Conforto Acústico - Introdução ao Ruído e Acústica Aplicada

Unidade 2 Conforto Acústico Abertura Introdução Profissionais envolvidos em problemas de ruído no Brasil têm as mais diversas formações e tem iniciação na área procuram se embasar para enfrentar problemas práticos que lhes são apresentados Não sendo especialistas seus objetivos são essencialmente ser capaz de compreender uma norma ou legislação aplicável entender uma especificação de material acústico poder escolher a instrumentação ais adequada para determinada medição saber interpretar uma medição ou seja questões que apesar de requererem uma formação específica em acústica aplicada e controle do ruído não exigem tratamento aprofundado O som é a sensação produzida no sistema auditivo e ruído é um som indesejável em geral de conotação negativa Sons são vibrações das partículas do ar que se propagam a partir de estruturas vibrantes mas nem toda estrutura que vibra gera som A corda de um instrumento musical colocada com as mãos em vibração não gera som Para que haja som a corda precisa estar presa e as vibrações serem induzidas de forma adequada Considerando o ruído como som indesejável insinuase o julgamento da serventia do som um julgamento que depende do contexto O que significa indesejável O que dizer do som de uma serra elétrica ou do sobrevoo de um helicóptero Por certo seriam qualificados como ruído se a circunstância fosse a de tentar dormir No entanto esses mesmos sons teriam qualificação bastante distinta no caso de um náufrago em um bote salvavidas no meio de Oceano Atlântico aflito pela chegada do resgaste Sons que para todos os efeitos seriam qualificados como ruído podem no entanto transmitir informações úteis Sons podem indicar a velocidade com que dirigimos ou se o café na cafeteira automática está pronto Os cliques características do disco rígido de um computador revelam se ele está executando alguma tarefa e não travando O sistema auditivo de um mecânico pode revelar se o motor do automóvel está funcionando adequadamente ou para um técnico se a máquina de lavar está desbalanceada e até mesmo se a ferramenta de corte de uma máquina operatriz precisa ser afiada Alarmes e sirenes de ambulâncias e de veículos policiais podem salvar vidas Todos esses casos são exemplos de situação em que o ruído transmite informações úteis Há aplicações inclusive em que um ruído é utilizado no combate a outro mais perturbador fazendose uso da técnica de mascaramento sonoro Ruídos de baixa intensidade são utilizados em escritórios panorâmicos no mascaramento de outros sons tornando estes últimos menos intrusivos Existem produtos de sucesso comercialmente disponíveis para esse fim No entanto na maioria das vezes os ruídos geram diversos efeitos indesejáveis como em níveis suficientes elevados podem causar perda da audição e aumento da pressão arterial efeitos fisiológicos incômodos efeitos psicológicos por exemplo perturbação do sono stress tensão queda do desempenho interferência com a comunicação oral que por sua vez provoca irritação pode causar danos e falhas estruturais efeito mecânico A completa eliminação do ruído não é normalmente o objetivo além de ser cara Tentar dormir em um quarto muito silencioso também pode ser perturbador pois se necessita de algum ruído para evitar a sensação de total privação Após alguns minutos em um ambiente excessivamente silencioso a audição ficará mais sensível tornando o indivíduo mais susceptível aos ruídos da corrente sanguínea nos capilares do sistema auditivo ruídos do aparelho digestivo e das batidas do coração Escutar os batimentos cardíacos pode ser perturbador pois o coração não bate com perfeita regularidade Porém o principal fator que torna sem sentido a completa eliminação do ruído é que com frequência se sobrepõe ao ruído principal o ruído de fontes secundárias Estas geram no ponto de interesse o chamado ruído de fundo que normalmente não pode ser eliminado Assim a redução do ruído principal só terá sentido até o ponto em que deixe de ser percebido acima do ruído de fundo pois reduções adicionais embora normalmente possíveis tendem a elevar o custo da solução sem gerar mais benefícios para o receptor Assim o objetivo normalmente se fixa no controle do ruído e não na sua completa eliminação Objetivos Introduzir você sobre os conceitos iniciais de ondulatória Conhecer os principais conceitos sobre os setores de acústica Compreender sobre os níveis acústicos Conteúdo programático Aula 1 Fundamentos de ondulatória e acústica Aula 2 Nível acústico Referências BISTAFA Sylvio R Acústica aplicada ao controle de ruído 2 ed São Paulo Blucher 2011 BOZZA Silvana Bighetti Criando espaços e projetos saudáveis Barueri SP Minha Editora 2016 DERISIO José Carlos Introdução ao Controle de Poluição Ambiental 4 ed atual São Paulo Oficina de Textos 2012 DURÁN José Enrique Rodas Biofísica Fundamentos e Aplicações São Paulo Prentice Hall 2003 GARTLAND Lisa Ilhas de calor como mitigar zonas de calor em áreas urbanas São Paulo Oficinas de Textos 2010 GONÇALVES Joana Carla Soares BODE Klaus Edifício Ambiental São Paulo Oficina de Textos 2015 KOWALTOWSKI Doris C C K MOREIRA Daniel de Carvalho PETRECHE João R D FABRICIO Márcio M O processo de projeto em arquitetura da teoria à tecnologia São Paulo Oficina de Textos 2011 Fundamentos de ondulatória e acústica Natureza do som O som é uma sensação auditiva que nossos ouvidos são capazes de detectar Esta sensação é produzida pelo movimento organizado das moléculas que compõem o ar O som precisa de um meio para se propagar As ondas de som são transmitidas através do ar e de outros materiais gasosos líquidos e sólidos O som não se propaga no vácuo As ondas sonoras se propagam através do ar As frentes de onda se movem a uma determinada velocidade A frequência de uma onda sonora é determinada pela contagem do número de frentes de onda que passam por um certo ponto em um determinado tempo A onda sonora é caracterizada pela sua frequênciaf que corresponde ao número de vibrações por segundo medida em hertz Hz e pelo seu comprimento de ondaλ que é a distância entre a crista de uma onda e a da seguinte A relação entre f λ é a velocidade do som v é Qualidades do som A característica que distingue um som musical de um ruído é a periodicidade As qualidades de um som musical são sua intensidade altura e timbre Altura tom é a qualidade que permite ao ouvido diferenciar sons graves de sons agudos Ela depende apenas da frequência do som Timbre é a qualidade que permite ao ouvido identificar a voz das pessoas e identificar uma mesma nota musical tocada por diferentes instrumentos Ele representa uma espécie de coloração do som O timbre de uma nota tocada por um instrumento é determinado pela frequência do tom fundamental e pelo número e intensidades dos harmônicos presentes Videoaula 1 Agora assista ao vídeo que aborda O que é ondulatória Utilize o QR Code para assistir Intensidade é a qualidade que permite ao ouvido diferenciar os sons fracos dos sons fortes Considerando Io como a menor intensidade de som audível Io1012 Wm2 e I a intensidade do som que se quer determinar definese nível de intensidade logIIo A unidade de medida é o bel em homenagem a Alexander Grahan Bell Ele se destacou por seu trabalho na área de educação de deficientes auditivos Ele descobriu que tons da voz podiam fazer variar sinais elétricos Percebeu também que um sinal variável podia fazer vibrar um diafragma produzindo ondas sonoras Em 1876 ele concebeu o primeiro telefone bem sucedido A Acústica é a ciência do som incluindo sua geração transmissão e efeitos Na realidade o termo som tem conotação mais ampla já que se refere não somente ao fenômeno no ar responsável pela sensação de audição mas também a tudo aquilo que é governado por princípio físico análogo Assim perturbações em frequências muito baixas infrassons ou muito elevadas ultrassons que não são ouvidas por uma pessoa normal são também consideradas como sons Podemos falar em sons subaquáticos sons em sólidos ou em sons transmitidos por sólidos Apesar de certos fenômenos acústicos e ópticos como os de refração e difração serem governados pelos mesmo princípios o som é um movimento ondulatório mecânico enquanto a luz é um movimento de ondas eletromagnéticas A Acústica abarca várias áreas e atividades por uma série de razões Primeiramente a natureza ubíqua da radiação mecânica gerada por causas naturais e pelas atividades humanas Em seguida há a sensação da audição da capacidade vocal humana de comunicação via som acompanhada de uma variedade de efeitos psicológicos provocados pelo som em quem escuta Áreas como produção e percepção da fala gravação e reprodução da música telefonia reforço eletroacústico audiologia acústica arquitetônica e controle do ruído estão todas fortemente associadas com a sensação de audição Uma vez que o som é uma forma de transmitir informação também um fato significativo particularmente na acústica subaquática Uma ampla variedade de aplicações em ciência básica e tecnologia explora o fato de a transmissão do som ser afetada e consequentemente fornecer informações sobre o meio em que o som se propaga e sobre corpos e não homogeneidade presentes nesse meio O efeito físico do som nas substâncias e nos corpos com os quais interage se abre como outras áreas de interesse e de aplicações técnicas O diagrama a seguir proposto por Lindsay nos permite uma ideia dos diferentes setores dos estudos acústicos Nos cantos do diagrama leemse os títulos de quatro grupos de habilitação culturais aos quais pertencem as disciplinas que se dedicam aos estudos e aplicações da Acústica Na primeira coroa circular estão lançadas as habilitações profissionais que com diferentes recortes abrangências e profundidades se dedicam ao estudo da Acústica Na região central do diagrama achase a Acústica Física Fundamental imprescindível para toda a Acústica cujos diversos setores encontramse no anel intermediário Os diversos setores têm contato por um lado com Acústica Física Fundamental e por outro lado com as habilitações profissionais Os diferentes setores dos estudos acústicos Adaptado de RB Lindsay J Acoust Soc Am 1964 O ruído parece perturbar as pessoas desde os tempos em que elas passaram a viver em cidades A sociedade ecologicamente consciente em que vivemos vem exigindo o enfrentamento de problemas que prejudicam a qualidade de vida O ruído permeia as atividades humanas 24 horas por dia e vem sendo apontado como uma das principais causas de deterioração da qualidade de vida principalmente nas grandes cidades Mais pessoas são afetadas pela exposição ao ruído do que qualquer outro poluente Infelizmente como os problemas de saúde associados ao ruído não ameaçam tanto a vida como os poluentes do ar das águas e o lixo químico e atômico o ruído está em último lugar na lista das prioridades ambientais Os problemas relacionados com o ruído incluem perda da audição stress hipertensão perda do sono falta de concentração baixa produtividade deterioração da qualidade de vida e redução de oportunidades de repouso O ruído afeta as pessoas de várias formas Em certas circunstâncias somos agentes ativos como quando operamos aparelhos e equipamentos ruidosos Há também inúmeras situações em que somos agentes passivos sujeitos ao ruído que outros produzem tal como no caso dos fumantes passivos Embora em ambos os casos o ruído possa ser igualmente perturbador e prejudicial à saúde a situação de agentes passivos é mais problemática pois somos impactados negativamente sem o nosso consentimento O ar o meio em que o ruído é emitido e se propaga até nós é um bem público Pessoas atividades de comércio atividades de lazer plantas industriais instalações de serviços públicas e particulares não têm privilégios ilimitados de propagar o ruído de forma irresponsável como se o ruído apenas afetasse a sua propriedade há necessidade de regras de uso compartilhado desse bem público para que outros não sejam prejudicados O ruído deteriora