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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
DÁSIO CÂMARA NETO
ANÁLISE DO ISOLAMENTO ACÚSTICO UTILIZANDO SISTEMA DRYWALL:
ESTUDO DE CASO EM DOIS AMBIENTES DE UM HOSPITAL PÚBLICO DA CIDADE
DE FEIRA DE SANTANA
Feira de Santana - BA
2010
DÁSIO CÂMARA NETO
ANÁLISE DO ISOLAMENTO ACÚSTICO UTILIZANDO SISTEMA DRYWALL:
ESTUDO DE CASO EM DOIS AMBIENTES DE UM HOSPITAL PÚBLICO DA CIDADE
DE FEIRA DE SANTANA
Monografia apresentada à disciplina TEC
174 PROJETO FINAL II, como parte dos
requisitos necessários para a obtenção de
seus créditos.
Orientadora: Pr.(a) Msc. Eufrosina de Azevedo Cerqueira
Feira de Santana - BA
2010
DÁSIO CÂMARA NETO
ANÁLISE DO ISOLAMENTO ACÚSTICO UTILIZANDO SISTEMA DRYWALL:
ESTUDO DE CASO EM DOIS AMBIENTES DE UM HOSPITAL PÚBLICO DA CIDADE
DE FEIRA DE SANTANA
Monografia apresentada à disciplina TEC
174 PROJETO FINAL II, como parte dos
requisitos necessários para a obtenção de
seus créditos.
Feira de Santana, 29 de julho de 2010.
____________________________________________________________
Orientador: Pr.(o) Msc. Eufrosina de Azevedo Cerqueira
Universidade Estadual de Feira de Santana
____________________________________________________________
Co-orientador: Arq. Joaquim Dionisio Brasileiro Franco
Universidade Estadual de Feira de Santana
____________________________________________________________
Orientador: Pr.(o) Engº. Carlos Antônio Alves Queirós
Universidade Estadual de Feira de Santana
Dedico este trabalho
À minha mãe, pelo amor incondicional e participação ativa na minha formação como
indivíduo
Ao meu pai (in memorian)
A minha irmã, pelo amor, respeito e companheirismo
À minha namorada, pelo carinho, cumplicidade e apoio fundamentais nesta jornada.
AGRADECIMENTOS
À Professora Engª. Eufrosina de Azevedo Cerqueira e ao Arq. Joaquim Dionisio
Brasileiro Franco, pela orientação rica, objetiva e consistente, mesmo com um tema fora da
proposta da graduação.
Ao engenheiro de som Alexandre Maiorino e ao Engº Nicolás Sebastián Bravo
Blanco, pela ajuda primordial e indispensável através de enorme conhecimento teórico e
prático.
Aos amigos Alexandre Rosas e Marcos Bomfim, sem os quais não seria possível a
elaboração do estudo de caso.
À Universidade Estadual de Feira de Santana, pela bagagem de conhecimento que
hoje carrego.
A Sociedade Brasileira de Acústica pela atenção e prestatividade sempre que
solicitada.
A Drª. Arq. Lysie dos Reis Oliveira pelo apoio incondicional durante toda a
graduação.
Ao amigo Marcus Delazzeri, pela parceria firme nos últimos e mais difíceis
momentos da graduação.
A Denise Rios, por todas as frases de afeto e coragem essenciais às noites em claro na
elaboração deste trabalho.
À minha irmã Adriana Filgueiras e a minha mãe Cristina Câmara, pelo respaldo
afetivo, financeiro e psicológico durante toda a graduação, e vida.
Aos amigos, irmãos, Danilo Gil, Diego Tourinho, Filipe Lima e Melquizedeck
Ribeiro, por darem real sentido a palavra consideração, me dando forças para concluir o
presente trabalho.
A todos os amigos, pela influência que exercem no meu dia a dia e, principalmente,
pelo carinho e respeito, um muito obrigado!
E finalmente, às seguintes empresas: Lafarge Brasil; Marshallday; Trane; Knauf do
Brasil.
RESUMO
O presente trabalho tem como tema a análise do isolamento acústico utilizando
Sistema Drywall, dando ênfase as características de atenuação entre ambientes internos de um
hospital público na cidade de Feira de Santana – BA. O objetivo foi analisar o isolamento
acústico na implantação do sistema em paredes de dois ambientes distintos, um almoxarifado
e um centro cirúrgico. Os estudos terão como base a NBR 10152 (Nível de Ruído para
Conforto Acústico), a NBR 15575 (Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos –
Desempenho), a NR15, ISO 717 (Acoustics -- Rating of sound insulation in buildings and of
building elements), a DIN 4109 (Sound insulation in buildings; requirements and testing) e
revisão bibliográfica. A ultima está minuciosamente detalhada a fim de elucidar dúvidas sobre
o tema e incentivar os estudos na área, escassos nas graduações de engenharia do estado da
Bahia. Foi realizada a simulação computacional dos elementos a serem avaliados, além da
coleta de tabelas informativas em trabalhos científicos e junto a fabricantes, a fim de manter o
trabalho atualizado. Os resultados da simulação e as normas foram comparados chegando à
conclusões como a importância da ausência de frestas na análise de paredes compostas e que
nem todo tipo de incremento ao índice de redução sonora é válido sem a devida preocupação
com a execução.
PALAVRAS - CHAVE: acústica; drywall; conforto;painéis de vedação em gesso acartonado;
isolamento acústico.
ABSTRACT
This work has covered the analysis of acoustic insulation using Drywall System,
emphasizing the attenuation characteristics between indoors in a public hospital in the city of
Feira de Santana - BA. The objective was to analyze the acoustic isolation in deploying the
system in the walls of two different environments, a warehouse and a surgical center. The
studies will be based on the NBR 10152 (Comfort Noise for Radio), NBR 15 575 (residential
buildings of up to five floors - Performance), the NR15, ISO 717 (Acoustics - Rating of sound
insulation in buildings and of building elements ), DIN 4109 (Sound insulation in buildings;
Requirements and testing) and literature review. The last is minutely detailed in order to
clarify doubts on the subject and encourage studies in the area, scarce at the undergraduate
engineering of the state of Bahia. We performed computer simulation of elements to be
assessed, and the collection of tables providing information in scientific papers and with the
manufacturers in order to keep the work current. The simulation results were compared and
standards coming to conclusions as to the importance of the absence of cracks in the analysis
of composite walls and that not every kind of increment to the index of noise reduction is
valid without due concern for implementation.
KEY WORDS: acoustic; drywall; comfort; fence panels in gypsum wallboard; acoustic
insulation.
LISTA DE QUADROS
Quadro 2.1 – História da música nas civilizações antigas ........................................... 21
Quadro 2.2 - Cientistas dos séculos XVII e XVIII ........................................................ 24
Quadro 2.3 - Cientistas do século XIX ........................................................................... 26
Quadro 2.4 – Principais áreas da acústica e seus estudiosos....... ................................... 27
Quadro 2.5 – Fatores que influenciam na absorção acústica de uma parede....... .......... 37
Quadro 2.6 – Variações do índice de redução sonora segundo a ISO 15712 - 3 ........... 44
Quadro 2.7 – Regiões da curva típica da perda de transmissão ..................................... 48
Quadro 2.8 – Acessórios utilizados no sistema Drywall ................................................70
Quadro 2.9 – Descrição da nomenclatura no sistema Drywall....................................... 70
Quadro 3.1 – Características do climatizador estudado ................................................. 89
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Velocidade do som em diferentes meios .................................................... 35
Tabela 2.2 – Valores referentes a curva padrão para obtenção do RW .......................... 45
Tabela 2.3 - Valores em dB(A) para ambientes hospitalares retirados da NBR 10152..55
Tabela 2.4 – Índice de redução sonora ponderado dos elementos construtivos, Rw, para ensaio
de laboratório .................................................................................................................. 56
Tabela 2.5 – Valores de R’w para paredes de ambientes hospitalares segundo a DIN 4109
.................... .................................................................................................................... 56
Tabela 2.6 – Tempos de exposição máximos para determinados níveis de ruído .......... 57
Tabela 2.7 - Características geométricas das chapas de gesso acartonado .................... 64
Tabela 2.8 – Características físicas das chapas de gesso acartonado ............................. 65
Tabela 2.9 – Principais tipos de perfis em aço galvanizado ........................................... 66
Tabela 2.10 – Tipos de parafusos aplicados no sistema Drywall ................................... 67
Tabela 3.1 - Níveis de som e rumores internos .............................................................. 87
Tabela 4.1 – Resultados de Rw simulados no INSUL ................................................... 94
Tabela 4.2 – Valores de Rw fornecidos pelo fabricante ................................................. 95
Tabela 4.3 – Valores de Rw para alvenaria em bloco cerâmico coletados em trabalhos
técnicos......... .................................................................................................................. 96
Tabela 4.4 – Medidas do centro cirúrgico ...................................................................... 96
Tabela 4.5 – Medidas do almoxarifado .......................................................................... 97
Tabela 4.6 – Cálculo das áreas ....................................................................................... 97
Tabela 4.7 - Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – sem frestas .......................... 97
Tabela 4.8 - Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – com frestas .......................... 98
Tabela 4.9 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV – sem frestas .................................. 98
Tabela 4.10 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV – com frestas ............................... 98
Tabela 4.11 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL – sem frestas ................................ 98
Tabela 4.12 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL – com frestas ............................... 99
Tabela 4.13 Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – sem frestas .......................... 99
Tabela 4.14 - Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – com frestas ........................ 99
Tabela 4.15 - Drywall - D115/90/600 ST+ST – sem frestas .......................................... 99
Tabela 4.16 - Drywall - D115/90/600 ST+ST –com frestas ........................................ 100
Tabela 4.17 - Drywall - D115/90/600 ST+ST LV – sem frestas .................................. 100
Tabela 4.18 - Drywall - D115/90/600 ST+ST LV – com frestas ................................. 100
Tabela 4.19 – Valores de perda de transmissão para parede composta: centro
cirúrgico.............. .......................................................................................................... 101
Tabela 4.20 – Valores de perda de transmissão para parede composta: almoxarifado 101
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 4.1 – Análise comparativa dos modelos simulados com as normas ................ 102
Gráfico 4.2 – Análise dos resultados para o Leq no centro cirúrgico .......................... 103
Gráfico 4.3 – Análise dos resultados para o Leq no almoxarifado............................... 104
LISTA DE ABREVIATURAS
NR – Norma Regulamentadora
ISO - International Standard Organization
DIN - Deutsches Institut für Normung
R – Índice de redução sonora
Rw – Índice de redução sonora ponderado pela ISO 717
PT – Perda de transmissão
TL – Transmission Loss
dB – Decibel
dB(A) – Decibel ponderado pela curva A
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
PSQ – Programa Setorial de Qualidade
IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A.
Z – Impedância acústica especifica
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 – Vantagens na gestão da obra com a utilização do Drywall ........................ 17
Figura 2.1 – Propagação de onda sonora gerada por diapasão ....................................... 30
Figura 2.2 – Esquema demonstrativo do processo de reflexão ...................................... 34
Figura 2.3 – Refração decorrente da passagem para um meio menos denso....... .......... 34
Figura 2.4 – Esquema do processo de difração .............................................................. 35
Figura 2.5 – Destino das parcelas da energia sonora ...................................................... 36
Figura 2.6 – Incidência da fonte direta e suas conseqüentes reflexões .......................... 38
Figura 2.7 – Área da audição humana delimitada pelo Limiar de Audibilidade e pelo Limiar
de Desconforto ................................................................................................................ 40
Figura 2.8 – Região auditiva direcionada a música ........................................................ 41
Figura 2.9 – Região auditiva direcionada a fala ............................................................. 41
Figura 2.10 - Esquema demonstrando a propagação de ruídos aéreos e de impacto ..... 43
Figura 2.11 – Curva típica da perda de transmissão em função da freqüência do som incidente
de painéis sólidos e homogêneos .................................................................................... 47
Figura 2.12 – Esquema do comportamento na região controlada pela coincidência ..... 49
Figura 2.13 – Reflexões internas em paredes duplas ..................................................... 50
Figura 2.14 – Gráficos de perda de transmissão de paredes duplas e simples ............... 51
Figura 2.15 – Estimativa de perda de transmissão em paredes duplas ........................... 52
Figura 2.16 - Gráfico da variação do coeficiente de absorção em função da freqüência para o
Isosoud® Glass Fabrics, fabricados pela ISOVER ........................................................ 53
Figura 2.17– Desenho esquemático de uma parede no sistema Drywall ....................... 62
Figura 2.18 – Tipo de chapa para Drywall ..................................................................... 63
Figura 2.19 – Tela inicial do software INSUL ............................................................... 72
Figura 2.20 – Comportamento da PT segundo fabricante do INSUL ............................ 73
Figura 2.21 – Janela de ajustes no software INSUL....................................................... 74
Figura 2.22 – Janela de seleção de materiais no software INSUL ................................. 74
Figura 2.23 – Janela de seleção do tipo de superfície no software INSUL .................... 75
Figura 2.24 – Janela de seleção das medidas da parede no software INSUL................. 76
Figura 2.25 – Janela de seleção das propriedades do material no software INSUL ....... 76
Figura 2.26 – Janela de seleção do arranjo do painel no software INSUL..................... 77
Figura 2.27 – Resultados gerados pelo software INSUL ............................................... 77
Figura 3.1 – Área externa das obras do hospital público................................................ 78
Figura 3.2 – Área interna das obras do hospital público, paredes em Drywall .............. 79
Figura 3.3 – Desenho do bloco cerâmico ....................................................................... 80
Figura 3.4 – Parede externa ............................................................................................ 80
Figura 3.5 – Guias sendo posicionadas para recebimento dos montantes ...................... 81
Figura 3.6 – Paredes do hospital executadas em Drywall e a direita estoque das chapas de
gesso acartonado ............................................................................................................. 82
Figura 3.7 – Parede em Drywall com juntas tratadas, pronta para receber
revestimento.............. ..................................................................................................... 83
Figura 3.8 – Ráfias de lã de vidro utilizadas na obra ..................................................... 83
Figura 3.9 – Planta baixa do 2º pavimento do hospital com indicações dos objetos de
estudo.......... .................................................................................................................... 84
Figura 3.10 – Detalhe da parede estudada ...................................................................... 85
Figura 3.11 – Detalhe da porta estudada ........................................................................ 86
Figura 3.12 – Vista, cotada, da parede estudada ............................................................ 87
Figura 3.13 – Dutos do sistema de refrigeração ............................................................. 88
Figura 3.14 – Climatizador ............................................................................................. 89
Figura 3.15 – Tabela com performance do ventilador com pressão sonora dB (A) – Wave
Doble 12...... ................................................................................................................... 90
Figura 3.16 – Climatizador instalado e detalhe no recebimento do ar ........................... 90
Figura 3.17 – Planta baixa do 1º pavimento do hospital com indicações dos objetos de
estudo.......... .................................................................................................................... 91
Figura 3.18 – Detalhe da parede estudada ...................................................................... 92
Figura 3.19 – Vista, cotada, da parede estudada, com detalhes ..................................... 93
Figura 3.20 – Foto da sala do climatizador em fase de construção com lã de vidro a
mostra.......... ................................................................................................................... 93
Figura 4.1 – Gráfico do índice de redução sonora em função da freqüência resultante do
INSUL......... ................................................................................................................... 95
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 16
1.1 JUSTIFICATIVA .................................................................................................... 17
1.2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 18
1.2.1 Objetivo geral....... ................................................................................................ 18
1.2.2 Objetivos específicos ............................................................................................ 18
1.3 METODOLOGIA .................................................................................................... 19
1.4 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA ........................................................................ 19
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................ 21
2.1 HISTÓRIA DA MÚSICA .................................................................................... 21
2.2 HISTÓRIA DO SOM E DA ACÚSTICA ......................................................... 23
2.3 CONCEITOS RELATIVOS AO SOM ............................................................ 29
2.3.1 Som ............................................................................................................. 30
2.3.2 Ruído ............................................................................................................ 31
2.3.3 Frequência e Amplitude ................................................................................. 31
2.3.4 Velocidade de propagação do som ................................................................. 32
2.3.5 Intensidade sonora .......................................................................................... 32
2.4 FENÔMENOS RELATIVOS À PROPAGAÇÃO SONORA .......................... 33
2.4.1 Impedância acústica específica ....................................................................... 33
2.4.2 Reflexão e Refração ........................................................................................ 33
2.4.3 Difração .......................................................................................................... 35
2.4.4 Absorção ......................................................................................................... 36
2.4.5 Ressonância .................................................................................................... 38
2.4.6 Reverberação .................................................................................................. 38
2.5 REAÇÃO DOS SERES HUMANOS AO SOM ................................................ 39
2.6 ISOLAÇÃO DE PAREDES PARA SONS AÉREOS ....................................... 42
2.6.1 Ruídos aéros e ruídos de impacto ..................................................................... 43
2.6.2 Atenuação do ruído e diferença de nível ......................................................... 44
2.6.3 Atenuação acústica em paredes simples .......................................................... 46
2.6.4 Atenuação acústica em paredes duplas ............................................................. 49
2.6.5 Atenuação pelos materiais absorventes ............................................................ 52
2.6.6 Atenuação de paredes compostas ..................................................................... 53
2.7 NORMAS TÉCNICAS ....................................................................................... 54
2.8 PAREDES: SISTEMAS CONSTRUTIVOS .................................................... 58
2.8.1 Paredes de alvenaria ....................................................................................... 58
2.8.1.1 Alvenaria ..................................................................................................... 58
2.8.1.2 A Ortotropia da Alvenaria ........................................................................... 59
2.8.1.3 Blocos cerâmicos vazados ........................................................................... 59
2.8.1.4 Argamaça de assentamento ......................................................................... 60
2.8.2 Drywall ........................................................................................................... 60
2.8.2.1 Histórico do sistema .................................................................................... 61
2.8.2.2 Definição ..................................................................................................... 62
2.8.2.3 Chapas de gesso acartonado .......................................................................... 63
2.8.2.4 Pefis metálicos em aço galvanizado .............................................................. 65
2.8.2.5 Materiais utilizados para a fixação ................................................................ 67
2.8.2.6 Materiais utilizados nas juntas e massa para colagem ................................... 68
2.8.2.7 Fitas para juntas ............................................................................................. 69
2.8.2.8 Acessórios ....................................................................................................... 69
2.8.2.9 Nomeclatura das paredes ................................................................................ 70
2.9 SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL ...................................................................... 71
2.9.1 Software: INSUL ................................................................................................... 71
2.9.2 Processo de Simulação ......................................................................................... 74
3 ESTUDO DE CASO ................................................................................................. 78
3.1 CENTRO CIRÚRGICO ........................................................................................... 84
3.2 ALMOXARIFADO .................................................................................................. 88
4 ANÁLISE E DISCUSSÃO ................................................................................... 94
4.1 VALORES DE Rw ADOTADOS ............................................................................ 94
4.2 CALCULO DA PERDA DE TRANSMISSÃO: PARTIÇÃO COMPOSTA ......... 96
4.3 ANÁLISE COMPARATIVA ............................................................................ 101
4.3.1 Centro cirúrgico .............................................................................................. 101
4.3.2 Almoxarifado .................................................................................................. 103
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 105
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 105
5.2 SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS ................................................ 107
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 108
ANEXOS ..................................................................................................................... 114
16
1 INTRODUÇÃO
Os impactos de sons e ruídos se tornam cada vez mais presentes na rotina das grandes
cidades, ameaçando a qualidade de vida dos indivíduos. Dessa forma o conforto acústico vem
ganhando uma importância cada vez maior na Construção Civil. Edificações bem elaboradas
nesse sentido têm maior eficácia e também um importante diferencial em um mercado cada
vez mais competitivo.
