados à laje de suporte e pode apresentar valores da ordem de 20 dB, no caso

de pavimentos flutuantes ou de revestimentos flexíveis, fornecido pelo fabricante ou obtido pela

consulta de tabelas – ver Quadro 4); K é a correcção devido à ocorrência de transmissão

marginal, em dB, que pode ser obtida directamente da consulta da tabela 1 da norma EN

12354-2, apresentada no Quadro 3; V é o volume do compartimento receptor e 0T é o tempo

de reverberação de referência (igual a 0,5, para situações correntes, e igual a T, quando existe

requisito tempo de reverberação T aplicável).

Refira-se que, a norma EN 12354-2, em vez da constante 169, apresenta uma constante de

164, na Equação (28). Contudo, esta constante de 164 para os pavimentos mais usuais no

nosso país, conduz a resultados de wnTL ,' cerca de 5 dB mais favoráveis do que os

habitualmente obtidos na avaliação experimental. Deste modo, considera-se aconselhável que

o valor de 164 seja substituído por 169 [3], tal como escrito na Equação (28).

Quadro 3 – Correcção do valor do índice de isolamento a sons de percussão,

devido à transmissão marginal, em dB [35].

Massa superficial média dos elementos marginais (paredes), homogéneos e não revestidos

(kg/m2)

Massa superficial do pavimento

(kg/m2) 100 150 200 250 300 350 400 450 500

100 1 0 0 0 0 0 0 0 0

150 1 1 0 0 0 0 0 0 0

200 2 1 1 0 0 0 0 0 0

250 2 1 1 1 0 0 0 0 0

300 3 2 1 1 1 0 0 0 0

350 3 2 1 1 1 1 0 0 0

400 4 2 2 1 1 1 1 0 0

450 4 3 2 2 1 1 1 1 1

500 4 3 2 2 1 1 1 1 1

600 5 4 3 2 2 1 1 1 1

700 5 4 3 3 2 2 1 1 1

800 6 4 4 3 2 2 2 1 1

900 6 5 4 3 3 2 2 2 2

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 43

Quadro 4 - Reduções globais na transmissão de ruídos de percussão com laje flutuante.

Designação Características ∆Lw

(dB)

Alcatifa

Com cerca de 3mm de espessura Com cerca de 5mm de espessura Com cerca de 8mm de espessura Com cerca de 8mm sobre base de espuma

17 18 23 30

Vínilico de base flexível

Cerca de 2mm de camada de desgaste sobre membrana de polietileno reticulado com cerca de 1mm 15

Revestimentos de piso flexíveis

Cortiça Aglomerado de cortiça com cerca de 5mm de espessura 15

Madeira + borracha

Pavimento de madeira colado a manta resiliente em aglomerado de borracha com 4.5mm de espessura

21

Cerâmicos + cortiça

Ladrilhos cerâmicos (7mm) + Aglomerado de cortiça de 6mm 14

Mármore + cortiça

Placas de Mármore (20mm) + Aglomerado de cortiça de 6mm 14

Pavimentos flutuantes

Parquet flutuante

Parquet de madeira + Membrana de polietileno reticulado de 3mm 18 Lajeta de betão armado com cerca de 4cm sobre membrana de polietileno reticulado (de célula fechada) com 5mm de espessura

19

Lajeta de betão armado com cerca de 4cm sobre membrana de polietileno reticulado (de célula fechada) com 10mm de espessura

21

Lajeta de betão armado com cerca de 4cm sobre manta resiliente em aglomerado de borracha com 4.5mm de espessura

22

Lajeta de betão armado com cerca de 4cm sobre manta resiliente em aglomerado de borracha com 8mm de espessura 24

Lajeta de betão

Lajeta de betão armado com cerca de 4cm sobre manta resiliente em aglomerado de borracha com 15mm de espessura 27

Para as situações de transmissão de baixo para cima (transmissão marginal inversa de sons

de percussão), não existem metodologias de previsão consagradas na normalização em vigor

e os modelos de cálculo com possibilidade de ser aplicados são excessivamente complexos, e

nem sempre conduzem a resultados próximos dos reais. Na transmissão lateral, entre dois

compartimentos adjacentes do mesmo piso, apesar da norma EN 12354-2 incluir esta hipótese

no modelo detalhado, a previsão torna-se, por vezes, muito difícil de aplicar em projecto.

Com base na análise de resultados de medições acústicas efectuadas nestas condições,

lateral ou de baixo para cima [34], é possível contudo apresentar alguns resultados que

poderão eventualmente servir de base em fase de projecto, para situações onde não se

justifica um cálculo mais detalhado. Neste caso, poderão ser tomados os valores mais

desfavoráveis, com vista à obtenção de um resultado conservador, do lado da segurança.

Desta análise, resultam então as seguintes conclusões:

• Na situação em que a laje percutida é térrea, betonada sobre o solo e/ou camada de

base compactados, com revestimento rígido directamente ligado à laje, a transmissão

é fortemente atenuada, resultando normalmente valores de wnTL ,' muito inferiores a

50 dB, quer na transmissão de baixo para cima, quer na transmissão lateral. Refira-se,

no entanto, que neste caso a dispersão de resultados experimentais é geralmente

elevada, pois depende, entre outras variáveis, da localização das fundações do edifício

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 44

e das características da laje e/ou do enrocamento. Por exemplo, a percussão numa

zona de piso térreo sobre a sapata de um pilar pode originar um aumento na referida

transmissão bastante significativo (entre duas posições de máquina de percussão,

fonte de teste utilizada no ensaio, pode ocorrer uma variação no nível sonoro continuo

equivalente, na recepção, da ordem de 10 dB).

• Para lajes não térreas e com revestimento rígido directamente ligado à laje

(revestimento cerâmico ou em pedra rigidamente ligado à laje de suporte), os

resultados das medições conduzem, em geral, aos seguintes intervalos de valores:

o Na transmissão de baixo para cima, o valor de wnTL ,' situa-se entre o valor

previsto de cima para baixo reduzido de 17 a 25 dB;

o Na transmissão lateral, entre dois compartimentos adjacentes do mesmo piso,

o valor de wnTL ,' situa-se entre o valor previsto de cima para baixo reduzido

de 7 a 15 dB.

Por exemplo, na transmissão de sons de percussão para um quarto com cerca de 31 m3 de

volume, para uma laje maciça de piso, na zona percutida, com 20 cm de espessura revestida a

material cerâmico, com um valor de 2=K devido à transmissão marginal, onde se prevê de

cima para baixo um índice wnTL ,' próximo de 77 dB ( 020)500(35169' , −+−−= LogL wn ),

é de esperar que na transmissão de baixo para cima o valor de wnTL ,' se situe entre 52 a 60

dB.

No caso da transmissão de cima para baixo e na transmissão lateral, em alternativa às

metodologias simplificadas, anteriormente indicadas, e à semelhança com o isolamento a sons

aéreos, também para estes casos é possível recorrer a alguns programas de cálculo

automático disponíveis no mercado, utilizando metodologias de cálculo iguais ou próximas do

método detalhado proposto pela norma EN 12354-2 [35], conforme esquematizado na Figura

37.

Figura 37 – Exemplo de cálculo de determinação do índice wnTL ,' , considerando um programa de cálculo

disponível no mercado (laje maciça de piso com 20 cm de espessura + lajeta flutuante em betão).

dBL nT 55' =

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 45

2.5. Controlo de ruído produzido por equipamentos

A transmissão sonora com origem em equipamentos de ventilação e ar condicionado ocorre

essencialmente por três caminhos distintos: por radiação através do ar exterior ás condutas;

por radiação interior, através do interior das condutas de admissão ou de extracção de ar; por

vibração dos elementos de construção em contacto com os equipamentos e com o local

receptor.

A radiação através do ar exterior ás condutas, para os equipamentos em geral, pode ser

controlada a partir de um adequado isolamento acústico a sons aéreos entre a zona de

instalação dos equipamentos e a zona a proteger. Neste caso, a partir dos níveis sonoros no

local emissor (eventualmente determinados a partir dos níveis de potência sonora do

equipamento, radiados para a envolvente), da curva de isolamento sonoro (eventualmente

determinada a partir das metodologias indicadas no ponto 2.3) e do volume e das

características de absorção sonora do local receptor, é possível determinar os níveis sonoros

previstos no interior do espaço receptor. De uma forma simplificada, e se o espectro de ruído

produzido pelo equipamento for próximo de ruído branco (rico sobretudo em médias e altas

frequências), o valor de LAeq no compartimento receptor ( )2(LAeq ), devido apenas ao ruído

produzido pelo equipamento, pode ser determinado a partir da seguinte equação:

+−=

)2(

)2(,)1()2( 16.0

1010

VT

LogDLAeqLAeq wn (29)

Considerando que o tempo de reverberação no compartimento receptor é igual ao tempo de

referência 0T , e admitindo que não existem características tonais nem impulsivas no sinal

(normalmente só detectável após entrada em funcionamento do equipamento, através de

medições), poderá determinar-se o nível de avaliação padronizado ( nTArL , ) através da

seguinte expressão:

wnTnTAr DLAeqL ,)1(, −= (30)

onde, wnD , representa o índice de isolamento sonoro normalizado a sons aéreos; )2(T

o tempo de reverberação médio no compartimento receptor; )2(V o volume do

compartimento receptor; )1(LAeq o nível sonoro contínuo equivalente no espaço

emissor; e wnTD , o o índice de isolamento sonoro padronizado.

Caso do espaço emissor seja fechado, e de dimensões não muito elevadas, o valor de

)1(LAeq pode ser determinado, de forma simplificada, a partir da seguinte equação:

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 46

++=

)1(

)1()1( 1014

VT

LogLALAeq W (31)

onde WLA representa o nível de potência do equipamento, em dB(A); )1(T o tempo de

reverberação médio no compartimento emissor; e )1(V o volume do compartimento emissor.

No caso de espaços emissores abertos para o exterior, o valor de )1(LAeq pode ser

determinado, de forma simplificada, a partir da seguinte equação:

+= 2)1( 4

10med

W dDLogLALAeq

π (32)

onde D representa a directividade do equipamento (de uma forma geral para equipamentos sobre um piso pode considera-se D=2); e medd a distância média entre o equipamento e os elementos de separação relativamente ao compartimento receptor (em m).

Nota:

Tal com já referido, a aplicação das equações 29 e 30 pressupõe que o espectro de ruído no

local emissor é próximo de ruído branco. Contudo, numa grande parte das situações este

espectro é rico em baixas frequências, sendo, neste caso, mais correcto efectuar o cálculo por

bandas de frequência, eventualmente em bandas de oitava entre as frequências centrais de 63

Hz e 8000 Hz (aplicação das Equação 29 para cada banda de frequências, determinando

posteriormente o valor de )2(LAeq , correspondente à soma logarítmica dos vários resultados

obtidos nas referidas bandas de frequência). Em alternativa, para espectros ricos em baixas

frequências, poderá ser utilizado, nas equações 29 e 30, o índice de isolamento para um

espectro de ruído de tráfego CtrD wn +, ou CtrD wnT +, , em vez dos índices wnD , ou wnTD , .

