UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁCENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVILLABORATÓRIO DE CONFORTO AMBIENTAL PARA ENGENHARIA CIVIL

Prática nº 01

DETERMINAÇÃO DO NÚMERO MÍNIMO DE AMOSTRAS E CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE NÍVEL DE PRESSÃO SONORA

Professora: ALINE LISOT Turma 1

Acadêmicos: RA:Bruna Cardozo Bilhan 79986

Ligia

Natalia Jacon Rodrigues

Ricardo

Maringá, 2015

1. OBJETIVOS

Compreender os passos para a determinação do Número Mínimo de Amostras e qual sua importância, com relação à freqüência espacial e freqüência temporal, e compreender a importância de calibrar o aparelho.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Pesquisas Amostrais

Nas pesquisas científicas em que se quer conhecer algumas características de

uma população, também é muito comum se observar apenas uma amostra de seus

elementos e, a partir dos resultados dessa amostra, obter valores aproximados ou

estimativas para as características populacionais de interesse. Este tipo de pesquisa é

usualmente chamado de levantamento por amostragem.

A amostragem é naturalmente usada na vida diária. Por exemplo, para verificar o

tempero de um alimento em preparação, pode-se provar (observar) uma pequena porção

deste alimento. Desta forma, está se fazendo uma amostragem, ou seja, extraindo do

todo (população) uma parte (amostra), com o propósito de avaliar (inferir) a qualidade

do tempero de todo o alimento.

Num levantamento por amostragem, a seleção dos elementos que serão

observados, deve ser feita sob uma metodologia adequada, de tal forma que os

resultados da amostra sejam informativos para avaliar características de toda a

população.

Para amostras estatísticas, a medida que o nível de confiança cresce, o intervalo

de confiança se alarga. Mas, a medida que o intervalo de confiança se alarga, a precisão

da estimativa diminui.

Uma forma de aumentar a precisão de uma estimativa sem a redução do nível de

confiança é ampliar o tamanho da amostra.

O cálculo do tamanho da amostra é dado pela equação abaixo:

2

n=[ t ×Sxe ]2

(Equação 1 – Equaçao fornecida em sala de aula)

Sendo:

t = fator de distribuição de Student;

s = estimativa do desvio padrão da característica medida;

e = erro ou incerteza admitida.

Conforto Acústico

O conforto acústico pode ser visto como um conceito de caráter subjetivo porém,

cada vez mais, procura-se traduzir essa subjetividade em parâmetros de caráter objetivo,

mensuráveis. De uma forma ou de outra, o conforto acústico tem sido cada vez mais

exigido por proprietários ou usuários de edificações. Talvez a maioria da população não

saiba como avaliar esse conforto, mas a sua ausência está cada vez mais perceptível e,

por isso, a exigência de morar ou trabalhar em ambientes acusticamente confortáveis

está se tornando cada vez mais frequente.

Na sociedade atual o ser humano está sujeito a inúmeros estímulos sonoros

provenientes de várias atividades tais como: lazer, trabalho, transporte, etc. Os efeitos

sonoros destes estímulos variam do desconforto a perdas auditivas.

Embora a avaliação de percepção sonora tenha uma conotação bastante

subjetiva, é possível através da aplicação correta dos conceitos de Acústica

Arquitetônica e observação da finalidade ao qual o projeto se destina criar projetos de

edificações acusticamente adequados.

Os ruídos elevados tendem a prejudicar as tarefas que exigem concentração

mental e principalmente as tarefas que exigem atenção, velocidade e precisão de

movimentos. Os resultados tendem a piorar também com o aumento do tempo de

exposição ao ruído. Para trabalhos com exigência de concentração mental o nível médio

de ruído não deve ultrapassar 65 dB.

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O ruído é um fator ambiental contaminante muito antigo, que devido ao avanço

industrial, crescimento das cidades e evolução do transporte está mais presente na

atualidade.

Existe uma necessidade de estudos dos problemas acústicos das edificações com

o objetivo de conseguir condições mínimas para a qualidade acústica das mesmas, de

acordo com o uso e atividades dos ocupantes. No entanto, no Brasil, não existem

diretrizes a respeito de como uma escola deva ser projetada, levando-se em conta os

parâmetros acústicos para conforto, como:

1) Tempo de Reverberação e,

2) Isolamento Acústico.