O ruído, segundo Greven (2006), é definido por sons pertencentes a zonas de
desconforto da audição. A sua presença excessiva pode gerar perturbações nervosas, estresse,
perda parcial ou total da audição.
Esse interveniente tem uma caracterização extremamente subjetiva, ligada a princípios
da psico - acústica. Para faixas de freqüência diferentes temos variados níveis de percepção
sonora, que nem sempre coincidem com níveis de intensidade do som.
O desconhecimento dos princípios da acústica leva a soluções errôneas em relação ao
tratamento de tais patologias, ou até mesmo a ausência dessa preocupação. As correções,
muitas vezes, terminam sendo procuradas após a finalização da estrutura, ocasionando
inúmeros retrabalhos que seriam evitados com a escolha de métodos construtivos
acusticamente eficientes.
Conceitos mais conservadores de isolamento baseados na maior densidade dos
materiais empregados a fim de evitar a vibração nem sempre são os mais indicados. De
acordo com Greven (2006), o sistema acústico de multicamadas, massa-mola-massa
proporciona resultados superiores a sistemas pesados com um único tipo de material.
Dentro desse conceito está o sistema Drywall, constituído de placas de gesso
acartonado presas a montantes e guias, formando painéis extremamente leves se comparados a
alvenarias convencionais.
Entre as características que melhor definem a opção pelo Drywall estão a redução do
peso próprio da estrutura e a velocidade de execução. Em Feira de Santana isso vem se
apresentando tanto em obras públicas quanto em obras particulares. A Figura 1.1 apresenta as
vantagens na gestão da obra obtidas com a utilização do Drywall.
17
Figura 1.1 – Vantagens na gestão da obra com a utilização do Drywall.
Fonte: KNAUF,2009.
No entanto, na falta do conhecimento técnico sobre aspectos da acústica, até mesmo os
sistemas mais indicados podem se tornar ineficientes frente às ameaças contra isolamentos
sonoros.
1.1 JUSTIFICATIVA
Com o crescimento da Construção Civil vivenciado no Brasil, aspectos construtivos
antes considerados irrelevantes ou simplesmente deixados de lado começam a ganhar
destaque e a surpreender profissionais tecnicamente despreparados para tais questões. Dentre
os pontos notoriamente evidenciados está a qualidade acústica dos ambientes.
Os profissionais da área, conhecidos como ‘acústicos’, têm sua origem acadêmica em
diversas formações, não pelo fato do tema ser amplamente abordado, mas pelo contrário,
poucas graduações o abordam, e mesmo estas de maneira superficial em uma ou duas
disciplinas. O primeiro curso de Engenharia Acústica do país foi criado somente no ano de
2010, na Universidade Federal de Santana Catarina.
Indiferentes ao desapego do meio acadêmico pelo assunto, os clientes da indústria da
Construção Civil têm apontado a qualidade acústica como importante diferencial para os
empreendimentos.
18
Entretanto, além das necessidades de mercado, este tópico virou imposição normativa
através da NBR 15575 (Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos – Desempenho), em
vigor desde maio de 2010. Através dela foram impostos limites não só recomendativos, como
em normas anteriores, mas obrigatórios.
Para atender as novas tendências, os empresários do ramo vão em busca de tecnologias
que produzam resultados satisfatórios. Para tal, alguns sistemas construtivos já têm
características voltadas para o conforto acústico como o sistema Drywall.
Apesar de ser utilizado no Brasil desde a década de 70, o sistema não está incorporado
a cultura da construção nacional, sendo que na maioria das vezes em que é utilizado é
efetuado por empresas terceirizadas. Além do que, a aplicação geralmente não visa o conforto
sonoro, mas sim a velocidade construtiva.
Na busca da redução dos prazos as construtoras decidem pela técnica dando origem a
questão: estaria o Drywall, executado com mão de obra não qualificada e sem cuidados
acústicos necessários, respondendo aos níveis de isolamento e absorção previstos nas normas
brasileiras?
Para responder a esta pergunta, as questões levantadas devem ser analisados
separadamente, levando-se em consideração a mão de obra disponível e tomando os devidos
cuidados com os aspectos relacionados ao conforto, e só assim descobrir se foi melhor ou não
optar pelo sistema.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Analisar o isolamento acústico com a utilização do Sistema Drywall em paredes de
dois ambientes distintos de um hospital público em Feira de Santana, Bahia.
1.2.2 Objetivos Específicos
• Avaliar o isolamento acústico dos sistemas Drywall implantados.
• Comparar os resultados de isolamento acústico de estruturas em alvenaria convencional,
inicialmente projetadas para os ambientes, e a atual técnica Drywall implantada.
19
• Verificar viabilidade acústica das paredes que utilizam sistema Drywall nos ambientes
escolhidos para estudo através da comparação entre os resultados das simulações
computacionais e normas brasileiras.
1.3 METODOLOGIA
A revisão bibliográfica foi apresentada de maneira a contemplar o entendimento do
assunto abordado. Estarão expostos resultados recentes dos estudos de materiais utilizados no
isolamento acústico.
Foi feito um estudo de caso em um hospital público da cidade de Feira de Santana-BA,
dentro do qual foram escolhidos dois ambientes, um centro cirúrgico e um almoxarifado, onde
houve preocupações com o isolamento acústico.
Aconteceu a análise do sistema construtivo Drywall implantado nas paredes dos
recintos, assim como os diferentes arranjos do mesmo nos painéis selecionados para estudo.
Ocorreu a coleta dos dados de campo e de projetos técnicos tanto das paredes
inicialmente idealizadas com sistema construtivo convencional quanto para o sistema
Drywall.
Com os projetos coletados, serão analisadas as características dos ambientes,
verificando a utilização e localização a fim de constatar as fontes emissoras e receptoras de
ruído, encontrando o nível de isolamento e absorção desejados para o desempenho acústico.
Ocorreu a simulação dos painéis e seus diferentes arranjos encontrados em campo no
software INSUL, que determinará a resposta de tais especificações para o desempenho
acústico.
Os valores simulados, os tabelados e os normatizados foram analisados
cuidadosamente e comparados com o objetivo de verificar o cumprimento ou não dos teores
de desempenho acústico.
Após a analise de todos os dados foi verificado se o projeto executado no sistema
Drywall atende aos preceitos acústicos para os fins nos quais foi determinado.
1.4 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA
No CAPÍTULO 1 será apresentada a introdução da monografia onde será relatada a
situação problemática que deu origem ao trabalho, a justificativa, os objetivos a serem
20
alcançados (objetivo geral e objetivos específicos), a metodologia que será adotada e a
estrutura da monografia.
No CAPÍTULO 2 será apresentada a revisão bibliográfica onde serão listados alguns
dos conceitos referentes acústica, desde a história do som, até os mecanismos modernos de
isolamento,de maneira que se tenha um bom entendimento do tema.
No CAPÍTULO 3 será apresentado o estudo de caso com colocação de projetos,
sistemas inicialmente idealizados para os painéis dos ambientes escolhidos para estudo,
sistema Drywall efetivamente empregado, arranjo do sistema em cada ambiente e motivos
para mudança do sistema construtivo. Todos com enfoque nas características que geram o
desempenho acústico.
No CAPÍTULO 4 estarão explicitados resultados de simulação computacional
utilizados para os painéis escolhidos para o estudo e os dados gerados pelo software serão
relacionados às normas brasileiras e tabelas técnicas, ocorrendo uma analise critica dos
valores encontrados.
No CAPÍTILO 5 serão feitas as considerações finais no que tange a escolha do
Drywall como sistema construtivo para obtenção de resultados pertinentes as normas técnicas
de conforto acústico e listadas algumas sugestões para trabalhos futuros.
21
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A acústica pode ser caracterizada como ciência do som, tal associação foi citada pela
primeira vez por Saveur, em 1701. Segundo Nepomuceno (1994), a acústica estuda a geração,
a transmissão e a recepção das vibrações mecânicas audíveis, ou não, que se propagam num
meio elástico. Sendo assim, seu trajeto histórico está entrelaçado ao estudo das ondas sonoras
e previamente ao da música.
2.1 HISTÓRIA DA MÚSICA
O conceito de música é tão subjetivo quanto o de som, pois até alguns anos atrás
estava associada somente a combinação racional e ordenada de sons. Essa idéia foi perdendo
força e se tornando cada vez mais subjetiva partindo do princípio de que também é possível
fazer música através de ruídos.
Sendo assim, pode-se considerar que até mesmo antes do período Neolítico o homem
já emitia sons musicais.
Segundo Andrade (1977), os elementos formais da música, o som e o ritmo, são tão
antigos quanto o homem. Este os possui em si mesmo, porque os movimentos do coração, o
ato de respirar, são elementos rítmicos, o passo organiza um ritmo, as mãos percutindo podem
determinar todos os elementos do ritmo e a voz produz som.
Além das referências ao homem, a música pode ser analisada em civilizações antigas
como: sumérios, assírios, hebreus, egípcios, chineses, indianos, gregos e romanos. O Quadro
2.1 elaborado com base em Montanari (1993), Rossing (2007) e no artigo A HISTÓRIA DA
MÚSICA, exemplifica resumidamente características musicais presentes nestas civilizações.
Quadro 2.1 – História da Música nas Civilizações Antigas
Civilizações Características Históricas
Sumérios e
assírios
- Métodos de leitura musical baseado em letras, utilizando
instrumentos para acompanhar vocais em oitavas;
- Música vocal era mais importante que a instrumental;
- Escala pentatônica como principal característica musical.
22
Hebreus
- Poucos registros históricos, maior parte está contida na Bíblia;
- Criadores do canto antifônico, adotado na prática de suas
cerimônias religiosas;
- Fortes influenciadores da música cristã.
Egípcios
- Música cultivada como elemento obrigatório em cerimônias
religiosas, festas e comemorações nacionais;
- Descobridores do bater palmas como instrumento musical.
Chineses
- Por serem muito conservadores, seus instrumentos musicais da
antiguidade são utilizados até hoje;
- Sistema musical antigo baseado na escala pentatônica, onde os
cinco sons eram inspirados nos elementos que eles acreditavam
serem formadores básicos da natureza.
Indianos
- Na Antigüidade, criaram música religiosa e por volta do século
IV a.C. elaboraram teorias musicais;
- A música indiana era baseada num sistema de tons e semitons;
em vez de empregar notas, os compositores seguiam uma
complicada série de fórmulas chamadas ragas.
Gregos
- Usavam as letras do alfabeto para representar notas musicais;
- Música associada ao lado místico e as crenças divinas;
- Agrupavam essas notas em tetracordes (sucessão de quatro sons);
- Civilização onde viveu Pitágoras, pensador que iniciou analogias
entre música e matemática.
Romanos
- Desenvolveram a música a partir de 146 a.C., após a invasão da
Grécia;
- Usavam freqüentemente o hydraulis, o primeiro órgão de tubos.
23
2.2 HISTÓRIA DO SOM E DA ACÚSTICA
Ainda situados na antiguidade estão os primeiros relatos de trabalhos e formulações na
área da acústica.
Os gregos exploravam a forma do teatro. Essas edificações eram situadas em locais
inclinados, para o aproveitamento da topografia local. Distribuíam a platéia em semi-círculos,
aproximando o público do palco e, com isso, proporcionando maior captação sonora pelos
ouvintes (SOUZA, 2003).
Dentre os cuidados com a acústica tomados pelos gregos temos a colocação de vasos
ressonantes embutidos nos degraus do auditório, fato analisado pelo romano Marcus Vitruvius
Pollio.
De acordo com Sresnewsky (2010), não se tem notícias do uso dos vasos em
auditórios ao ar livre modernos. Talvez a única experiência que se conhece foi realizada por
ele em Campinas, Parque Taquaral, no chamado Auditório "Beethoven", onde todos os
assentos são formados por caixas ressonantes com freqüências variáveis. O teste inicial foi
efetuado m câmara anecóica, que permitiu a comprovação da veracidade do fenômeno. Um
ressonador sem material absorvente no seu interior amplia o som que encontra. Esta
ampliação é ouvida somente a curta distância do ressonador, 0,50 a 1,00m, e se dá somente
em baixas freqüências (100 a 300 Hz), porém é extremamente importante ao ar livre onde a
música tem uma qualidade muito "seca".
Também na Grécia, Pitágoras (569-500 a.C.) deu os passos iniciais relacionando o
som à matemática. Segundo Nepomuceno (1994), Pitágoras, cerca de 2.500 anos atrás, foi o
principal responsável pelos estudos sobre os intervalos musicais. Ele foi o formulador da
idéia exata do que significa intervalo de oitava e suas subdivisões. Surgem assim, conceitos
de consonância e dissonância e também que significa uma escala harmônica
Pitágoras deduziu que, sob uma mesma tensão, a freqüência de um som é
inversamente proporcional ao comprimento de uma corda. Portanto, sob a mesma tensão, a
relação entre comprimentos da corda produz o tom fundamental e da oitava mais próxima.
A descoberta de Pitágoras deu início à especulações filosóficas, de tal modo que,
durante vários séculos o som continuou a ser entendido como uma mistura sobrenatural entre
a Aritmética e a Música. Ptolomeu, cerca de 130 a.C., elaborou um diagrama geométrico onde
pretendia estabelecer relações harmônicas entre cores e tons musicais.
24
Aristóteles (384 - 332 a.C.), entre seus escritos, deixou também algo sobre a Música,
ficando seus conceitos válidos durante toda a Idade Média. Não se sabe muita coisa a respeito
de suas atividades relativas ao som (NEPUMOCENO,L.X.,1977).
Euclides (330-375), um dos mais celebres matemáticos da antiguidade, também se
aproximou das idéias de Aristóteles, estudando com detalhe as cordas. Procurou estabelecer
regras para reflexão do som e a propagação do movimento vibratório. No entanto suas
contribuições foram pouco significativas para o desenvolvimento das teorias relativas ao som
(NEPUMOCENO,L.A.,1994).
O século XVII seguido pelo século XVIII apresentam muitas mudanças no campo da
ciência, principalmente em relação à introdução de métodos experimentais à mesma. Nesse
contexto os conhecimentos que envolvem a acústica passam por um crescimento diferenciado.
O Quadro 2.2 apresenta alguns dos principais estudiosos da época e algumas de suas
contribuições.
Quadro 2.2 - Cientistas dos Séculos XVII e XVIII
Cientistas Colaborações relativas ao som
Galileu Galilei
(1564 – 1642)
- Descobriu o fenômeno da ressonância;
- Verificou que uma corda pode vibrar pela excitação provocada
por uma outra corda próxima que tenha as mesmas
características físicas;
- Descobriu ainda que cada pêndulo tem seu próprio período de
vibração definido e determinado, antecipando, assim, a idéia de
que cada corpo vibra preferentemente nas suas freqüências
naturais.
Mersenne
(1558 – 1648)
- Ligou a altura de um som ao número de vibrações por
segundo;
- Concretizou o estudo das Leis de Mersenne ( leis sobre as
cordas vibrantes inicialmente descobertas por Galileu);
- Determinou a velocidade do som como 450m/s;
- Foi aparentemente o primeiro a determinar a freqüência
correspondente a um determinado tom.
25
Joseph Saveur
(1653 – 1716)
- Propôs o Princípio da Superposição;
- Primeira a aplicar o termo acústica a ciência do som;
- Realizou estudos de freqüência com relação ao passo.
Pierre Gassendi
(1592 – 1655)
- Realizou em 1635 as primeiras medidas da velocidade do som;
- Demonstrou que sons graves e agudos têm a mesma
velocidade.
Christiaan Huygens
(1629 - 1695)
- Estimou freqüências absolutas e estabeleceu a relação entre
comprimento de onda e comprimento da corda;
- Enunciou o Princípio de Huygens referente ao modelo
ondulatório da luz.
Isaac Newton
(1642-1727)
- Determinou, através de um processo isotérmico, a velocidade
do som de 280m/s.
Laplace
( 1749-1827)
- Determinou, através de um processo adiabático, a velocidade
do som de 322m/s.
Robert Hooke
(1635-1703)
- Criou a relação entre a tensão e a deformação elástica de
sólidos, conhecida como Lei de Hooke.
Daniel Bernoulli
(1700 – 1782)
- Deduziu a equação diferencial de 4ª ordem (no espaço) para as
ondas transversais em barras.
Chladni
(1756 - 1824)
- Coloca areia em cima de uma placa em vibração, para
verificação da localização dos nodos através das Figuras de
Chladni (Figura XX);
- Publicou o primeiro livro de Acústica, em 1802, denominado
Die Akustik.
- Estudando a velocidade do som que emana através de uma
barra golpeada deduziu com o maior que a do ar,
aproximadamente doze vezes para o cobre.
Fonte: (ROSSING,2007;NEPUMOCENO,1977;HISTÓRIA RELATIVA AO SOM,S.D)
26
No século XIX a acústica propriamente dita floresce através de inúmeros cientistas
dentre eles temos: Tyndall, Helmholtz, Rayleigh, Alexander Graham Bell dentre outros. O
Quadro 2.3 apresenta informações sobre tais cientistas.
Quadro 2.3 - Cientistas do Século XIX
Cientistas Colaborações relativas ao som
John Tyndall
(1820 – 1893)
- Observa que as vibrações longitudinais produzidas pela
fricção de comprimento da haste com um pano ou couro
tratado com resina são de maiores freqüência do que as
vibrações transversais;
- Discute a determinação da forma de onda dos sons musicais;
- Elaborou o trabalho sobre o efeito da névoa sobre a
transmissão do som através da atmosfera;
- Iniciou um estudo sistemático da propagação do som sobre a
água em várias condições climáticas no Estreito de Dover.
Hermann von
Helmholtz
(1821 – 1894)
- Publicou em 1863 o livro “Sesations of Tones”, onde
desenvolve a teoria da soma e da diferença de tons e a teoria
dos ressonadores;
- Demonstrou como o ouvido pode separar os vários
componentes de um tom complexo;
- Determinou que, acima de 30 batimentos por segundo, o
ouvinte já não ouve batimentos individuais;
- Postulou que as fibras nervosas individuais atuam como
cordas vibrantes, cada uma em ressonância a freqüência
diferentes.
Lord Rayleigh
(1842-1919)
- Publicou, em 1877, a obra “The Theory of Sound”, de
extrema importância para o desenvolvimento da acústica;
- Dentre suas inúmeras contribuições está o fenômeno acústico
que leva seu nome, a propagação de ondas Rayleigh na
superfície plana de um sólido elástico.