a qualidade de vida causa problemas à saúde e impacta econômica e financeiramente a vida das pessoas e de organizações O problema do ruído não vai desaparecer e só tende a aumentar caso não sejam tomadas medidas eficazes por parte de todos os agentes envolvidos cidadãos comunidades poder Executivo Legislativo e Judiciário em todos os níveis entidades e órgãos governamentais institutos de pesquisas universidades e empresas A tecnologia é em grande parte responsável pelo problema sendo ela própria que terá de propor soluções O que devemos é parar de ignorar ou negar que o problema existe A tarefa requer um esforço de todos os envolvidos para obtenção de um meio ambiente mais silencioso no futuro As estruturas responsáveis pela audição executam diversas tarefas com espantosa competência Um som tão fraco que faz o tímpano vibrar menos que o diâmetro de uma molécula de hidrogênio pode ser ouvido e um som dez quatrilhões de vezes mais forte não danifica o mecanismo da audição Reconhecemos vozes familiares mesmo quando elas estão distorcidas ao telefone O latido de um cachorro o ruído de pneus passos Cada um pode ser menos ouvido Sem qualquer educação musical podemos distinguir a nota lá tocada num plano da mesma nota tocada num violino e ouvimos não apenas a nota mas também a combinação dos diferentes tons que caracterizam o timbre do instrumento A sequência de eventos que ocorre quando um som é gerado e há alguém nas imediações para escutálo é o seguinte 1 O som é gerado 2 O som se propaga até a aurícula e em seguida para o interior do conduto auditivo externo 3 O tímpano vibra 4 Os ossículos da orelha média vibram 5 Ondas de pressão são transmitida para o líquido no interior da cóclea 6 O cóclea codifica o som 7 O som codificado é transmitido ao cérebro via nervo auditivo A orelha codifica as informações contidas no som para serem interpretadas pelo cérebro O estudo do processamento do som pelo sistema auditivo requer a subdivisão da orelha em três subsistemas orelha externa orelha média e orelha interna Anatomia da orelha humana Bistafa 2011 Orelha externa Bistafa 2011 Perda de audição Há dois tipos de perda de audição a condutiva e a neurossensorial A perda condutiva ocorre quando uma anormalidade impede que o som chegue à orelha interna A perda neurossensorial ocorre quando há lesões cocleares ou das fibras nervosas Perda de audição induzida por ruído A exposição continuada a níveis elevados de pressão sonora pode causar perda da audição Níveis elevados de pressão sonora são comumente gerados por ruídos intensos motivo pelo qual esse tipo de deficiência auditiva é chamado de perda de audição induzida por ruído Há dois tipos de perda de audição causados por ruído intenso a temporária e a permanente A perda temporária denominada alteração temporária do limiar como o próprio nome indica tem como característica a recuperação da audição normal após a exposição a ruído intenso Nesse tipo de perda auditiva as células recuperamse readquirindo suas funções normais Já a perda de audição permanente denominada alteração permanente do liminar tem como causa a lesão das células ciliadas e até o desaparecimento destas Não há recuperação natural das células ciliadas lesionadas e sua reposição através de meios artificiais ainda não é possível A avaliação audiológica é um procedimento que consiste de anamnese e de vários exames que são aplicados para alteração auditivas O exame mais utilizado para avaliação quantitativo de eventuais perdas de audição chamase audiometria tonal limiar por via aérea Consiste basicamente na terminação do menor nível sonoro necessário para produzir sensação de som na orelha O som que se utiliza é o tom puro gerado em diversas frequências uma de cada vez Na audiometria tonal as frequências normalmente testadas são 125 250 500 1000 2000 4000 6000 e 8000 Hz Em cada frequência o nível sonoro de referência é igual ao limiar da audição para pessoas normais na respectativa frequência A tabela a seguir apresenta os níveis sonoros de referência para cada frequência de um audiômetro Western Electric Modelo 705A Liminares de audição normais utilizados como níveis de referência no audiômetro Western Medições acústicas fornecem informações de amplitude de frequência e de fase dos sons em geral e particularmente de ruídos permitindo Identificar e localizar fontes de ruído dominantes Selecionar métodos dispositivos e materiais para o controle de ruído Avaliar e comparar soluções de controle de ruído Verificar o atendimento a normas e legislação de controle de ruído Determinar a potência de fontes sonoras Avaliar a qualidade acústica de um recinto sua adequação para determinado uso etc O nível de pressão sonora é a grandeza acústica determinante da sensação subjetiva de intensidade dos sons O componente básico de instrumentos para medidas acústicas é portanto um sensor de pressão sonora Esse sensor um transdutor eletroacústico conhecido como microfone transforma a pressão sonora em um sinal elétrico equivalente Este é o condicionado e expresso em termos de nível de pressão sonora O instrumento que realiza essa tarefa é o medidor de nível sonoro também denominado sonômetro e popularmente conhecido como decibelímetro Medidor de nível sonoro típico Bistafa 2011 Componentes básicos de condicionamento do sinal elétrico do medidor de nível sonoro Bistafa 2011 Microfone converter a pressão sonora em um sinal elétrico equivalente Préamplificador como o nome indica amplifica o sinal de baixa magnitude gerado no microfone Filtro ponderador pondera o sinal para simular a resposta do sistema auditivo às diferentes frequências contidas no som Filtros de 1n oitava filtra o sinal em bandas de frequência de 1n oitava módulo opcional Detector do valor eficaz rms extrai o valor eficaz da forma de onda incidente no microfone Ponderador temporal estabelece com que rapidez o dispositivo indicador irá responder a variações do sinal Dispositivo indicador interface de leitura da medição podendo ser do tipo agulha ou digital Ondulatória A Ondulatória é a parte da Física responsável por estudar as características e propriedades dos movimentos das ondas Podemos classificar como uma onda qualquer perturbação ou vibração em um meio específico As ondas produzem diversos movimentos já que elas são formas de transmissão de energia mecânica ou eletromagnética como o movimento que ocorre quando lançamos uma pedra dentro de um rio Chamamos de Ondulatória a parte da Física que é responsável por estudar as características e propriedades em comum dos movimentos das ondas A onda não é capaz de originarse sozinha visto que ela apenas faz a transferência de energia cinética de uma fonte Portanto fonte é objeto ou meio que pode criar uma onda As ondas podem ser classificadas segundo a natureza o tipo de vibração e quanto à direção da propagação Quanto à natureza Ondas mecânicas Necessitam de um meio natural para propagarse Exemplo ondas sonoras Ondas eletromagnéticas Não precisam de um meio natural para propagarse Exemplos raiox ondas de rádio luz etc Quanto à direção de vibração Ondas transversais Vibram perpendicularmente à propagação Exemplos ondas do mar ondas em cordas Ondas longitudinais Vibram de acordo com a propagação Exemplo ondas sonoras Quanto à direção de propagação Unidimensionais Propagamse em apenas uma direção Exemplo onda de uma corda Bidirecionais Propagamse em até duas direções Exemplo onda provocada pela queda de algum material na água Tridimensionais Propagamse em todas as direções Exemplo ondas sonoras Características das ondas Frequência Representa o grau de oscilação dos pontos do meio no qual a onda propagase A frequência de uma onda é medida em Hz hertz que equivale a 1 segundo Portanto se a frequência é de 75 Hz podemos afirmar que a onda oscila 75 vezes por segundo Outro fator importante é que o valor da frequência sempre é igual ao valor da fonte Período É o tempo que a fonte precisa para gerar uma onda completa Relacionando a frequência f com o período T temos a seguinte equação Comprimento da onda É o tamanho da onda Esse comprimento pode ser medido de crista a crista parte mais alta da onda do início ao fim ou de vale a vale parte mais baixa da onda A crista da onda é denominada pela letra grega lambda λ Velocidade É a velocidade que a onda leva para propagarse Para calcular a velocidade temos a seguinte equação Amplitude É a distância entre a parte mais baixa vale e a parte mais alta crista da onda ou seja a altura da onda Leitura obrigatória Leia o capítulo 5 Outros tipos de poluição do livro INTRODUÇÃO AO CONTROLE DE POLUIÇÃO AMBIENTAL para aprofundar seus estudos neste tópico página 183 httpunifilbv3digitalpagescombruserspublications9788579750465pages185 Indicação de Leitura Leia o artigo ONDULATÓRIA acessando o link a seguir httpmundoeducacaoboluolcombrfisicaondulatoriahtm E esse outro artigo sobre ACÚSTICA acessando o link a seguir httpswwwinfoescolacomfisicaacustica Indicação de Vídeo Você deve assistir aos vídeos que abordam sobre 1 Física Fundamentos de Acústica com 11 minutos e 39 segundos httpswwwyoutubecomwatchvk4sb7dlqZ9k 2 Física Ondas e som eco e reverberação com 13 minutos e 19 segundos httpswwwyoutubecomwatchvgW4ScXwmzPA Videoaula 2 Agora assista ao vídeo que aborda sobre os fenômenos ondulatórios Utilize o QR Code para assistir Videoaula 3 Descrição Agora assista ao vídeo que aborda Como são classificadas as ondas sonoras Utilize o QR Code para assistir Curiosidades No site GUIA DO ESTUDANTE você encontra informações sobre Engenharia Acústica clicando no link a seguir httpsguiadoestudanteabrilcombrprofissoesengenhariaacustica E nesse outro site TODO ESTUDO há um resumo sobre Acústica acesse httpswwwtodoestudocombrfisicaacustica Nível acústico Ondas sonoras As ondas sonoras são tipos de ondas mecânicas longitudinais e tridimensionais que se propagam com maior velocidade em meios sólidos As ondas sonoras estão constantemente presentes em nosso cotidiano e podem geral em nós por exemplo sensações de tranquilidade e estresse O som é classificado como uma onda mecânica precisa de um meio de propagação longitudinal possui a propagação paralela à vibração e tridimensional propagase em todas as dimensões A velocidade de propagação das ondas sonoras depende de dois fatores básicos o estado físico do meio pelo qual as ondas propagamse e a temperatura Quanto ao estado físico do meio quanto maior for a proximidade entre as moléculas do meio mais veloz será o som por isso as ondas sonoras são mais rápidas nos sólidos depois nos líquidos e por fim nos gases A temperatura influencia diretamente na velocidade de propagação das ondas sonoras portanto quanto maior a temperatura de um gás por exemplo maior será a velocidade de propagação do som O espectro sonoro mostra o intervalo de frequências que são audíveis aos seres humanos O aparelho auditivo humano possui capacidade de perceber frequências sonoras compreendidas entre 20 Hz a 20 kHz e qualquer frequência além ou abaixo desses valores é inaudível para os seres humanos As frequências compreendidas abaixo do mínimo percebido pelo ouvido humano 20 Hz são denominadas de infrassons Animais como cães e gatos por possuírem uma maior capacidade auditiva podem perceber sons que para os humanos são considerados infrassons As frequências compreendidas acima do máximo percebido pelo ouvido humano 20 kHz 20000 Hz são denominadas de ultrassons Animais como morcegos e golfinhos produzem ultrassons para sua locomoção e caça Utilizamos as ondas ultrassônicas por exemplo em ultrassonografias diagnósticos por imagens Qualidades fisiológicas as qualidades fisiológicas das ondas sonoras estão relacionadas à nossa capacidade de percepção dos sonos recebidos Altura Qualidade relacionada à frequência das ondas sonoras A altura não tem relação com o volume Som alto Som de alta frequência Som agudo Som baixo Som de baixa frequência Som grave Timbre Qualidade relacionada ao formato das ondas sonoras produzidas por