A transmissão sonora com origem em equipamentos, mas conduzida apenas pela vibração dos

elementos de construção em contacto com os equipamentos e com o local receptor, de uma

forma geral, pode ser controlada através da aplicação de apoios e/ou de plataformas

antivibratórias na base dos equipamentos e da aplicação de magas flexíveis nas condutas, que

evitem a transmissão de vibrações ao edifício. Neste caso, a previsão desta componente de

transmissão é extremamente difícil de prever em projecto, sendo, em geral, preferível aplicar

soluções que permitam assegurar que esta componente é desprezável.

Finalmente, em relação à radiação através do interior das condutas, que é em geral a mais

relevante quando o local de instalação dos equipamentos se encontra acusticamente

controlado (em termos de isolamento a sons aéreos e de vibrações), podem ser adoptadas as

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 47

metodologias apresentadas nas publicações “Handbook of Noise Control” [19] e “La Pratique

de L’Isolation Acoustique des Batiments” [37], através da seguinte expressão:

( ) 54 4

104321 2)2( ARd

DLogAAAALALAeq W −

++−−−−=π

(33)

onde, WLA - nível de potência sonora dos equipamentos, radiada para o interior das condutas;

A1 – Atenuação por absorção sonora das paredes interiores da tubagem; A2 – Atenuação sonora resultante de mudanças de direcção; A3 – Atenuação sonora resultante de derivações e/ou alteração de secção; A4 – Atenuação sonora devida à reflexão terminal (fim de circuito); A5 – Atenuação sonora adicional resultante da aplicação de atenuadores sonoros; D – coeficiente de direccionalidade (considerado normalmente igual a 2); R – constante de absorção acústica do compartimento receptor (em espaços abertos 4/R=0; em espaços fechados )1/( mediiSR αα −=∑ );

d – distância entre a extremidade da conduta e o ponto onde se pretende avaliar )2(LAeq .

No caso de equipamentos com ligação a condutas de ventilação, o valor global )2(LAeq

deverá contemplar então pelo menos os dois caminhos de transmissão ruído aéreo. Ou seja,

deverá proceder-se à soma logarítmica dos valores obtidos respectivamente nas Eq. 29 e 33.

Este valor global de )2(LAeq , ou eventualmente o espectro em bandas de oitava, permite

caracterizar os “níveis de ruído de fundo”, na ausência de quaisquer actividades internas do

espaço receptor, mas com os sistemas AVAC ou outros equipamentos em funcionamento e

com o funcionamento das actividades inerentes aos espaços circundantes. Para cada tipo de

local, em função da sua utilização, podem ser estipulados valores máximos dos níveis de ruído

de fundo admissíveis (ver Quadro 5).

Quadro 5 – Curvas NC e valores de LAeq, dos níveis de ruído de fundo, recomendados [11].

Tipo de local

Curva NC

recomendada

(dB)

LAeq máximo

recomendado

dB(A)

Estúdios de gravação 15 28

Salas de espectáculos e teatros 15-25 28-38

Habitações e quartos de hotéis 20-30 33-42

Salas de conferências e de aulas 20-30 33-42

Escritórios e bibliotecas 30-35 42-46

Restaurantes e áreas públicas em hotéis 35-40 46-50

Pastelarias e cafetarias 40-45 50-55

Recintos desportivos 40-50 50-60

Indústria ligeira 45-55 55-65

Indústria pesada 50-65 60-75

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 48

Pode considerar-se que um determinado local cumpre a especificação NC (por exemplo

NC35), quando os níveis de ruído de fundo, para cada uma das bandas de oitava entre 63 e

8000 Hz, em dB, ficam próximo, mas não ultrapassam a curva NC correspondente (ver Figura

38). No exemplo apresentado na Figura 38, a curva NC mais baixa que não se deixa

ultrapassar em frequência (nas bandas de oitava entre 63 e 8000 Hz) pelo espectro de níveis

de ruído de fundo identificado com “Exemplo NC35” é a curva NC35. Deste modo, pode

caracterizar-se o ruído de fundo deste exemplo como NC35.

5

15

25

35

45

55

65

75

85

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

NC70

NC65

NC60

NC55

NC50

NC45

NC40

Exemplo NC35

NC35

NC30

NC25

NC20

NC15

Bandas de

dB

Figura 38 – Curvas NC (Noise Criteria).

2.6. Propagação sonora no exterior

De uma forma geral, a previsão dos níveis de ruído propagados no exterior pode recorrer a

uma grande diversidade de modelos de cálculo. Alguns destes modelos são bastante simples,

mas apenas com possibilidade de poderem ser utilizados em situações limitadas e/ou quando o

rigor pretendido não é significativo. Outros métodos podem ser utilizados em cenários menos

restritivos, mas requerem meios de cálculo mais elaborados. A escolha de cada um destes

métodos deve basear-se no tipo de estudo pretendido, com relevância para as características e

condicionantes do espaço em estudo (topografia do local, localização e características das

fontes de ruído e dos receptores, obstáculos existentes entre as fontes e os receptores, etc.).

Existem modelos de análise, cuja resolução recorre às mais variadas técnicas numéricas, tais

como o método das diferenças finitas, o método dos elementos finitos e o método dos

elementos fronteira.

Alguns destes modelos de análise admitem muitas simplificações, como são exemplo a

consideração da ausência de vento, a adopção de fontes lineares ou a consideração de

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 49

superfícies reflectantes em todos os elementos verticais dos edifícios. Estes algoritmos de

cálculo, apesar de recorrer sobretudo a fórmulas analíticas, recorrem a coeficientes de

correcção que permitem melhor aproximação dos seus resultados aos resultados

experimentais. Dois destes exemplos são os modelos de previsão de ruído de tráfego,

rodoviário e ferroviários, preconizados pelo CETUR (Centre d’Études des Transports Urbains,

Lyon) [38].

Outra das técnicas de análise que se revela cada vez mais importante, sobretudo em estudos

onde ao grau de exigência bem como o número de variáveis em jogo é muito elevado, consiste

na utilização de modelos reduzidos onde se simulam vários cenários possíveis e se adquirem

resultados que posteriormente podem permitir avaliar de forma rigorosa a situação real.

Para situações específicas, ou quando o rigor pretendido com o cálculo não é elevado, a

previsão da transmissão sonora pode ser efectuada considerando os modelos de fonte pontual

ou de fonte linear, aos quais podem ser aplicados correcções adicionais, de modo a contemplar

a situação real existente, nomeadamente a atenuação devida à divergência geométrica,

atenuação por efeito de barreira, a dissipação por atrito com o ar, a influência do vento, a

variação de temperatura e a propagação próxima da superfície do solo. Estas correcções

podem ser obtidas a partir da consulta de ábacos [38]. Nestes casos deve também ser

consultada a norma NP 4361-2 de 2001.

Em projecto ou em estudos de ruído, na maioria das situações, é frequente o recurso a

programas de cálculo automático, que consideram ao nível dos seus algoritmos os principais

efeitos da propagação sonora no exterior, nomeadamente a atenuação devida à divergência

geométrica, atenuação por efeito de barreira, a dissipação por atrito com o ar, a influência do

vento, a variação de temperatura e a propagação próxima da superfície do solo. Estes

programas podem considerar diferentes algoritmos de cálculo em função do tipo de fonte,

conforme previsto na Directiva 2002/49/CE [41], nomeadamente a Norma ISO 9613-2, para

fontes de ruído “industrial” (fontes pontuais e fontes de superfície), e o método “NMPB-

ROUTES-96”, para ruído de tráfego rodoviário. No limite, para uma situação semelhante à

representada na Figura 39, devem ser considerados separadamente 4 algoritmos de cálculo

(para “ruído industrial”, ruído de tráfego rodoviário, ruído de tráfego ferroviário e para ruído de

tráfego aéreo), e somados (de forma logarítmica), no final, os níveis sonoros provocados pelos

quatro tipos de fontes.

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 50

Figura 39 – Exemplo de situação onde os níveis sonoros dependem simultaneamente de quatro tipo de

fontes distintas: ruído “industrial”; tráfego rodoviário; tráfego ferroviário; e tráfego aéreo.

Para o caso do ruído de tráfego rodoviário e ferroviário, e eventualmente para outro tipo de

fontes de ruído a pequena altura relativamente ao solo, a redução dos níveis de ruído pode ser

conseguida através da implantação de obstáculos (por exemplo barreiras acústicas naturais ou

artificiais) entre a fonte e o receptor (Figura 40). De acordo com a Figura 40, apesar do ponto

receptor não ser possível observar a fonte de ruído, mesmo que a barreira seja muito espessa

e pesada (conferindo um isolamento sonoro muito elevado), a atenuação conferida pela

barreira normalmente não vai muito para além de 10 dB(A), devido à transmissão por difracção,

sobre a crista da barreira.

Fonte (F)

Receptor (R)

A

Barreira infinitamente longa

δ=função(FA + AR - FR)Atenuação em difracção pura - δ

Figura 40 - Representação esquemática do fenómeno da difracção.

O dimensionamento de barreiras acústicas é normalmente efectuado através dos programas

de cálculo anteriormente referenciados, inserindo as barreiras acústicas sobre cartografia

digital considerada no modelo de cálculo. Este cálculo também pode ser efectuado de forma

simplificada, através dos modelos preconizados pelo CETUR [38]. Segundo estes modelos, o

cálculo da atenuação da barreira é efectuado em duas fases: uma primeira que considera a

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Capítulo 2 – Acústica Aplicada aos Edifícios

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 51

barreira contínua de comprimento infinito, e uma segunda que admite uma correcção dos

resultados da fase anterior em função do comprimento da barreira.

Refira-se que, o efeito de barreira acústica não obriga a que haja uma barreira efectiva (muro)

entre a fonte e o receptor. Por exemplo, no caso de uma via de tráfego, este efeito pode ser

conseguido através da implantação da via em zona de escavação, através da criação de

taludes de aterro, entre a via e o receptor, ou através da construção de edifícios “não

sensíveis” entre a via e o receptor ou o edifício a proteger (Figuras 39 e 40).

Figura 41 – Implantação de edifícios não sensíveis como protecção

de edifícios com ocupação sensível.

Figura 42 – Efeito de barreira acústica criado por um edifício entre a via e o receptor.

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 52

Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

3.1 Exigências regulamentares

A regulamentação existente em vigor, no que respeita às condições acústicas, é apresentada

no Regulamento Geral do Ruído (RGR), aprovado pelo Decreto Lei n.º 9/2007 de 17 de

Janeiro, que entrou em vigor a 1 de Fevereiro de 2007. Com a entrada em vigor deste novo

regulamento é revogado o Regime Legal Sobre Poluição Sonora (RLSPS), aprovado pelo

Decreto Lei nº 292/2000, de 14 de Novembro, e alterado pelos Decretos Lei n.º 76/2002 de 26

de Março, n.º 259/2002 de 23 de Novembro e n.º 293/2003 de 19 de Novembro. Este novo

regulamento, à semelhança com o anterior RLSPS, define de uma forma global uma política de

prevenção e combate ao ruído, tendo em vista a salvaguarda da saúde e o bem estar das

populações. Em relação ao anterior RLSPS, este novo regulamento introduz alguns

ajustamentos e/ou adaptações, decorrentes, em grande parte, da transposição da directiva

comunitária n.º 2002/49/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 25 de Junho, relativa à

avaliação e gestão do ruído ambiente.