27
George Stokes
(1819 – 1903)
- Deu importantes contribuições principalmente na área da
propagação sonora em fluidos.
Alexander Graham
Bell
(1847 – 1922)
- Inventor do telefone perante decisão judicial após a polêmica
Bell versus Reiss;
- Inventor do microfone.
Thomas Edison
(1847 – 1931)
- Inventou, além do Fonógrafo em 1877, o mimeografo e a
bateria de armazenamento;
- Foi o primeiro a demonstrar que a voz humana poderia ser
gravada.
Rudolph Koenig
(1832 – 1901)
- Desenvolveu inúmeros aparelhos acústicos como diapasões
e o aparelho monométrico que permitiu a visualização dos
sinais acústicos;
Fonte: (ROSSING,2007;NEPUMOCENO,1977;HISTÓRIA RELATIVA AO SOM,S.D)
Com inúmeras atualizações agregadas ao seu campo de conhecimento, a acústica
começa o processo de subdivisão comum às áreas que se tornam muito densas. Tais divisões
são apontadas em Rossing (2007) e Nepomuceno (1977), o Quadro 2.4 exemplifica algumas
das áreas da acústica e alguns de seus personagens.
Quadro 2.4 – Principais áreas da acústica e seus estudiosos.
Áreas Estudiosos
Acústica Arquitetônica - Wallace Clement Sabine (1868-1919), considerado o pai da
Acústica Arquitetônica, foi o primeiro a fazer medições
quantitativas sobre a acústica de salas, e também a elaborou
estudos profundos sobre o tempo de reverberação em
ambientes fechados.
- Vern Knudsen (1893-1974), terceiro presidente da
Sociedade Americana de Acústica, foi um importante
colaborador para essa área, apresentou a compreensão
28
molecular dos fenômenos de relaxação em gases e líquidos e
publicou livros que reunião os conhecimentos apontados até
metade do século.
- Outros expoentes da época foram: Vern Knudsen, Watson
Floyd, Leo Beranek, Erwin Meyer, Sabine Hale, Lothar
Cremer, Cyril Harris, Thomas Northwood, Waterhouse
Richard, Harold Marshall, Russell Johnson, Warnock e
Alfred.
Acústica Física - O primeiro passo na utilização dos ultra-sons foi dado por
Francis Galton para o estudo superior limiar de audição em
animais com o apito de Galton;
- Jacques e Pierre Curie descobriram o efeito piezoelétrico
em cristais, utilizados mais tarde para produzir os ultra-sons;
- Paul Langevin foi considerado o pai do sonar, utilizado na
Primeira Guerra Mundial;
- Paul Langevin teve uma importância significativa na
acústica não linear.
Engenharia Acústica - Os primeiros microfones foram o transmissor magnético de
Bell e os microfones de carbono de Edison e Berliner;
- Em 1917 Edward Wente inventou o microfone
condensador;
- Em 1962 James West e Gerhard Sessler inventaram o
microfone condensador com eletreto;
- Em 1925 ChesterW. Rice e EdwardW. Kellogg, pela
General Electric,criaram o princípio básico do o alto-falante
com um diafragma de massa controlada em um defletor com
um amplo intervalo de resposta uniforme.
Acústica Estrutural - As vibrações não-lineares foram consideradas Duffing por
G., em 1918;
- Arnold B. Warburton resolveu o problema de valor de
29
contorno completo à vibração livre de uma concha cilíndrica
finita;
- Na década de 1980 Soize desenvolveu a teoria das
estruturas fuzzy.
Acústica Subaquática - Foi em parte motivada pelas duas guerras mundiais e pela
Guerra Fria e as ameaças de submarinos e minas submarinas;
- Em 1924, Heck e Service publicou tabelas sobre a
dependência da velocidade do som na temperatura,
salinidade, e pressão;
- Em 1950 Tolstoi discutiu a propagação em águas rasas.
Psicoacústica - Georg von Békésy foi um dos principais colaboradores da
área;
- Em 1971, William Rhode conseguiu fazer medições em
uma cóclea ao vivo pela primeira vez;
Acústica Musical - São estudiosos da acústica do piano: Anders Askenfelt, Eric
Jansson, Juergen Meyer, Wogram Klaus, Ingolf Bork,
Donald
Hall, Isao Nakamura, Hideo Suzuki, e Giordano Nicholas;
- Em relação a instrumentos de sopro: Arthur Benade, John
Backus e Coltman e John;
- Johan Sundberg é um grande estudioso da voz humana.
2.3 CONCEITOS RELATIVOS AO SOM
Como demonstrado na análise histórica, o som, desde a antiguidade, está presente na
vida de todos os seres humanos. Colocam-se abaixo conceitos básicos essenciais para a
compreensão do trabalho.
2.3.1 Som
O som se caracteriza como uma sensação auditiva proporcionada pela vibração de
partículas de ar transmitidas ao aparelho auditivo, configurando assim uma transmissão aérea.
A velocidade de transmissão do som é diretament
presentes no meio. Quanto menor a distância entre estas, mais rápida será a propagação do
som; a velocidade do som no ar é de 340 m/s, sendo maior nos líquidos e maior ainda nos
sólidos. Na ausência de ar (vácu
Entretanto, não é qualquer tipo de vibração que pode gerar som. Ao segurarmos as
cordas de um violão com as mãos colocando
nenhuma espécie de som, mas, se posicionadas cor
vibrar em determinada faixa de freqüência, configurando a propagação sonora.
Segundo Bistafa (2006)
presentes no ar ao seu redor, o que gera localmente conce
provocando variação de pressão.
Esta variação de pressão é propagada pelas moléculas do meio até o aparelho auditivo
humano que interpreta essas variações. Este sistema de propagação, com a utilização de um
diapasão, é ilustrado na Figura
Figura 2.1
Fonte: BISTAFA,2006.
O som se caracteriza como uma sensação auditiva proporcionada pela vibração de
partículas de ar transmitidas ao aparelho auditivo, configurando assim uma transmissão aérea.
A velocidade de transmissão do som é diretamente proporcional a distância entre as moléculas
presentes no meio. Quanto menor a distância entre estas, mais rápida será a propagação do
som; a velocidade do som no ar é de 340 m/s, sendo maior nos líquidos e maior ainda nos
sólidos. Na ausência de ar (vácuo), o som não se propaga (GREVEN,2006).
Entretanto, não é qualquer tipo de vibração que pode gerar som. Ao segurarmos as
cordas de um violão com as mãos colocando-as em vibração, não se consegue a emissão de
nenhuma espécie de som, mas, se posicionadas corretamente no instrumento, as cordas irão
vibrar em determinada faixa de freqüência, configurando a propagação sonora.
Segundo Bistafa (2006), a estrutura vibra movimentando ciclicamente as moléculas
presentes no ar ao seu redor, o que gera localmente concentração e rarefação destas,
provocando variação de pressão.
Esta variação de pressão é propagada pelas moléculas do meio até o aparelho auditivo
humano que interpreta essas variações. Este sistema de propagação, com a utilização de um
na Figura 2.1.
Figura 2.1 – Propagação de onda sonora gerada por diapasão.
BISTAFA,2006.
30
O som se caracteriza como uma sensação auditiva proporcionada pela vibração de
partículas de ar transmitidas ao aparelho auditivo, configurando assim uma transmissão aérea.
e proporcional a distância entre as moléculas
presentes no meio. Quanto menor a distância entre estas, mais rápida será a propagação do
som; a velocidade do som no ar é de 340 m/s, sendo maior nos líquidos e maior ainda nos
o), o som não se propaga (GREVEN,2006).
Entretanto, não é qualquer tipo de vibração que pode gerar som. Ao segurarmos as
as em vibração, não se consegue a emissão de
retamente no instrumento, as cordas irão
vibrar em determinada faixa de freqüência, configurando a propagação sonora.
a estrutura vibra movimentando ciclicamente as moléculas
ntração e rarefação destas,
Esta variação de pressão é propagada pelas moléculas do meio até o aparelho auditivo
humano que interpreta essas variações. Este sistema de propagação, com a utilização de um
Propagação de onda sonora gerada por diapasão.
31
2.3.2 Ruído
O conceito de ruído é extremamente subjetivo, sendo resultante de sensações
psicológicas desagradáveis ao individuo.
De acordo com De Marco (1982), o ruído pode afetar em varias formas: pode ser forte
o suficiente para causar dano imediato ao ouvido; pode ser forte para causar dano permanente
ao ouvido, se a pessoa está exposta a ele por muito tempo; pode ter força para interferir na
audição da música ou de um texto lido ou, simplesmente, ser perturbador.
Em relação ao espectro do ruído pode-se dizer que contém a maior parte das
freqüências audíveis aparecendo como um espectro largo, compacto e uniforme. Entretanto,
pode haver predominância de freqüências baixas médias ou altas, caracterizando
diferentemente os ruídos como graves ou agudos, impedindo assim que se faça uma análise
das freqüências que os compõe (NEPUMOCENO,L.A.,1994).
2.3.3 Freqüência e Amplitude
Gerges (2000), explica que a taxa de ocorrência da flutuação completa de pressão
sonora é conhecida como freqüência. Ela é dada em ciclos por segundo, ou Hertz (Hz). A
freqüência distingui o som grave de um agudo.
Ao estudar os fenômenos térmicos Fourrier chegou a conclusão de que toda vibração
pode ser decomposta em uma série de senóides simples, cujas freqüências apontam uma
relação de números inteiros com a freqüência mais baixa da série
(NEPUMOCENO,L.A.,1994).
Dentro da análise sobre freqüência pode-se conceituar amplitude como sendo o valor
máximo atingido no período, este, referente ao movimento da molécula descrito graficamente,
onde as abscissas representam o tempo e as ordenadas o deslocamento em relação a posição
de equilíbrio (DE MARCO, 1982).
No que se refere ao conteúdo harmônico, as vibrações terão diferentes formas de
ondas, estas representarão a soma algébrica da amplitude. Na vibração emprega-se o nome de
intervalo de oitava ao intervalo entre duas freqüências que demonstram uma relação de dobro
entre si. Por exemplo, entre 500 Hz e 1000 Hz, ou entre 125 Hz e 250 Hz, existe um intervalo
de oitava (NEPUMOCENO,L.A.,1994).
32
2.3.4 Velocidade de propagação do som
Segundo Nepomuceno (1994), a onda sonora se desloca com uma determinada
velocidade de propagação constante em cada meio, não dependendo da freqüência e da
amplitude. Ou seja, a velocidade depende exclusivamente do meio e da temperatura do
mesmo.
A velocidade das ondas sonoras (c) é definida pela raiz quadrada da primeira derivada
da pressão em relação à densidade do fluído( velocidade em meios fluidos). Tal velocidade é
expressa em metros por segundo (m/s). Uma fórmula aproximada para determinação da
velocidade do som no ar, dentro de um intervalo razoável de temperaturas t (em ºC), é
mostrada na Equação 01. (GERGES, 2000)
c = 331 + 0,6 t Equação 01
onde:
c: velocidade do som no ar, em m/s
t: temperatura do ar, em ºC
Méndez (1994), salienta que, no ar, o som se propaga por ondas longitudinais e sua
velocidade é a mesma para todas as freqüências. Já nos sólidos as ondas podem propagar-se
de várias formas, basicamente, ondas longitudinais, transversais, de torção e de flexão, sendo
estas últimas as mais importantes para o caso de uma parede.
2.3.5 Intensidade sonora
A intensidade sonora (ou pressão sonora) é definida como a quantidade média de
energia, na unidade de tempo, que percorre uma área unitária, estando esta perpendicular à
direção de propagação da onda (BISTAFA,2006).
Como o acréscimo de energia sonora não é sentido de maneira linear se fez necessário
a utilização de relações logarítmicas, chegando ao Bel (B). Este ainda assim resulta em
valores difíceis de mensurar, sendo criado o Decibel (dB), onde 1B equivale a 10 dB.
Para realizar a medição da intensidade sonora é normalmente empregado um
equipamento chamado de decibelímetro e a partir dele os resultados são apresentados em
decibéis. O ouvido humano pode detectar a diferença de 1 dB para mais ou para menos. Se o
nível de pressão acústica for elevado ou reduzido em 10 dB, o sistema auditivo do individuo
33
interpreta como se o mesmo tivesse sido duplicado ou reduzido à metade respectivamente. O
nível do som é uma grandeza logarítmica que traduz características fisiológicas do fenômeno.
O acréscimo logarítmico dos níveis sonoros, por bandas de oitavas, possibilita a obtenção do
nível global de um ruído, também em decibéis. Assim, um ruído é representado por um único
número.Por este motivo o nível global em dB é pouco utilizado, dando lugar ao dB(A), um
valor ponderado que considera os valores correspondentes de igual sensação sonora do
aparelho auditivo (GREVEN,2006).
2.4 FENÔMENOS RELATIVOS À PROPAGAÇÃO SONORA
O principal tipo de onda que ouvimos no dia a dia se propaga na forma de ondas
sonoras esféricas. Segundo Bistafa (2006), isso se dá quando a pressão sonora apresenta a
mesma fase em superfícies esféricas com centro na fonte sonora.
Na propagação dessas ondas no meio e ao encontrarem obstáculos acústicos ocorre
uma série de fenômenos como reflexões, difrações, absorções e resistividade dos meios.
Assim se faz necessário o entendimento de alguns destes processos para melhor
entendimento sobre o tema.
2.4.1 Impedância acústica específica
A impedância acústica especifica (Z) é a relação entre a pressão sonora e a velocidade
de vibração das partículas (COSTA,2003).
Este fenômeno está diretamente associado ao meio de propagação e ao tipo de onda
analisada. De acordo com Bistafa (2006), para ondas planas e ondas esféricas com simetria
esférica e para Kr grande, a impedância acústica especifica é dada por Z = pc. Sua unidade é
dada em kg/(m² x s), nomeada de “rayl” em homenagem a Lord Rayleight. No ar, a
temperatura ambiente, Z vale 408 rays.
2.4.2 Reflexão e Refração
Ao encontrar um obstáculo, a onda energia sonora se divide em duas parcelas, uma é
refletida e a outra fica retida no obstáculo.
Sendo assim, quando uma onda sonora com certa amplitude incide em uma superfície
de separação entre dois meios ocorrerá a transmissão de uma onda e a reflexão de outra.
34
Normalmente os ângulos formados pelas direções de propagação de incidência e reflexão, em
relação à normal ao obstáculo, são iguais, como demonstrado na Figura 2.2 abaixo
(NEPOMUCENO, 1994).
Figura 2.2 – Esquema demonstrativo do processo de reflexão.
Fonte: EVEREST,2009.
Refração é a mudança na direção do curso de som por causa das diferenças de
velocidade de propagação, como pode ocorrer quando a onda propaga de um meio para outro
menos denso como demonstrado na Figura 2.3 e na Tabela 2.1.
Figura 2.3 – Refração decorrente da passagem para um meio menos denso.
Fonte: EVEREST,2009.
35
Tabela 2.1 - Velocidade do som em diferentes meios.
Meio Velocidade do som em ft/s Velocidade do som em m/s
Ar 1130 344
Água do mar 490 150
Madeira 1250 380
Barra de aço 1660 505
Placa de gesso 2230 680
Fonte: EVEREST,2009.
2.4.3 Difração
Fenômeno que faz com que o som “vire as esquinas”. Uma explicação simples deste
efeito se obtém com a aplicação direta da teoria de Hueygens. Com a propagação da luz
acontece um efeito análogo, o qual, porém, não parece obvio, devido à diferença entre os
comprimentos de onda de uma e outra propagação. O esquema da difração está demonstrado
na Figura 2.4 (DE MARCO, 1982).
Figura 2.4 – Esquema do processo de difração.
Fonte: KNAUF BRAZIL,2009.
As ondas sonoras continuam normalmente a mover-se na direção em que se iniciaram.
Mas, pela difração, podem contornar obstáculos criando novas sérias de ondas. Essas ondas
secundárias se irradiam do obstáculo como se este fosse a fonte do som (STEVENS, 1965).
Ainda com a grande diversidade de tamanhos de onda, no caso do som, são
determinados diferentes comportamentos de difração. Por exemplo, consideremos o efeito
causado por uma coluna de 40 cm de largura numa sala. Sons de comprimento de onda, bem
36
maiores que 40 cm, serão difratados em torno da coluna, de modo que praticamente não
existirão sombras por trás dela. Se, pelo contrário, tivermos sons de comprimento de onda
menor do que 40 cm, esses não serão difratados e a coluna originará uma sombra sonora tal,
que pouca coisa do som será ouvida por detrás dela. Essas circunstâncias também influenciam
a forma que as ondas são refletidas, sendo que os comprimentos de onda menores comportar-
se-ão de forma bastante análoga às de luz e os comprimentos maiores divergirão bastante
deste comportamento (DE MARCO, 1982).
Interiormente a difração atua em geral juntamente com a reflexão, impelindo os sons
ao redor dos cantos e escada acima. Mas a difração é por si mesma surpreendentemente
poderosa, a tal ponto que pode comprimir tanto som por uma porta que esteja aberta 3 ou 4
cm quanto através de uma porta escancarada (STEVENS, 1965).
2.4.4 Absorção
A capacidade de absorção sonora de um material é determinada utilizando-se o
coeficiente de absorção (α). Este se caracteriza pela razão entre a energia acústica absorvida e
a energia acústica incidente (COELHO,2001).
Como já mencionado, ao incidir sobre uma parede, por exemplo, uma parcela da onda
sonora é refletida e outra é absorvida. Nessa absorção, parte da energia é retida, e outra
transmitida para o recinto adjacente como mostra a Figura 2.5.
Figura 2.5 – Destino das parcelas da energia sonora.
Fonte: ABRAGESSO,2004.
37
A absorção é uma função da freqüência e da porosidade. Um material pode absorver
sem isolar. A absorção vai se dar através do atrito viscoso, dentro dos poros do material que,
dependendo do caso, poderá absorver até quase 100% da energia incidente. Entretanto isso
não quer dizer que o som foi isolado (NEPOMUCENO, 1994). O Quadro 2.5 apresenta
alguns fatores que influenciam na absorção de uma parede e suas características segundo
Costa (2003).
Quadro 2.5 – Fatores que influenciam na absorção acústica de uma parede.
Fatores Descrição
Frequencia O coeficiente de absorção dos materiais varia de acordo com a
freqüência incidente.
Espessura O aumento da espessura não é diretamente proporcional à absorção,
cada material tem seus limites até onde a espessura realmente
influencia no efeito absorvedor.
Fracionamento Quando o material é fracionado para efeito decorativo ou qualquer
outro, o coeficiente de absorção é aumentado, principalmente nos
interstícios criados que geram irregularidades de densidade.
Pintura A pintura sobre um material absorvente reduz sua capacidade de
absorção, com exceção de algumas tintas solúveis em água a base de
látex.
Disposição A disposição dos materiais absorventes influencia diretamente na
absorção. A utilização de painéis vibrantes colocados afastados das
paredes a revestir, com o material absorvente por trás configura um
exemplo prático para o aumento da absorção.