uma fonte Mesmo que duas fontes distintas emitam sons com as mesmas características cada fonte emite ondas com formatos diferentes e assim são percebidas de forma distinta Dizse então que cada fonte sonora possui um timbre característico Intensidade Qualidade relacionada à energia emitida por uma fonte sonora que atravessa determinada superfície dentro de certo intervalo de tempo A intensidade tem relação com o volume do som emitido por uma fonte A intensidade é definida como a razão da potência da fonte sonora pela área atingida pelas ondas De acordo com o Sistema Internacional de Unidades a unidade de medida para intensidade deve ser wm² Videoaula 1 Agora assista ao vídeo que aborda sobre a diferença entre som barulho e ruído Utilize o QR Code para assistir Indicação de Leitura Leia sobre Níveis de ruído para conforto acústico httpwwwjoaopessoapbgovbrportalwpcontentuploads201502NBR101521987 ConfortoAcsticopdf Segundo a NBR 10152 2017 titulada como Acústica Níveis de pressão sonora em ambientes internos a edificações a normativa estabelece procedimento para execução de medições de níveis de pressão sonora em ambientes internos a edificações procedimento para determinação do nível de pressão sonora representativo de um ambiente interno a uma edificação procedimento e valores de referência para avaliação sonora de ambientes internos a edificações em função de sua finalidade de uso valores de referência de níveis de pressão sonora para estudos e projetos acústicos de ambientes internos a edificações em função de sua finalidade de uso A reação das pessoas ao ruído depende de fatores como audibilidade tonalidade características espectrais hora de ocorrência duração etc Ocorre um problema de ruído quando há interferência com as atividades humanas o que certamente depende do tipo de atividades que está sendo exercida O fato que ruídos do cotidiano são de natureza bastante variável torna bastante complexa a avaliação de problemas de ruído Grandezas para avaliar ruídos estacionários níveis sonoros ponderados totais ou em bandas de frequência são as medidas mais básicas e elementares para se avaliar o grau de perturbação causado por ruídos estacionários A quase totalidade das normas e legislações requerem a medição do nível sonoro total Aponderado independentemente do nível sonoro Embora a audibilidade de altos níveis sonoros esteja mais correlacionados com medições C ponderadas considerase que incômodo e o risco da perda de audição são mais bem avaliados com medições Aponderadas Métodos baseados nas escalas de audibilidade fones e sones tem sido empregados na tentativa de se obter medidas mais correlacionadas com a sensação subjetiva que ruídos estacionários provocam nas pessoas Videoaula 2 Agora assista ao vídeo que aborda sobre a Poluição Sonora Utilize o QR Code para assistir Grandezas para avaliar ruídos não estacionários definese ruído ambiente como uma superposição de ruídos normalmente de naturezas diferentes e origens distintas próximas ou remotas nenhum deles porém é objeto de interesse ou consideração específica O nível de ruído de fundo pode ser devido ao tráfego de veículos em vias mais distintas ruído do movimento da vegetação causado pelo vento ou outras fontes que quando combinadas geram um ruído estacionário básico O ruído de diferentes fontes pode ser medido e descrito de maneiras diferentes Existem formas alternativas para medir e descrever até os mesmos tipos de fonte de ruído Os cientistas têm realizado pesquisas e estudos de laboratório com o objetivo de desenvolver indicadores para melhor correlacionar as respostas da comunidade às várias fontes de ruído ambiental Em alguns casos esta distribuição estatística pode fornecer indicadores de ruído de especial utilidade Na maioria dos casos os sons e ruídos que ouvimos não são constantes Além da variação de tons a intensidade ou o nível de pressão sonora de um ruído muda com o tempo Os índices estatísticos Ln representam o nível de pressão sonora excedido para n por cento do tempo de medição Em outras palavras durante n por cento do tempo as flutuações dos níveis de pressão sonora foram maiores do que o nível Ln Estes indicadores podem ser obtidos por meios estatísticos através da análise das amostras dos níveis do ruído Se o ruído é medido na escala de ponderação A os valores de Ln são muitas vezes escritos como LAN A mudança de amplitude de um som ou ruído ao longo do tempo pode ser representada por este gráfico Observe L10 L50 L90 para o mesmo som ou ruído Os indicadores para índices estatísticos mais utilizados são L10 L50 e L90 Também é prática comum quando se deseja avaliar o ruído de um ambiente utilizar um medidor de nível de som sonômetro com capacidade para medição desses índices estatísticos Níveis estáticos registros de níveis sonoros em função do tempo podem ser caracterizados mais concisamente usandose grandezas estáticas A cada segundo o nível de ruído pode ser lido e classificado em intervalos por exemplo de 5 dB A O histograma é apenas uma forma de apresentar estaticamente os níveis sonoros que ocorreram durante certo intervalo de tempo Na realidade um critério mais usual e significativo obtido do histograma consiste em calcular a porcentagem do tempo que um determinado nível sonoro foi excedido durante o período de medição Esses níveis sonoros são denominados níveis estatísticos ou níveis de excedência e os mais usuais são o L90 L50 e o L10 assim definidos L90 nível sonoro que foi excedido em 90 do tempo de medição L50 nível sonoro que foi excedido em 50 do tempo de medição L10 nível sonoro que foi excedido em 10 do tempo de medição O L90 é uma medida do nível de ruído de fundo o L50 é o nível de ruído mediano não necessariamente igual ao nível de ruído médio e o L10 é uma medida dos níveis de ruído de pico intrusivos que ocorreram durante o período de medição A diferença L10 L 90 é um indicador da variabilidade do ruído durante o período de medição O L90 mede a condição mais característica do ruído medido enquanto o L10 é o nível a partir do qual estão os níveis de pico mais significativos Grosso modo quanto mais afastados estiver o L10 do L90 maior será o incômodo do ruído devido a variações bruscas de nível Nível Equivalente Leq para alguns registros de níveis sonoros é natural que se procure por um nível médio durante o período de registro Definese nível equivalente como sendo o nível sonoro estacionário que se ocorresse durante o intervalo de registro geraria a mesma energia sonora produzida pelos eventos sonoros registrados A forma de se calcular o nível equivalente Leq é através da seguinte expressão em que Lp t é o nível sonoro no instante t e T é o intervalo de tempo de registro Quando Lp t é o nível sonoro Aponderado então a unidade de Leq será dB A Existem medidores comercialmente disponíveis que fornecem uma leitura direta do Leq em intervalos de tempo T de livre escolha do operador Além do ruído de tráfego veicular aéreo e ferroviário existem atividades diversas que perturbam as áreas residenciais tais como fábricas subestações de energia elétrica torres de resfriamento de grandes sistemas de arcondicionado atividades comerciais atividades de lazer cultos religiosos escolas atividades esportivas etc Avaliação do ruído em ambientes internos a EPA recomenda que o nível de ruído no interior das habitações não deve exceder 45 dB A Esse nívelcritério foi estabelecido levandose em conta principalmente a interferência do ruído na comunidade oral Esse exemplo ilustra bem a necessidade de se estabelecer o nível de ruído em função da atividade exercida em determinado ambiente Sabese da dificuldade de conversar usar o telefone ou mesmo de escutar avisos em áreas onde o nível de ruído é elevado Em uma sala de aula barulhenta é comum os alunos do fundo da sala não escutarem o que o professor está dizendo na frente da sala Esses são alguns exemplos das dificuldades de comunicação oral em ambientes ruidosos A interferência do ruído nos sons da fala causa frustações perturbações e irritação Há redução de eficiência quando a inteligibilidade da fala é reduzida pelo ruído nos ambientes de trabalho aumentando as chances de erros por falta de comunicação Incidentalmente outros fatores reduzem a inteligibilidade da fala Em um recinto vivo onde o som sofre múltiplas reflexões antes de atingir o ouvinte as sílabas da fala dos sons refletidos mascaram as sílabas dos sons diretos e consequentemente a inteligibilidade é reduzida A interferência do ruído nos sons da fala é essencialmente um processo de mascaramento sonoro Como sabemos o mascaramento provoca o deslocamento do limiar da audição e o resultado é que se escutarão somente uns poucos ou talvez nenhum dos sons necessários para uma inteligibilidade satisfatória Os sons das consoantes transportam o maior conteúdo de informações da fala porém são mais facilmente mascarados que os sons das vogais já que os sons das consoantes são mais fracos que os das vogais A energia dos diversos sons da fala está distribuída na faixa compreendida entre aproximadamente 100 e 10000 Hz A distribuição em frequências depende do som da sílaba em particular A tabela a seguir apresenta curvas de avaliação de ruído NC recomendadas e níveis sonoros Aponderados correspondentes NBR 10152 Observação O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para conforto o valor superior significa nível sonoro aceitável para a finalidade Níveis superiores aos estabelecimentos nesta tabela são considerados de desconforto sem necessariamente implicar risco para a saúde E a tabela a seguir trata dos níveis de pressão sonora correspondentes às curvas de avaliação de ruído NC NBR 10152 Avaliação do ruído em ambientes de trabalho A perda da audição acarreta alterações importantes na pessoa que interferem na sua qualidade de vida São elas a incapacidade auditiva e a desvantagem A incapacidade auditiva referese aos problemas auditivos vivenciados pelo indivíduo com relação à percepção da fala em ambientes ruidosos televisão rádio cinema teatro sinais sonoros de alerta música e sons ambientais A desvantagem por sua vez relacionase às consequências não auditivas da perda influenciada por fatores psicossociais e ambientais Entre eles destacamse estresses ansiedade isolamento e autoimagem podre as quais comprometem as relações do indivíduo na família no trabalho e na sociedade prejudicando o desempenho de suas atividades de vida diária Normas e legislações que tratam do problema do ruído em ambientes de trabalho estabelecem limites baseados em um compromisso entre os riscos associados à exposição ocupacional a determinado nível de ruído e os benefícios que o indivíduo e a sociedade auferem do trabalho realizado nessas condições Dessa forma as decisões não podem se basear unicamente em considerações biológicas Vários julgamentos de valor devem ser feitos levando em consideração fatores médicos legais sociológicos e econômicos A tabela a seguir apresenta o critério desenvolvido pelo Comitê de Audição Bioacústica e Biomecânica da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos Na tabela a exposição tolerada é definida como aquela que aumenta o risco de aquisição de incapacidade auditiva em não mais do que 10 daquele que poderá ser normalmente atribuído a presbiacusia Verificase na tabela acompanhe na tabela que a exposição a determinado nível de ruído é menos prejudicial quando ocorre de forma distribuída durante a jornada de trabalho Por exemplo o nível de ruído de 99 dB A poderá ser tolerado durante 4 horas se a exposição ocorrer em 75 intervalos de tempo durante a jornada de trabalho de 8 horas e somente por 1 hora se for exposição contínua Observese que são intoleráveis exposições acima de 115 dB A enquanto 90 dB A é o limite recomendado para uma jornada de 8 horas de trabalho Leitura obrigatória Leia o capítulo 6 Sistema de Gestão Ambiental do livro INTRODUÇÃO AO CONTROLE DE POLUIÇÃO AMBIENTAL para aprofundar seus estudos neste tópico página 204 