Como complemento a este regulamento, de carácter geral, destacam-se mais sete documentos

legais específicos, actualmente em vigor:

• Regulamento de Requisitos Acústicos dos Edifícios (RRAE), aprovado inicialmente pelo

Dec. Lei n.º 129/2002 de 11 de Maio e alterado pelo Dec. Lei n.º 96/2008 de 9 de Junho,

onde se estabelecem os requisitos acústicos dos edifícios, com vista à melhoria das

condições de qualidade acústica dos edifícios.

• Decreto-Lei n.º 146/2006, de 31 de Julho, relativo à avaliação e gestão do ruído

ambiente, que transpõe para a ordem jurídica interna a Directiva n.º 2002/49/CE, do

Parlamento Europeu e do Conselho, de 25 de Junho.

• Regulamento das Emissões Sonoras de Equipamento para Utilização no Exterior

(RESEUE), relativo ao controlo sonoro dos equipamentos para utilização no exterior (fora

dos edifícios), aprovado pelo Dec. Lei n.º 76/2002 de 26 de Março e alterado pelo Dec.

Lei n.º 221/2006 de 8 de Novembro.

• Decreto-Lei n.º 182/2006, de 6 de Setembro, relativo à exposição ao ruído em locais de

trabalho (ruído ocupacional), que visam a protecção dos trabalhadores contra os riscos

da exposição ao ruído durante o trabalho. Este Decreto-Lei transpõe para a ordem

jurídica interna a Directiva n.º 2003/10/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 6

de Fevereiro, relativa às prescrições mínimas de segurança e saúde em matéria de

exposição dos trabalhadores aos riscos devidos ao ruído.

• Decreto-Lei n.º 46/2006, de 24 de Fevereiro, relativo à exposição a vibrações em locais

de trabalho, que transpõe para a ordem jurídica interna a Directiva n.º 2002/44/CE, do

Parlamento Europeu e do Conselho, de 25 de Junho, relativa às prescrições de

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 53

protecção da saúde e segurança dos trabalhadores em caso de exposição aos riscos

devidos a vibrações.

• Decreto-Lei n.º 310/2002, de 18 de Dezembro, relativo ao funcionamento de

espectáculos de natureza desportiva e divertimentos públicos nas vias, jardins e demais

lugares públicos ao ar livre.

• Portaria n.º 232/2008, de 11 de Março, que indica quais os elementos que devem instruir

os pedidos de realização de operações urbanísticas, nomeadamente os elementos

relacionados com a acústica e o controlo de ruído.

3.2 Aspectos mais relevantes do RGR

3.2.1 Âmbito de aplicação do RGR

O Regulamento Geral do Ruído (RGR) aplica-se às actividades ruidosas permanentes e

temporárias e a outras fontes de ruído susceptíveis de causar incomodidade, designadamente:

a) Construção, reconstrução, ampliação, alteração ou conservação de edificações;

b) Obras de construção civil;

c) Laboração de estabelecimentos industriais, comerciais e de serviços;

d) Equipamentos para utilização no exterior;

e) Infra-estruturas de transporte, veículos e tráfegos;

f) Espectáculos, diversões, manifestações desportivas, feiras e mercados;

g) Sistemas sonoros de alarme.

O RGR é igualmente aplicável ao ruído de vizinhança.

O RGR não prejudica o disposto em legislação especial, nomeadamente sobre ruído nos locais

de trabalho, certificação acústica de aeronaves, emissões sonoras de veículos rodoviários a

motor e de equipamentos para utilização no exterior e sistemas sonoros de alarme.

O RGR não se aplica à sinalização sonora de dispositivos de segurança relativos a infra-

estruturas de transporte ferroviário, designadamente de passagens de nível.

3.2.2 Limites de exposição exterior e do critério de incomodidade

De acordo com o artigo 11º, os valores limite de exposição admissíveis no exterior são:

Zonas mistas:

• Lden < 65 dB(A);

• Ln < 55 dB(A).

Zonas sensíveis:

• Lden < 55 dB(A);

• Ln < 45 dB(A).

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 54

Mas se já existir uma grande infra-estrutura de transporte, os limites são iguais aos de zona

mista. Se já existir projectada uma grande infra-estrutura de transporte aéreo, os limites

são também iguais aos de zona mista. Se já existir projectada uma grande infra-estrutura

de transporte que não aéreo, os limites são: Lden < 60 dB(A) e Ln < 50 dB(A).

Os receptores sensíveis isolados não integrados em zonas classificadas, por estarem

localizados fora de perímetros urbanos, são equiparados, em função usos existentes na

sua proximidade, a zonas sensíveis ou mistas, para efeitos de aplicação dos

correspondentes valores limite indicados anteriormente.

Até à classificação de zonas sensíveis e mistas, em receptores sensíveis:

• Lden < 63 dB(A);

• Ln < 53 dB(A).

Ln é o indicador de ruído nocturno e representa o nível sonoro médio de longa duração (um ano),

conforme definido na Norma NP 1730-1:1996, ou na versão actualizada.

Lden é o indicador de ruído diurno-entardecer-nocturno associado ao incómodo global, de longa

duração (um ano), que depende dos indicadores Ln (de ruído nocturno), Le (de ruído do entardecer) e

Ld (de ruído diurno).

Zona sensível é a área definida em plano municipal de ordenamento do território como vocacionada

para uso habitacional, ou para escolas, hospitais ou similares, ou espaços de lazer, existentes ou

previstos, podendo conter pequenas unidades de comércio e de serviços destinadas a servir a

população local, tais como cafés e outros estabelecimentos de restauração, papelarias e outros

estabelecimentos de comércio tradicional, sem funcionamento no período nocturno (das 23 às 7 horas).

Zona mista é a área definida em plano municipal de ordenamento do território, cuja ocupação seja

afecta a outros usos, existentes ou previstos, para além dos referidos na definição de zona sensível.

De acordo com o artigo 13º, a instalação e o exercício de actividades ruidosas permanentes em

zonas mistas, nas envolventes das zonas sensíveis ou mistas ou na proximidade dos

receptores sensíveis isolados estão sujeitos: ao cumprimento dos valores limites de exposição

admissíveis no exterior e ao cumprimento do critério de incomodidade.

O critério de incomodidade (também designado critério dos acréscimos), é cumprido quando a

diferença entre o indicador LAr, determinado durante a ocorrência do ruído particular da

actividade ou actividades em avaliação, e o indicador LAeq(rr) do ruído residual não excede 5

dB(A), no período diurno, 4 dB(A), no período do entardecer, e 3 dB(A) no período nocturno.

Para situações em que a duração acumulada de ocorrência do ruído particular é inferior ou

igual a 75% da duração total do período de referência, aos limites anteriores é adicionado o

valor D, que pode variar entre 1 e 4 dB(A) (de acordo com o anexo I do RGR). A avaliação

deste critério reporta-se a um período de um mês, devendo corresponder ao mês mais crítico

do ano em termos de emissão sonora da(s) fonte(s) de ruído em avaliação no caso de se notar

marcada sazonalidade anual (de acordo com o anexo I do RGR).

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 55

De acordo com o nº 5 do artigo 13º, os limites do critério de incomodidade não se aplicam, em

qualquer dos períodos de referência, se o valor do indicador LAr do ruído ambiente (incluindo o

ruído particular) não ultrapassar 45 dB(A), no exterior, ou 27 dB(A), no interior dos locais de

recepção.

De acordo com o Anexo I do RGR o nível de avaliação LAr, que permite avaliar o critério de

incomodidade, deverá ser corrigido de acordo com as características tonais ou impulsivas do

ruído particular, de acordo com a seguinte expressão:

LAr = LAeq(ra) + K1 + K2 Onde,

K1 é a correcção tonal, e assume os valores de 3 ou de 0 consoante existam ou não

características tonais do espectro de ruído medido. Estas características tonais existem

quando o nível sonoro numa banda de 1/3 de oitava excede o das adjacentes em 5 ou

mais dB (normalmente considera-se o espectro em dB(A) na gama entre as frequências

centrais de 50 Hz e 8000 Hz).

K2 é a correcção impulsiva, e assume também os valores de 3 ou de 0, consoante

existam ou não características impulsivas do ruído medido. Estas características

impulsivas existem quando a diferença entre o LAeq(ra) medido em simultâneo com

característica “impulsiva” e “rápida” for superior a 6 dB(A).

LAeq(ra) – LAeq do ruído ambiente: Ruído ambiente: ruído global medido durante a

ocorrência do ruído particular em estudo, devido ao conjunto das fontes sonoras que

fazem parte da vizinhança próxima ou longínqua do local considerado, incluindo a fonte

em estudo. O LAeq(rr), anteriormente indicado, corresponde ao LAeq do ruído residual:

ruído ambiente ao qual se suprimem um ou mais ruídos particulares. É também

vulgarmente designado por ruído de fundo.

Aos valores limites da diferença entre LAr e LAeq(rr) estabelecidos no artigo 13º (5 dB(A) no

período diurno, 4 dB(A) no período do entardecer e 3 dB(A) no período nocturno), deverá ser

adicionado o valor D indicado no Quadro seguinte, em função da duração acumulada de

ocorrência do ruído particular:

Quadro 6 – Valores de D, a somar aos acréscimos de 5 dB(A), 4 dB(A) e de 3 dB(A) permitidos

respectivamente para os períodos diurno, entardecer e nocturno, em função da duração acumulada de ocorrência do ruído particular.

Período diurno (7-20h)

e do entardecer (20-23h)

Período nocturno (23-7h)

[Duração acumulada de ocorrência do ruído particular / duração total do

período de referência] x100% D em dB(A) D em dB(A)

q < 12,5% 4 2 3*

12,5 < q < 25% 3 2

25% < q < 50% 2 2

50% < q < 75% 1 1

q > 75% 0 0

* Valores aplicáveis a actividades com horário de funcionamento até às 24:00 horas.

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 56

3.2.3 Controlo prévio das operações urbanísticas

De acordo com o nº 2 do artigo 12º, o cumprimento dos valores limite de exposição

relativamente às operações urbanísticas não sujeitas a procedimento de avaliação de impacte

ambiental é verificado no âmbito dos procedimentos previstos no regime jurídico de

urbanização e da edificação, devendo o interessado apresentar os documentos identificados na

Portaria nº 1110/2001, de 19 de Setembro.

De acordo com o nº 3 do artigo 12º, ao projecto acústico, também designado por projecto de

condicionamento acústico, aplica-se o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios,

aprovado pelo Decreto-Lei nº 129/2002, de 11 de Maio.