38
2.4.5 Ressonância
Um corpo entra em vibração forçada quando recebe, do meio circundante, vibrações
elásticas, sendo que qualquer parede ou estrutura de uma construção pode, sobre influencia de
uma onda sonora, vibrar (COSTA,2003).
No entanto, cada estrutura possui uma freqüência natural de vibração e quando ela é
induzida a vibrar nesta freqüência diz-se que o sistema entrou em ressonância.
Segundo Costa (2003) o conceito de ressonância aplicado a acústica dos ambientes
consiste no reforço de algumas ondas sonoras por meio de ressonadores. Entretanto, os
mesmos dão origem à ondas estacionárias que podem prejudicar a acústica.
2.4.6 Reverberação
Ao considerar conceitos básicos de propagação do som percebe-se que a voz de um
palestrante, por exemplo, não teria energia sonora suficiente para ser captada por indivíduos a
15m da fonte diferentemente do que ocorre na realidade. Isto se deve aos fenômenos da
reverberação.
De acordo com Costa (2003), a reverberação resulta da capacidade integradora do
ouvido que se defini pela causa da sensação auditiva como a soma de todos os impulsos
durante um intervalo de tempo (Figura 2.6). Assim o tempo de reverberação de um ambiente
defini-se como: “ tempo necessário, para que a intensidade energética de um som puro de
512Hz se reduza a um milionésimo de seu valor inicial (60 dB), a partir do momento no qual
a fonte cessa de emiti-lo”.
Figura 2.6 – Incidência da fonte direta e suas conseqüentes reflexões.
Fonte: EVEREST,2009.
39
Para Everest (2009), em seu livro Master Handbook of Acoustic, a ressonância tem
papel primordial em varias circunstâncias, como demonstrado no seguinte trecho.
“[…]A symphony orchestra recorded in a large anechoic
chamber, with almost no room reverberation, would yield a
recording of very poor quality for normal listening. This
recording would be even thinner, weaker, and less resonant
than most outdoor recordings of music, which are noted for
their flatness. Clearly, symphonic and other music requires
reverberation to achieve an acceptable sound quality. Similarly,
many music and speech sounds require a room’s reverberant
assistance to sound natural, because we are accustomed to
hearing them in reverberant environments.”
Como a absorção dos diferentes materiais é seletiva no que se refere à freqüência, o
espectro do som reverberante não coincide com o do som direto. Tais materiais não são
distribuídos homogeneamente pelo ambiente gerando uma distribuição não homogênea do
som (DE MARCO,1982).
2.5 REAÇÃO DOS SERES HUMANOS AO SOM
O som, captado por um individuo pode influenciar ao mesmo tanto fisicamente quanto
psicologicamente. Tais efeitos podem ou não ser prejudiciais dependendo dos níveis de
pressão sonora e das freqüências apresentadas no espectro sonoro.
Para Bistafa (2006), a variação mínima da grandeza física capaz de provocar uma
variação perceptível da sensação subjetiva humana recebe o nome de Limiar Diferencial. Este
pode ser relativo ao nível de pressão sonora, onde é de aproximadamente 1dB para sons baixo
e 1/3-1/2dB para níveis sonoros elevados, ou as freqüências, nas quais abaixo de 500 Hz se
apresentam de 2-3 Hz e acima deste valor fica em torno de 0,5%.
Tradução:
“O som de uma orquestra sinfônica gravado em uma grande câmara anecóica, com quase nenhuma
reverberação, renderia uma gravação de péssima qualidade para uma audibilidade comum. Esta gravação
seria ainda mais aguda, mais fraca e menos ressonante que a maioria das gravações ao ar livre de música, que
são conhecidas por sua planicidade. Claramente, a música sinfónica,dentre outras,exige reverberação para
conseguir uma qualidade sonora aceitável. Da mesma forma, muitas músicas e sons da fala necessitam de
assistência reverberante em uma sala de som natural, porque estamos acostumados a ouvi-los em ambientes
reverberantes.”
40
Sendo assim, percebe-se que o ouvido humano não percebe sons de freqüências
diferentes com a mesma sensibilidade. Tal característica, segundo Greven (2006), é explicada
pela lei de WEBER-FECHNER e da caracterização do campo audível humano entre 20 e
20.000 Hz.
A Figura 2.7 a área de audição delimitada pelo limiar de audibilidade (curva A) e pelo
limiar de desconforto (curva B). Estes limites foram obtidos com grupos de ouvintes
treinados, que deveriam julgar quando um tom puro, em certa freqüência, com nível sonoro
definido, era audível (BISTAFA,2006).
Figura 2.7 – Área da audição humana delimitada pelo Limiar de Audibilidade e pelo Limiar
de Desconforto.
Fonte: EVEREST,2009.
As Figuras 2.8 e 2.9 apresentam as parcelas da região auditiva direcionadas para os
sons da música e da fala dentro da área de audição.
41
Figura 2.8 – Região auditiva direcionada a música.
Fonte: EVEREST,2009.
Figura 2.9 – Região auditiva direcionada a fala.
Fonte: EVEREST,2009.
42
O ruído pode também provocar efeitos não-auditivos no individuo. Estes são
classificados em fisiológicos e de desempenho, sendo o primeiro subdividido entre
temporários, como reflexos respiratórios, alteração no padrão de batimentos cardíacos,
alterações no diâmetro dos vasos, e permanentes, estes não formam um consenso no meio
acadêmico sobre suas causas e até mesmo sua existência (BISTAFA,2006).
Os efeitos de desempenho aparecem em atividades de trabalho, comunicação oral,
sono, dentre outros. Costa (2001), em seu texto O Ruído e Suas Interferências na Saúde e no
Trabalho, disserta sobre alguns desses efeitos.
Costa (2003), salienta que, em estudos científicos, foi constatada a diminuição da
produtividade em testes laboratoriais ou em fábricas onde o ruído existia. Na presença de
trabalhos intelectuais essa interferência se dava quando havia a necessidade de memorização.
Além disso, o ruído no ambiente de trabalho é comprovadamente, um fator de aumento no
número de acidentes de trabalho.
A área da acústica que procura interpretar como o sistema auditivo responde aos
estímulos sonoros é a Psicoacústica. É neste campo de conhecimento que foram realizados os
estudos sobre os limiares de audibilidade e outros conceitos importantíssimos para
compreensão dos níveis de interferência do som no homem.
2.6 ISOLAÇÃO DE PAREDES PARA SONS AÉREOS
A transmissão de energia sonora entre dois ambientes, segundo Costa (2003), se dá
através de três caminhos diferentes:
– Pelo ar, através de aberturas nas paredes;
– Por meio estrutural através de vibrações;
– Através das superfícies limítrofes, como as paredes.
Quando os níveis transmitidos alcançam valores indesejados, se faz necessária a
interferência na construção a fim de reduzir esses valores. De acordo com Silva (2002), isso
pode ser feito de três maneiras:
- Isolamento atenuador: quando a fonte sonora está em ambiente diferente do ouvinte. Assim,
devem ser inseridas barreiras para a propagação da energia sonora.
- Tratamento absorvente: quando a fonte sonora está no mesmo ambiente do ouvinte. Neste
caso deve ser feito um tratamento atenuador com a utilização de materiais absorventes nas
paredes que cercam o ambiente.
- Isolamento atenuador e tratamento absorvente combinados.
43
2.6.1 Ruídos aéreos e ruídos de impacto
O som pode se propagar tanto por via aérea, utilizando como meio de propagação o ar,
quanto por via estrutural, quando o meio de propagação é um sólido.
Nos ruídos aéreos, como já citado anteriormente, a fonte emite um movimento
vibratório de compressões e rarefações nas moléculas de ar e o processo é transmitido até os
elementos em questão (BISTAFA, 2006).
Quando a onda sonora atinge uma parede, parte da energia é refletida outra parte é
armazenada, de tal forma que a parede vibre e se converta em uma fonte de ruído. Este ruído é
irradiado com a mesma freqüência do som incidente, no entanto, o nível do ruído é mais baixo
que o nível do som incidente (FASOLD & VERES, 2003, 1998; MEISSER, 1973).
Os ruídos de impacto são referentes às vibrações, continuas ou percussivas, geradas
diretamente sobre as estruturas, ocorrendo a transmissão por via sólida (MÉNDEZ, 1994).
Este fato se deve aos elevados valores de densidade e velocidade do som em meios sólidos. A
Figura 2.10 demonstra a propagação de ruídos aéreos e de impacto.
Figura 2.10 - Esquema demonstrando a propagação de ruídos aéreos e de impacto.
Fonte: Akustik (2010).
44
2.6.2 Atenuação do ruído e diferença de nível
O isolamento acústico proporcionado por uma parede pode ser caracterizado pelo
Índice de Redução Sonora R. Diferentes bibliografias se referem de varias formas ao mesmo
índice como: Atenuação do Ruído (R), Perda de Transmissão Sonora (PT), Índice de Redução
Sonora (R), Índice de Absorção dos Sons Aéreos (R), Transmission Loss (TL), dentre outros.
A nomenclatura utilizada no trabalho será o “R”.
O índice de redução sonora é dado, segundo Bistafa (2006), por:
R = 10log ��
�� Equação 02
Onde Wi é a energia sonora incidente e Wt é a energia sonora transmitida. A razão
entre Wt e Wi é o coeficiente de redução sonora t, resultado na equação:
R = 10log �
� Equação 03
Conforme Paixão (2002), o Índice de Redução Sonora (R) é considerado um dos
principais parâmetros na caracterização acústica de uma parede. A Quadro 2.6 apresenta as
principais variações do índice segundo a ISO 15712-3, 2005.
Quadro 2.6 – Variações do índice de redução sonora segundo a ISO 15712 - 3
Símbolo Descrição
R Índice de redução sonora de um elemento conforme ISO 140 – 3
R’ Índice de redução sonora aparente da fachada para campo sonoro incidente difuso.
RG Índice de redução sonora global da fachada para campo sonoro incidente difuso.
R’45° Índice de redução sonora aparente da fachada para campo sonoro incidente com
ângulo de 45º.
R’tr,s Índice de redução sonora aparente da fachada para ruído de tráfego.
Ri Índice de redução sonora para o elemento i da fachada.
Rj Índice de redução sonora para a parte composta j de um elemento da fachada.
Rw Número único para o índice de redução sonora conforme ISO 717
Fonte: PAIXÃO,2002.
45
É importante salientar características do número único para o índice de redução
sonora, o Rw. Ele é apresentado na ISO 717 como representante de medições realizadas em
1/3 de oitava ou em bandas de oitava.
Este valor é obtido através da comparação da curva do espectro de freqüência em
questão e uma curva padrão presente na própria norma, cojos valores estão indicados na
Tabela 2.2.
Tabela 2.2 – Valores referentes a curva padrão para obtenção do RW.
FREQUÊNCIA
(Hz)
VALORES DE REFERÊNCIA (dB)
BANDAS DE 1/3 DE OITAVA
BANDAS DE
OITAVA
100 33
125 36 36
160 39
200 42
250 45 45
315 48
400 51
500 52 52
630 53
800 54
1000 55 55
1250 56
1600 56
2000 56 56
2500 56
3150 56
Fonte: GREVEN,2006.
Para realizar a comparação plota-se a curva de referência obtida acorrendo o seu
deslocamento de 1 em 1 dB, até que os desvios desfavoráveis, somados, tenham o maior
46
valor possível não ultrapassando 10 dB para medições em bandas de oitava. Com isso o valor
do Rw será o valor da curva de referência na freqüência de 500 Hz.
A diferença de nível também possui diferentes terminologias, tais como: Level
Difference, D, ou Noise Reduction, NR.
Na prática, a diferença de nível é obtida da medição dos níveis de pressão sonora dos
dois lados da partição.
Gerges (2000), afirma que as características de materiais ou dispositivos para
isolamento acústico podem ser estabelecidas através da determinação de duas grandezas
físicas: Perda de Transmissão e Diferença de Nível (D). Conceitua Diferença de Nível como o
resultado da redução do ruído depois do uso de algum dispositivo isolador.
Segundo a norma ISO 140 (1997), a diferença de nível de um elemento de partição
poderá ser obtida se forem inseridos os dados de nível de pressão dos dois lados da partição
na expressão da diferença do nível a seguir:
D = L1 – L2 = R – 10log (�
��) Equação 04
onde:
S: área da parede (m²)
A2: absorção do local receptor
Segundo Mendez (1994), tal equação só pode ser utilizada quando o nível de absorção
do ambiente receptor é baixo.
2.6.3 Atenuação acústica em paredes simples
Costa (2003), salienta que o fenômeno da transmissão do som pelas paredes é
extremamente complexo envolvendo causas diversas como a refração da onda sonora,
absorção de parte da energia sonora e irradiação por vibração da parede. No entanto, apenas a
ultima causa pode ser considerada a fim de simplificar os cálculos, sendo que a energia
transmitida pela mesma é muito superior as ocasionadas pelas outras.
Considerando onda plana longitudinal, propagando-se unidirecionalmente, com
incidência normal a uma parede de massa m (kg/m²), sem vibração, admitindo a inexistência
da dissipação de energia no ar que circunda a parede nem na própria parede demonstra-se que:
47
R = 20log (π
ρ���)+20log(mf)dB Equação 05
onde:
ρ1 = densidade do meio 1 (ar)
c1 = velocidade do som no meio 1 (ar)
m = massa
f = freqüência
π = 3,1416
Em condições normais, para o ar, se tem ρ1c1 = 412,8, encontrando-se a Lei da Massa,
demonstrada por:
R=20 log(mf) – 42,4dB Equação 06
Como a incidência da onda sonora se dá em todos os ângulos, chega-se a conclusão
comprovada pela prática de que o valor da equação anterior ficaria reduzido a
aproximadamente 5 dB. Logo a equação seria modificada para Lei da Massa de Campo
(COSTA,2003).
R=20log(mf)–47,4(dB) Equação 07
Levando em consideração painéis homogêneos e isotrópicos, a Perda de Transmissão
varia em função da freqüência de acordo com a curva típica apresentada na Figura 2.11.
Figura 2.11 – Curva típica da perda de transmissão em função da freqüência do som incidente
de painéis sólidos e homogêneos.
Fonte: GERGES, 2000.
48
A Quadro 2.7, elaborado com base em Bistafa (2006) e Costa (2003), aborda as
características de cada região presente na curva típica.
Quadro 2.7 – Regiões da curva típica da perda de transmissão.
REGIÃO CARACTERÍSTICAS
Controlada pela
Rigidez
Ocorre em freqüências muito baixas onde a perda da
transmissão aumenta com a redução da freqüência
aproximadamente 6dB para cada redução da freqüência pela
metade, contrariando a Lei da Massa, dependo da rigidez dos
componentes.
Controlada pelo
Amortecimento
(Ressonância)
Região controlada pelas ressonâncias mecânicas do painel no
movimento de flexão. Em ressonância o movimento é
amplificado transmitindo o som incidente, gerando queda no R.
Sendo assim o amortecimento que controla o movimento,
também controla a perda de transmissão nesta região.
Controlada pela
Massa
Está região obedece a Lei da Massa, dependendo a isolação
acústica da massa e da freqüência do som incidente. O R
aumenta 6dB por oitava para dada densidade de material.
Controlada pela
Coincidência
O R cresce de acordo com a Lei da Massa até alcançar a
freqüência crítica, a coincidência. O fenômeno ocorre, pois a
velocidade do som no ar é a mesma para todas as freqüências,
mas nos sólidos essa velocidade varia de acordo com a
freqüência. Sendo assim, existe uma freqüência de coincidência
para as velocidades, neste ponto a perda de transmissão cai
drasticamente. Assim a projeção do comprimento de onda do
som incidente será igual ao comprimento de onda livre à flexão,
ao longo do fechamento, demonstrado na Figura 2.12.
49
Figura 2.12 – Esquema do comportamento na região controlada pela coincidência.
Fonte: MENDÉZ, 1994.
2.6.4 - Atenuação acústica em paredes duplas
Muitas soluções para o isolamento acústico podem ser tomadas com base na Lei da
Massa, no entanto o uso indiscriminado da mesma leva ao aumento indesejado da massa de
fechamento e do especo físico ocupado pela barreira acústica. Assim, para Bistafa (2006), “as
paredes duplas são recomendadas quando se deseja uma elevada perda de transmissão com
menor peso e custo”.
Na execução de paredes duplas geralmente utiliza-se paredes separadas por uma
camada de ar, com a presença de material absorvente entre elas ou não. Segundo Costa
(2003), considerando que o material dos dois segmentos de parede tem uma impedância
acústica especifica muito maior que a do ar, a atenuação global seria dada por:
R = R1 + R2 + 20 log sen ��
� + 6,0dB Equação 08
onde:
R1 e R2 = Atenuação das paredes 1 e 2 consideradas individualmente
l = Distância entre as paredes
f = Freqüência
c = Velocidade do som
50
Ocorre entre os painéis um fenômeno denominado massa-mola-massa, pois os
mesmos estão acoplados de maneira elástica por meio da camada de ar. A energia sonora
incidente no primeiro painel é transmitida para o segundo, que por sua vez retransmite parte
dessa energia e reflete outra. Assim ocorrem inúmeras reflexões na camada de ar dissipando
energia, como apontado na Figura 2.13 (MENDÉZ,1994).
Figura 2.13 – Reflexões internas em paredes duplas.
Fonte: MENDÉZ,1994.
No entanto, cada painel pode ter uma freqüência critica própria ou ambos podem
apresentar a mesma. Segundo Mendéz (1994), quando tais freqüências são diferentes a curva
de isolamento apresenta dois defeitos, sendo que existe a alternância nas posições de
isolamento. Já quando as freqüências críticas coincidem, existe uma falha acentuada na curva,
formando a conclusão de que é melhor optar por materiais com características diferentes na
composição dos painéis.
As freqüências naturais de vibração idênticas é outra conseqüência da utilização de
paredes iguais que deve ser evitada. Isso aumenta o acoplamento vibratório, fazendo com que
o sistema entre em ressonância mais facilmente, transmitindo maior quantidade de energia.
A camada de ar situada entre as paredes cria um acoplamento elástico entre elas,
formando uma espécie de mola. Este mecanismo pode gerar a ressonância do sistema em
51
freqüência tal que a atenuação diminuirá. Abaixo desta freqüência a mola perde a eficácia,
dando a parede dupla o mesmo nível de isolamento de uma parede simples de mesma massa.
Já acima dela, a parede dubla tem uma perda de transmissão superior as paredes
convencionais, como apontado na Figura 2.14 (MENDEZ,1994).
Figura 2.14 – Gráficos de perda de transmissão de paredes duplas e simples.
Fonte: MENDÉZ,1994.
Segundo Costa (2003) outro problema a ser evitado são as inúmeras reflexões entre as
duas paredes. As soluções estão no capeamento interno com material absorvente, adoção de
cortina intermediária com o mesmo material ou sua colocação preenchendo o espaço entre as
paredes a fim de evitar o acoplamento mecânico. Para tal, são utilizados comumente materiais
porosos ou fibrosos com lã de rocha, lã de vidro e espumas de polímeros.