httpunifilbv3digitalpagescombruserspublications9788579750465pages207 Indicação de Leitura No site AMPLITUDE DE ACÚSTICA você encontra mais informações sobre Isolamento Acústico com um texto curto para cada item Videoaula 3 Agora assista ao vídeo que aborda sobre Como evitar os efeitos nocivos da poluição sonora Utilize o QR Code para assistir 1 Controle de ruído httpwwwamplitudeacusticacombrservicoscontrolederuidoindustrial 2 Barreira acústica httpwwwamplitudeacusticacombrservicosbarreiraacustica 3 Abafador de ruídos httpwwwamplitudeacusticacombrservicosabafadorderuidos 4 Atenuadores de ruídos httpwwwamplitudeacusticacombrservicosatenuadoresderuidos 5 Cabine de proteção httpwwwamplitudeacusticacombrcabinadeprotecao 6 Cabine Acústica para operadores httpwwwamplitudeacusticacombrservicoscabinasparaoperadores 7 Estúdios httpwwwamplitudeacusticacombrservicosestudiosdemusicais 8 Enclausuramento de Máquinas httpwwwamplitudeacusticacombrservicosenclausuramentodemaquinas 9 Exaustor Axial httpwwwamplitudeacusticacombrservicosexaustoraxial 10 Portas acústicas httpwwwamplitudeacusticacombrservicosportaacusticamadeira 11 Venezianas Acústicas Industriais httpwwwamplitudeacusticacombrservicosvenezianasacusticasindustriais 12 Visor Acústico httpwwwamplitudeacusticacombrservicosvisoresacusticos Indicação de Vídeo Agora assista ao vídeo sobre Acústica Nível de intensidade sonora com 9 minutos e 51 segundos httpswwwyoutubecomwatchv7Uvq42NNifE E veja esse vídeo também sobre Nível sonoro um resumo com 5 minutos e 33 segundos httpswwwyoutubecomwatchv2JfQjo7QzpQ Efeito Doppler com 4 minutos e 10 segundos httpswwwyoutubecomwatchv201np5rdDYs Curiosidades No site AMPLITUDE DE ACÚSTICA você encontra mais informações sobre Revestimento Acústico com um texto curto para cada item 1 Lã de Rocha httpwwwamplitudeacusticacombrservicosladerocha 2 Lã de Vidro httpwwwamplitudeacusticacombrservicosladevidro 3 Amplisound httpwwwamplitudeacusticacombrservicosamplisound 4 Amplispuma httpwwwamplitudeacusticacombrservicosespumaacustica Encerramento Os parâmetros acústicos de interesse na análise do ruído ambiental utilizados na elaboração de mapas de ruído são definidos a partir do nível de pressão sonora equivalente LAeq nível do ruído contínuo equivalente ao som produzido durante um dado período de tempo medido com o filtro de frequências na ponderação A Em geral os trabalhos utilizam LAeqdia para os horários de pico matutino e vespertino o LAeqden e LAeqn As definições apresentadas a seguir foram adaptadas da DIRECTIVA 200249CE 2002 Entendese por a Ruído ambiente um som externo indesejado ou prejudicial criado por atividades humanas incluindo o ruído emitido por meios de transporte tráfego rodoviário ferroviário aéreo e instalações utilizadas na atividade industrial b Efeitos prejudiciais efeitos nocivos para a saúde humana c Incomodo o grau de incomodo gerado pelo ruído ambiente sobre a população determinado por meio de levantamentos no terreno d Indicador de ruído uma escala física para a descrição do ruído ambiente que tenha uma relação com um efeito prejudicial e Avaliação qualquer método para calcular prever estimar ou medir o valor de um indicador de ruído ou os efeitos prejudiciais a ele associados f Lden indicador de ruído diafimdetardenoite o indicador de ruído associado ao incomodo geral g Ldia indicador de ruído diurno o indicador de ruído associado ao incomodo durante o período diurno h Lentardecer indicador de ruído do fimdetarde o indicador de ruído associado ao incomodo durante o período vespertino i Lnoite indicador de ruído noturno o indicador de ruído associado a perturbações do sono j Elaboração de mapas de ruído uma compilação de dados sobre uma situação de ruído existente ou prevista em termos de um indicador de ruído demonstrando a ultrapassagem de qualquer valorlimite pertinente em vigor o número de pessoas afetadas em determinada zona o número de habitações expostas a determinados valores de um indicador de ruído em determinada zona k Mapa estratégico de ruído um mapa para fins de avaliação global da exposição ao ruído em determinada zona devido a várias fontes de ruído ou de estabelecimento de previsões globais para essa zona l Valorlimite um valor Lden ou Lnoite e se adequado Ldia e Lentardecer tal como determinado pela legislação que caso seja excedido dá ou pode dar origem a medidas de redução do ruído por parte das autoridades competentes os valoreslimite podem ser diferentes em função dos diversos tipos de ruído tráfego rodoviário ferroviário ou aéreo ruído industrial etc das imediações e do grau de sensibilidade da população ao ruído podem também ser diferentes para situações existentes e para situações novas quando se verifica uma mudança da situação no que se refere à fonte de ruído ou à utilização das imediações m Planos de ação os planos destinados a gerir os problemas e efeitos do ruído incluindo a redução do ruído se necessário n Planejamento acústico o controle do ruído futuro através de medidas programadas tais como o ordenamento do território a engenharia de sistemas para a gestão do tráfego o planejamento da circulação a redução do ruído por medidas adequadas de isolamento sonoro e de controlo do ruído na fonte o Público uma ou mais pessoas singulares ou coletivas e de acordo com a legislação ou práticas nacionais as suas associações organizações ou grupos Além desses conceitos é importante sabermos a reflexão do som eco reverberação e ressonância Eco O eco consiste em ouvir a repetição de um som que foi produzido instantes antes Reverberação Neste caso não se consegue distinguir o som original do som refletido há apenas uma sensação de um prolongamento do som original Ressonância A ressonância ocorre quando a frequência natural de vibração de um corpo é ou múltipla da frequência de vibração da fonte sonora O resultado é uma amplitude da onda sonora e um som mais forte UniFil EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Unidade 3 Acústica Abertura Introdução Os instrumentos musicais e nosso aparelho fonador são exemplos de fontes sonoras Estas produzem vibrações que são transmitidas as moléculas do meio resultando assim em uma onda de pressão que se propaga Quando essa onda atinge o ouvido o tímpano vibra e envia impulsos ao cérebro produzindo a sensação sonora O diapasão que é um instrumento utilizado para afinar instrumentos musicais é um bom instrumento sonoro Posto a vibrar por um golpe de martelo de borracha suas hastes emitem determinada nota musical O meio mais comum de propagação do som é o ar mas ele também se propaga em outros meios como o gás sólidos e líquidos Com uma experiência simples podese medir a velocidade do som no ar Como o som se propaga através de moléculas sua velocidade depende do meio de propagação havendo influência da temperatura que este apresenta A propagação é mais rápida quanto maior for a temperatura do meio A mudança de temperatura provoca alteração na velocidade e desvio na direção de propagação das ondas sonoras É importante lembrar que o som não se propaga no vácuo porque aí não há moléculas Uma música pode ser cantada em duas vozes dependendo da altura das notas musicais emitidas pelos cantores Um som pode ser fraco ou forte de acordo com sua intensidade ou seu volume Esta qualidade depende da frequência f do som e indica se ele é grave ou agudo quanto maior a frequência mais agudo é o som quanto menor a frequência mais grave é o som Qualidade que depende da amplitude do som e permite distinguilo como forte ou fraco Objetivos Compreender os diferentes tipos de ruídos Entender a importância do controle de ruído Conhecer sobre as diferentes formas de absorção sonora Conteúdo programático Aula 1 Conforto Aula 2 Materiais e dispositivos de absorção sonora Referências BISTAFA Sylvio R Acústica aplicada ao controle de ruído 2 ed São Paulo Blucher 2011 BOZZA Silvana Bighetti Criando espaços e projetos saudáveis Barueri SP Minha Editora 2016 DERISIO José Carlos Introdução ao Controle de Poluição Ambiental 4 ed atual São Paulo Oficina de Textos 2012 DURÁN José Enrique Rodas Biofísica Fundamentos e Aplicações São Paulo Prentice Hall 2003 GARTLAND Lisa Ilhas de calor como mitigar zonas de calor em áreas urbanas São Paulo Oficinas de Textos 2010 GONÇALVES Joana Carla Soares BODE Klaus Edifício Ambiental São Paulo Oficina de Textos 2015 KOWALTOWSKI Doris C C K MOREIRA Daniel de Carvalho PETRECHE João R D FABRICIO Márcio M O processo de projeto em arquitetura da teoria à tecnologia São Paulo Oficina de Textos 2011 Conforto Para estimativas de níveis de pressão sonora é preciso conhecer os níveis de potência sonora das fontes em questão É este o caso por exemplo quando se deseja determinar o nível de pressão sonora gerado pelo maquinário que opera em determinado ambiente industrial Idealmente níveis de potência sonora deveriam constar dos dados de placa de máquinas e de equipamentos Mas essa é uma prática incomum hoje em dia e somente se tornará realidade se os usuários passarem a exigir a caracterização acústica de máquinas equipamentos e de produtos de consumo em geral Fabricantes normalmente não disponibilizam dados de potência sonora A caracterização acústica de equipamentos requer ensaios instrumentação e pessoal especializado que geralmente não estão disponíveis Quando o objetivo é a redução dos níveis de potência sonora a magnitude das dificuldades aumenta significativamente Isso leva em geral ao reprojeto do equipamento com impactos nas tecnologias adotadas processos e custos de fabricação Os fabricantes somente fornecem dados de potência sonora de seus produtos e tomam medidas para redução de seus níveis por exigência dos consumidores e usuários ou quando uma norma ou legislação específica passa a exigir isso O fato é que na abordagem e um grande número de problemas de controle de ruído há necessidade de se conhecer o nível de potência sonora gerado pela máquina ou equipamento Até o momento não existem procedimentos teóricos que permitam quantificar a potência sonora de qualquer máquina equipamento ou processo industrial Normalmente a potência sonora é obtida por meio de ensaios especializados em laboratório ou por meio de medidas de intensidade sonora em qualquer ambiente Existem no entanto métodos em geral baseados em dados empíricos para estimativa da potência sonora de algumas máquinas e equipamentos comumente utilizados em instalações industriais e de serviços Fontes sonoras omnidirecionais e direcionais Sons e ruídos são gerados por diversos mecanismos Como um simples mecanismo de geração de som por meio de uma estrutura vibrante o diapasão O altofalante usa a vibração do seu diafragma para geração de som Outro mecanismo de geração de som é o da esfera pulsante Ocorre que enquanto a esfera pulsante gera ondas esféricas o altofalante gera ondas cujas características dependem da frequência do som gerado Quando o comprimento de onda é muito maior que a dimensão da fonte as ondas geradas são esféricas quando o comprimento de onda é da ordem da dimensão da fonte ou menor a radiação sonora da fonte tende a ser direcional Isso significa que nas altas frequências pequenos comprimentos de onda a fonte apresentará direções preferenciais de radiação sonora Os tweeters altofalantes que irradiam som em saltas frequências são altamente direcionais ou seja as direções preferenciais de radiação sonora estão no semiespaço frontal do tweeter próximas ao eixo que passa pelo seu centro Assim tweeters devem ser apontados em campo livre na direção dos ouvintes Quando uma fonte sonora não apresenta direções preferenciais de radiação caso da esfera pulsante dizse que se trata de uma fonte omnidirecional caso contrário tratase de uma fonte direcional Fontes sonoras perdem a omnidirecionalidade por apresentarem forma não esférica ou porque a amplitude e fase das vibrações de suas diferentes superfícies não são uniformes ou ambas O resultado é mais som irradiado em determinadas direções do que outras Em outras