De acordo com o nº 5 do artigo 12º, a utilização ou alteração da utilização de edifícios e suas

fracções está sujeita à verificação do cumprimento do projecto acústico a efectuar pela câmara

municipal, no âmbito do respectivo procedimento de licença ou autorização da utilização,

podendo a câmara, para o efeito, exigir a realização de ensaios acústicos.

De acordo com os nos 6 e 7 do artigo 12º, é interdito o licenciamento ou a autorização de novos

edifícios habitacionais, bem como de novas escolas, hospitais ou similares e espaços de lazer

enquanto se verifique violação dos valores limites de exposição, com excepção dos novos

edifícios habitacionais em zonas urbanas consolidadas, desde que essa zona: seja abrangida

por um plano municipal de redução de ruído; ou não exceda em mais de 5 dB(A) os valores

limite de exposição e que o projecto acústico considere valores de D2m,n,w superiores em 3

dB relativamente ao mínimo regulamentar (alínea a) do nº 1 do artigo 5º do RRAE).

De acordo os nos 8 e 9 do artigo 13º, quando uma actividade não esteja sujeita a avaliação de

impacte ambiental, a verificação do cumprimento dos valores limites de exposição e do critério

de incomodidade é da competência da entidade coordenadora do licenciamento e é efectuada

no âmbito do respectivo procedimento de licenciamento, autorização de instalação ou de

alteração de actividades ruidosas permanentes. Para o efeito, o interessado deve apresentar à

entidade coordenadora do licenciamento uma avaliação acústica.

De acordo com o artigo 34º, os ensaios e medições acústicas necessárias à verificação do

cumprimento do disposto no RGR são realizados por entidades acreditadas (no âmbito do

Sistema Português da Qualidade).

3.2.4 Comentários relativos a exigências aplicáveis a processos de licenciamento

A verificação do cumprimento das exigências apresentadas nos parágrafos anteriores

implicará, para grande parte das situações, a realização de ensaios acústicos nas seguintes

situações:

• Antes da construção: Relatório sobre recolha de dados acústicos (ruído ambiente no

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 57

exterior), ou extracto do mapa de ruído se existir, em operações urbanísticas e no

licenciamento ou autorização de novos edifícios habitacionais, bem como de novas

escolas, hospitais ou similares e espaços de lazer, de modo a que seja possível

averiguar se são cumpridos os valores limite de exposição.

• Após a construção, para actividades sujeitas a licenciamento: Relatório de medições de

ruído ambiente (exterior e/ou interior) que comprove que a instalação e o exercício de

actividades ruidosas permanentes em zonas mistas, nas envolventes das zonas

sensíveis ou mistas ou na proximidade dos receptores sensíveis isolados não viole os

valores limites de exposição e o critério de incomodidade.

• Após a construção, para edifícios: Relatório de medições acústicas (acústica de

edifícios), que permita verificar o cumprimento do projecto acústico (o que implica o

cumprimento do RRAE).

A avaliação dos valores limites de exposição e do critério de incomodidade, na instalação de

actividades ruidosas permanentes, deve ser efectuada com a actividade já em funcionamento,

o que normalmente não acontece à data da realização dos ensaios (antes da obtenção da

licença de utilização). Eventualmente este ensaio poderá ser efectuado “por simulação”,

quando o ruído tiver origem sobretudo em equipamentos e estes já se encontrem montados,

em condições de funcionamento “normal”. Em estabelecimentos em que os níveis de ruído

gerados são fortemente dependentes da actividade humana (como cafés, pastelarias, etc.), e

estas ainda não se encontram em funcionamento, a avaliação por simulação, não dá garantias

do cumprimento efectivo dos limites regulamentares, após a entrada em funcionamento da

actividade, em especial do critério de incomodidade. Para a generalidade das actividades que

não funcionem em período nocturno (entre as 23 e as 7 horas), e com produção de ruído

sobretudo no interior do estabelecimento, o cumprimento dos requisitos de isolamento

estabelecidos no RRAE conduz geralmente ao cumprimento dos valores limites de ruído

ambiente, em especial do critério de incomodidade. Refira-se que, de uma forma geral, a

incerteza associada aos ensaios de isolamento é substancialmente inferior à dos ensaios de

medição de ruído ambiente.

Para actividades com funcionamento em período nocturno, em especial com funcionamento

depois das 24 horas (bares e discotecas), ou eventualmente em período diurno ou ao

entardecer com elevada emissão de níveis de ruído e/ou vibrações, para além do cumprimento

dos requisitos de isolamento (RRAE), será essencial a verificação dos valores limites de

exposição e do critério de incomodidade, nas condições de funcionamento próximas das finais

(normais).

NOTA: A 11 de Março de 2008, a Portaria Nº 232/2008, que saiu na sequência das alterações ao Dec.

Lei n.º 555/99 de 16/12, veio enunciar quais os elementos que devem instruir os pedidos de

realização de operações urbanísticas, nomeadamente os elementos relacionados com a

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 58

acústica e o controlo de ruído. Segundo esta portaria, e nesta área da acústica e controlo de

ruído, os elementos a entregar em processos de licenciamento são os seguintes:

• Em Informação prévia de operações de loteamento (fora de Planos de Pormenor),

Informação prévia em obras de urbanização e licenciamento de operações de

loteamento, deve ser entregue um estudo que inclua:

o Caracterização da actual situação de ruído (medições de ruído ambiente);

o Previsão de ruído futura após concretizado o loteamento;

o Demonstração do cumprimento do Regulamento Geral do Ruído (caso não se

verifique, deverão ser indicadas medidas de minimização que permitam o

cumprimento).

• Em informação prévia de obras de edificação (se incluir ocupação sensível), deverá ser

entregue um extracto de mapa de ruído ou de plano municipal de ordenamento do

território com classificação acústica. Se não existir, devem ser realizadas medições de

ruído ambiente no exterior e entregue o correspondente relatório.

• No licenciamento de obras de edificação, deverá ser entregue, juntamente com os

restantes projectos de especialidade, um Projecto Acústico.

• Na autorização de utilização e alteração de utilização, com vista à obtenção da licença

de utilização e/ou de habitabilidade, deverá ser apresentada uma avaliação acústica,

que demonstre o cumprimento dos requisitos acústicos aplicáveis (através de ensaios

acústicos e/ou de ruído).

3.3. Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios (DL 96/2008)

O Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios (RRAE – inicialmente aprovado pelo

Dec. Lei n.º 129/2002 de 11/05 e alterado pelo Dec. Lei n.º 96/2008 de 09/06), visa regular a

vertente do conforto acústico no âmbito do regime da edificação, e, consequentemente,

contribuir para a melhoria da qualidade do ambiente acústico e para o bem-estar e saúde das

populações. Este Regulamento tem como princípios orientadores a harmonização, à luz da

normalização europeia, das grandezas características do desempenho acústico dos edifícios e

respectivos índices e a quantificação dos requisitos, atendendo, simultaneamente, quer à

satisfação das exigências funcionais de qualidade dos edifícios quer à contenção de custos

inerentes à execução das soluções necessárias à sua verificação.

O RRAE aplica-se aos seguintes tipos de edifícios, em função dos usos a que os mesmos se

destinam:

a) Edifícios habitacionais e mistos, e unidades hoteleiras;

b) Edifícios comerciais e de serviços, e partes similares em edifícios industriais;

c) Edifícios escolares e similares, e de investigação;

d) Edifícios hospitalares e similares;

e) Recintos desportivos;

f) Estações de transporte de passageiros;

g) Auditórios e salas.

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 59

Nos Quadros 7 a 13 são apresentados de forma resumida os requisitos acústicos exigidos nos

diferentes tipos de edifícios, objecto de aplicação, de acordo com o RRAE.

Quadro 7 - Requisitos acústicos exigidos em edifícios habitacionais e mistos, e unidades hoteleiras (nestas cada quarto equivale a um fogo) (Art. 5º do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1a) Entre o exterior e quartos ou zonas de estar (fachadas

com envidraçados) D2m,nT,w + (C;Ctr)> 28 dB – em zonas sensíveis reguladas pela alínea b) do n.º1 do art. 11 do RGR D2m,nT,w + (C;Ctr)> 33 dB – em zonas mistas ou zonas sensíveis reguladas pelas alíneas c), d) e e) do n.º1 do art. 11 do RGR D2m,nT,w + (C;Ctr)> 36 dB – quando se verifique o disposto no n.º 7 do art. 12 do RGR (zonas urbanas consolidadas com violação até 5dB(A) dos valores limite de exposição)

C ou Ctr , somados a D2m,nT,w, quando área translúcida superior a 60% do elemento de fachada (função do tipo de ruído dominante na emissão).

1b) e 1e)

Entre compartimentos de um fogo e quartos ou zonas de estar de outro fogo

DnT,w > 50 dB L’nT,w < 60 dB

1c), 1e) e 1f)

Entre locais de circulação comum e quartos ou zonas de estar dos fogos

DnT,w > 48 dB DnT,w > 40 dB se a circulação comum for caminho vertical e existir elevador DnT,w > 50 dB se a circulação comum for garagem de parqueamento autom. L’nT,w < 60 dB ou não se aplica se a circulação comum for caminho vertical e existir elevador

1d) e 1g)

Entre locais do edifício destinados a comércio, industria, serviços ou diversão e quartos ou zonas de estar dos fogos

DnT,w > 58 dB L’nT,w < 50 dB

1h) No interior dos quartos ou zonas de estar o valor de LAr,nT do ruído particular de equipamentos colectivos do edifício deve satisfazer as seguintes condições

LAr,nT < 32 dB(A) se o funcionamento for intermitente LAr,nT < 27 dB(A) se o funcionamento for contínuo LAr,nT < 40 dB(A) se for um grupo gerador eléctrico de emergência

5 e 6 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

+ 3 dB para D2m,nT,w e para DnT,w - 3 dB/dB(A) para L’nT,w e LAr,nT

Quadro 8 - Requisitos acústicos exigidos em edifícios comerciais e de serviços, e partes similares em edifícios industriais (Art. 6º do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1a) Entre o exterior e escritórios c/ V≥100m3, refeitórios ou

recintos públicos de restauração D2m,nT,w + (C;Ctr)> 30 dB em escritórios com V> 100m3 D2m,nT,w + (C;Ctr)> 25 dB em refeitórios ou recintos públicos de restauração

C ou Ctr , somados a D2m,nT,w, quando área translúcida superior a 60% do elemento de fachada (função do tipo de ruído dominante na emissão).