Em uma analise espectral cada painel da parede dupla apresenta um comportamento
específico e juntos configuram o comportamento global da parede. A Figura 2.15 indica o
gráfico gerado para estimativa de índice de redução sonora em paredes duplas.
52
Figura 2.15 – Estimativa de perda de transmissão em paredes duplas.
Fonte: BISTAFA,2006.
2.6.5 Atenuação pelos materiais absorventes
A atenuação fornecida pelos materiais absorventes discutida no presente trabalho se
refere à utilização de lãs minerais (mais especificamente a lã de vidro) entre as paredes duplas
evitando a ressonância através da redução da vibração além do incremento na perda de
transmissão sonora.
Os componentes absorventes podem ter uma estrutura fibrosa ou porosa. Nos porosos,
parte da energia incidente sofre múltiplas reflexões ao entrar pelos poros se perdendo por
atrito devido à viscosidade do ar, se dissipando na forma de calor. Nas estruturas fibrosas, as
fibras, ao vibrarem, se atritam com o ar, resultando novamente em perdas na forma de calor
(COSTA, 2003).
A contribuição dos materiais absorventes para a atenuação sonora está evidenciada na
equação abaixo, onda α simboliza o índice de absorção do material.
R = 10log �
� � dB Equação 09
53
Estão listadas abaixo algumas características da lã de vidro:
• É leve, fácil de manusear e de cortar;
• São incombustíveis, evitando a propagação das chamas e o risco de incêndio;
• Reduz o consumo de energia do sistema de ar condicionado;
• Não atacam as superfícies com as quais estão em contato;
• Não favorecem a proliferação de fungos ou bactérias;
• Não deteriora nem apodrece;
• Não é atacada nem destruída pela ação de roedores;
• Não tem o desempenho comprometido quando exposto à maresia;
• Sua capacidade isolante não diminui com o passar do tempo.
A Figura 2.16 apresenta o crescimento da absorção da lã de vidro em função da
freqüência para um determinado fabricante.
Figura 2.16 - Gráfico da variação do coeficiente de absorção em função da freqüência para o
Isosoud® Glass Fabrics, fabricados pela ISOVER.
Fonte: ISOVER,2010.
2.6.6 Atenuação de paredes compostas
As análises feitas em paredes contínuas geram bons resultados, mas, para painéis sem
portas ou janelas. Nestes casos, se faz necessário a análise de paredes como descontinua ou
compostas. Para tal existem alguns métodos como o de Pilón e o método das Transmitâncias.
54
Devido à maior aceitação entre os autores da área acústica, o segundo método foi escolhido
para realização das análises no presente trabalho.
Segundo Bistafa (2006), o índice de redução sonora deste tipo de partição pode ser
encontrada a partir da perda de transmissão de seus componentes individuais através da
seguinte expressão:
τc = ∑ ��.�����
∑ ������
Equação 10
onde:
τc = Coeficiente de transmissão sonora da partição composta;
Si = Área do i-ésimo componente da partição;
τ = Coeficiente de transmissão sonora respectivo, dado pela equação abaixo;
τ = 10 –Ri/10 Equação 11
Ri = Índice de redução sonora do i-ésimo componente da partição.
Com a determinação do coeficiente de transmissão sonora da parede composta pode-se
chegar ao valor do R resultante através da equação:
R = 10 log �
�� Equação 12
As formulações apresentadas podem ser utilizadas não somente para portas e janelas,
mas também na presença de vãos nas paredes. Nestes casos deve-se considerar nos cálculos o
Ri = 0, ou seja, τ = 1. Desta forma, pequenas frestas podem resultar em enormes reduções nos
valores de perda de transmissão.
De acordo com Costa(2003), em uma porta de 2m² de madeira e pinho de 3,5 cm de
espessura, cuja atenuação seja de 36 dB, um orifício de 2 cm² ( correspondente a fechadura)
resultaria na redução deste valor para 20dB.
2.7 NORMAS TÉCNICAS
No intuito de evitar danos a saúde pública, causados pelo excesso de ruídos,
característicos das atividades, sobretudo nas indústrias do mundo moderno, têm sido
55
estabelecidas normas, através do poder público, a fim de controlar os níveis de ruídos
exagerados nos ambientes. Os critérios adotados variam desde o limite de nível de pressão
acústica para o conforto até para tempos de exposição a determinados níveis em ambientes de
trabalho (COSTA 2003),
No que tange aos ambientes hospitalares a única norma brasileira que se refere aos
níveis ponderados mínimos aceitáveis e de conforto acústico é a 10152:1987. Está apresenta a
Tabela 2.3 que determina os níveis de conforto em dB(A).
Tabela 2.3 - Valores em dB(A) para ambientes hospitalares retirados da NBR 10152.
Locais dB(A)
Hospitais
Apartamentos, Enfermarias, Berçários, Centros cirúrgicos
35- 45
Laboratórios, Áreas para uso do público
40- 50
Serviços
45- 55
Notas:
a) O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para conforto, enquanto que o valor
superior significa o nível sonoro aceitável para a finalidade.
b) Níveis superiores aos estabelecidos nesta Tabela são considerados de desconforto, sem
necessariamente implicar em risco de dano à saúde.
No entanto, no que se refere aos níveis de isolamento em paredes, a única norma
brasileira que faz menção direta é a 15575:2008 que entrou em vigor em 12 de maio de 2010.
Esta norma apresenta níveis de conforto em diversas áreas para edificações residenciais, não
apontando para outras edificações como hospitalares. A Tabela 2..4, retirada da NBR15575,
apresenta os valores do índice de redução sonora ponderados em Rw para ensaios de
laboratório.
56
Tabela 2.4 – Índice de redução sonora ponderado dos elementos construtivos, Rw, para ensaio
de laboratório.
Elemento Rw
Parede de salas e cozinhas entre uma unidade habitacional e áreas de
corredores, halls e escadarias nos pavimentos-tipo
35 a 39
Parede de dormitórios entre uma unidade habitacional e áreas comuns de
trânsito eventual como corredores, halls e escadarias nos pavimentos-tipo
45 a 49
Parede entre unidades habitacionais autônomas (parede de geminação) 45 a 49
Assim como índice Rw, presente na ISO 717-1, muitos conceitos adotados no Brasil
são derivados de normas internacionais, tanto por profissionais como pelo próprio conselho
de normas técnicas, a ABNT. Dentro deste contexto a DIN 4109 apresenta valores de R’w
exigidos para paredes separadoras entre ambientes construídos, inclusive hospitalares,
conforme a Tabela 2.5.
Tabela 2.5 – Valores de R’w para paredes de ambientes hospitalares segundo a DIN 4109.
AMBIENTE R’w(dB)
HOSPITAIS, SANATÓRIOS, etc.
Paredes entre:
- Enfermarias contíguas,
- Corredores e enfermarias,
- Salas de exames e similares,
- Corredores e salas de exames,
- Enfermarias e salas de apoio
47
Paredes entre:
- Salas de cirurgia e salas de atendimento,
- Salas de cirurgia e corredores
42
Paredes entre:
- Salas de tratamento intensivo,
- Corredores e salas de tratamento intensivo
37
Observações: Para paredes com porta R’w(parede) = R’w(porta) + 15 dB
Fonte: GREVEN , 2006.
57
Pertinente ao presente trabalho tem-se ainda a NR 15, do Ministério do Trabalho, que
apresenta limites de tolerância para ruído contínuo ou intermitente relativa a máxima
exposição diária permissível, como na Tabela 2.6 extraída da mesma.
Tabela 2.6 – Tempos de exposição máximos para determinados níveis de ruído.
NÍVEL DE RUÍDO dB (A) MÁXIMA EXPOSIÇÃO DIÁRIA PERMISSÍVEL
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
98
100
102
104
105
106
108
110
112
114
115
8 horas
7 horas
6 horas
5 horas
4 horas e 30 minutos
4 horas
3 horas e 30 minutos
3 horas
2 horas e 40 minutos
2 horas e 15 minutos
2 horas
1 hora e 45 minutos
1 hora e 15 minutos
1 hora
45 minutos
35 minutos
30 minutos
25 minutos
20 minutos
15 minutos
10 minutos
8 minutos
7 minutos
Fonte: NR 15.
58
2.8 PAREDES: SISTEMAS CONSTRUTIVOS
Considera-se que parede deve atender além da estética, durabilidade e economia, as
funções: resistência às cargas, aos impactos e ao fogo; realizar contribuições para o conforto
térmico do ambiente; bloquear a entrada de ar e chuva; garantir um bom isolamento acústico.
(ABCI, 1990)
São apresentadas a seguir características relevantes, referentes aos sistemas
construtivos citados no presente trabalho.
2.8.1 Parede de Alvenaria
As paredes de alvenaria utilizando blocos cerâmicos são extremamente comuns no
Brasil, e configuram a tipologia referida no presente trabalho. Os ensaios para obtenção de
suas características são geralmente realizados em escala reduzida devido ao trabalho
necessário para sua realização.
Somayagi (2001), salienta 181 kg/m² como a densidade de área média para parede de
alvenaria. Coloca também que o desenho da parede afeta o módulo de elasticidade.
Considerando o mesmo revestimento o modulo de elasticidade aumenta com a resistência do
tijolo e da argamassa e piora com o aumento da espessura da argamassa por unidade de
comprimento, medido paralelamente a força atuante.
2.8.1.1 Alvenaria
A definição de alvenaria pode ser dada um componente construído em obra,
utilizando-se a união entre tijolos ou blocos com juntas de argamassa, formando um conjunto
rígido e coeso (SABBATINI, 1984).
Segundo Nascimento (2002), uma das suas principais funções da alvenaria é a de
separar ambientes, seja uma separação entre ambientes internos ou em relação à ambientes
externos, servindo como freios, barreiras ou filtros para ações quase sempre heterogêneas.
Estas estruturas são utilizadas desde a antiguidade, e apresentam alto grau de aceitação
pelo homem como método construtivo.
As alvenarias podem ser classificadas como auto - portantes ou de vedação. As
primeiras, segundo Nascimento (2002), são destinadas a absorver as cargas advindas das lajes
e sobrecarga, sendo utilizadas no seu dimensionamento as nomas NBR 10837 e NBR 8798,
59
onde é indicado que sua espessura nunca deverá ser inferior a 14,0 cm (espessura do bloco) e
resistência à compressão não deverá ser menor que fbk ³ 4,5 MPa.
Já os componentes de vedação, como próprio nome sugere, servem para o fechamento
dos vãos nos edifícios não suportando cargas além do seu peso próprio. Nesse tipo de
alvenaria os blocos cerâmicos e de concreto apresentam maior índice de utilização na
Industria da Construção Civil.
2.8.1.2 A Ortotropia da Alvenaria
Materiais ortotropicos são aqueles que apresentam propriedades diferentes em relação
as três direções ortogonais. A alvenaria portanto se enquadra nessa classificação.
Santos (2001), destaca que, antigamente, a análise sobre a alvenaria era simples,
considerando-a com um comportamento contínuo, elástico e isotrópico. Atualmente, com a
evolução das técnicas numéricas, busca-se respeitar a não linearidade do material.
A ortotropia das paredes tem despertado o interesse dos pesquisadores da área
acústica. Como exemplo, o centro de pesquisas alemão Physikalich – Technische
Bundesanstalt (PTB) implementou a avaliação de Fator de Perda Total. A primeira parte do
projeto buscou estabelecer procedimentos de medição, já a segunda se ateve a verificação da
variabilidade das medições mediante doze institutos diferentes. A amostra analisada foi uma
parede de tijolos maciços de cálcio – silicato, com reentrâncias para fixação em sua face
maior e sistemas de ranhuras macho-fêmea localizado nas laterais. As conclusões apontadas
foram os efeitos de discrepâncias observadas nas medições de velocidades das ondas
longitudinal e de flexão.
Apesar da importância da caracterização ortotrópica da alvenaria para verificação do
seu real desempenho acústico elas, são comumente consideradas como isotrópicas, devido a
dificuldade para coleta de dados na primeira consideração.
Paixão (2002), em sua tese, demonstra resultados experimentais considerando a
alvenaria como isotrópica e ortotrópica, revelando valores muito próximos no Índice de
Redução Sonora.
2.8.1.3 Blocos Cerâmicos Vazados
São os blocos com maior freqüência de utilização na região Nordeste, não só pelas
práticas construtivas, mas também pela cadeia de distribuidores estabelecida no mercado.
60
Suas especificações são obtidas através da NBR-7171.
Segundo Nascimento (2002), este tipo de bloco é obtido a partir da queima de argilas e
é de fácil fabricação. Possuem variação volumétrica de valores considerados baixos ao
absorver ou expelir água, além de baixa densidade e facilidade de manuseio, apresentando,
ainda, custo competitivo. Inconvenientes são observados quanto ao item variação
dimensional, por se tratar de corte artesanal e secagem com queima diferenciada. Na maioria
dos casos as alvenarias com blocos cerâmicos utilizam o bloco com furo na horizontal.
2.8.1.4 Argamassa de assentamento
A argamassa é o agente agregador entre os blocos numa parede de alvenaria estrutural.
A argamassa deve ser resistente, durável, capaz de manter a parede em condições estruturais
por toda vida útil da edificação e, ainda, deve ajudar a criar uma barreira resistente à água.
Deve acomodar as variações dimensionais e as tensões nos blocos, quando assentados
(POZZOBON, 2003).
As argamassas mistas, usualmente compostas de areia, cimento, cal e água, são as
mais adequadas para o uso na alvenaria estrutural.
Duarte (1999), afirma que a resistência da argamassa desempenha um papel
secundário na resistência à compressão da parede em relação à resistência à compressão dos
tijolos ou blocos.
As principais características da argamassa no estado plástico são a trabalhabilidade, a
retentividade de água e o tempo de endurecimento. Já no estado endurecido, os pontos mais
importantes a serem observados são a aderência e a resistência a compressão.
2.8.2 Drywall
O sistema Drywall é largamente utilizado em países de primeiro mundo e têm um
crescente mercado em âmbito nacional. No Brasil existem três principais fabricantes
utilizando o sistema: Lafarge, Placo e a Knauf (ABRAGESSO,2004).
61
2.8.2.1 Histórico do sistema
O Drywall é um sistema construtivo centenário, diferentemente do que imaginam
muitos construtores.
As chapas de gesso acartonado, produzidas com um núcleo de gesso natural e cartão
duplex, que compõem o sistema, foram criadas em 1898 por Augustine Sackett, nos Estados
Unidos (A CONSTRUÇÃO SÃO PAULO, 1974).
O método de construção simplista se apresentou rapidamente como maneira
inteligente para aplicações arquitetônicas, montagem rápida e resistência ao fogo.
No Brasil sua aplicação se iniciou nos anos 70 com a implantação da primeira fábrica
de gesso acartonado no país. E no mesmo período também se seguiu um grande esforço do
setor da Construção Civil, particularmente do sub-setor edificações, no sentido de implantar
métodos e processos racionalizados de construção e sistemas com emprego de componentes
pré-fabricados. O processo continuou nos anos 80, mas sem muito sucesso para as placas de
gesso (MITIDIERE,2010).
A década de 90 se apresenta como período de maior crescimento e evidencia para as
placas de gesso. Segundo Sabbatini (1998), a partir de 1992 o sistema passou a ser utilizado
por grandes empresas nacionais da construção, e apresentado com grande potencial em
eficiência, redução de custos e prazos.
De acordo com Mitidiere (2010), a partir de 2000 o foco tem sido a normalização dos
produtos para drywall, normalização dos sistemas e a implantação de programas setoriais da
qualidade, com a colaboração do IPT. Em 2001 foi publicada a primeira norma brasileira para
chapas de gesso destinadas aos sistemas drywall e se seguindo a publicação da especificação
brasileira para perfis de aço galvanizado destinados aos sistemas drywall. O PSQ-DRYWALL
foi e continua sendo um programa de estruturação tecnológica do setor produtivo, tendo
conquistado avanços significativos quanto à normalização técnica, práticas de controle da
qualidade e combate à não conformidade. Hoje em dia estão em processo de elaboração as
normas técnicas brasileiras referentes a projeto e execução de sistemas drywall, incluindo
paredes, forros e revestimentos de paredes, no sentido de balizar o setor da construção de
edifícios com parâmetros técnicos que visam obter um desempenho adequado dos sistemas.
62
2.8.2.2 Definição
Os painéis de gesso acartonado, utilizados em paredes internas, são sistemas
produzidos em gesso e estruturados por folhas de papelão aplicadas em ambas as faces. As
paredes são estruturadas por montantes de chapa dobrada de aço galvanizado, distanciados ao
longo de um plano vertical conforme medida do painel. Essa estrutura é revestida em ambas
as faces com painéis de gesso acartonado, sendo o espaço modular entre os montantes
preenchido com material que assegura, à parede, melhor desempenho acústico, térmico e
antichamas ( em geral mantas de lã de vidro ou de lã de rocha), como indicado na Figura 2.17.
Os painéis partem da concepção de industrialização integral do sistema de vedação,
embutindo as instalações elétricas e hidráulicas, em uma característica de componentes
terminados, que exigem apenas e tão somente operações de montagem no canteiro de obras
(YAZIGI,2002).
Figura 2.17 – Desenho esquemático de uma parede no sistema Drywall.
63
O sistema também pode ser aplicado em forros, dando acabamento em ambientes
servindo ainda para embutir instalações e rebaixar tetos, além de muito indicados pelas suas
funções termo-acústicas. Os modelos chamados de acústicos são aqueles com alto
desempenho de absorção sonora. Podem ser feitos de materiais porosos ou fibrosos,
perfurados ou ranhurados, rígidos ou semirrígidos, ou de estrutura microcelular (ROSSO,
1980).
Elas proporcionam uma adequada absorção sonora nos ambientes internos,
melhorando o tempo de reverberação do som. Também propiciam maior privacidade,
atenuando a transmissão do som através do plenum de um ambiente para outro
(YOSHIMOTO, 2009).
2.8.2.3 Chapas de gesso acartonado
As normas técnicas que regem a produção das chapas de gesso acartonado são a NBR
14716:2001, NBR 14715:2001 e NBR 14717:2001. Sua definição consta no Manual de
Projetos de Sistemas Drywall 2006 como chapas fabricadas industrialmente mediante um
processo de laminação contínua, onde se mistura água, gesso e aditivos entre duas lâminas de
cartão, sendo que uma é virada sobre os bordos longitudinais e colada sobre outra.
Dentre as tipologias das placas comumente utilizadas (Figura 2.18) têm-se:
• Standart (ST): utilizada em áreas secas, sem necessidades específicas;
• Resistente à Umidade (RU): utilizadas em áreas sujeitas à umidade de forma
intermitente e por tempo limitado;
• Resistente ao Fogo (RF): utilizadas em áreas com pouca presença de umidade e com
exigências especiais em relação ao fogo.
Figura 2.18 – Tipos de chapa para Drywall.
Fonte: DRYWALL,2009.