Durante o projeto da edificação não é raro que as questões de conforto fiquem

em segundo plano. Muitas vezes, somente depois do edifício pronto e entregue, é que

esse item passa a ser mencionado e geralmente, pelo usuário. Porém, depois de prontas

as edificações, pode ser mais difícil, dispendioso ou impossível de se realizar as devidas

adequações para atingir as condições mínimas de conforto.

Tabela 1 – Intervalos para o Nível de Ruído Ambiente em Escolas, segundo

NBR 10.152

Tipo de Recinto Nível de Ruído Ambiente (dBA)

Biblioteca, Sala de música, Sala de

desenho

35 – 45

Sala de aula, Laboratório 40 – 50

Circulação 45 - 55

A norma brasileira NBR-10152/87 é a única a estabelecer uma diretriz, ou seja,

um valor mínimo e um valor máximo aceitável para o ruído ambiente dentro de uma

sala de aula desocupada.

Existe, atualmente, um projeto de norma, da Associação Brasileira de Normas

Técnicas (ABNT), para avaliar o desempenho acústico de edifícios habitacionais de até

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cinco pavimentos. Este projeto de norma recomenda que os métodos utilizados para a

avaliação do desempenho acústico das edificações sigam os preceitos das normas

InternationalOrganization for Standardization (ISO 140-4 e ISO 140-5).

Nas salas de aula, alunos e professores precisam de altos níveis de concentração;

é onde os estudantes passam mais tempo ouvindo, do que falando, lendo ou escrevendo

Ouvir e escutar ainda são percebidos como um dever do estudante e não como

uma tarefa pedagógica. Ouvir não é suficiente; é necessário escutar de tal maneira que a

percepção e a inteligibilidade dos sons emitidos entre alunos e professores sejam

alcançadas.

A seguir um esquema de medições da sala de aula que foi palco para o

experimento.

Medidores de níveis sonoros e teoria relacionada

O medidor de níveis sonoros é um aparelho que se encontra disponível

comercialmente. Este instrumento é imprescindível para a avaliação técnica pelos

profissionais de segurança do trabalho na especificação e determinação dos níveis

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aceitáveis de ruído do ambiente. A medição de níveis sonoros é um assunto bastante

complexo, que necessita de um curso exclusivo para seu completo entendimento.

É normalmente efetuada com aparelhos profissionais para a verificação do nível

sonoro em diversos tipos de ambientes. Estes instrumentos são fabricados por empresas

reconhecidas pelos órgãos regulatórios de diversos países, por exemplo, B&K®,

tendocomo seu maior cliente o setor de segurança industrial. Diversos projetosde

medidores de níveis sonoros estão disponíveis em vários web sites de amadores de

eletrônica, porém o desafio maior é obter uma resposta de frequência plana e fazer a

calibração que permita uma leitura confiável em decibéis.

Figura :DecibilímetroMinipa MSL-1325.

O ouvido humano tem a capacidade de audição ampla na faixaaudível

percebendo variação na intensidade do som de 10-12 W/m². Como a diferença entre

esses valores é muito grande, por questões práticas usa-se então umaescala logarítmica.

O decibel (dB) é definido como uma relação logarítmica entre grandezas. Quando a

grandeza estudada é a pressão, denominamos de nível de pressão sonora (NPS) a

relação:

NPS = 10 log (P/Pref)²

Sendo:

Pref é definido como a pressão sonora mínima percebida pelo ouvido humano a

1 kHz, e vale 2 x 105 Pa.

A seguir temos a equação da variabilidade espacial, utilizada p

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σ esp=∑i=1

N

N AMI . Ai . σ i

N AMI . Atotal

(Equação 02 - Equação fornecida em sala de aula)

3. MATERIAIS E MÉTODOS

O primeiro estudo em questão, referente ao monitoramento e análise de ruído

ambiental, foi realizado na sala de aula 108 do Bloco D67 na Universidade Estadual de

Maringá.