palavras diferentemente da esfera pulsante a uma mesma distância da fonte a pressão sonora gerada por fontes direcionais a uma mesma distância da fonte será diferente em direções diferentes Como exemplo a figura a seguir observase o campo sonoro no entorno de um grande transformador de energia elétrica Os contornos que envolvem a fonte sonora são de mesmo nível de pressão sonora Essa fonte sonora é claramente direcional já que os contornos não são circunferências Observase também que uma das superfícies do transformador irradia mais som que as outras superfícies Contorno de mesmo nível de pressão sonora ao redor de um grande transformados de energia elétrica Peterson e Gross O Sistema Fonador Uma importante fonte de sons é a voz humana O conjunto que produz a voz humana é o sistema fonador cuja anatomia pode ser vista na figura a seguir O chamado trato vocal é formado pelos articuladores ativos língua lábios mandíbula e úvula pelos articuladores passivos dentes e palato e por três cavidades faringe cavidade bucal e cavidade nasal A região central da laringe é onde se situam as pregas vocais A região central entre as pregas vocais é denominada glote A epiglote é uma lâmina óssea que cobre a glote durante a deglutição As pregas vocais permanecem abertas durante a respiração porém se fecham durante a fala e o canto pivotandose nas cartilagens aritenoides As pregas vocais são popularmente chamadas de cordas vocais Esse nome se deve à similaridade mecânica com a corda vibrante já que a tonalidade produzida depende do comprimento da massa e da tensão das pregas vocais No entanto a excitação das pregas vocais é diferente da corda vibrante uma vez que nas pregas vocais a vibração é causada pela passagem do ar através da abertura entre as pregas A produção da voz humana envolve as seguintes etapas básicas O ar entra pelo nariz ou pela boca em direção aos pulmões A caixa torácica se expande As pregas vocais se fecham criando uma pressão subglótica região abaixo da glote Com a diferença da pressão subglótica e supraglótica acima da glote o ar passa rapidamente pelas pregas vocais causando a vibração da mucosa que as reveste o que gera som O som se propaga pelas cavidades ressoantes faringe e cavidades bucal e nasal que o modificam resultando na voz A voz é alterada pela ação dos articuladores ativos e passivos produzindo a fala A fonte dos sons da voz humana é a vibração das pregas vocais A faixa de frequências fundamentais de vibração das pregas vocais vai de 80 a 500 Hz A frequência fundamental de vibração da voz masculina está em torno de 100 Hz e a da voz feminina e infantil em torno de 220 e 300 Hz respectivamente Altofalantes e caixas acústicas Empregamse altofalantes instalados em caixas acústicas para geração de sons em uma grande diversidade de situações portanto são fontes sonoras por excelência O altofalante transforma um sinal elétrico em movimento vibratório do seu diafragma que por sua vez gera o movimento acústico das partículas de ar ao seu redor O sinal elétrico pode ter origem em um microfone ou em uma mídia do tipo disco de vinil fita cassete CD etc Em qualquer uma dessas situações a reprodução sonora fidedigna requer que o sistema altofalante caixa acústica funcione de forma integrada Um altofalando suspenso no ar gera som porém de baixa qualidade acústica Isso significa que a qualidade do som reproduzido pelo altofalante não atende às expectativas do ouvinte O altofalante quando instalado em uma caixa acústica com características físicas e geométricas adequadas reproduz sons de melhor qualidade do que o altofalante nu Assim há necessidade de procedimentos que permitam o projeto integrado da caixa acústica com o altofalante No passado o projeto de acústica era empírico O procedimento usado era o da tentativa e erro de modo que as concepções de maior sucesso eram aquelas cujos autores já tinham tido a oportunidade de aperfeiçoar suas propostas em diversas tentativas anteriores Isso ocorria porque a análise da qualidade do sistema era feita com base em atributos subjetivos e assim o projeto era ditado por receitas que atendessem àqueles critérios subjetivos Hoje apesar de a avaliação da qualidade acústica desses sistemas ter ainda um grande grau de subjetividade o procedimento empírico foi deixado de lado em favor de métodos mais técnicos de projeto os quais permitem uma grande flexibilidade na concepção de caixas acústicas Atualmente o processamento digital de sinais permite reprodução sonora envolvente surround de alta qualidade através de sistemas conhecidos como 51 e 71 cincosete alto falantes e um subwoofer Realmente uma evolução considerável em relação aos tradicionais sistemas monofônicos e estereofônicos O altofalante é um transdutor eletroacústico transforma um sinal elétrico em movimento acústico das partículas de ar em contato com o diafragma do altofalante Funciona portanto de forma recíproca ao microfone Assim a entrada do altofalante é um sinal elétrico e a saída é a pressão sonora em determinado ponto do espaço A figura a seguir mostra os componentes básicos do altofalante dinâmico O sinal elétrico é alimentado no fio da bobina Como a bobina está imersa no campo magnético do ímã permanente o resultado é a geração de uma força que movimenta o diafragma solidário à bobina Esquema básico do altofalante dinâmico O altofalante dinâmico é utilizado para reprodução sonora em baixas e médias frequências Nas altas frequências utilizamse tweeters que além do tipo dinâmico podem ser do tipo eletrostático e piezelétrico O princípio de funcionamento desses tweeters é recíproco ao dos microfones com as mesmas denominações O altofalante dinâmico é um dispositivo barato de reprodução sonora e portanto largamente utilizado No entanto apresenta eficiência extremamente baixa apenas algo em torno de 1 da energia elétrica alimentada é transformada em energia sonora Felizmente a energia envolvida nos fenômenos acústicos é extremamente baixa o que torna viável a utilização do altofalante dinâmico mesmo em se tratando de um conversor energético de baixíssima eficiência Projeto de caixas acústicas Todo altofalante nu isto é operando suspenso no ar apresenta baixa qualidade acústica devido à ausência dos sons graves de baixa frequência O motivo é que quando o diafragma se move para diante há compressão das partículas de ar que estão à sua frente Simultaneamente as partículas de ar atrás do diafragma sofrem rarefação Conforme a figura a seguir o resultado é um vazamento das partículas de ar para a parte posterior do alto falante e uma uniformização das pressões na frene e atrás do diafragma com redução da radiação sonora do altofalante O mesmo ocorre quando o diafragma se move para trás só que com vazamento das partículas de ar para a parte da frente do altofalante Esse fenômeno é particularmente crítico para sons de grande comprimento de onda ou seja sons de baixa frequência a Altofalante nu b Altofalante em caixa fechada A solução empregada para evitar esse problema é a instalação do altofalante em uma caixa acústica isolando as massas de ar adiante e atrás do diafragma impedindo portanto a interferência destrutiva das ondas geradas na face anterior com aquelas geradas na face posterior do alto falante Conforme se observa na ilustração acima item b a caixa acústica mais simples consiste numa caixa com um orifício para montagem do altofalante isolando assim o campo acústico externo do campo acústico interno à caixa O campo acústico interno é normalmente absorvido por revestimento da caixa internamente com lã de vidro ou outro material absorvente de som Videoaula 1 Agora assista ao vídeo que aborda Qual a função da caixa acústica Utilize o QR Code para assistir Os ruídos podem ser provenientes de Ruído de ventiladores Ventiladores são fontes de ruído bastante comuns e que se encontram bem documentadas Ruído de compressores de ar Compressores de ar são fontes comuns de ruído Ruído de compressores em unidades refrigeradoras O compressor é a fonte de ruído dominante em unidades refrigeradoras Normalmente é suficiente considerar apenas essa fonte na análise do ruído do sistema de refrigeração como um todo Ruído de torres de resfriamento Há diversos tipos de torres de resfriamento conforme a imagem a seguir que mostra os principais tipos de torre de resfriamento Ruído de bombas Ruído de jatos Dispositivos industriais com válvulas de segurança e alívio ejetam gases a altas velocidades na atmosfera na forma de jatos Tais jatos são fontes de ruído significativas Ruído de válvulas de controle Válvulas de controle são fontes de ruído bastante comuns em muitas indústrias A válvula de controle como indica o próprio nome é utilizada no controle da vazão e da pressão do escoamento de fluídos Videoaula 2 Agora assista ao vídeo que aborda Qual a origem do ruído Quais os tipos de ruído Por que medir o ruído e Quais são os objetivos da medição Utilize o QR Code para assistir Ruído em tubulações de transporte de fluidos Em tubulações a turbulência provocada pela interação do escoamento com as paredes da tubulação é considerada a principal fonte de ruído Ruído de caldeiras Ruído de turbinas a gás e vapor As principais fontes de irradiação de ruído nas turbinas a gás a carcaça a admissão de ar e a exaustão dos gases de combustão Ruído de motores estacionários diesel e gás As três fontes principais de irradiação de ruído são a exaustão dos gases de combustão a admissão do ar e o bloco motor Ruído em queimadores O ruído em queimadores se deve à combinação de três mecanismos o fluxo de gás combustível o fluxo de ar e o processo de combustão Ruído de motores elétricos Ruído de Transformadores elétricos Ruído de engrenagens PROPAGAÇÃO SONORA AO ARLIVRE E RUÍDO AMBIENTAL A propagação sonora ao ar livre é normalmente estudada em termos de três componentes a fonte sonora a trajetória de transmissão e o receptor Primeiramente a fonte emite uma certa potência sonora gerando um nível sonoro que pode ser medido nas imediações da fonte A partir daí o nível sonoro é atenuado à medida que o som se propaga entre a fonte e o receptor ao longo de determinada trajetória A figura a seguir ilustra os mecanismos mais significativos da atenuação sonora ao arlivre O nível sonoro se reduz com a distância à medida que o som diverge da fonte a qual poderá ser direcional A absorção sonora do ar atmosférico atenua o som ao longo de sua trajetória Reflexões no solo interferem com o som direto causando atenuação ou menos frequentemente amplificação Videoaula 3 Agora assista ao vídeo que aborda sobre Acústica Urbana Utilize o QR Code para assistir Mecanismos mais significativos da atenuação sonora ao arlivre Anderson e Kurze Áreas densamente arborizadas barreiras naturais e artificiais conferem atenuação adicional ao som O espelhamento do som na copa de árvores pode reduzir a eficácia das barreiras Gradientes verticais de vento e de temperatura refratam curvam as trajetórias sonoras para cima e para baixo gerando regiões de sombra acústica alterando a interferência com o solo e modificando a efetividade das barreiras O quadro a seguir resume os principais mecanismos de atenuação sonora ao arlivre indicando sob que condições cada um deles é mais significativo Observações Omitemse atenuações causadas por neblina precipitação e turbulência atmosférica por não serem geralmente significativas A referese a níveis sonoros Aponderados para espectro de fonte típica Omitemse os efeitos da divergência da onda da diretividade da fonte e de grandes superfícies refletoras próximas à fonte por já terem sido abordados anteriormente Uma das principais fontes de poluição sonora ambiental é o tráfego rodoviário ferroviário aéreo Relatórios de impacto ambiental geralmente incluem estimativas do ruído de tráfego quando do projeto de novas vias ou da ampliação de vias existentes a fim de que se possa avaliar o impacto causado pelo ruído nas comunidades no entorno da vida A estimativa do ruído de tráfego rodoviário