64
As bordas das chapas podem ser de dois tipos: rebaixadas, possibilitando o melhor
tratamento das juntas dando aparência monolítica, ou quadradas, mais utilizadas em forros
removíveis.
Outra importante característica a ser apresentada pelas placas é a higroscopia que dá
características reguladoras a mesma frente a umidade: absorvendo umidade quando o
ambiente está excessivamente úmido e liberando-a quando o ambiente está seco
(ABRAGESSO,2006).
A Tabela 2.7, adaptadas da norma NBR 14715 (Chapas de gesso acartonado –
Requisitos), apresenta as características geométricas pertinentes as placas de gesso
acartonado.
Tabela 2.7 - Características geométricas das chapas de gesso acartonado.
Característica geométrica Tolerância Limite
Espessura 9,5 mm ±0,5 mm -
12,5 mm -
15 mm -
Largura +0/-4 mm Máximo de 1200
mm
Comprimento +0/-5 mm Máximo de 3600
mm
Esquadro ≤ 2,5 mm/m de
largura
-
Rebaixo (1) Largura Mínimo - 40 mm
Máximo - 80 mm
Profundidade Mínimo - 0,6 mm
Máximo - 2,5 mm (1)
A borda rebaixada deve estar situada na face da frente da chapa e sua largura e
profundidade devem ser medidas de acordo com a NBR 14716.
Fonte: ABRAGESSO, 2004.
A Tabela 2.8, também adaptada da NBR 14715, apresenta as características físicas referentes
às placas de gesso acartonado.
65
Tabela 2.8 – Características físicas das chapas de gesso acartonado.
Características físicas Limites
Espessura da chapa (mm)
9,5 12,5 15,0
Densidade superficial da massa(kg/m²)
Densidade superficial da massa(kg/m²)
Mínimo 6,5 8,0 10,0
Máximo 8,5 12,0 14,0
Variação máxima
em relação à média
das amostras de um
lote
± 0,5
Resistência mínima à ruptura na flexão
(N)
Longitudinal(1) 400 550 650
Transversal(2) 160 210 250
Dureza superficial determinada pelo diâmetro máximo (mm) 20
Absorção máxima de água para a chapa resistente a umidade -
%
5
Absorção superficial máxima de água para a chapa resistente a
umidade tanto para a face de frente quanto para a face do
verso- característica facultativa – (g/m²)
160
(1) Amostra com face da frente virada para baixo. Carga aplicada na face do verso.
(2) Amostra com face da frente virada para cima. Carga aplicada na face da frente.
Fonte: ABRAGESSO, 2004.
2.8.2.4 Perfis metálicos em aço galvanizado
As placas de gesso acartonado devem ser fixadas sobre base plana e estável, pois a
mesma não tem estabilidade estrutural adequada. Sendo assim, se fixadas sobre componentes
frágeis, resultaram no aparecimento de fissuras nas chapas (FERGUSON 1996).
Dentre os materiais utilizados para dar tal estrutura estão a madeira e o aço, sendo o
segundo o mais utilizado na aplicação do sistema.
Como salientado no Manual de Projetos de Sistema Drywall, os perfis metálicos em
aço galvanizado são fabricados industrialmente seguindo um processo de conformação
contínua a frio, por seqüência de rolos a partir de chapas de aço galvanizado através do
processo de imersão a quente.
66
As chapas de aço devem estar de acordo com a NBR 15217:2005 principalmente no
que se refere à espessura mínima da chapa de 0,5 mm e ao revestimento galvanizado mínimo:
Classe Z 275 (massa de 275 g/m² dupla face).
As estruturas de suporte para divisórias do sistema Drywall são basicamente formadas
por guias e montantes. As guias têm a função de direcionar as divisórias sendo fixadas no
teto e no piso. Já os montantes são utilizados verticalmente dando suporte estrutural para a
divisória.
Os perfis de aço geralmente apresentam orifícios em sua estrutura para permitir a
passagem de instalações elétricas ou hidráulicas.
A Tabela 2.9, adaptada do Manual de Projeto de Sistemas Drywall, apresenta os
principais tipos de perfis, dimensões e suas determinadas utilizações.
Tabela 2.9 – Principais tipos de perfis em aço galvanizado.
Tipo do perfil Código Dimensões
nominais(mm)
Utilização
Guia
(formato ‘U’)
G48
G70
G90
48/28
70/28
90/28
Paredes, forros e
revestimentos
Montante
(formato de ‘C’)
M48
M70
M90
48/35
70/35
90/35
Paredes, forros e
revestimentos
Canaleta ‘C’
(formato de ‘C’)
C 47/18 Forros e revestimentos
Canaleta Ômega
(formato de ‘ômega’)
O 70/20 Forros e revestimentos
Cantoneira
(formato de ‘L’)
CL 25/30 Forros e revestimentos
Cantoneira de reforço
(formato em ‘L’)
CR 23/23
28/28
Paredes e revestimentos
Tabica metálica
(formato de ‘Z’)
z Variável Forros
Longarina L Variável Forro removível
Travessa T Variável Forro removível
67
2.8.2.5 Materiais utilizados para a fixação
As peças de fixação são utilizadas tanto para fixar os componentes do sistema Drywall
entre si quanto para fixar os perfis metálicos aos elementos construtivos.
Como salientado no Manual de Montagem de Sistemas Drywall, em relação à fixação
dos perfis aos elementos do sistema construtivo são utilizadas as seguintes peças:
• Buchas plásticas e parafusos com diâmetro mínimo de 6 mm;
• Rebites metálicos com diâmetro mínio de 4 mm;
• Fixações a base de “tiros” com pistolas específicas para esta finalidade;
• A fixação das guias pode ser feita com adesivos especiais em casos específicos.
No que se refere à fixação entre os próprios componentes do sistema temos dois tipos
básicos:
• Fixação dos perfis metálicos entre si;
• Fixação das chapas de gesso sobre os perfis de aço galvanizado.
Os parafusos têm que atender algumas especificações como a resistência a corrosão,
comprimento a ser definido pela espessura da parede em questão quando destinados a fixação
das chapas de gesso ou quando fixam os perfis metálicos entre si, devem ultrapassa o último
elemento metálico, com no mínimo três passos de rosca.
A Tabela 2.10 encontrada no Manual de Projeto de Sistemas Drywall apresenta os
tipos de parafusos e as aplicações dos mesmos em perfis metálicos e chapas de gesso
variados.
Tabela 2.10 – Tipos de parafusos aplicados no sistema Drywall.
Tipo Código Comprimento
nominal(mm)
Utilização
Perfil metálico Chapa de gesso
Cabeça
trombeta
e ponta
agulha
TA 25 25 Espessura
máxima de 0,7
mm
1 chapa com espessura de
12,5mm ou 15mm em perfis
metálicos
TA 35 35 2 chapas com espessura de
12,5mm em perfis metálicos
TA 45
TA 50
45
50
2 chapas com espessura de 12,5
mm ou 15 mm em perfis
metálicos
68
TA 55
TA 65
TA 70
55
65
70
3 chapas com espessura de
12,5mm ou 15mm em perfis
metálicos
Cabeça
trmpeta e
ponta
broca
TB 25 25 Espessura de
0,7 até 2,00
mm
1 chapa com espessura de
12,5mm ou 15 mm em perfis
metálicos
TB 35 35 2 chapas com espessura de
12,5mm em perfis metálicos
TB 45
TB 50
45
50
2 chapas com espessura de 12,5
mm ou 15 mm em perfis
metálicos
TB 55
TB 65
TB 70
55
65
70
3 chapas com espessura de
12,5mm ou 15mm em perfis
metálicos
Cabeça
lentilha e
ponta
agulha
LA ou
PA
Comprimento:
superior a
9mm
Espessura
máxima de
0,7mm
Fixação de perfis metálicos
entre si
Cabeça
lentilha e
ponta
broca
LB ou
PB
Comprimento:
superior a
9mm
Espessura de
0,7 até 2,00
mm
Fixação de perfis metálicos
entre si
2.8.2.6 Materiais utilizados nas juntas e massa para colagem
Com a finalidade de evitar o aspecto modular das estruturas em Drywall ao final das
construções as juntas são devidamente tratadas com massas de rejuntamento.
As massas para rejuntamento são à base de gesso e possuem aditivos, que conferem
maior trabalhabilidade e plasticidade. De acordo com o teor de aditivos nas massas, o
endurecimento pode ocorrer rapidamente ou não (MITIDIERI, 1997). Não deve ser utilizado
gesso em pó ou massa corrida de pintura para a execução das juntas.
Para a melhor escolha da massa adequada deve-se analisar sua composição e as
características do sistema no qual ela será implantada, verificando necessidades de maior
69
deformação e tempo de endurecimento. Elas podem ser fabricadas in loco ou adquiridas
geralmente junto aos fabricantes do sistema.
As massas para colagem são produtos específicos utilizados na fixação das chapas de
gesso diretamente sobre os suportes verticais e para pequenos reparos na chapa.
2.8.2.7 Fitas para juntas
As fitas são elementos utilizados com a função de acabamento a fim de melhorar o
desempenho no painel. São aplicadas nas juntas, em cantos e no reparo de fissuras
melhorando o desempenho global.
As principais fitas utilizadas são:
• Fita de papel microperfurado: Utilizada no tratamento de juntas entre chapas e
tratamento dos encontros entre a chapa e o suporte (lajes, vigas, pilares e alvenarias);
• Fita de papel com reforço metálico: Reforço de ângulos salientes;
• Fita de isolamento: Utilizada para o isolamento dos perfis, no perímetro das paredes,
revestimentos e forros.
2.8.2.8 Acessórios
Os acessórios são peças indispensáveis utilizadas geralmente para a sustentação
mecânica do sistema e devem ter um revestimento zincado visando a proteção contra a
corrosão.
Para acessórios constituídos de outros materiais, estes deverão ter uma proteção contra
a corrosão no mínimo equivalente aos de aço galvanizado (ABRAGESSO,2006).
O Quadro 2.8 organiza os acessórios apontados no Manual de Projetos de Sistemas
Drywall, sendo que outras peças ou variantes das peças podem ser criadas para as mesmas
utilizações, desde que aprovadas pelos fabricantes de chapas.
70
Quadro 2.8 – Acessórios utilizados no sistema Drywall.
Acessório Definição
Tirante Ligação entre o elemento construtivo e o suporte nivelador.
Junção H União entre chapas de gesso de 0,60m de largura entre si, além de
suporte para fixação do arama galvanizado no forro aramado.
Suporte nivelador Ligação entre estrutura de forro e o tirante.
Peça de reforço Reforço metálico ou de madeira tratada a ser instalado no interior das
paredes ou revestimentos para fixação de carga suspensa.
Clip União entre canaleta e guia em forros ou revestimentos.
Conector União entre os perfis tipo canaleta ‘C’.
Apoio poliestireno Apoio intermediário entre perfil vertical e elemento construtivo nos
revestimentos.
Apoio ou suporte
metálico
Apoio intermediário entre perfil vertical e elemento construtivo nos
revestimentos, além da união entre duas estruturas de forro.
2.8.2.9 Nomenclatura das paredes
O Quadro 2.9 a seguir descreve a seqüência que define as características de uma
parede em Drywall de acordo com o Manual de Projeto de Sistema Drywall.
Quadro 2.9 – Descrição da nomenclatura no sistema Drywall.
1ª letra Identificação do tipo de parede pelo fabricante
1º número Espessura total da parede (mm)
2º número Largura dos montantes (mm)
3º número Espaçamento eixo a eixo dos montantes (mm)
MD Montante duplo
DE (L ou S) Dupla estrutura; L = ligada; S = separada
Chapas 1ª face Quantidade e tipo das chapas de uma face
Chapas 2ª face Quantidade e tipo das chapas da outra face
LM Presença de lã mineral (LV-lã de vidro ou LR-lã de rocha) com a
quantidade de camadas e respectivas espessuras
Fonte: ABRAGESSO,2004.
71
2.9 SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
As medições acústicas fornecem informações de freqüência, amplitude e de fase dos
sons e ruídos possibilitando: localização e identificação das fontes de ruído; seleção de
métodos, dispositivos e materiais para o controle do ruído; verificação do atendimento as
normas; determinação da potencia sonora das fontes e avaliação da qualidade acústica do
recinto (BISTAFA,2006).
Entretanto, para realizar tais medições em campo, não basta somente realizar a compra
de decibelímetros, filtros, computadores e fontes sonoras, os mesmos devem atender
especificações normativas para que os resultados tenham validade científica. A NBR
10151:2000 apresenta as especificações para tais equipamentos, e todas são referentes às
normas internacionais.
Equipamentos que atendem as normas geralmente são caros e os processos de medição
requerem tempo e investimentos, tornando sua repetição, para verificação de outras
possibilidades, onerosa. Desta forma, estudiosos vêm cada vez mais recorrendo aos softwares
de simulação, pois existe a possibilidade de simular varias vezes o objeto de estudo sem
custos adicionais.
Os programas presentes no mercado geralmente se baseiam em normas técnicas
estrangeiras e fundamentações teóricas, consolidadas no meio acadêmico, implementadas no
mesmo. As respostas têm sido cada vez mais satisfatórias e o constante desenvolvimento dos
softwares aponta para simulações com resultados perfeitamente aceitáveis, tanto para
materiais quanto para ambientes construídos, em projetos e avaliações acústicas.
2.9.1 Software INSUL
O software utilizado no presente trabalho para simulação das paredes em questão foi o
INSUL (Figura 2.19), fabricado pela Marshall Day. Apresenta fácil utilização e com o
lançamento de poucos dados são alcançados resultados satisfatórios.
Para comprovar tais características está apresentado no Anexo A o depoimento de
Nicolás Sebastián Bravo Blanco, Engenheiro Civil em Som e Acústica, Mestre em Gestão
Integrada "Ambiente, Qualidade e Prevenção de Riscos Ocupacionais", com vasta experiência
em elementos de design para o controle de ruído e planos de gestão de vibração e ações
compensatórias em estudos de impacto ambiental além de modelagem e simulação de vários
modelos de propagação técnicas e acústicas. Ele atualmente trabalha como Gerente Geral da
72
Acoustic Pacific Corporation, um conglomerado formado pelas empresas SIR acústica Ltda
(Chile) e Acoustic Technologies SAC (Peru), da qual também é um membro fundador.
Figura 2.19 – Tela inicial do software INSUL.
O programa tem em sua implementação conceitos tradicionais sobre paredes simples e
duplas, e a análise do comportamento do índice de redução sonora (apontado na Figura 2.20)
se dá em quatro regiões descritas pelo fabricante como:
Região 1
Em baixas freqüências o índice de redução sonora é determinado principalmente pela
lei da massa. O R aumenta em 6 dB / oitava, mas INSUL pode explicar a ineficiência da
radiação de baixas freqüências.
Região 2
Acima da freqüência de ressonância de massas de ar de massa da partição (por)
determinado pela massa dos painéis e do entreferro, o R aumenta em 18 dB / oitava como os
dois lados se dissociados.
73
Região 3
Quando a largura da cavidade se torna comparável a um comprimento de onda na
freqüência fl cavidade dois modos de os painéis e os aumentos de R de 12 dB / oitava.
Região 4
Ligações sólidas como pontes de som entre os dois painéis e pelo R é limitado a um
valor constante acima da lei de massa, e aumenta em apenas 6 dB / oitava.
Figura 2.20 – Comportamento da R segundo fabricante do INSUL.
As correções devido às baixas freqüências também são feitas. Em freqüências baixas a
eficiência da radiação de uma partição finita de tamanho é reduzida e as perdas de transmissão
medida são maiores do que a lei de massa simples. Este efeito é mais pronunciado para os
elementos, tais como janelas, que são freqüentemente testados com pequenas áreas. No
entanto, mesmo para os testes normais realizadas para ISO 140, com uma área de 10-12m ², o
efeito é significativo nas freqüências mais baixas do teste. O INSUL leva em consideração
este efeito.
Na avaliação dos resultados o operador pode optar pela ISO 717 ou a ASTM E492
além do campo de freqüência a ser analisado, como na Figura 2.21.
74
Figura 2.21 – Janela de ajustes no software INSUL.
2.9.2 Processo de simulação
O software INSUL trabalha com a simulação de partes específicas do ambiente, para
analises entre ambientes e entre área externa e área interna. Dentre as opções de simulação
estão: paredes, forros, solos, coberturas e janelas.
No presente trabalho será feito o uso da simulação das paredes, com os processos
descritos a seguir.
Inicialmente deve-se selecionar o material do primeiro painel (para o caso de paredes
duplas), especificando o tipo do material, a espessura do painel e a quantidade de
revestimentos, como na Figura 2.22.
Figura 2.22 – Janela de seleção de materiais no software INSUL.
75
É possível também a seleção do tipo de superfície interna (Figura 2.23) e externa do
painel, podendo esta ser plana, ondulada ou nervurada. A partir da escolha obter as
freqüências críticas para cada tipo.
Figura 2.23 – Janela de seleção do tipo de superfície no software INSUL.
O material ainda pode ser caracterizado com densidade, modulo de Youg e o
coeficiente de amortecimento do material. Também podem ser inseridos comprimento e altura
da parede, do teto e do piso, volume da sala e tempo de reverberação do recinto.
Características demonstradas nas Figuras 2.24 e 2.25.
76
Figura 2.24 – Janela de seleção das medidas da parede no software INSUL.
Figura 2.25 – Janela de seleção das propriedades do material no software INSUL.
O próximo passo é a estruturação da parede (caso de paredes duplas) com a escolha do
material dos montantes, espaçamento entre eles, o espaçamento entre os painéis, material de
preenchimento da cavidade e espessura do mesmo, exposto na Figura 2.26.
77
Figura 2.26 – Janela de seleção do arranjo do painel no software INSUL.
Os resultados são apresentados por banda de oitava e também o valor de Rw
ponderado, além da representação gráfica. Existe a possibilidade de fazer comparações entre
diferentes tipos de painéis na janela do operador de isolamento combinado apresentado na
Figura 2.27.
Figura 2.27 – Resultados gerados pelo software INSUL.
78
3 ESTUDO DE CASO
O estudo de caso do presente trabalho foi realizado nas obras de um hospital público
na cidade de Feira de Santana no estado da Bahia, durante o período em que a obra estava em
fase de execução.
A edificação, apresentada na Figura 3.1, é constituída de sete pavimentos onde
constam: enfermarias, ambulatórios, centros cirúrgicos, berçários, dentre outros espaços
necessários para o funcionamento do hospital.
Figura 3.1 – Área externa das obras do hospital público.
A obra obedeceu aos processos pertinentes a qualquer obra pública no que diz respeito
à licitação. Nos projetos iniciais, constava a realização das paredes tanto internas quanto
externas em alvenaria convencional.
As fundações realizadas foram de estacas pré- fabricadas no prédio central e sapatas
em anexos. As cargas utilizadas no dimensionamento foram referentes às alvenarias
convencionais. No entanto, devido aos prazos apertados aos quais a obra estava sujeita, foi
realizada uma mudança de projeto e todas as paredes internas foram modificadas para
realização em sistema Drywall e também os forros, como exposto na Figura 3.2.