1b) Entre quaisquer locais do edifício e escritórios ou recintos com vocação similar

L’nT,w < 60 dB

1c) Tempo de reverberação médio (entre 500, 1000 e 2000Hz), T, com mobiliário e sem ocupação

T < 0.15xV 1/3 [s] em refeitórios ou recintos públicos de restauração T < 0.15xV 1/3 [s] em escritórios com V≥100m3

1d) Nos locais situados no interior do edifício, onde se exerçam actividades que requeiram concentração e sossego o valor de LAr,nT do ruído particular de equipamentos do edifício deve ser:

LAr,nT < 42 dB(A) se o funcionamento for intermitente LAr,nT < 37 dB(A) se o funcionamento for contínuo

4 e 5 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

+ 3 dB para D2m,nT,w - 3 dB/dB(A) para L’nT,w e LAr,nT - 25% para T

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 60

Quadro 9 - Requisitos acústicos exigidos em edifícios escolares e similares, e de Investigação (Art. 7º do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1a) Entre o exterior e os compartimentos

receptores * D2m,nT,w + (C;Ctr)> 28 dB – em zonas sensíveis reguladas pela alínea b) do n.º1 do art. 11 do RGR D2m,nT,w + (C;Ctr)> 33 dB – em zonas mistas ou zonas sensíveis reguladas pelas alíneas c), d) e e) do n.º1 do art. 11 do RGR

C ou Ctr , somados a D2m,nT,w, quando área translúcida superior a 60% do elemento de fachada (função do tipo de ruído dominante na emissão).

1c) Em compartimentos receptores *, proveniente de outros locais do edifício

L’nT,w < 60 dB se o local emissor for corredor de grande circulação, ginásio, refeitório ou oficina L’nT,w < 65 dB se o local emissor for salas de aula, berçário ou salas polivalentes

1d) Tempo de reverberação médio (entre 500, 1000 e 2000Hz), T, com mobiliário e sem ocupação

T < 0.15xV1/3 [s] em salas de aula, salas polivalentes, bibliotecas, refeitórios e ginásios

1e) Área de absorção sonora equivalente média (entre 500, 1000 e 2000Hz), A, em átrios e corredores de grande circulação:

A > 0.25xSplanta

1f) Em compartimentos receptores * o valor de LAr,nT do ruído particular de equipamentos do edifício deve ser:

Bibliotecas LAr,nT < 35dB(A) se o funcionamento for intermitente LAr,nT < 30 dB(A) se o funcionamento for contínuo Restantes compartimentos receptores * LAr,nT < 40dB(A) se o funcionamento for intermitente LAr,nT < 35 dB(A) se o funcionamento for contínuo

1b) Locais de recepção -

Locais de emissão

Salas de aula (incluindomusical), de professores, administrativas

Bibliotecas e gabinetes médicos

Salas polivalentes e Berçários

1b) Salas de aula, de professores, administrativas DnT,w > 45 dB DnT,w > 45 dB DnT,w > 45 dB 1b) Salas de aula musical, salas polivalentes,

refeitórios, ginásios e oficinas DnT,w > 55 dB DnT,w > 58 dB DnT,w > 50 dB

1b) Berçários DnT,w > 53 dB DnT,w > 55 dB DnT,w > 48 dB 1b) Corredores de grande circulação DnT,w > 30 dB

+15dB se não existir porta

DnT,w > 35 dB +15dB se não existir

porta

DnT,w > 30 dB +15dB se não existir

porta 4 e 5 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o

cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

+ 3 dB para D2m,nT,w e para DnT,w - 3 dB/dB(A) para L’nT,w e LAr,nT - 25% para T

* - Compartimentos receptores - Salas de aula, de professores, administrativas, polivalentes e berçários, gabinetes médicos e bibliotecas

Quadro 10 - Requisitos acústicos exigidos em edifícios hospitalares e similares (Art. 8º do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1a) Entre o exterior e os compartimentos

receptores ** D2m,nT,w + (C;Ctr)> 28 dB – em zonas sensíveis reguladas pela alínea b) do n.º1 do art. 11 do RGR D2m,nT,w + (C;Ctr)> 33 dB – em zonas mistas ou zonas sensíveis reguladas pelas alíneas c), d) e e) do n.º1 do art. 11 do RGR

C ou Ctr , somados a D2m,nT,w, quando área translúcida superior a 60% do elemento de fachada (função do tipo de ruído dominante na emissão).

1c) Em compartimentos receptores **, proveniente de outros locais do edifício

L’nT,w < 60 dB se o local emissor for cozinha, refeitório ou oficina L’nT,w < 65 dB para os restantes locais emissores

1d) Tempo de reverberação médio (entre 500, 1000 e 2000Hz), T, com mobiliário e sem ocupação

T < 0.15xV1/3 [s] em refeitórios ou enfermarias com V>100m3 Em átrios e salas de espera com V>100m3: T < 0.15xV1/3 [s] sem difusão de mensagens sonoras T < 0.12xV1/3 [s] com difusão de mensagens sonoras

1e) Área de absorção sonora equivalente média (entre 500, 1000 e 2000Hz), A, em corredores de circulação interna:

A > 0.25xSplanta

1f) Em compartimentos receptores ** o valor de LAr,nT do ruído particular de equipamentos do edifício deve ser:

LAr,nT < 35 dB(A) se o funcionamento for intermitente LAr,nT < 30 dB(A) se o funcionamento for contínuo

1b) Locais de recepção Locais de emissão

Blocos operatórios, gabinetes médicossalas de consulta ou exame

Enfermarias, salas de tratamento, administrativas e de convívio

1b) Blocos operatórios, gabinetes médicos, salas de consulta ou exame

DnT,w > 48 dB DnT,w > 40 dB

1b) Enfermarias e salas de tratamento DnT,w > 55 dB DnT,w > 45 dB 1b) Salas administrativas e de convívio DnT,w > 55 dB DnT,w > 48 dB 1b) Circulações internas DnT,w > 35 dB

+15dB se não existir porta DnT,w > 30 dB

+15dB se não existir porta 1b) Refeitórios e cozinhas DnT,w > 52 dB DnT,w > 45 dB 1b) Oficinas DnT,w > 55 dB DnT,w > 48 dB 4 e 5 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o

cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

+ 3 dB para D2m,nT,w e para DnT,w - 3 dB/dB(A) para L’nT,w e LAr,nT - 25% para T

* - Compartimentos receptores - Blocos operatórios, gabinetes médicos, salas de consulta ou exame, enfermarias, salas de tratamento, salas administrativas e de convívio. Refira-se que existe uma gralha na alínea 1f), no artigo 8º do RRAE, visto que esta remete para os locais receptores indicados no quadro vi do anexo do RRAE, mas estes encontram-se no quadro v do mesmo anexo.

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 61

Quadro 11 - Requisitos acústicos exigidos em recintos desportivos(Art. 9º do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1 Tempo de reverberação médio (entre 500, 1000 e

2000Hz), T, com mobiliário e sem ocupação T < 0.15xV1/3 [s] T < 0.12xV1/3 [s] se os espaços forem dotados de sistema de difusão pública de mensagens sonoras

3 e 4 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

- 25% para T

Quadro 12 - Requisitos acústicos exigidos em Estações de Transporte de Passageiros(Art. 10º do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1 Tempo de reverberação médio (entre 500, 1000 e

2000Hz), T, no interior dos átrios ou salas de embarque das estações de transporte de passageiros, com volume superior a 350m3, com mobiliário e sem ocupação

T < 0.15xV1/3 [s] T < 0.12xV1/3 [s] se os espaços forem dotados de sistema de difusão pública de mensagens sonoras

3 e 4 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

- 25% para T

Quadro 13 - Requisitos acústicos exigidos em Auditórios e Salas (conferência, polivalentes e/ou cinema) (Art. 10º -A do RRAE).

Ref. Elemento / local Mínimo Regulamentar 1a) e 1b)

Tempo de reverberação médio (entre 500, 1000 e 2000Hz), T, no interior de auditórios e salas de conferência, polivalentes e/ou cinema, com mobiliário e sem ocupação

T < 0,12xV1/3 [s], se V < 250 m3

T < 0,32+0,17Log(V) [s], se 250 < V < 9000 m3

T < 0,05xV1/3 [s], se V > 9000 m3

Para além deste requisito, o projecto de condicionamento acústico deve incluir um estudo específico destinado a assegurar uma característica de reverberação adequada no restante espectro de frequência e uma boa inteligibilidade da palavra nos diversos locais do recinto.

2

Em auditórios e salas cuja principal valência não corresponde a actividades assentes na oratória (salas de música e/ou de espectáculos)

O projecto de condicionamento acústico deve incluir um estudo específico destinado a assegurar a conformação acústica adequada à sua utilização funcional

3 Em fachadas de auditórios e salas (indicadas em 1 e 2) D2m,nT,w + (C;Ctr) de forma a que LAeq no interior destes recintos, na ausência de funcionamento das instalações técnicas, satisfaça o seguinte: LAeq < 30 dB(A)

4 Entre várias salas de cinema DnT,w > 65 dB e DnT,oit.63Hz > 45 dB

5 No interior dos recintos, o nível sonoro contínuo equivalente do ruído particular, LAeq, associado ao funcionamento das instalações técnicas, com a sala desocupada

LAeq < 38 dB(A), em salas de cinema LAeq < 30 dB(A), nos restantes recintos

6 Os requisitos indicados nos pontos 1 a 5 aplicam-se aos recintos que constituem o uso principal do edifício em que se inserem e os que se integram em edifícios com outro usos

8 e 9 Nas avaliações in situ destinadas a verificar o cumprimento dos requisitos deve considerar-se:

+ 3 dB para D2m,nT,w e para DnT,w + 5 dB para DnT,oit.63Hz - 3 dB(A) para LAeq - 25% para T, se V < 250 m3

- 35% para T, se 250 < V < 9000 m3 - 40 % para T, se V > 9000 m3

3.4. Normalização

Neste ponto são apresentadas as normas principais no âmbito da acústica ambiental e da

acústica de edifícios.

Normas principais no âmbito da acústica ambiental (de medição):

NP 1730:1996 - Acústica. Descrição e medição do ruído ambiente.

• Parte 1 (NP 1730-1): Grandezas fundamentais e procedimentos;

• Parte 2 (NP 1730-2): Recolha de dados relevantes para o uso do solo;

• Parte 3 (NP 1730-3): Aplicação aos limites de ruído.

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 62

ISO 1996 - Acoustique - Description, mesurage et évaluation du bruit de l'environnement.

• Partie 1 (ISO 1996-1:2003): Grandeurs fondamentales et méthodes d'évaluation;

• Partie 2 (ISO 1987-2:1987): Saisie des données pertinentes pour l'utilisation des

sols;

• Partie 3 (ISO 1996-3 :1987): Application aux limites de bruit.

Como complemento à norma NP 1730, estão também publicadas um conjunto de notas

técnicas do Instituto do Ambiente (http://www.iambiente.pt), nomeadamente as seguintes:

• Elaboração de Mapas de Ruído - Princípios orientadores;

• Avaliação de Impacte Ambiental;

• Técnicas de Prevenção e Controlo de Ruído;

• Recomendações para a Selecção de Métodos de Cálculo a Utilizar na Previsão de

Níveis Sonoros;

• Directrizes para a Elaboração de Planos de Monitorização de Ruído de Infra-

estruturas Rodoviárias e Ferroviárias;

• Directrizes para a Avaliação de Ruído de Actividades Permanentes (Fontes Fixas);

• Procedimentos Específicos de Medição de Ruído Ambiente;

• Projecto-piloto de demonstração de mapas de ruído.