ferroviário e aéreo é um processo complexo que requer a utilização de programas computacionais específicos para uma modelagem detalhada Leitura obrigatória Leia o capítulo 19 Espalhamento acústico e modelo em escala do livro O PROCESSO DE PROJETO EM ARQUITETURA DA TEORIA À TECNOLOGIA para aprofundar seus estudos neste tópico página 374 httpunifilbv3digitalpagescombruserspublications9788579750335pages375 Indicação de Leitura Leia os artigos Conforto Acústico para conhecer mais sobre soluções acústicas httpwwwamplitudeacusticacombrblogpoluicaosonoraentenderosefeitosdosome fundamentalparacombatela httpwwwamplitudeacusticacombrblogprojetoacusticoparaescolasdemusicae escolasensinobasico Indicação de Vídeo Agora assista aos vídeos sobre 1 Conforto Acústico Aplicado ao Projeto de Arquitetura com 8 minutos e 38 segundos httpswwwyoutubecomwatchvhSerTZ4Eq4o 2 Conforto Ambiental Conforto Acústico com 10 minutos e 51 segundos httpswwwyoutubecomwatchv3GpLSsGznUI 3 Materiais Acústicos Tratamento X Isolamento com 6 minutos e 27 segundos httpswwwyoutubecomwatchvYf71hBxzmA8 Curiosidades No site aU um site muito bom você encontra mais informações sobre conforto acústico o artigo tem como título Tecnologia Silêncio confortável httpau17pinicombrarquiteturaurbanismo119silencioconfortavel233731aspx Materiais e dispositivos de absorção sonora Ruído em recintos O recinto poderá ser uma sala um auditório um estúdio de gravação um grande galpão industrial uma pequena oficina etc Os problemas causados pelo ruído em recintos incluem o risco da perda de audição numa indústria a redução da inteligibilidade da fala numa sala de aula a dificuldade de concentração numa biblioteca a perturbação do sono num dormitório a dificuldade de comunicação oral numa sala de estar etc Em campo livre como o próprio nome indica a propagação da onda se dá de forma livre sem interferência de outras ondas Já em recintos a propagação da onda a partir da fonte sofre interferência das ondas que são refletidas nas superfícies que delimitam o recinto paredes teto e piso Balanço energético do som que incide sobre uma superfície Conforme a imagem acima quando o som incide sobre uma superfície uma parte da energia sonora é refletida enquanto a outra parte a qual desaparece atrás da superfície se compõe de duas parcelas a energia sonora dissipada e a energia sonora transmitida pela parede Uma medida da capacidade de uma superfície em absorver som é dada pelo coeficiente de absorção sonora α definido da seguinte forma em que Eabsorvida é a energia sonora absorvida Eabsorvida Edissipada Etransmitida Erefletida é a energia sonora refletida e Eincidente é a energia sonora incidente O coeficiente de reflexão sonora ρ é definido da seguinte forma Das duas fórmulas de definição anteriores verificase que α 1 ρ Assim α 1 e ρ 0 para uma superfície totalmente absorvente Erefletida 0 e α0 e ρ 1 para uma superfície totalmente reflexiva Erefletida Eincidente A parcela da energia sonora que é reirradiada pela face da superfície oposta à do som incidente é a energia sonora transmitida Etransmitida Associada à energia sonora transmitida definese o coeficiente de transmissão sonora τ da seguinte forma O ambiente no qual a energia sonora transmitida se propaga pode ser o arlivre ou um outro recinto Absorção sonora uma janela aberta é excelente absorvedor de som pois toda a energia sonora incidente escapa pela janela nenhuma energia sonora é refletida Apesar da janela aberta apresentar o máximo valor possível do coeficiente de absorção sonora nunca se Videoaula 1 Agora assista ao vídeo que aborda sobre como controlar o ruído aéreo em Edifícios de Escritórios Utilize o QR Code para assistir utilizam janelas abertas para absorver som em recintos Nessas situações são empregados materiais ditos absorventes acústicos Estes materiais fazem uso da energia dissipada na sua estrutura para absorver som Estrutura de materiais porosos fibrosos Materiais tipicamente utilizados para absorver som são fibrosos lã de vidro lã de rocha etc ou porosos espumas de poliuretano do tipo das esponjas utilizadas em limpeza doméstica etc Materiais absorventes são leves e não possuem caraterísticas estruturais Nesses materiais a absorção se dá essencialmente pela dissipação da energia sonora por atrito devido ao movimento das partículas do ar no interior do material quando da passagem da onda sonora Um bom absorvente de som é o material que respira ou seja o material que permite às partículas do ar os penetrar e se movimentar em seu interior Tecidos com trama muito estreita que não permitem que o ar os atravesse por exemplo encerados de algodão são ineficazes assim como aqueles que apresentam trama muito esparsa que permitem enxergar através deles gaze por exemplo Assim percebese que a propriedade fundamental dos materiais absorventes é a resistência ao fluxo de ar a maximização da absorção sonora requer uma resistência ótima através do material Entretanto se colocarmos uma manta de lã de vidro na abertura da janela paradoxalmente a energia sonora transmitida e não a dissipada continuará a ser a principal responsável pela absorção sonora pois a estrutura aberta da lã de vidro não impede que a energia sonora incidente escape através da manta Para que materiais porososfibrosos adquiram toda a sua capacidade de dissipar energia sonora eles deverão ser aplicados sobre uma superfície sólida fixadas sobre a parede do recinto Nessa situação a onda refletida se combina com a onda incidente gerando uma onda estacionária na frente da parede que interage com o material absorvente provocando a dissipação por atrito da energia sonora na estrutura porosafibrosa do material e que ultimamente se degrada em calor por esta razão a denominação mais adequada para os absorventes acústicos seria de dissipadores acústicos Ainda devido à presença da parede a energia sonora transmitida é muito pequena quando comparada com a energia sonora dissipada na estrutura do material porosofibroso sendo a dissipação estrutural o principal mecanismo de absorção sonora Podese considerar então que nos materiais absorventes porososfibrosos instalados sobre superfícies sólidas Eabsorvida Edissipada Consequentemente tornase importante a maneira como o material absorvente é montado pois o coeficiente de absorção sonora varia muito com a frequência para diferentes montagens O coeficiente de absorção sonora normalmente utilizado nas aplicações é aquele obtido experimentalmente em uma câmara de testes especial denominada de câmara reverberante O coeficiente de absorção sonora assim obtido é denominado coeficiente de absorção sonora de Sabine O coeficiente de absorção sonora de materiais absorventes porosos fibrosos instalados sobre superfície sólida varia tipicamente com a frequência do som incidente como se vê na figura abaixo Variação típica do coeficiente de absorção sonora segundo a frequência de materiais absorventes de som porososfibrosos instalados sobre superfície sólida A curva do coeficiente de absorção sonora versus frequência deslocase tanto vertical como horizontalmente dependendo das características físicas e construtivas do material A tabela a seguir fornece coeficientes de absorção sonora em bandas de oitava de alguns materiais porososfibrosos e seus respectivos NRCs Na tabela em algumas bandas de frequência observamse coeficientes de absorção sonora maiores que a unidade Isso é fisicamente impossível pois de acordo com a definição desse coeficiente implicaria em energia absorvida maior que a incidente Uma das justificativas para essa inconsistência é que o teste em câmara reverberante para a denominação de α não reproduz as condições idealizadas para aplicabilidade da sua fórmula de definição Ocorre também que a amostra do material sob teste se comporta como que se suas dimensões fossem maiores em até meio comprimento de onda na frequência de interesse Esse efeito se deve à difração sonora nas bordas da amostra Em baixas frequências esse efeito é mais pronunciado diminuindo com o aumento da frequência A tabela a seguir fornece coeficientes de absorção sonora de materiais e de revestimentos de superfícies normalmente empregados em construção Coeficientes de absorção sonora de materiais e de revestimentos de superfícies Valores indicativos Utilizar sempre coeficientes de absorção sonora fornecidos pelo fabricante Observação os valores em negrito se devem provavelmente à absorção sonora de painel ressonante Os principais mecanismos de absorção sonora não existem nos materiais sólidos pois estes não permitem que as partículas do ar interajam com a sua estrutura A absorção sonora é drasticamente reduzida nesses materiais e passa então a depender das características superficiais de cada material Uma análise dos dados experimentais revela que o coeficiente de absorção sonora de materiais sólidos depende basicamente da frequência do som incidente e da rugosidade superficial Observase que para uma dada frequência o coeficiente de absorção sonora diminui quanto menos rugosa é a superfície Por exemplo em 1kHz o mármore apresenta coeficiente de absorção sonora de apenas 001 o concreto aparente de 002 e a alvenaria não pintada de 004 Observase também que para uma dada rugosidade superficial o coeficiente de absorção sonora tende a aumentar com a frequência Por exemplo os coeficientes de absorção sonora da alvenaria de tijolos aparentes não pintados são 002 002 003 004 005 007 nas bandas de oitava que vão de 125 Hz a 4 kHz respectivamente Quando um painel de revestimento é montado numa parede piso ou teto ou mesmo quando um painel divide dois recintos ele fica livre para vibrar quando da incidência das ondas sonoras Poderá ocorrer então dissipação de energia sonora devido à flexão do painel Dependendo da frequência do som incidente o painel ressoa e passa a absorver som nessa frequência Esse outro mecanismo de absorção sonora que normalmente se manifesta nas baixas frequências em painéis de forro assoalhos em tábuas de madeira lambris em paredes divisórias portas janelas etc Nas últimas da tabela apresentamse em negrito coeficientes de absorção sonora aumentados nas baixas frequências provavelmente devido ao efeito painel ressonante das superfícies indicadas Absorção sonora em recintos Existem outros tipos de absorção sonora em recintos além daquela conferida pelas paredes teto e piso A absorção sonora total de um recinto Arecinto é dada por Arecinto Asup recinto Adiversos Aar sendo Adiversos a absorção sonora de pessoas e mobiliário presentes no recinto e Aar a absorção sonora do ar ambiente A absorção sonora de pessoas e do mobiliário é normalmente dada diretamente em termos de unidades de absorção pois é difícil definirse uma área equivalente nesses casos Normalmente se considera apenas a absorção sonora de pessoas em recintos destinados a reunir uma grande assembleia tais como igrejas em auditórios em salas de aula e de conferência Desprezase a absorção sonora do mobiliário em recintos com mobílias simples e em número relativamente pequeno quando comparado com o volume do recinto Normalmente não se computa a absorção sonora de pessoas bem como de máquinas equipamentos e de estruturas metálicas presentes em galpões industriais e oficinas pois frequentemente essa contribuição é de segunda ordem Dispositivos especializados de absorção sonora A característica comum dos materiais destinados a absorver o som como os porosos fibrosos é a reduzida absorção nas baixas frequências Ocorre que em certas situações necessitamos aumentar a absorção nessas frequências ou de mais absorção numa baixa específica de frequências Nesses casos podese recorrer a dispositivos especializados de absorção sonora Painel perfurado sobre material poroso fibroso Quando o material poroso fibroso necessita de proteção mecânica é comum recobrilo com painéis perfurados de madeira plástico ou metal Membrana flexível sobre material poroso fibroso Materiais absorventes porosos fibrosos frequentemente necessitam