79
Figura 3.2 – Área interna das obras do hospital público, paredes em Drywall.
Uma empresa terceirizada foi contratada para realização dos projetos de Drywall e
execução de parte do sistema, havendo o treinamento de operários da construtora, que
executava as obras, para tal.
Alguns ambientes específicos dentro do hospital necessitavam de tratamentos
especiais nas paredes com relação à umidade, radiação e acústica.
Nos banheiros e outras áreas úmidas foram utilizados arranjos convencionais do
sistema Drywall, mas com aplicação de placas de gesso acartonado do tipo RU, resistentes a
umidade, e com revestimento cerâmico. Nas salas de raios-X foram utilizadas folhas de
chumbo intercaladas com as chapas Standart.
No entanto, as soluções escolhidas para o tratamento acústico não dependem somente
do tipo de material selecionado mas também do arranjo do sistema, distribuição das placas e
dos processos executivos, que têm maior precisão se comparados aos dos métodos
convencionais de construção, que seriam empregados anteriormente.
As alvenarias internas seriam executadas com blocos cerâmicos de 08 furos,
assentados ao alto, niveladas e aprumadas. O assentamento dos blocos seria feito com
argamassa de cimento, areia e arenoso, no traço volumétrico 1:4:2. Os blocos estariam em
80
conformidade com EB-20R, fabricados com barro cozido, com dimensões de 9 x 19 x 19 cm,
com ranhuras nas faces, como na Figura 3.3.
Figura 3.3 – Desenho do bloco cerâmico.
Fonte: NASCIMENTO,2002.
Considerando o revestimento a ser aplicado (reboco, emboço...) a parede ficaria com
15 cm de espessura, e densidade superficial de 180 kg/m².
Como já salientado, a modificação de projeto em relação ao sistema construtivo das
paredes contemplou apenas as divisórias internas, sendo que os painéis externos foram
executados de maneira convencional (Figura 3.4).
Figura 3.4 – Parede externa em bloco cerâmico de 6 furos.
81
Mesmo nos projetos iniciais, com as paredes internas em alvenaria convencional,
alguns ambientes seriam executados no sistema Drywall, assim, com as mudanças, tais
especificações foram adotadas para todos os ambientes internos.
Para montagem das paredes foi marcado no piso e no teto a localização das guias e os
pontos de referência dos vãos de portas e dos locais de fixação de cargas pesadas, definidas
em projeto. A Figura 3.5 mostra a fixação de guias no piso.
Figura 3.5 – Guias sendo posicionadas para recebimento dos montantes.
Foi preservado um espaçamento entre as guias na junção das paredes em “L” ou “T”
para colocação das chapas de gesso. As guias foram fixadas no piso e no teto no máximo a
cada 60cm, com parafuso e bucha ou pino de aço.
Os montantes possuem aproximadamente a altura do pé direito, com 5mm a 10 mm a
menos. Quando os montantes são duplos, eles são solidarizados entre si com parafusos
espaçados de no máximo 40cm. Os montantes de partida são fixados nas paredes laterais e nas
guias. Os demais estão dispostos verticalmente no interior das guias e posicionados a cada
40cm ou 60cm, dependendo do tipo de parede.
As chapas de gesso possuem aproximadamente a altura do pé direito, com 1cm a
menos.As chapas estão posicionadas de encontro aos montantes, encostadas no teto, deixando
a folga na parte inferior. As juntas em uma face da parede são desencontradas em relação às
da outra face. No caso de paredes com chapas duplas, as juntas da segunda camada são
82
defasadas da primeira. A junta entre as chapas está feita sempre sobre um montante. A Figura
3.6 demonstra algumas paredes em processo de montagem.
Figura 3.6 – Paredes do hospital executadas em Drywall e a direita estoque das chapas de
gesso acartonado.
As chapas estão parafusadas aos montantes, com espaçamento entre 25 e 30cm no
máximo entre os parafusos, no mínimo a 1cm da borda da chapa. Quando duplos, os
montantes são parafusados alternadamente sobre cada montante na região fora da junta.
Após a colocação das chapas em uma das faces da parede, e a verificação correta do
posicionamento e da execução das instalações elétricas, hidráulicas e outras, da eventual
colocação de lã mineral e da colocação de eventuais reforços para fixação de peças suspensas
pesadas, foram fixadas as chapas na outra face da parede.
O tratamento das juntas entre chapas de gesso foi feito com uma primeira aplicação de
massa de rejuntamento sobre a região da junta. Em seguida, foi colocada a fita de papel
microperfurada sobre o eixo da junta e pressionada firmemente de forma a eliminar o material
excedente, por meio de espátula.
Com a desempenadeira metálica, foi dado acabamento à junta, de forma que a massa
de rejuntamento ficou faceando as superfícies das chapas de gesso contíguas, assim com
explicitado na Figura 3.7.
83
Figura 3.7 – Parede em Drywall com juntas tratadas, pronta para receber revestimento.
A lã de vidro utilizada (Figura 3.8) foi fornecida em ráfias onde cada embalagem tinha
1,33m x 1,25m x 0,58m com 24 painéis cada. Os painéis são fornecidos com 0,61m de
largura, 2,44m de altura e 5 cm de espessura. Densidade superficial de 0,8 kg/m².
Figura 3.8 – Ráfias de lã de vidro utilizadas na obra.
Todas as portas internas são constituídas de MDF com espessura de 4 cm e suas
dimensões respeitam as determinações do projeto arquitetônico.
84
Foram selecionados dois ambientes diferentes para analise do desempenho acústico
das paredes a partir de simulações computacionais, tabelas técnicas e do fabricante e
comparação com as normas
3.1 CENTRO CIRÚRGICO
O primeiro ambiente em estudo está localizado no segundo pavimento do quarto
módulo do hospital, e é caracterizado como um Centro Cirúrgico. A Figura 3.9 apresenta a
localização deste em planta e a indicação da parede analisada. Um recorte mais amplo do
projeto encontrasse no Anexo B.
Figura 3.9 – Planta baixa do 2º pavimento do hospital com indicações dos objetos de estudo.
Algumas paredes do centro cirúrgico apresentam uma placa do tipo RU e uma ST de
um dos lados, somente quando à presença de umidade, não configurando aspecto relevante
para análise acústica do presente trabalho.
85
Assim, a referida parede foi escolhida por ser afetada diretamente pelos sons
propagados na área de circulação, sem formas diferenciadas, o que tornaria a análise mais
complexa com aspectos relevantes de reflexão e difusão do som. Ela tem 4,68 m de
comprimento e 2,70 m de pé direito.
Foram adotadas paredes D140/90/400 2ST+2ST CL, fabricadas pela empresa Lafarge,
sendo constituídas duas placas do tipo Standart de cada lado totalizando em 140 mm de
espessura para todo o painel, 90 mm de espessura dos montantes, e conseqüente espaço entre
as placas, e 400 mm de espaçamento entre montantes (Figura 3.10).
Figura 3.10 – Detalhe da parede estudada.(a) Planta baixa com parede indicada em
vermelho.(b) Corte com desenho esquemático da parede.(c) Foto do parede
executada.
86
Na parede encontra-se também uma porta dupla de 1,60 m de largura(duas portas de
0,80 m) por 2,10 m de altura, feita de MDF, com espessura de 4 cm. Em sua parte inferior a
porta não está em contato direto com o piso pronto, havendo um espaçamento de 5 mm,
resultado um vão de 1,60 m de comprimento e 5 mm de altura, também considerado nas
análises. Entre as duas folhas da porta, devido á algumas falhas de execução, como apontado
na Figura 3.11, existe um espaçamento de 7 mm. O posicionamento da porta está apresentado
na Figura 3.12.
Figura 3.11 – Detalhe da porta estudada. (a) Largura de 1,60m.(b) Indicação da espessura. (c)
Indicação da fresta entre as folhas. (d) Indicação da fresta na parte inferior.
87
Figura 3.12 – Vista, cotada, da parede estudada.
A fonte sonora considerada para este ambiente foi a área de circulação, e os níveis
equivalentes de pressão sonora adotados a partir da Tabela 3.1, com base em Costa (2003).
Tabela 3.1 - Níveis de som e rumores internos
Fonte Distância (m) LAeq (dBA)
Conversação
Normal
1
50 – 60
Forte 1 70 – 80
Canto
Médio
Forte
1
1
70 – 80
90 – 100
Piano
Médio
Forte
1
1 – 3
70 – 80
100 – 110
Orquestra
Forte
5 – 10
110 – 130
Rádio
Médio
Forte
1 – 3
1 – 3
70 – 80
90 - 100
88
No presente trabalho foi adotada como fonte de ruído equivalente para área de
circulação no centro cirúrgico a classificação como conversação, no grau forte, destacada em
cinza na Tabela 3.1. No entanto é adotado o limite superior deste, de 80 dBA, tomando como
base alguns valores expostos em trabalhos científicos, nos quais foram realizadas medições
sonoras em áreas hospitalares, encontrando valores próximos e até mais elevados. Segundo
Carvalho (2009), foram medidos níveis de ruído entre 80 dBA à 120 dBA durante a admissão
de uma criança no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
3.2 ALMOXARIFADO
O segundo ambiente escolhido para análise funcionará como almoxarifado no primeiro
pavimento do hospital, com a permanência de alguns funcionários no horário de
funcionamento, o que justifica a análise do ruído neste ambiente.
Apesar de o estudo ser feito também sobre uma determinada parede em relação ao
isolamento a sons aéreos, existem algumas peculiaridades neste ambiente que o diferenciam
do primeiro.
O Hospital possui um sistema de refrigeração, constituído de uma complexa rede de
dutos, conforme a Figura 3.13, e movimentado por alguns climatizadores, sendo que um
destes está localizado dentro do almoxarifado.
Figura 3.13 – Dutos do sistema de refrigeração.
89
Prevendo o alto nível de ruído emitido pela máquina a mesma foi isolada, mesmo não
estando no projeto, do resto do ambiente em uma sala de 2,80 x 3,00 m². Apesar das
características da clausura a sala não constitui um enclausuramento acústico, pois tanto as
paredes como piso e teto foram executados como nas outras etapas da obra.
Sendo assim a fonte de ruído escolhida foi justamente o climatizador. O mesmo foi
fabricado pela empresa TRANE, modelo Wave Double. Ele é uma unidade modular para
tratamento de ar, aplicadas em conjunto com os resfriadores de líquido (chillers). O Quadro
3.1 apresenta as características da máquina apresentada na Figura 3.14.
Quadro 3.1 – Características do climatizador estudado.
Modelo WDMA12
Vazão nominal de ar 12000 m³/L
Alimentação 220V – 3F – 60Hz
Tensão de comando 220 v
Corrente total 11,61 A
Potencia total 3,58 KW
Motor 5HP – 11,61ª
Pressão estática 50 mmCA
Figura 3.14 – Climatizador.
Fonte: Catálogo do Produto, TRANE.
90
Foi fornecido pelo fabricante um boletim de engenharia, presente no Anexo C, onde
constavam as tabelas de pressão sonora exercida pelos modelos Wave Double 02 – 40. O
quadro abaixo apresenta o nível de pressão sonora em função da Vazão de Ar (m³/h) e da
Pressão Estática Total (mmca).
Figura 3.15 – Tabela com performance do ventilador com pressão sonora dB (A) – Wave
Doble 12. Em destaque cinza dados da máquina presente no hospital. Fonte:
Boletim de Engenharia, TRANE.
Comparando o Quadros 3.1 e a Figura 3.15 encontramos um valor de 74 dBA para o
nível do ruído emitido pela máquina presente na Figura 3.16. Suas características modulares
permitem a montagem da forma que melhor se adéqüe ao ambiente.
Figura 3.16 – Climatizador instalado e detalhe no recebimento do ar.
91
A Figura 3.17 destaca o ambiente selecionado, assim como a sala que contém o
climatizador e a parede selecionada para estudo. A sala está em um nível diferente do resto do
almoxarifado, pois a máquina fica elevada 10 cm em cima de um piso de concreto armado,
reduzindo assim o pé direito a ser analisado para 2,60 m.
Figura 3.17 – Planta baixa do 1º pavimento do hospital com indicações dos objetos de estudo.
No Anexo D é apresentada a planta baixa de todo o 2º módulo do 1º pavimento onde
está localizado o almoxarifado
As paredes seguem a especificação D115/90/600 ST+ST / LV com uma placa do tipo
Standart de cada lado totalizando 115 mm de espessura total, 90 mm para os montantes, sendo
que o espaço entre os mesmos é preenchido com lã de vidro. Eles são dispostos a cada 600
mm. A Figura 3.18 demonstra aponta estas características.
92
Figura 3.18 – Detalhe da parede estudada.(a) Planta baixa com parede indicada em
vermelho.(b) Detalhamento da parede.(c) Foto do parede executada.
Na área estudada existe uma porta em MDF de 80 cm de largura, 2,10 m de altura e 4
cm de espessura. Em sua parte inferior ela está afastada do piso 5 mm, gerando um vão
também considerado nos cálculos.
Na Figura 3.19 está apresentado o detalhamento da parede estudada com destaque para
a elevação do piso e da colocação da lã de vidro, também apontada na Figura 3.20.
93
Figura 3.19 – Vista, cotada, da parede estudada, com detalhes. (a) Detalhe da lã de vidro
aplicada entre os montantes. (b) Detalhe do piso elevado.
Figura 3.20 – Foto da sala do climatizador em fase de construção com lã de vidro a mostra.
94
4 ANÁLISE E DISCUSSÃO
4.1 VALORES DE Rw ADOTADOS
Foram simuladas no software INSUL diferentes tipologias de paredes, abrangendo o
método que seria utilizado inicialmente (alvenaria convencional), o atualmente
empregado(Drywall) e algumas alternativas possíveis(em Drywall). Foi incluído também o
MDF, como material constituinte das portas, na simulação.
A Tabela 4.1 apresenta os resultados da simulação por banda de oitava juntamente
com valores ponderados de Rw, todos em dBA, tanto para os elementos realmente empregados
in loco(em destaque cinza), quanto para alvenaria e alternativas. Estas foram escolhidas de
maneira simples, somente com acréscimo ou decréscimo da lã de vidro na parte interna dos
painéis.
Tabela 4.1 – Resultados de Rw simulados no INSUL.
Elemento 63 125 250 500 1k 2k 4k Rw
Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm 36 37 34 40 48 54 59 45
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL 18 26 33 44 56 50 53 45
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV 19 32 45 55 59 60 56 55
Drywall - D115/90/600 ST+ST 15 17 25 34 46 38 44 36
Drywall - D115/90/600 ST+ST LV 14 18 34 46 52 52 48 44
MDF – 40 mm de espessura 21 25 28 30 30 39 48 34
Ao analisar os valores de Rw para alvenaria e para os elementos efetivamente
empregados na obra é encontrado um valor quase constante, em torno de 45 dBA.
É apresentando na Figura 4.1 um gráfico do índice de redução sonora em função da
freqüência onde estão presentes as curvas dos elementos atualmente empregados e a alvenaria
prevista nos projetos iniciais.
95
Figura 4.1 – Gráfico do índice de redução sonora em função da freqüência resultante do
INSUL.
Analisando o gráfico foi constatado que a parede de alvenaria tem um comportamento
mais constante do índice de redução sonora, verificado principalmente nas baixas freqüências,
onde os elementos em Drywall têm uma queda brusca na perda de transmissão.
A Tabela 4.2 foi elaborada com base na Tabela de Performances fornecida pelo
fabricante do sistema Drywall, a Lafarge, além de comprovantes de ensaios realizados no
Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo – IPT. A tabela e os comprovantes constam
nos Anexos E e F respectivamente.
Tabela 4.2 – Valores de Rw fornecidos pelo fabricante.
Parede Rw (dBA)
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL 45-47
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV 53-55
Drywall - D115/90/600 ST+ST CL 39-42
Drywall - D115/90/600 ST+ST LV 45-47
A fim de consolidar dados do software relativos à alvenaria de blocos cerâmicos, a
Tabela 4.3, foi formulada com base em dados experimentais apresentados por Santos (2007).
96
Tabela 4.3 – Valores de Rw para alvenaria em bloco cerâmico coletados em trabalhos
técnicos.
Parede Espessura nominal
(m)
Massa superficial
(kg/m²)
Rw (dBA)
Alvenaria de bloco
cerâmico
0,22 220 44-48
Alvenaria de bloco
cerâmico
0,15 180 40-44
Na comparação entre os dados do fabricante, medidas experimentais e a simulação
realizada no INSUL, averiguou-se que a ultima não diverge muito do conjunto, e em alguns
pontos aparece com resultados mais conservadores, levando em conta que as outras fontes
foram obtidas em laboratório. Assim, para as análises feitas a seguir são utilizados os valores
resultantes do software.
4.2 CALCULO DA PERDA DE TRANSMISSÃO: PARTIÇÃO COMPOSTA
Como já elucidado na revisão bibliográfica, as paredes constituídas por materiais com
diferentes índices de redução sonora são consideradas compostas e o valor de perda de
transmissão deve ser ponderado.
Primeiramente foram calculadas as áreas referentes a cada elemento e as combinações
pertinentes ao calculo, apresentas nas tabelas 4.4, 4.5 e 4.6.
Tabela 4.4 – Medidas do centro cirúrgico.
CENTRO CIRÚRGICO
Elemento Largura(m) Altura(m) Área(m²)
Porta dupla de
1,60 m
1,60 2,10 3,36
Fresta na parte
inferior
1,60 5x10-3 8 x10-3
Fresta entre
folhas
7x10-3 2.1 1,47 x10-2
97
Tabela 4.5 – Medidas do almoxarifado.
ALMOXARIFADO
Elemento Largura(m) Altura(m) Área(m²)
Porta de 0,80 m 0,80 2,10 1,68
Fresta na parte
inferior
0,80
5x10-3
8 x10-3
Tabela 4.6 – Cálculo das áreas.
CENTRO CIRÚRGICO
Tipo Largura(m) Altura(m) Área(m²)
Sem frestas 4,58 2,70 (4,58x2,70) – Área Porta = 9,006
Com frestas 4,58 2,70 (4,58x2,70) – Área Porta – Área
Frestas =8,9833
ALMOXARIFADO
Tipo Largura(m) Altura(m) Área(m²)
Sem frestas 2,80 2,60 (2,80x2,60) – Área Porta = 5,6
Com frestas 2,80 2,60 (2,80x2,60) – Área Porta – Área
Frestas =5,592
Com os valores de Rw para cada elemento pode-se obter através da Equação 11
(Pag.53) os coeficientes de transmissão sonora (τ). As tabelas 4.7,4.8,4.9 e 4.10 mostram os
resultados calculados para a parede do centro cirúrgico incluindo uma alternativa e o sistema
inicialmente idealizado. São analisadas hipóteses considerando ou não as frestas resultantes
da má execução.