Refira-se, no entanto, que algumas destas notas técnicas têm como referência o anterior

Regulamento Geral do Ruído (aprovado pelo Dec. Lei Nº 292/2000), devendo ser adaptadas

para o novo regulamento, aprovado pelo Dec. Lei Nº 9/2007. Na sequência da saída deste

novo regulamento, foi publicada a “Circular Clientes nº 02/2007” do IPAC (Instituto Português

de Acreditação), onde são indicados os critérios relativos à representatividade das

amostragens em medições de ruído ambiente.

Normas principais no âmbito da acústica de edifícios:

Para obtenção das curvas de isolamento em frequência por bandas de 1/1 ou 1/3 de

oitava (medições):

• EN ISO 140-3:1995 - Acoustics. Measurement of soud insulation in buildings and a

building elements. Part 3: Laboratory measurements of airborne sound insulation of

building elements (ISO 140-3:1995);

• NP EN ISO 140-4:2000 - Acústica. Medição do isolamento sonoro de edifícios e de

elementos de construção. Parte 4: Medição in situ do isolamento sonoro a sons

aéreos entre compartimentos (ISO 140-4:1998);

• NP EN ISO 140-5:2000 - Acústica. Medição do isolamento sonoro de edifícios e de

elementos de construção. Parte 5: Medição, in situ, do isolamento sonoro a sons

aéreos de fachadas e de elementos de fachada (ISO 140-5:1998);

• NP EN ISO 140-6:2000 - Acústica. Medição do isolamento sonoro de edifícios e de

elementos de construção. Parte 6: Medição, em laboratório, do isolamento sonoro

de pavimentos a sons de percussão (ISO 140-6:1998);

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 63

• EN ISO 140-7:1998 - Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and

of building elements. Part 7: Field measurements of impact sound insulation of

floors (ISO 140-7:1998);

• EN ISO 140-8:1997 - Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and

of building elements. Part 8: Laboratory measurement of the reduction of

transmitted impact noise by floor coverings on a heavyweight standard floor (ISO

140- 8: 1997);

• ISO 140-9:1985 – Acoustics. Measurements of sound insulation in buildings and of

building elements. Part 9: Laboratory measurement of room-to-room airborne

sound insulation of a suspended ceiling with a plenum above it;

• ISO 140-10:1991 – Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and of

building elements. Part 10: Laboratory measurement of airborne sound insulation of

small building elements;

• ISO/TR 140-13:1997 - Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and

of building elements - Part 13: Guidelines;

• EN ISO 140-14:2004 - Acoustics. Measurement of sound insulation in buildings and

of building elements. Part 14: Guidelines for special situations in the field (ISO 140-

14:2004);

• ISO 354:2003 – Acoustics. Measurement of sound absorption in a reverberation

room.

• ISO 3382:1997 – Acoustics. Measurement of the reverberation time of rooms with

reference to other acoustical parameters.

Para o btenção dos índices globais de isolamento (valor único) a partir das curvas em

frequência:

• EN ISO 717-1:1996 - Acoustics. Rating of sound insulation in buildings and of

building elements. Part 1: Airborne sound (ISO 717-1:1996);

• EN ISO 717-2:1996 - Acoustics. Rating of sound insulation in buildings and of

building elements. Part 2: Impact sound (ISO 717-2:1996).

Para modelos de previsão (apoio a projecto):

• EN 12354-1:2000 - Building Acoustics. Estimation of acoustic performance of

buildings from the performance of elements. Part 1: Airborne sound insulation

between rooms;

• EN 12354-2:2000 - Building acoustics. Estimation of acoustic performance of

buildings from the performance of elements. Part 2: Impact sound insulation

between rooms;

• EN 12354-3:2000 - Building acoustics. Estimation of acoustic performance of

buildings from the performance of elements. Part 3: Airborne sound insulation

against outdoor sound;

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 64

• EN 12354-4:2000 - Building Acoustics. Estimation of acoustic performance of

buildings from the performance of elements. Part 4: Transmission of indoor sound

to the outside;

• EN 12354-6:2003 - Building Acoustics. Estimation of acoustic performance of

buildings from the performance of elements. Part 6: Sound absorption in enclosed

spaces.

3.5. Equipamentos de medição/ Controlo Metrológico

A gama de equipamentos existentes no mercado com capacidade para medições de som e/ou

de vibrações é bastante variável, quer em capacidades de aquisição e de processamento, quer

em custo de aquisição. De uma forma geral, e apesar das grandes diferenças, todos estes

aparelhos são constituídos por três partes essenciais:

o Transdutores para aquisição do sinal, microfones (no caso de medições acústicas) ou

acelerómetros (no caso de medição de vibrações), eventualmente ligados a pré-

amplificadores (para uma primeira ampliação do sinal);

o Condicionador do sinal, para amplificação de sinal ou, eventualmente para diminuição, no

caso de sinais demasiado fortes para o sistema de aquisição;

o Sistema de tratamento e análise do sinal, incluído dispositivos de leitura da medição.

Entre os aparelhos de medição sonora distinguem-se aqueles que medem pressões sonoras,

nomeadamente os sonómetros (Figura 43) e os dosímetros (Figura 44), e aqueles que medem

intensidades sonoras (sondas de intensidade – Figura 45). Alguns destes aparelhos permitem

visualizar em tempo real o espectro em frequência, por partições de bandas de oitava, para

cada um destes três tipos de medições (analisadores – Figura 43). Existem também aparelhos

que permitem em simultâneo medir pressões, intensidades e vibrações mecânicas

(analisadores com multicanais – Figura 46 e 41a ). Na Figura 47, é apresentado um exemplo

de aplicação onde se recorre à medição simultânea, através de um conjunto de microfones

ligados a um sistema de aquisição com multicanais, para avaliação de potência sonora de

equipamentos em câmara anecoica ou surda.

Para medições no exterior, durante longos períodos de tempo, utilizam-se normalmente

sistemas de aquisição idênticos aos anteriormente referidos, mas devidamente adaptados e

protegidos, nomeadamente às condições climatéricas e eventuais actos de vandalismo ou furto

(Figura 48).

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 65

a) b) Figura 43 – Sonómetros e/ou analisadores (o da esquerda com dois canais) em tempo real

(nos domínios da frequência e do tempo).

Figura 44 – Exemplo de dois tipos de dosímetros.

Figura 45 – Sondas de intensidade / Microfones duplos e respectivos espaçadores.

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 66

Figura 46 – Sistemas de aquisição com multicanais, para microfones,

sondas de intensidade e/ou acelerómetros (vibrações mecânicas).

Figura 47 – Exemplo de aplicação com a aquisição em simultâneo de níveis sonoros em vários pontos

(para avaliação de potência sonora de equipamentos em câmara anecoica ou surda).

Figura 48 – Dois exemplos de equipamentos de medição sonora preparados para utilização

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 67

no exterior em monitorizações em contínuo.

Para medições de ruído ambiente e para a acústica de edifícios, de acordo com a norma NP

1730, o equipamento de medição deve ser da classe 1, conforme especificado nas EN 61672 –

1 e EN 61260. Associado a cada uma dos equipamentos de medição deverá também existir um

calibrador da classe 1 (ver Figura 49), conforme especificado na EN 60942, com vista ao

eventual ajuste do equipamento de medição antes da execução de cada campanha de

medições, e à confirmação dos resultados das medições, a efectuar no final de cada campanha

de medições. De acordo com o Dec. Lei n.º 291/90 e a portaria n.º 1069/89, deve ser efectuado

o controlo metrológico destes equipamentos, que compreende quatro fases de controlo: a

aprovação do modelo por parte do Instituto Português da Qualidade (IPQ), que normalmente

fica a cargo dos fabricantes ou representantes da marca do equipamento; a verificação

primitiva (ou primeira verificação) do equipamento de medição e do calibrador, antes de entrar

ao serviço; a verificação/calibração periódica (anual); e, para situações excepcionais, a

verificação extraordinária. Estas três últimas verificações ficam normalmente a cargo do

proprietário do equipamento e são efectuadas em laboratório de calibração acreditado pelo

IPAC (Instituto Português de Acreditação, pertencente ao IPQ).

Figura 49 – Dois exemplos de calibradores de sonómetros e/ou de analisadores (para microfones de ½”).

No caso da acústica de edifícios, para além dos equipamentos anteriormente referidos, é

também necessária a utilização de fontes de ruído de teste, nomeadamente fontes sonoras de

emissão de ruído aéreo (Figura 50) e fontes de percussão normalizadas (Figura 51).

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Capítulo 3 – Aspectos Legais e Normativos / Equipamentos de Medição

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 68

Figura 50 – Fonte de ruído aéreo omnidireccional.

Figura 51 – Máquina de percussão normalizada.

Os procedimentos específicos a adoptar na medição de ruído ambiental e na acústica de

edifícios, encontram-se descritos no conjunto de normas listadas de seguida.

Amplificador Gerador de ruído

Coluna dodecaédrica

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 69

Capítulo 4 – Exemplos de materiais e de sistemas construtivos

4.1 Introdução ao capítulo

De uma forma geral, não é possível apontar materiais ou soluções que possibilitem um elevado

desempenho acústico simultaneamente nas áreas do condicionamento acústico interior, do

isolamento a sons aéreos e do isolamento a sons de percussão e/ou de vibrações. Mesmo

para cada uma destas áreas, o mesmo material pode apresentar desempenhos variáveis, em

função das condições de aplicação e da combinação com outros materiais. Por exemplo, a

aplicação de um painel sanduíche na separação entre duas salas adjacentes, quando aplicado

como único elemento de separação directo, pode conferir um índice Rw de 40 dB, mas se este

for aplicado como elemento de duplicação de uma parede já existente, o acréscimo introduzido

é substancialmente inferior, dependendo ainda das características da parede existente (este

acréscimo pode ser eventualmente da ordem de 15 dB, se a parede for muito aligeirada, mas

pode ser muito inferior, no caso de uma parede muito pesada).

Muitas vezes, erradamente, considera-se que por si só uma lã mineral ou uma espuma é um

excelente material de isolamento acústico. Na realidade, o que acontece é que estes materiais

conferem uma elevada absorção sonora, sobretudo em frequências elevadas, e quando

aplicados “à vista” podem diminuir substancialmente a reverberação de um espaço. No

entanto, para aplicações específicas, dependendo da forma de aplicação e da conjugação com

outros materiais, este tipo de materiais pode contribuir para um elevado isolamento sonoro a

sons aéreos ou eventualmente a sons de percussão. A aplicação de uma camada de lã

mineral, ou de outro material poroso ou fibroso, numa caixa de ar de pequenas espessura (por

exemplo 4 cm) de uma parede dupla, constituída por dois panos homogéneos e muito pesados,

pode introduzir um acréscimo de isolamento a sons aéreos quase desprezável. O mesmo já

não acontece quando se tratam de panos leves e, sobretudo, para caixas de ar de grande

espessura. Por exemplo, num elemento duplo com dois painéis de gesso cartonado, de 13mm

cada, separados de 48 mm, o valor de Rw é próximo de 37 dB, para a caixa de ar vazia, mas

passa para cerca de 46 dB, com a caixa preenchida com uma camada de lã de rocha [10].