Para tal estudo, foram utilizados os seguintes materiais:

- Medidor de nível de pressão sonora (Aparelho Minipa – modelo MSL-1325 –

erro 1,5dB);

- Croqui das regiões da sala;

No experimento foi feita a medida do nível de ruído sonoro em diferentes

regiões da área previamente estabelecida. Primeiramente a região a ser estudada (sala de

aula) foi divida em quatro regiões menores que estão expressas em um croqui. Em

seguida, foram coletadas um total de três amostras no meio de cada uma das 4 sub-

regiões, totalizando no final do experimento doze amostras. Para tal coleta de dados,

alguns procedimentos e cautelas foram tomadas.

Antes de iniciar a medição do nível de ruído sonoro utilizamos o calibrador

acústico para analisar a diferença entre o valor mostrado no medidor de nível de pressão

e o verdadeiro.

Durante as medidas de ruído se estabeleceu um tempo médio de espera de dez

segundos para que o ruído se estabilizasse antes de anotar cada medida, após obter os

três valores de cada sub-região foi feita a média desses valores, já que a variação do

ruído era notável.

5. ANÁLISE DOS RESULTADOS

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Tabela 2 -Dados amostrais e os resultados obtidos

Amostra P1 P2 P3 P41 62,6 58,6 65,3 55,32 58,3 61,8 56,6 50,23 61,6 61,5 61,5 53,2

Média 60,8333 60,6333 61,1333 52,9000A (m²) 14,2825 14,2825 14,2825 14,2825

σ 2,2502 1,7673 4,3616 2,5632t (n infinito) n 6,0885 3,7557 22,8749 7,9002

Nº de amostras 7 4 23 8tn-1 1,9432 2,3534 1,7171 1,8946

tn-1 n-1 8,4973 7,6880 24,9297 10,4811Nº de Amostras (n-1) 9 8 25 11

σesp 0,6839

Para o cálculo do número de amostras (n), foi feita a suposição de n=∞ ,

portanto se tem, t5%= 1,644854 (pela Distribuição de Student), e um erro e = 1,5.

Assim foi possível recalcular o número mínimo de amostras ( n-1) a partir dos

valores encontrados anteriormente.

Por fim, calculou-se a variabilidade espacial, lembrando que foi considerado que

a sala foi divida em 5 partes iguais.

5. CONCLUSÃO

De acordo com a NBR 10152/1987, o nível de ruídos para salas de aula, deve

variar entre 35 e 45 dB, e, os dados obtidos mostram que, para as amostragens, os

valores foram ultrapassados. Isto se deve ao fato de que o ambiente se encontrava em

condições não favoráveis. O ruído emitido pelos integrantes da equipe na hora do

experimento foi pouco e foi respeitado um intervalo de 10 segundos antes da medição

do ruído para que o reflexo das últimas ondas sonoras emitidas fosse dissipado, mas

havia ruído no corredor localizado externamente à sala de aula. Pode ser levado em

conta o fato das janelas estarem abertas, fazendo com o a quantidade de ruído fosse

maior.

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Quanto a analise dos desvios padrões temporais, verificou-se que os valores

encontrados estão muito perto uns dos outros e que apenas o ponto 2 ficou acima, pois

no momento da aferição do resultado, houve um ruído causado por aplausos de pessoas

da sala vizinha. A variabilidade espacial não pode ser considerada boa, tendo em vista

que o bloco d67 no dia do experimento não estava vazio, e dentre os valores

encontrados um deu acima de 65db.

Podemos então concluir que no dia específico do ensaio, as condições de

conforto não eram atendidas.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] ADRIANA APARECIDA CARNEIRO ROSA, STELAMARIS ROLLA

BERTOLI. Avaliação Do Conforto Acústico De Consultórios Odontológicos,

Faculdade de Engenharia Civil – UNICAMP 13083-970 – Campinas – SP, revista

ENCAC-COTEDI-2003, Curitiba – PR – Brasil, 5 a 7 de novembro de 2003.

[2]ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR

10152: Níveis de Ruído para Conforto Acústico. Rio de Janeiro, Dezembro,

Brasil,1987.

[3]Dr. OSÉAS VALENTE DE AVILEZ FILHO, Medidor de Níveis Sonoros –

Decibelímetro, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Julho, Brasil, 2010.

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