Tabela 4.7 - Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – sem frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 45 9,006 3,16228E-05 0,000284795
Porta (1,60m) 34 3,36 0,000398107 0,00133764
∑ 12,366 0,001622435
98
Tabela 4.8 - Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – com frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 45 8,9833 3,16228E-05 0,000284077
Porta (1,60m) 34 3,36 0,000398107 0,00133764
Frestas 0 0,0227 1 0,0227
∑ 12,366 0,024321717
Tabela 4.9 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV – sem frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 55 9,006 3,16228E-06 2,84795E-05
Porta (1,60m) 34 3,36 0,000398107 0,00133764
∑ 12,366 0,00136612
Tabela 4.10 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV – com frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 55 8,9833 3,16228E-06 2,84795E-05
Porta (1,60m) 34 3,36 0,000398107 0,00133764
Frestas 0 0,0227 1 0,0227
∑ 12,366 0,024066048
As Tabelas 4.11 e 4.12 fazem referência ao modelo encontrado in situ. A primeiro sem
levar em consideração as frestas a fim de verificar o efeito destas. A segunda constitui a
análise mais próxima da realidade, ao considerar o modelo real e as frestas.
Tabela 4.11 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL – sem frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 45 9,006 3,16228E-05 0,000284795
Porta (1,60m) 34 3,36 0,000398107 0,00133764
∑ 12,366 0,001622435
99
Tabela 4.12 - Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL – com frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 45 8,9833 3,16228E-05 0,000284077
Porta (1,60m) 34 3,36 0,000398107 0,00133764
Frestas 0 0,0227 1 0,0227
∑ 12,366 0,024321717
As Tabelas 4.13, 4.14, 4.15 e 4.16 seguem o mesmo raciocínio apresentado nas
anteriores, mas aplicadas a parede da almoxarifado.
Tabela 4.13 Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – sem frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 45 5,6 3,16228E-06 0,000177088
Porta (0,80m) 34 1,68 0,000398107 0,00066882
∑ 7,28 0,000845908
Tabela 4.14 - Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – com frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 45 5,592 3,16228E-05 0,000176835
Porta (0,80m) 34 1,68 0,000398107 0,00066882
Frestas 0 0,008 1 0,008
∑ 7,28 0,008845655
Tabela 4.15 - Drywall - D115/90/600 ST+ST – sem frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 36 5,6 0,000251189 0,001406656
Porta (0,80m) 34 1,68 0,000398107 0,00066882
∑ 7,28 0,002075476
100
Tabela 4.16 - Drywall - D115/90/600 ST+ST –com frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 36 5,592 0,000251189 0,001404647
Porta (0,80m) 34 1,68 0,000398107 0,00066882
Frestas 0 0,008 1 0,008
∑ 7,28 0,010073467
Está presente nas tabelas 4.17 e 4.18 o modelo realmente empregado na parede
analisada do almoxarifado. Sendo o segundo mais fiel a realidade levando em consideração as
frestas.
Tabela 4.17 - Drywall - D115/90/600 ST+ST LV – sem frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 44 5,6 3,98107E-05 0,00022294
Porta (0,80m) 34 1,68 0,000398107 0,00066882
∑ 7,28 0,00089176
Tabela 4.18 - Drywall - D115/90/600 ST+ST LV – com frestas
ELEMENTO Ri
(dBA)
Si
(m²)
τ τxSi
Parede 44 5,592 3,98107E-05 0,000222622
Porta (0,80m) 34 1,68 0,000398107 0,00066882
Frestas 0 0,008 1 0,008
∑ 7,28 0,008891442
Utilizando o valor das áreas e dos coeficientes de transmissão sonora, chega-se ao
coeficiente de redução sonora da partição composta (τc) e o índice de redução sonora da
partição composta, encontrados nas tabelas 4.19 e 4.20a partir das Equações 10 e 12 (Pag.
53).
101
Tabela 4.19 – Valores de perda de transmissão para parede composta: centro cirúrgico.
Parede τc R(dBA)
Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – sem frestas 0,000131201 39
Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – com frestas 0,001966822 27
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL – sem frestas 0,000131201 39
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST CL – com frestas 0,001966822 27
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV – sem frestas 0,000110474 40
Drywall - D140/90/400 2ST+2ST LV – com frestas 0,001946147 27
Tabela 4.20 – Valores de perda de transmissão para parede composta: almoxarifado.
Parede τc R(dBA)
Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – sem frestas 0,000116196 39
Alvenaria de Blocos Cerâmicos – 150 mm – com frestas 0,001215062 29
Drywall - D115/90/600 ST+ST – sem frestas 0,000285093 36
Drywall - D115/90/600 ST+ST – com frestas 0,001383718 29
Drywall - D115/90/600 ST+ST LV – sem frestas 0,000122495 39
Drywall - D115/90/600 ST+ST LV – com frestas 0,001221352 29
4.3 ANÁLISE COMPARATIVA
Os resultados de índice de redução sonora da partição composta encontrados foram
com parados às normas pertinentes à cada ambiente com a intenção de verificar a viabilidade
acústica destes modelos.
4.3.1 Centro cirúrgico
Para análise da viabilidade acústica da parede do centro cirúrgico foram escolhidas
três normas dentre as apresentadas na revisão bibliográfica; a NBR 10.152, a NBR 15.575 e a
DIN 4109.
102
Na NBR 15575, apesar de não conter valores referentes à ambientes hospitalares, foi
aplicada por não existirem outras normas atualizadas no país com valores de índice de
redução sonora especificamente para paredes.
Foram adotados os valores de Rw, referentes à parede de dormitórios entre uma
unidade habitacional e áreas comuns de trânsito eventual como corredores, halls e escadarias
nos pavimentos-tipo, de 45 a 49 dBA.
Em contra partida, a DIN 4109 apresenta valores exigidos para o Rw, específicos para
paredes entre salas de cirurgia e corredores, de 42 dBA. A observação presente na norma sobre
aplicação em paredes com porta R’w(parede) = R’w(porta) + 15 dB, se aproxima da situação
encontrada no estudo de caso.
Para melhor avaliação e comparação, os resultados calculados e valores normativos
foram plotados em gráficos de barra.
Gráfico 4.1 – Análise comparativa dos modelos simulados com as normas.
Em uma primeira análise do gráfico percebe-se que as alternativas construtivas
apresentam comportamento muito semelhante não justificando o acréscimo de lã de vidro ao
sistema atual e nem a preferência pela alvenaria em bloco cerâmico.
Alvenaria de Blocos Cerâmicos
– 150 mm –sem frestas
Alvenaria de Blocos Cerâmicos
– 150 mm –com frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST CL – sem
frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST CL – com
frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST LV – sem
frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST LV – com
frestas
NBR 15575 DIN 4109
Centro Cirúrgico 39 27 39 27 40 27 45 42
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
PT
da
pare
de c
ompo
sta
(dB
)
103
A presença de frestas se apresenta como característica mais relevante, reduzindo em
média 12dBA no índice de redução sonora. Por fim, nenhuma das alternativas satisfaz as
normas.
Na NBR 10.152 o foco deixa de ser a perda de transmissão da parede e se torna o nível
de pressão sonora equivalente (Leq) dentro da sala de cirurgia. Estes níveis podem estar no
máximo entre 35 e 45 dBA para obedecer a norma.
No presente trabalho o Leq é calculado considerando apenas os sons aéreos gerados
pela fonte e a parede como meio de propagação. Conforme a Tabela 3.1 (Pag.86), a fonte
selecionada de 80 dBA combinada com cada alternativa resultará no Gráfico 4.2.
Gráfico 4.2 – Análise dos resultados para o Leq no centro cirúrgico.
Mais uma vez a presença das frestas indica o ponto fraco do isolamento. A parede do
estudo de caso, assim como as outras que apresentam frestas, desobedece a norma estando
fora do limite indicado.
4.3.2 Almoxarifado
Para os estudos referentes à parede da sala do climatizador , foram destacadas a NR 15
e a NBR 10.152 como normas adequadas.
Alvenaria de Blocos
Cerâmicos –150 mm – sem
frestas
Alvenaria de Blocos
Cerâmicos –150 mm – com
frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST CL – sem frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST CL – com frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST LV – sem frestas
Drywall -D140/90/400 2ST+2ST LV – com frestas
Centro Cirúrgico 41 53 41 53 40 53
0
10
20
30
40
50
60
Leq
(dB
)
104
Os climatizadores deverão permanecer em funcionamento constante após a
inauguração da obra gerando um ruído intermitente prejudicial aos trabalhadores do
almoxarifado. A NR 15 faz referencia exatamente a esse tipo de situação.
Ao comparar o valor de 74 dBA com a tabela, referente ao tempo de exposição
máximo para certos níveis de pressão sonora, presente na norma percebe-se que esse valor
não representa ameaça para a saúde do individuo.
No entanto, mesmo estando abaixo do limiar de dor ou prejudicial a saúde, os níveis
de pressão sonora podem causar desconforto. Assim, na ausência das paredes, o valor de 74
dBA estaria em desacordo a NBR 10152.
Esta norma não apresenta dados específicos para almoxarifados em ambientes
hospitalares, mas por analogia, foi adotado para o presente trabalho o intervalo de 45 a 55
dBA para a avaliação acústica. Utilizando o mesmo raciocínio da análise anterior utilizando a
mesma norma foi elaborado o Gráfico 4.3.
Gráfico 4.3 – Análise dos resultados para o Leq no almoxarifado..
Neste caso, a parede implantada no estudo de caso atende perfeitamente aos pré-
requisitos da norma, assim como todas as alternativas, sendo desnecessária a colocação da lã
de vidro na parte interna do painel.
Alvenaria
de Blocos
Cerâmico
s – 150
mm –
sem
frestas
Alvenaria
de Blocos
Cerâmico
s – 150
mm –
com
frestas
Drywall -
D115/90/
600
ST+ST –
sem
frestas
Drywall -
D115/90/
600
ST+ST –
com
frestas
Drywall -
D115/90/
600
ST+ST LV
– sem
frestas
Drywall -
D115/90/
600
ST+ST LV
– com
frestas
Almoxarifado 35 45 38 45 35 45
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Leq
(d
B)
105
5 CONCLUSÕES
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente trabalho apresentou valores do índice de redução sonora, obtidos através de
simulações no software INSUL e consolidados através de dados fornecidos pelo fabricante e
tabelas técnicas, para paredes localizadas no Centro Cirúrgico e no Almoxarifado de um
Hospital Público da cidade de Feira de Santana na Bahia.
Estes resultados foram comparados com normas pertinentes ao caso a fim de constatar
a viabilidade acústica e normativa das paredes estudadas.
No Centro Cirúrgico, a parede encontrada não atendeu as exigências das normas
técnicas, tanto para os valores de Rw referentes à NBR 15575 e a DIN 4109, quanto para os
valores de Leq indicados pela NBR 10152.
Vale salientar, que não existe obrigatoriedade normativa frente às normas citadas. A
norma estrangeira não se aplica nas construções nacionais e a de desempenho em edificações
de até cinco pavimentos não faz referência a ambientes hospitalares, sendo, as duas, aplicadas
por analogia.
A norma de níveis de ruído para conforto acústico, apesar da larga utilização na
construção civil, é de caráter apenas recomendativo, não sendo utilizada em processos de
embargo da obra pelos Conselhos Regionais de Engenharia e Arquitetura – CREA. No
entanto a mesma pode ser usada em Avaliações Pós-Ocupação para dar início a processos
judiciais.
Como alternativa foi testada a inserção da lã de vidro no painel, o que se apresentou
positivamente no aumento no Rw de 45 para 55 dBA, mas, quando feita a análise da parede
como composta, a diferença entre as perdas de transmissão sonora resultantes não foi
significativa.
Foi simulada também cada formulação de parede com a presença de frestas (caso real)
e na ausência delas (caso ideal). Como estas tem valor de perda de transmissão igual a zero os
valores finais sofreram variações de aproximadamente 12 dBA.
As frestas não estão previstas em projeto, ou seja, são modificações (falhas)
resultantes de má execução. Tal fato responde a pergunta sobre a utilização do sistema
Drywall para fins de isolamento acústico. A vantagem relativa à velocidade de execução foi
priorizada, e a precisão, aspecto também exaltado pelo sistema, foi deixada de lado,
configurando um erro fatal para a atenuação acústica do ambiente em questão.
106
As análises feitas no Almoxarifado foram diferentes tanto nos focos, quanto nos
resultados apresentados. Os primeiros foram relativos à NR 15, mas também à NBR 10.152.
Para a norma referente às atividades e operações insalubres os níveis de ruído emitidos
pelo climatizador são aceitáveis. Assim, pela ótica dessa norma, as paredes que separam o
ambiente da máquina do almoxarifado seriam, até mesmo, desnecessárias.
Utilizando a NBR 10.152, a parede empregada obedece a faixa de 45 a 55 dBA
aplicada às salas de serviços em ambientes hospitalares, funcionalidade determinada para o
ambiente do estudo de caso.
A outra opção testada tinha a retirada da lã de vidro, resultando em um Leq de 38 dBA.
O valor obedece à norma e confirma como desnecessária a utilização da lã mineral.
Foram apresentados também níveis de Rw simulados para parede em alvenaria de
bloco cerâmico, prevista em projeto inicialmente, nos dois locais de estudo. Os resultados não
foram muito diferentes do modelo Drywall aplicado. Entretanto, as respostas resultaram de
simulações e foram validadas por trabalhos experimentais de outros autores. Sabe-se que os
trabalhos em alvenaria têm baixa precisão, podendo estes dados apresentar valores muito
distorcidos para cada caso.
Todavia, em um estudo detalhado dos gráficos de índice de redução sonora por bandas
de oitava verifica-se uma maior estabilidade das paredes de alvenaria, aspecto importante para
uma análise detalhada (por bandas de oitava) do nível de pressão sonora. Como estes níveis
foram fornecidos em Leq, o estudo detalhado só seria possível com medições experimentais.
Através das simulações o INSUL se mostrou eficiente e com resultados muito
próximos aos apresentados pelos fabricantes e em tabelas técnicas. Do mesmo modo como
descrito pelo engenheiro Nicolás Sebastián, foi verificada a eficiência do programa, onde com
poucos dados inseridos se obtém resultados confiáveis.
O software se apresentou como opção na elaboração de projetos, com versatilidade
nos testes de inúmeras alternativas e seus respectivos resultados de isolamento.
Após a exposição de todos os dados e conclusões fica clara a importância do estudo da
acústica por parte dos profissionais que atuam na construção civil. Com os estudos
apresentados seria possível economizar, deixando de utilizar a lã de vidro, no Almoxarifado e
poupar incômodos sonoros no Centro Cirúrgico.
Os requisitos acústicos dos ambientes eram apenas recomendativos até maio de 2010
quando entrou em vigor a norma de desempenho. Sua aplicação exigirá conhecimentos até
então pouco estudados nas universidades baianas pelos engenheiros civis.
107
5.2 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
• Verificação dos dados aqui apresentados através de medições in situ após a inauguração
da obra, com uma Avaliação Pós-Ocupação, coletando dados de Diferença de Nível e
fazendo uma análise espectral completa dos ruídos e atenuações.
• Avaliar o isolamento para sons de impacto simulando outras vias de propagação do som.
• Análise do desempenho acústico das esquadrias.
• Estudar os ruídos gerados pelo sistema de climatização como um todo, incluindo dutos e
tubulações, chillers e climatizadores.
• Executar Avaliação Pós-Ocupação, visando a interferência dos níveis de pressão sonora,
dentro do ambiente hospitalar, nas atividades desenvolvidas.
• Avaliar o desempenho acústico das paredes em relação aos ruídos externos.
108
REFERÊNCIAS
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109
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113
YOSHIMOTO, Mitsuo. Forro Acústico. RevistaAU: Arquitetura e Urbanismo, São Paulo, n. 184, Julho de 2009.
115
ANEXO A Depoimento do Engenheiro Nicolas Bravo sobre a utilização profissional do INSUL.
Las herramientas entregadas por el software INSUL son fundamentales para la
realización del trabajo diario, ya que este software, permite calcular los niveles de atenuación
requeridos para diseñar medidas de mitigación en lo referido a la aislación o control de ruido.
Este software nos permite determinar la aislación de diversas configuraciones tanto en
tipos de materiales así como las diversas cavidades de aire y/o sistemas de montaje que uno
pudiese necesitar, si bien el cálculo de la aislación de un elemento se puede determinar
numéricamente mediante formulas básicas, este software te permite de manera muy rápida y
eficiente determinar cuál es la configuración idónea para una solución. Es importante destacar
que una solución de ingeniera no siempre es la mejor solución comercial, dicho esto INSUL
al ser muy versátil y rápido en su cálculo nos permite establecer numerosas soluciones para
así determinar la mejor solución en termino de COSTO-EFICIENCIA.
Lo mejor que presenta INSUL es la capacidad de realizar cálculos de materiales
compuestos, ya sea para muros techos o ventanas y además este cuenta con una completa
librería de materiales la cual puede ir actualizando en línea o uno puede agregarlos de manera
manual, para realizar esta operación el único dato importante a obtener es el modulo de
Young y es cosa de googlear unos minutos para encontrar bases de datos completas de
diversas materialidades.
Mi experiencia con este software se puede abordar de dos maneras, la primera es para
calibrar modelos computacionales, por ejemplo:
“Si vas a medir una sala de bombas que ya está en operación, puedes realizar las mediciones
de potencia acústica con el sonómetro y además determinar la materialidad de la sala y luego
compruebas si te dan los mismos resultados (modelación-medición), y en caso de que estos no
sean los mismos, puedes empezar a determinar qué es lo que sucede, lo más común es que sea
un problema de montaje de la sala, pero al realizar esta acción puedes determinar una medida
de control de ruido optima y dedicada solo a la falla existente pudiendo de esta manera
ahorrar bastante dinero.”
La otra manera de operar con INSUL, es para diseñar proyectos que aun no han sido
construidos o que aun no estén en operación, por ejemplo:
“Si te solicitan realizar un estudio de impacto ambiental de un centro comercial, tú no sabes
cómo lo van a construir entonces a partir de los planos y de la materialidad establecida en los
mismos, puedes determinar cómo será la aislación de ciertas salas o de la fachada completa
116
idealmente, recuerda que siempre los software trabajan de manera optima nunca presentan
fallas ni de montaje o desnivel de materiales etc, por tanto una vez determinado el nivel de
aislación del proyecto, debes agregar según tu experiencia un factor de seguridad para que de
esta manera puedas recomendar con seguridad ciertos materiales o configuraciones de
materiales y estando muy seguro de su desempeño acústico”.
La principal falencia o más que falencia un modulo que pudiesen agregar es el cálculo
de aislación de materiales perforados o ranurados, por ejemplo para INSUL es imposible
determinar cuál es el nivel de aislación de una celosía corta vista, por más que conozcamos su
modulo de Young o espesor de su materialidad, bueno para esto existen otros software pero
sería interesante poder incluir esta materia en este software ya que bajo mi experiencia
INSUL trabaja con bastante exactitud.
Nicolás Sebastián Bravo Blanco,
Engenheiro Civil em Som e Acústica
Mestre em Gestão Integrada.