4.2 Aplicações para condicionamento acústico

De uma forma geral, todos os materiais absorvem energia sonora em maior ou em menor

quantidade. Entre os materiais com maior capacidade de absorção é habitual distinguirem-se

três grandes categorias de materiais absorventes: materiais porosos ou fibrosos, mais eficazes

em altas frequências (claramente acima dos 1000 Hz); ressoadores, normalmente mais

eficazes em frequências médias (sensivelmente entre 400 e os 1000 Hz); e as membranas,

que apresentam geralmente uma maior absorção sonora para baixas frequências.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 70

São exemplos de materiais porosos ou fibrosos as lãs minerais (lã de rocha e lã de vidro), as

espumas poliuretano flexível, as mantas de fibras de poliéster, as alcatifas e os tecidos em

geral (Figura 52). Os ressoadores são constituídos por volumes de ar dentro de cavidades (tipo

garrafa) que interagem com o ar do recinto através de uma pequena abertura, do tipo gargalo.

Na prática, estes elementos são constituídos normalmente por painéis perfurados ou

ranhurados e por uma caixa de ar vazia. As membranas são constituídas por placas flexíveis, e

relativamente finas, separadas do elemento de suporte através de apoios (por exemplo um

tecto falso em gesso cartonado liso). De uma forma geral, o coeficiente de absorção sonoro

possível de obter através destes três tipos de materiais diminui progressivamente com a

diminuição da frequência do som. Ou seja, uma membrana, por mais eficiente que seja, não

permite normalmente coeficientes de absorção sonora acima de 0.6. Um material poroso ou

fibroso corrente proporciona normalmente coeficientes de absorção acima de 0.85.

(espumas de poliuretano flexível) (painéis de lã de rocha compactados)

Figura 52 – Exemplos de materiais porosos ou fibrosos.

A correcção acústica de espaços (ou o condicionamento acústico interior), normalmente não se

restringe a uma gama apertada de frequências, mas sim a uma vasta gama de frequências,

podendo esta cobrir toda a gama audível. Nestes casos, a solução mais adequada passa

muitas vezes pela utilização de soluções mistas que garantam uma absorção relativamente

elevada e equilibrada em toda a gama audível. Deste modo, as soluções construtivas mais

utilizadas na correcção acústica são constituídas por painéis perfurados ou ranhurados de

pequena espessura (que funcionam simultaneamente como ressoadores e como membranas)

com materiais porosos ou fibrosos no interior da caixa de ar (ou eventualmente à vista do lado

exterior, quando se pretende explorar ao máximo a sua capacidade de absorção). Dentro desta

gama de materiais de funcionamento misto, com significativa absorção sonora em toda a gama

audível, são apresentados nas Figuras 51 a 53 alguns destes exemplos.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 71

Figura 53 – Painéis perfurados ou ranhurados em madeira para aplicação com caixa de ar parcialmente preenchida com materiais porosos ou fibrosos.

Figura 54 – Painéis perfurados metálicos, blocos ranhurados de betão leve (poroso) e elementos cerâmicos perfurados (com lã de rocha incorporada).

Caixa de ar preenchida com 4 cm de Lã mineral

Painéis perfurados ou ranhurados em gesso

Véu de protecção (incorporado nos painéis de gesso)

Perspectiva esquemática do tecto falso em painéis de gesso cartonado perfurados

Par

ede

Laje de tecto

Figura 55 – Painéis perfurados em gesso cartonado – Pormenor de aplicação. No Quadro 14 são apresentados os coeficientes de absorção sonora para alguns dos tipos de

materiais anteriormente referenciados.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 72

Quadro 14 – Coeficientes de absorção sonora para materiais porosos ou fibrosos e para sistemas com painéis perfurados e/ou ranhurados (dados de fabricantes).

Material / Sistema 125 250 500 1000 2000 4000

Painéis de gesso perfurado com cerca de 13% de área aberta com caixa de ar de 60mm preenchida com 40mm de lã de rocha

0.30 0.50 0.70 0.75 0.55 0.25

Painéis de gesso perfurado com cerca de 13% de área aberta com caixa de ar de 300mm preenchida com 40mm de lã de rocha

0.40 0.55 0.60 0.65 0.60 0.50

Tecto falso com painéis lisos em gesso cartonado com caixa de ar vazia com cerca de 20 cm de espessura

0.25 0.15 0.10 0.06 0.05 0.04

Painéis de MDF perfurados com cerca de 10% de área aberta com caixa de ar de 60mm preenchida com 40mm de lã de rocha

0.30 0.45 0.50 0.50 0.40 0.25

Tecto falso com painéis de lã de rocha compactados (90kg/m3), com 25 mm de espessura, revestidos com véu decorativo

0.20 0.60 0.75 0.85 0.85 0.90

Painel de lã de rocha, revestido com véu de protecção, com 40 kg/m3 e com 40mm de espessura

0.10 0.35 0.65 0.75 0.90 0.95

Painel de lã de rocha, revestido com véu de protecção, com 40 kg/m3 e com 70mm de espessura

0.30 0.65 0.95 0.96 0.98 0.97

Painel de aglomerado de espuma de poliuretano flexível, com 80 kg/m3 e com 50mm de espessura

0.10 0.35 0.80 0.90 0.90 0.75

Parede de blocos ranhurados de betão leve, do tipo “SONIC N – Pavileca”

0.29 0.94 0.57 0.46 0.46 0.39

Painéis metálicos multiperfurados com cerca de 20% de área aberta com caixa de ar de 50mm preenchida com 40mm de lã de rocha

0.12 0.35 0.50 0.70 0.80 0.70

Da análise do Quadro 14 é possível verificar que alguns materiais e/ou sistemas construtivos

apresentam, em algumas bandas de frequências, valores muito próximos de 1. Existem,

contudo, alguns materiais que ultrapassam mesmo o valor de 1, que é teoricamente o valor

limite. Este facto deve-se à forma e condições de determinação deste coeficiente de absorção

(em câmara reverberante utilizando a fórmula de cálculo de SABINE, deduzida para espaços

muito reverberantes, em campo difuso), que tendencialmente amplia os valores dos

coeficientes de absorção, em especial para coeficientes acima de 0.5. Por exemplo, numa

situação “real” da aplicação de um material e/ou sistema com um coeficiente de absorção de

0.9, numa sala de aulas ou num auditório, pode traduzir-se num “coeficiente efectivo” de 0.6 ou

0.7.

4.3 Aplicações para isolamento a sons aéreos

Tal como já referido, o isolamento sonoro entre dois espaços adjacentes para além de

depender do elemento de separação directo, depende dos elementos marginais e de eventuais

“pontos fracos de isolamento”. Mesmo na situação mais simples, onde a transmissão por vias

indirectas é desprezável, o isolamento sonoro não depende apenas do material que constitui o

elemento, mas também do processo de execução do elemento e da forma como este se

encontra interligado com os elementos adjacentes. Deste modo, os valores de isolamento

frequentemente apresentados em catálogos ou noutros documentos técnicos, tal como os

valores apresentados de seguida, devem ser encarados apenas como valores indicativos, e

válidos apenas para situações onde as transmissões indirectas são desprezáveis.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 73

Para evidenciar a grande importância das transmissões marginais, é ilustrado na Figura 56

uma situação de separação entre dois compartimentos adjacentes em que o elemento de

separação directo e os elementos adjacentes são todos do mesmo tipo e as dimensões do

compartimento emissor (sala 1) são iguais às do compartimento receptor (sala 2), com

V=3.0x3.5x2.6m3. Por exemplo, considerando todos os elementos simples em betão armado

com 15 cm de espessura, para os quais se prevê um índice Rw próximo de 54 dB, o índice de

isolamento Dn,w baixa para cerca de 51 dB, ou seja, 3 dB de perdas por transmissão marginal.

Caso se proceda ao reforço apenas do tecto (elemento de separação directo entre os dois

compartimentos), através de um sistema que introduza um acréscimo em laboratório de 12 dB,

o valor de Rw do elemento de separação passa para 66 dB, mas o valor de Dn,w aumenta

apenas para cerca de 55 dB, ou seja, neste caso, as perdas por transmissão marginal já são

da ordem de 11 dB. Finalmente, se o reforço aplicado ao tecto também se estender às paredes

do compartimento emissor, o valor de Dn,w aumenta para cerca de 63 dB, resultando uma

perda por transmissão marginal de apenas 3 dB.

Figura 56 – Transmissão sonora entre dois compartimentos adjacentes

(importância das transmissões marginais).

Na Figura 57 encontra-se esquematizada uma solução de tecto falso de reforço executada sob

a laje de tecto de um estabelecimento comercial, num edifício com habitação no piso superior.

Antes da execução do tecto falso, foram efectuadas medições acústicas, tendo resultado um

valor de Dn,w, entre o estabelecimento e um dos quartos sobrejacentes, de 48 dB. Após a

execução do tecto falso de reforço, para o qual se estimava um aumento no valor de Rw

próximo de 14 dB, foram novamente efectuadas medições acústicas, tendo resultado um valor

de Dn,w de 55 dB. Ou seja, dos 14 dB de acréscimo no tecto apenas foi possível aumentar 7

dB no valor de Dn,w. Neste caso, apenas uma das paredes laterais do estabelecimento se

encontrava alinhada com a parede do quarto, o que favoreceu o resultado.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 74

BA13 + 2mm de elastómero + BA13

Laje de tecto aligeirada

5cm de lã de rocha de 70kg/m3

Apoio antivibratório

Situação inicial

Situação final após reforço

Figura 57 – Reforço de isolamento sonoro através de execução de tecto falso.

Na Figura 58 encontra-se esquematizada uma solução de reforço global, aplicada em toda a

envolvente de um estabelecimento comercial. Antes da execução do tecto falso, o valor de

Dn,w, resultante de medições entre o estabelecimento e um dos quartos sobrejacentes, foi de

48 dB. Após a execução do reforço indicado (para o qual se estimava um acréscimo de 18 a 20

dB, no valor de Rw do tecto, e de 12 a 14 dB, no valor de Rw das paredes), o valor de Dn,w

aumentou para 64 dB, ou seja, um aumento global de 16 dB, relativamente à situação

inicialmente existente.

Figura 58 – Reforço de isolamento sonoro através do reforço de paredes, tecto e pavimento.

No Quadro 13 são apresentados resultados de isolamento sonoro obtidos em laboratório

(índices Rw), para algumas das soluções construtivas mais frequentemente utilizadas no nosso

país. Os resultados apresentados resultam de ensaios realizados em vários laboratórios diferentes.