de proteção contra pó respingos sujeira etc Nessas situações é comum ensacarse o painel absorvente em membrana flexível de polietileno plástico de saco de lixo com espessura de 6 a 35 µm 1 micrometro 106 m Para que o material absorvente cumpra a sua função acústica é essencial que a membrana não fique esticada permitindo que o movimento das partículas de ar do lado de fora gere através da membrana movimento das partículas de ar dentro do saco Mantas flexíveis deterioram a absorção sonora de painéis porosos fibrosos nas altas frequências Quando o material absorvente ensacado em membrana flexível é recoberto com um painel perfurado tornase necessário evitar a compactação do conjunto Caso isso ocorra a absorção se degradará consideravelmente Para evitar esse inconveniente recomendase a instalação de um espaçador de tela de arame com malha de 12 mm dentro do saco entre o material absorvente e a membrana flexível do lado do painel perfurado Painel ressonante O painel ressonante nada mais é que uma chapa fina de madeira ou de metal aço alumínio etc montada sobre espaçadores fixados a uma parede ou no teto formando uma cavidade com ar no espaço interveniente O painel é caracterizado pela sua densidade superficial em kgm² dada pelo produto da espessura da chapa em m pela densidade do material da chapa em kgm³ Para ser eficaz o painel deve ser excitado pelo campo acústico A energia acústica é então dissipada no movimento de flexão do painel Adicionalmente quando a cavidade é preenchida com material poroso fibroso há dissipação adicional de energia no material de preenchimento A absorção sonora máxima ocorre na primeira frequência de ressonância do sistema painelcavidade Ressonadores de cavidade ou Helmholtz Esse tipo de absorvedor de som tem a forma de uma garrafa O ar contido na garrafa se comporta como uma mola sendo comprimida pela pressão sonora O atrito do ar junto às paredes internas é o mecanismo responsável pela absorção sonora Crescimento e decaimento sonoro em recintos Quando se liga uma fonte sonora em um recinto a energia sonora se eleva até atingir uma condição de equilíbrio situação representada por um nível sonoro estacionário Nessas condições a energia sonora injetada pela fonte no recinto é exatamente equilibrada pela energia sonora absorvida no recinto CONTROLE DE RUÍDO O controle de ruído é uma tecnologia multidisciplinar que visa obter um nível de ruído aceitável em determinado ambiente consistente com os aspectos econômicos operacionais legais médicos psicológicos e culturais O nível de ruído aceitável para determinado ambiente é normalmente recomendado por normas e legislações Devese sempre levar em conta os aspectos operacionais da máquina ou equipamento em questão por exemplo ao se propor o enclausuramento de uma máquina acionada por motor elétrico devese prover a clausura com aberturas para uma adequada ventilação interna desta a fim de evitar o superaquecimento do motor elétrico o que pode danificálo Em quase todo problema de controle de ruído há sempre aspectos legais a serem considerados Nos grandes centros urbanos são comuns ações legais contra templos e casas noturnas que utilizam sistemas de amplificação sem que tenham tomado o devido cuidado para evitar vazamentos sonoros para a comunidade que habita o entorno Os aspectos médicos estão principalmente associados ao ruído nos ambientes do trabalho onde a exposição prolongada a níveis sonoros elevados tem o potencial de causar perda irreversível da audição Os aspectos psicológicos levam em consideração o fato de certas pessoas serem mais sensíveis ao ruído do que outras Por exemplo o ruído de sobrevoos de aeronaves pode provocar reações distintas nas pessoas de uma comunidade no entorno de um aeroporto Claro que nessas situações normas e legislações estabelecem limites baseados numa reação média esperada da comunidade Aspectos culturais também permeiam o problema de controle de ruído Todo problema de controle de ruído envolve uma fonte sonora a trajetória de transmissão e o receptor Videoaula 2 Agora assista ao vídeo que aborda sobre Isolamento Acústico e Absorção Sonora Utilize o QR Code para assistir As fontes sonoras são das mais diversas naturezas e incluem máquinas equipamentos e processos industriais tráfego rodoviário ferroviário e aéreo instalações industriais atividades de serviços e de lazer atividades domésticas e instalações de serviços elevadores sistemas hidráulicos e de segurança num condomínio vertical etc A trajetória de transmissão inclui invariavelmente o ar estruturas sólidas paredes divisórias tubulações e até líquidos etc O receptor é normalmente o ser humano Afinal se há um problema de ruído é porque alguém está sendo incomodado por ele Porém uma comunidade próxima a uma rodovia ou instalação industrial é considerada como sendo um único receptor num problema de poluição sonora ambiental A figura a seguir estabelece também a hierarquia do controle do ruído É obvio que o método mais eficaz consiste em controlar o ruído na fonte ou seja eliminar ou minimizar a geração do ruído na sua origem Ocorre que na maioria das situações um problema de ruído só aparece depois que a fonte foi instalada Nesses casos é quase sempre inviável a troca da fonte por uma mais silenciosa Assim o controle do ruído normalmente recai sobre a trajetória de transmissão em que são comuns soluções do tipo enclausuramento da fonte barreiras acústicas tratamento de absorção sonora silenciadores etc Todo problema de ruído envolve uma fonte sonora a trajetória de transmissão e o receptor Assim temos que observar o controle de ruído na fonte na trajetória de transmissão no receptor nos ambientes de trabalho Leitura obrigatória Leia o capítulo 10 Ondas Mecânicas Bioacústica e Comunicação Sonora do livro BIOFÍSICA FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES para aprofundar seus estudos neste tópico página 211 httpunifilbv3digitalpagescombruserspublications9788587918321pages211 Indicação de Leitura Leia o artigo Lã de vidro ou lã de rocha Qual a melhor manta acústica acessando o link httpwwwamplitudeacusticacombrblogladevidroouladerochaqualmelhormanta acustica A respeito da diferença de absorção sonora x isolamento acústico acesse esse outro link httpswwwaecwebcombrcontmrevabsorcaosonoraxisolamentoacusticoentendaas diferencas15424100 Indicação de Vídeo Agora assista aos vídeos sobre Isolamento acústico Materiais corretos podem evitar tragédia com 5 minutos httpswwwyoutubecomwatchvRsp8JdF6LmI Isolamento Sonoro com 3 minutos e 45 segundos httpswwwyoutubecomwatchv7UJ1KIsMtc8 Videoaula 3 Agora assista para encerrar o vídeo que aborda sobre a importância do Tratamento acústico Utilize o QR Code para assistir Encerramento Embora seja o ruído um dos agentes mais comuns nos locais de trabalho e existirem medidas eficazes no seu controle ainda são poucas as empresas que adotam medidas de controle e programas de conservação auditiva O senso comum sugere sempre o uso de protetores auriculares para evitar os efeitos do ruído Nas discussões diárias entre trabalhadores e empresários e nas ações dos serviços que avaliam os ambientes de trabalho a tônica é a discussão entre medidas coletivas versus medidas individuais estas sempre preferidas pelas empresas apesar de referirem pouca adesão dos trabalhadores É preciso reconhecer que este debate é muito mais amplo porque amplas são as possibilidades contidas nas expressões coletivas e individuais Preliminarmente é necessário afirmar que todo esforço deve ser realizado na criação de ambiente e condições de trabalho adaptadas ao homem e que a discussão proteção coletiva x individual não faz sentido Como em todo campo da saúde do trabalhador também neste a participação dos trabalhadores na discussão das medidas de controle do ruído é importante não apenas por razões de natureza democrática mas porque eles podem desempenhar papel determinante no monitoramento ambiental na identificação de problemas e soluções em suas atividades diárias Para reduzir o ruído é importante relembrar que o som se propaga no ar e nos sólidos sob forma de vibração A maior parte das fontes sonoras produzem simultaneamente ruídos aéreos e ruídos transmitidos por vibrações de sólidos As viabilidades técnicas de redução do ruído devem ser buscadas incessantemente pois normalmente o ruído tem múltiplas causas e todas elas devem ser estudadas e tratadas Absorção acústica significa retirar energia sonora do ambiente Qualquer elemento que faça com que as ondas sonoras percam força ou saiam do ambiente é um absorvente acústico É o fato de se absorver o som para ele não ser refletido anulando sua reverberação Em muitos ambientes fechados esta reverberação deve ser anulada ou no mínimo controlada para se ter um bom conforto acústico Para isso deve se utilizar materiais porosos e leves mantas tecidos espumas acústicas tapetes etc Estes materiais dificultam a reflexão do som nas paredes anulandoo principalmente nas médias e altas frequências Para salas de cinema ou restaurantes é interessante se ter muita absorção do som para deixá lo mais claro possível Em salas de espetáculos teatros e estúdios é necessário projeto específico de acústica para não se absorver som demais deixando a sala morta acusticamente Isolante acústico por sua vez é o elemento que impede que o ruído passe por uma barreira Quanto mais pesado e maciço for o elemento melhor será seu desempenho como isolante Por isso as portas acústicas são pesadas e as paredes maciças isolam melhor o som do que as que possuem ar em seu interior Vale lembrar que painéis tipo drywall podem ter desempenho igual ou até superior ao de paredes convencionais quando preenchidos com lã de rocha É a técnica utilizada para não deixar passar o som de um ambiente para outro através do uso de diversos materiais que consigam amortecer e dissipar a energia sonora Outro fator que influencia no isolamento é o fato de não se usar apenas uma barreira mas criar uma sequência de obstáculos para o som ter mais dificuldade de se propagar O uso de paredes duplas janelas com vidros duplos ou a combinação de materiais de diferentes densidades são muito importantes para se ter um bom isolamento acústico Unidade 02 Conforto Acústico Som é a sensação que nos fazem escutar produzido no sistema auditivo São partículas que se espalham a partir de estruturas vibrantes sendo que nem sempre a estrutura que vibra gera um som Existe o som que é um barulho que dependendo da altura pode dar sensações boas e existe o ruído que é um som que muitas vezes dar a sensação de incomodo Esses ruídos que quase sempre são classificados como indesejados podem ser úteis na vida do ser humano Podemos identificar um animal perigoso chegando próximo através de um ruído podem indicar um problema no computador indicar a velocidade que dirigimos Um mecânico que trabalha concertando máquinas é através de ruídos que conseguem saber qual o defeito e com isso saber como pode ser concertado e depois saber se teve êxito na resolução Existem ruídos usados para mascarar outros sons mais perturbadores Para isso são usados produtos que estão disponíveis no comercio Por outro lado os ruídos são na maioria das vezes sons indesejáveis que podem causar perda de audição perda de pressão arterial perturbação de sono stress tensão FUNDAMENTOS DE ONDULÁRIA E ACUSTICA O som é produzido pela movimentação organizada de moléculas do ar que vai causando uma sensação auditiva que nossos ouvidos detectam As frentes de onda se movem a uma velocidade A frequência de uma onda sonora é determinada pela contagem do número de frentes de onda que passam por um ponto em um determinado tempo A onda sonora é caracterizada pela a frequência f pelo comprimento da onda λ a relação entre f e λ é a velocidade do som v v λf As qualidades de um som musical são constituídas da intensidade altura e timbre Altura é o que permite diferenciar os sons graves dos agudos Timbre é o que faz com que seja possível ouvir duas coisas