Por vezes, aparentemente para soluções idênticas, encontram-se publicados resultados um

pouco diferentes. Estas diferenças devem-se sobretudo à forma como o elemento de

separação se encontrava executado (para ensaio). No caso das paredes de alvenaria de tijolo

é muito frequente, na prática, encontrar, para além das transmissões marginais, quebras

devido à falta de preenchimento das juntas de assentamento (em especial a última junta na

2BA13

Lã de rocha (6cm c/ 70kg/m3)

Apoios antivibráteis

Laje de tecto maciça

2BA13

Painéis de de lã de rocha

Apoio antivibratil

2BA13

Montante

Membrana flexível em polietileno extrudido com 10 mm

Laje de piso

Lajeta armada em betão com espessura min. de 5 cm

Reforço de parede + pavimento

Reforço duplo de tecto + Parede

+ Duplicação de Portas e Envidraçados + Tratamento Equipamentos e Condutas

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 75

ligação às lajes de tecto) e à pequena espessura do revestimento (muitas vezes apenas

estuque projectado com menos de 10 mm de espessura média).

Deste modo, e com já anteriormente referido, os resultados apresentados devem ser

considerados apenas como indicativos. Por outro lado, não deve ser esquecida a contribuição

das transmissões marginais, que na maioria das situações não pode ser desprezada. De um

modo geral, em edifícios correntes, com lajes em betão e paredes de tijolo, para índices de

isolamento Rw (do elemento de separação directo) até cerca de 45 dB, as perdas de

isolamento por transmissão marginal são quase desprezáveis (muito menos importantes que

as imperfeições de construção). Para índices Rw entre 45 a 50 dB e entre 50 e 55 dB, estas

perdas normalmente situam-se respectivamente entre 1 e 3 dB e 3 a 5 dB. Para índices Rw

acima de 55 dB, o resultado final depende fortemente dos elementos marginais, devendo,

neste caso, recorrer-se ao seu cálculo detalhado, por exemplo através do modelo indicado na

norma EN 12354-1 (ver ponto 2.3).

Quadro 15 – Índices de isolamento sonoro (Rw) obtidos em ensaios laboratoriais.

Material / Sistema 125 250 500 1000 2000 4000 Rw

Parede de tijolo de 11 cm de espessura, com junta de argamassa horizontal e vertical totalmente preenchida e com cerca de 2cm de reboco por face

32 31 39 46 50 53 43

Parede de tijolo de 15 cm de espessura, com junta de argamassa horizontal e vertical totalmente preenchida e com cerca de 2cm de reboco por face

30 33 40 47 52 55 45

Parede dupla de tijolo de 11 + 11 cm de espessura, com caixa de ar de 4cm preenchida com 4cm de lã de rocha de 70kg/m3, com juntas totalmente preenchidas e com cerca de 2cm de reboco por face exterior

41 41 44 54 66 78 51

Parede dupla de tijolo de 15 + 11 cm de espessura, com caixa de ar de 4cm preenchida com 4cm de lã de rocha de 70kg/m3, com juntas totalmente preenchidas e com cerca de 2cm de reboco por face exterior

41 42 47 57 69 81 53

Parede dupla de tijolo de 15 + 15 cm de espessura, com caixa de ar de 4cm preenchida com 4cm de lã de rocha de 70kg/m3, com juntas totalmente preenchidas e com cerca de 2cm de reboco por face exterior

42 42 52 65 79 90 56

Laje maciça de betão armado com 15 cm de espessura + camada de regularização

37 44 52 58 66 72 55

Laje maciça de betão armado com 20 cm de espessura + camada de regularização

41 49 57 63 71 78 60

4 placas de gesso cartonado de 13mm, sem caixas de ar 28 32 34 40 38 49 39 Porta aligeirada corrente, com núcleo oco, e algumas frinchas (m=9 Kg/m2) 12 13 14 16 18 24 18 Porta de madeira maciça, com batente e tratamento de frinchas em todo o seu contorno (m=61 Kg/m2) 30 30 29 25 26 37 28 2 placas de gesso cartonado de 13 mm em montantes de 48 mm + separação de 10mm + 2 placas de gesso cartonado de 13 mm em montantes de 48 mm, com 2x40 mm de lã de rocha na caixa de ar

35 43 52 58 58 57 54

Pavimento pré-esforçado com blocos de 16 cm e camada de betão de 4 cm de espessura, c/ revestimento cerâmico 34 38 44 51 51 56 49 Pavimento pré-esforçado com blocos de 21 cm e camada de betão de 5 cm de espessura, c/ revestimento cerâmico 30 40 47 51 57 56 50 Janela de abrir, com vidro duplo 6+4mm e caixa de ar de 10mm, com adequada vedação de frinchas

24 24 28 33 27 34 30

Janela de correr, com vidro duplo 6+4mm e caixa de ar de 10mm, com razoável vedação de frinchas

23 23 26 28 26 28 27

Janela de abrir, com vidro duplo 8+6mm e caixa de ar de 12mm, com adequada vedação de frinchas

25 26 34 40 36 40 36

Janela dupla, com um caixilho de correr em vidro duplo de 4+4 mm (com razoável vedação de frinchas) e segundo caixilho de abrir, com vidro simples de 8 mm, separados de 100 mm

30 36 43 50 54 58 47

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 76

4.4 Aplicações para isolamento a sons de percussão

O isolamento de sons de percussão e de vibrações, de uma forma geral, pode ser concretizado

recorrendo a dois tipos de actuações: através da aplicação de materiais flexíveis sobre os

elementos ou superfícies percutidas (por exemplo as alcatifas nos pisos); ou através da

interposição de materiais flexíveis entre o elemento percutido e o elemento de suporte (por

exemplo os parquet flutuantes).

No caso de controlo de vibrações com origem em equipamentos, a quantificação da

transmissão ou das eventuais reduções associadas à aplicação de soluções correctivas não é

tarefa simples, e muitas vezes, na fase de projecto, é complicada pelo facto de não existir

informação do fabricante sobre os níveis de potência de vibração do equipamento. Refira-se

que, dependendo das condições de montagem, dois equipamentos semelhantes podem vir a

originar níveis de potência de vibrações significativamente diferentes. Muitas vezes, a escolha

de apoios anti-vibratórios é efectuada tendo em conta apenas o peso do equipamento e a

rotação do motor. De uma forma geral, recomenda-se a utilização de elementos antivibratórios

metálicos ou pneumáticos (Figura 59), para apoio de equipamentos de baixa rotação (até 3600

r.p.m.), elementos combinados à base de borracha ou outro elastómero (Figura 60), com

espessura habitualmente entre 30 e 60 mm, para equipamentos de média rotação (entre 3600

e 15000 r.p.m.), ou membranas flexíveis (Figura 61) para equipamentos de elevada rotação

(acima das 15000 r.p.m. ou 250 Hz).

Figura 59 – Apoios antivibratórios metálicos (molas) e pneumáticos.

Figura 60 – Lajeta flutuante com apoios discretos em borracha (molas).

Figura 61 – Telas flexíveis para apoio de máquinas ou para pavimentos flutuantes.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 77

Em edifícios, em especial de habitação, os problemas relacionados com os ruídos de

percussão e de vibrações colocam-se geralmente em três níveis distintos: os equipamentos

mecânicos (equipamentos colectivos), que podem ser tratados pelos processos anteriormente

indicados; os ruídos de instalações sanitárias e de cozinhas; e os pavimentos, onde são

aplicadas a grande parte das solicitações por percussão.

Relativamente aos ruídos de instalações, resultantes nomeadamente de torneiras, autoclismos

e outros acessórios das canalizações, e sem entrar em pormenor, destacam-se as seguintes

recomendações principais:

• Dessolidarização de tubagens metálicas de pavimentos e paredes com o recurso a

mangas flexíveis;

• Traçado regular das canalizações, evitando ao máximo as irregularidades resultantes

da introdução de acessórios;

• Alimentação dos aparelhos sanitários de forma a que o afluxo de água não se realize à

superfície;

• Correcta instalação dos aparelhos sanitários.

Para os pavimentos, onde normalmente as lajes de pisos são executadas em betão armado,

podem apontar-se três tipos de soluções correctivas: pavimentos flutuantes em madeira (Figura

62); revestimentos de piso flexíveis (vinílicos ou linóleos de base flexível, alcatifas e

revestimentos à base de aglomerados de cortiça); e lajetas flutuantes em betão (Figura 63),

sobre as quais será aplicado o revestimento de piso de acabamento. Para além destas

soluções, existem ainda muitas outras, mas ainda com pouca aplicação no nosso país,

nomeadamente a aplicação de revestimentos cerâmicos sobre membranas flexíveis em

aglomerado de borracha e/ou de cortiça (o que implica utilizar colas de assentamento flexíveis

e/ou mástiques).

Figura 62 – Pavimento flutuante em madeira.

Lajeta flutuante

Figura 63 – Lajeta flutuante em betão armado.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 78

Refira-se que, para lajetas flutuantes executadas in situ, muitas vezes mais importante que a

solução de base escolhida é o processo construtivo. Uma grande parte das situações de laje

flutuante, quando ensaiadas in situ, conduz a resultados muito fracos, praticamente iguais aos

que seriam obtidos com a solução tradicional de revestimento rígido directamente ligado à laje

de suporte ou ao enchimento da laje. Esta deficiência deve-se geralmente à ligação rígida, às

paredes envolventes, soleiras, pilares e, ainda que pontual, à própria laje de apoio. Para evitar

esta deficiência, devem ser utilizadas membranas com resistência adequada (de modo a não

rasgarem durante a execução), devem ser convenientemente seladas nas juntas (entre duas

camadas adjacentes) e devem subir cerca de 20 cm acima da base das paredes, de pilares,

atravessamento de tubagens e/ou de caixas de pavimento (se existirem), devendo apenas ser

cortadas após a aplicação do revestimento de piso, antes da aplicação do rodapé (se existir).

Quanto às reduções na transmissão de ruídos de percussão, os valores correspondentes às

soluções mais correntes encontram-se indicadas no ponto 2.4 deste estudo.

4.5 Outras aplicações especificas

Para além das aplicações “diferenciadas” indicadas nos pontos 4.2 a 4.4, existem muitas

situações onde o controlo de ruído terá que recorrer a soluções e/ou sistemas mistos, que

permitam controlar simultaneamente a transmissão de ruído aéreo e de vibrações e a

reverberação.

A título de exemplo, são apresentados de seguida algumas soluções e/ou sistemas para

aplicações específicas.

Figura 64 – Minimização de ruído produzido por equipamentos de climatização colocados no exterior.

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Capítulo 4 – Exemplos de Materiais e de Sistemas Construtivos

Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 79

Figura 65 – Aplicação de grelhas de atenuação e de atenuadores em forma de caixa,

em saídas e/ou entradas de ventilação para o exterior.

Figura 66 – Aplicação de apoios antivibratórios específicos num elevador (na casa das máquinas, na

suspensão da cabine, nas guias e na própria cabine) [www.cdm.be].

Grelhas atenuadoras (5 a 12 dB) Atenuadores em forma de caixa (15 a 20 dB)

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Acústica de Edifícios e Controlo de Ruído Pág. 80

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[41] Directiva 2002/49/CE: “Avaliação e gestão do ruído ambiente”, publicada pelo

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