ao mesmo tempo como uma pessoa falando e sendo tocado uma nota musical Intensidade é a qualidade que permite ao ouvido diferenciar os sons fracos dos fortes Os diferentes setores dos estudos acústicos Adaptado de RB Lindsay J Acoust Soc Am 1964 O diagrama nos permite uma ideia dos diferentes setores dos estudos acústicos Na primeira coroa circular mostra as habilitações profissionais na região central mostra a acústica Física Fundamental A sequência de eventos que ocorre quando um som e gerado e há alguém para escutálo 1O som é gerado 2 O som se propaga até a aurícula e em seguida para o interior do conduto auditivo externo 3 O tímpano vibra 4 Os ossículos da orelha média vibram 5 Ondas de pressão são transmitidas para o líquido no interior da cóclea 6 A cóclea codifica o som 7 O som codificado é transmitido ao cérebro via nervo auditivo O estudo do processamento do som pelo sistema auditivo requer a subdivisão da orelha em três subsistemas orelha externa orelha média e orelha interna Medições acústicas fornecem informações de amplitude de frequência e de fase dos sons em geral e particularmente de ruídos permitindo Identificar e localizar fontes de ruído dominantes Selecionar métodos dispositivos e materiais para o controle de ruído Avaliar e comparar soluções de controle de ruído Verificar o atendimento a normas e legislação de controle de ruído Determinar a potência de fontes sonoras Avaliar a qualidade acústica de um recinto sua adequação para determinado uso etc O nível de pressão sonora é a grandeza acústica determinante na intensidade de sons O que pode medir é um sensor de pressão sonora Esse sensor conhecido como microfone transforma a pressão sonora em um sinal elétrico equivalente Ondulatória É a parte de Física responsável por estudar as características dos movimentos das ondas Qualquer vibração pode ser considerada como uma onda Podem ser classificadas quanto à Natureza Ondas mecânicas Necessitam de um meio natural para propagarse Ondas eletromagnéticas Não precisam de um meio natural para propagarse Quanto à direção de vibração Ondas transversais Vibram perpendicularmente à propagação Ondas longitudinais Vibram de acordo com a propagação Características das ondas Frequência É o grau de oscilação dos pontos do meio no qual a onda propagase Período É o tempo que a fonte precisa para gerar uma onda completa f 1T Comprimento de onda O tamanho da onda Velocidade A velocidade que a onda leva para propagarse V λt Amplitude É a distância entre a parte mais baixa e a parte mais alta da onda NIVEL ACUSTICO As ondas sonoras são mecânicas longitudinais e tridimensionais que se propagam com maior velocidade me meios sólidos A velocidade de propagação das ondas sonoras depende de dois fatores O estado físico no meio pelo qual as ondas de propagamse e a temperatura Vsólidos Vliquidos Vgases A temperatura tem influencia diretamente na velocidade de propagação das ondas sonoras Qualidades Fisiológicas Está relacionado a capacidade de percepção dos sonos recebidos Altura Qualidade relacionada a frequência das ondas sonoras Não tem relação com o volume Timbre Qualidade relacionada ao formato das ondas sonoras produzidas por uma fonte Intensidade Qualidade relacionada à energia emitida por uma fonte sonora I PA As definições apresentadas a seguir foram adaptadas da DIRECTIVA 200249CE 2002 Entendese por a Ruído ambiente um som externo indesejado ou prejudicial b Efeitos prejudiciais efeitos nocivos para a saúde humana c Incomodo o grau de incomodo gerado pelo ruído ambiente sobre a população d Indicador de ruído uma escala física para a descrição do ruído ambiente que tenha uma relação com um efeito prejudicial e Avaliação qualquer método para calcular prever estimar ou medir o valor de um indicador de ruído f Lden o indicador de ruído associado ao incomodo geral g Ldia o indicador de ruído associado ao incomodo durante o período diurno h Lentardecer o indicador de ruído associado ao incomodo durante o período vespertino i Lnoite indicador de ruído associado a perturbações do sono j Elaboração de mapas de ruído uma compilação de dados sobre uma situação de ruído existente ou prevista em termos de um indicador de ruído k Mapa estratégico de ruído um mapa para fins de avaliação global da exposição ao ruído em determinada zona l Valorlimite um valor Lden ou Lnoite m Planos de ação os planos destinados a gerir os problemas e efeitos do ruído incluindo a redução do ruído se necessário n Planejamento acústico o controle do ruído futuro através de medidas programadas tais como o ordenamento do território o Público uma ou mais pessoas singulares ou coletivas e de acordo com a legislação ou práticas nacionais as suas associações organizações ou grupos Eco O eco consiste em ouvir a repetição de um som que foi produzido instantes antes Reverberação Neste caso não se consegue distinguir o som original do som refletido há apenas uma sensação de um prolongamento do som original Ressonância A ressonância ocorre quando a frequência natural de vibração de um corpo é ou múltipla da frequência de vibração da fonte sonora O resultado é uma amplitude da onda sonora e um som mais forte REFERÊNCIAS BISTAFA Sylvio R Acústica aplicada ao controle de ruído 2 ed São Paulo Blucher 2011 BOZZA Silvana Bighetti Criando espaços e projetos saudáveis Barueri SP Minha Editora 2016 DERISIO José Carlos Introdução ao Controle de Poluição Ambiental 4 ed atual São Paulo Oficina de Textos 2012 DURÁN José Enrique Rodas Biofísica Fundamentos e Aplicações São Paulo Prentice Hall 2003 GARTLAND Lisa Ilhas de calor como mitigar zonas de calor em áreas urbanas São Paulo Oficinas de Textos 2010 GONÇALVES Joana Carla Soares BODE Klaus Edifício Ambiental São Paulo Oficina de Textos 2015 KOWALTOWSKI Doris C C K MOREIRA Daniel de Carvalho PETRECHE João R D FABRICIO Márcio M O processo de projeto em arquitetura da teoria à tecnologia São Paulo Oficina de Textos 2011 UNIDADE 03 ACÚSTICA Os instrumentos musicais produzem vibrações que são resultados em uma onda de pressão que se propaga Quando a onde atinge o ouvido o tímpano vibra e envia impulsos ao cérebro O som se propaga através de moléculas sua velocidade depende do meio de propagação havendo influência da temperatura A mudança de temperatura causa mudança na velocidade e desvio na direção de propagação das ondas sonoras Fontes sonoras omnidirecionais e direcionais Sons e ruídos são gerados por mecanismo de geração de som por uma estrutura com vibração conhecido como diapasão Quando o comprimento da onda é muito maior que a dimensão da fonte as ondas geradas são esféricas As fontes sonoras perdem omnidirecionais por apresentarem forma não esférica ou porque a amplitude e fase das vibrações de suas diferentes superfícies não são uniformes ou ambas O sistema Fonador É o sistema que produz a voz humana O chamado trato vocal é formado pela língua lábios mandíbula e úvula A produção da voz humana envolve as seguintes etapas básicas O ar entra pelo nariz ou pela boca em direção aos pulmões A caixa torácica se expande As pregas vocais se fecham criando uma pressão subglótica região abaixo da glote Com a diferença da pressão subglótica e supraglótica acima da glote o ar passa rapidamente pelas pregas vocais causando a vibração da mucosa que as reveste o que gera som O som se propaga pelas cavidades ressoantes faringe e cavidades bucal e nasal que o modificam resultando na voz A voz é alterada pela ação dos articuladores ativos e passivos produzindo a fala Altofalantes e caixas acústicas O altofalante transforma um sinal elétrico em um movimento vibratório do seu diafragma que por sua vez gera movimento acústico das partículas de ar ao seu redor O alto falante é um transdutor eletroacústico que transforma um sinal elétrico em movimento acústico das partículas de ar em contato com o diafragma do altofalante Projetos de caixasacústicas Todo altofalante que fica suspenso no ar tem baixa qualidade acústica devido à ausência dos sons graves Isso acontece quando o diafragma se move tem uma compressão das partículas de ar A solução para evitar esse problema é a instalação do altofalante em uma caixa acústica isolando as massas de ar atras do diafragma Os ruídos podem ser provenientes de Ruído de ventiladores Ventiladores são fontes de ruído bastante comuns e que se encontram bem documentadas Ruído de compressores de ar Compressores de ar são fontes comuns de ruído Ruído de compressores em unidades refrigeradoras O compressor é a fonte de ruído dominante em unidades refrigeradoras Ruído de torres de resfriamento Há diversos tipos de torres de resfriamento Ruído de bombas Ruído de jatos Dispositivos industriais com válvulas de segurança e alívio ejetam gases a altas velocidades na atmosfera na forma de jatos Tais jatos são fontes de ruído significativas Ruído de válvulas de controle Válvulas de controle são fontes de ruído bastante comuns em muitas indústrias Ruído em tubulações de transporte de fluidos Em tubulações a turbulência provocada pela interação do escoamento com as paredes da tubulação é considerada a principal fonte de ruído Propagação sonora de arlivre e ruído ambiental É estudada em três componentes fonte sonora trajetória de transmissão e o receptor Para iniciar a fonte emite uma certa potência sonora que gera um nível sonoro que pode ser medido nas imediações da fonte MATERIAIS E DISPOSITIVOS DE ABSORÇÃO SONORA Ruído de recintos O recinto pode ser um local fechado como um auditório estúdio de gravação Os problemas que são causados pelo ruído incluem o risco de perda de audição numa indústria a redução de inteligibilidade da fala em uma sala de aula a dificuldade de concentração em uma biblioteca Em campo livre a propagação da onda se dá de forma livre sem interferências de outras ondas Uma medida da capacidade de uma superfície em absorver som é dada pelo coeficiente de absorção sonora α definido da seguinte forma α EabsorvidaEincidente Eincidente Erefletida Eincidente 1 Erefletida Eincidente Eabsorvida é a energia sonora absorvida Eabsorvida Edissipada Etransmitida Erefletida é a energia sonora refletida Eincidente é a energia sonora incidente O coeficiente de reflexão sonora ρ é definido da seguinte forma ρ Erefletida Eincidente Absorção sonora Um exemplo é uma janela aberta que consegue absorver o som Os materiais que podem absorver som são lã de vidro lã de rocha ou porosos espumas de poliuretano Nesses materiais a absorção se dá essencialmente pela dissipação da energia sonora por atrito devido ao movimento das partículas do ar no interior do material quando da passagem da onda sonora Absorção sonora em recintos É dada por Arecinto Asup Recinto Adiversos Aar Dispositivos especializados de absorção sonora Painel perfurado sobre material poroso fibroso É comum recobrilo com painéis perfurados de madeira plástico ou metal Membrana flexível sobre material poroso fobroso Precisam de proteção contra o pó respingos sujeiras Painel ressonante O painel ressonante nada mais é que uma chapa fina de madeira ou de metal Ressonadores de cavidade ou Helmholtz Esse tipo de absorvedor de som tem a forma de uma garrafa O ar contido na garrafa se comporta como uma mola sendo comprimida pela pressão sonora REFERÊNCIAS BISTAFA Sylvio R Acústica aplicada ao controle de ruído 2 ed São Paulo Blucher 2011 BOZZA Silvana Bighetti Criando espaços e projetos saudáveis Barueri SP Minha Editora 2016 DERISIO José Carlos Introdução ao Controle de Poluição Ambiental 4 ed atual São Paulo Oficina de Textos 2012 DURÁN José Enrique Rodas Biofísica Fundamentos e Aplicações São Paulo Prentice Hall 2003 GARTLAND Lisa Ilhas de calor como mitigar zonas de calor em áreas urbanas São Paulo Oficinas de Textos 2010 GONÇALVES Joana Carla Soares BODE Klaus Edifício Ambiental São Paulo Oficina de Textos 2015 KOWALTOWSKI Doris C C K MOREIRA Daniel de Carvalho PETRECHE João R D FABRICIO Márcio M O processo de projeto em arquitetura da teoria à tecnologia São Paulo Oficina de Textos 2011