Medição do Isolamento Acústico de Residências e Escritórios de Obra

1. INTRODUÇÃO

A acústica dentro da construção civil é estudada desde a Grécia antiga, em construções de teatros a céu aberto onde se aproveitava a topografia local e tinha-se o modelo em forma de leque. Posteriormente, no Império Romano as construções se elevaram e puderam ser deslocadas em ambientes mais apropriados. As igrejas góticas também apresentam suas peculiaridades arquitetônicas; com cúpulas pontiagudas influenciavam na distribuição do som pelo ambiente para atingir os fiéis da igreja de uma forma única.

Esta retomada histórica mostra a importância da acústica dentro da construção civil para se atender a objetivos específicos. Continuando no estudo cronológico das construções, chega-se a atualidade onde se encontra diversos tipos de construções, com materiais e formas diferentes dificultando um estudo isolado das edificações, pois outra próxima pode ter grande influência na propagação do som e como este chega ao ambiente.

Se junta a isso o crescimento populacional que acaba por exigir um aumento na demanda de outros fatores para a manutenção da sociedade tais como a disponibilidade de alimentos e condições de moradia. Contudo, o capitalismo insere subjetivamente uma diminuição na qualidade dos objetos diminuindo seus custos de produção e priorizando a economia para a geração de maiores lucros às empresas. Com isso, o espaço urbano sofreu com a entrada de produtos que não são funcionais ou que não estão de acordo com o mínimo de desempenho exigido por lei.

A construção civil é um dos maiores exemplos disto, pois com o avanço da tecnologia criou-se a possibilidade de estruturas cada vez menores, menos espessas e menos densas que, primeiramente, só fornecem pontos positivos ao ramo. Mas, num olhar mais crítico nota-se as adversidades criadas que acabam por deixar algumas funções essenciais de lado. Como exemplo, pode-se citar a esquadria de alumínio que foi recentemente incluída em massa no mercado da construção civil e possui um dos piores isolamentos térmicos e acústicos, necessitando muitas vezes de intervenções para um bom funcionamento.

Assimilando este raciocínio para as lajes, nota-se que com o decorrer do tempo se tornaram cada vez menos densas e espessas devido a uma melhoria na resistência do concreto e soluções construtivas mais eficientes. Isso gera uma grande diminuição no peso da estrutura e diminuição das cargas permanentes consideradas no cálculo estrutural.

Entretanto, há também uma diminuição também no desempenho térmico e acústico das lajes, pois estes estão diretamente relacionados com a densidade e espessura do material em que há a transmissão de energia (seja em forma de calor ou som). Além da alteração na forma, o tipo de material adotado pode significar um aumento ou diminuição do desempenho. Há materiais mais refletivos e outros mais absortivos. Alguns deles usados em conjunto podem proporcionar melhores condições que o aumento da massa ou espessura de materiais, configurando um exemplo de solução para as baixas condições de isolamento de lajes.

Considerando tudo isso, esta pesquisa busca averiguar as atuais situações dos métodos adotados na construção de lajes em múltiplos pavimentos residenciais com o objetivo de descobrir as situações adotadas pelas construtoras ou empreiteiras, elencar os principais erros de execução recorrentes no processo ou até mesmo tecnologias adotadas que eventualmente aumentam ou diminuem o isolamento acústico entre os ambientes.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo Geral

Avaliar os impactos causados pelo ruído nas fases de implantação (canteiro de obra) e após a instalação dos moradores (pós-ocupação). Realizar uma análise comparativa entre ambas as fases considerando suas variáveis e estudar os impactos reais em cada uma das situações. Identificar a necessidade de intervenção de um projeto acústico e configurar a inserção do mesmo dentro do processo construtivo.

2.2. Objetivos Específicos

• Avaliação do impacto ruído nas fases de canteiro de obra e na pós-ocupação;

• Análise crítica e comparativa entre as duas fases;

• Identificar a necessidade da intervenção de um projeto acústico no processo construtivo.

3. JUSTIFICATIVA

possuem contextos diferentes (entorno dinâmicas diferentes Verificar a adequação do isolamento de ruído de impacto de lajes aplicadas atualmente em edificações residenciais de múltiplos pavimentos com os limites estabelecidos pela NBR 15575.

Durante o processo de produção da construção civil o ser humano se configura como um recurso-chave, pois é ele o fator determinante de todo projeto e está inserido dentro do contexto em todas as suas fases. Como é possível se notar através de outras pesquisas (CITAR AS PESQUISAS), mesmo durante as várias etapas que se sucedem para a finalização do empreendimento a atividade do ser humano é constante e, intrinsecamente, ele fica submetido a vários fatores externos como (...) Esta pesquisa tem por objetivo avaliar as características das tipologias de lajes residenciais de edificações de múltiplos pavimentos encontradas na cidade de São Carlos – SP e com isso relacionar o isolamento acústico que é proporcionado em cada situação. Concomitantemente a isso verificar a adequação dos critérios mínimos exigidos pela norma brasileira NBR15575 com relação ao desempenho acústico.

Para realizar o estudo do conforto acústico, a pesquisa desenvolve uma relação entre as características dos materiais construtivos encontrados nas construções de lajes com a disposição do ambiente interno e as medidas acústicas (tempo de reverberação, nível de pressão sonora nos ambientes) objetivando obter o valor do isolamento acústico.

Com isso, a pesquisa visa na verificação da conformidade dos limites acústicos definidos pela norma com o que é feito na realidade além de configurar os melhores e os piores modelos encontrados e elencar os pontos positivos e negativos de cada um.

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Localizada no interior do estado de São Paulo, a cidade de São Carlos possui 221.950 habitantes (IBGE, 2010) e destaca-se no quadro das cidades com mais de 100.000 habitantes que tiveram maior crescimento no Brasil nos últimos anos. Recentemente nomeada “Capital da Tecnologia”, a cidade possui um elevado número de pesquisas tecnológicas. Como exemplo disto tem-se o índice de doutorandos por habitantes, que em São Carlos é de um doutorando para 180 habitantes e no restante do Brasil esse valor é de um para 5.423 habitantes. Isto faz com que a cidade seja a número 1 neste índice em toda a América Latina. Essa grande diferença indica o potencial de pesquisa e conhecimento na cidade, referenciando-a como local de estudos desta pesquisa. (IBGE, 1980, 1991 e 2000).

Apesar do grande crescimento a cidade se desenvolveu de forma descontínua e fragmentada em todo seu território como foi observado por Sissinoto (1988). Com isso, a cidade possui vários problemas com relação a sua infraestrutura e organização territorial como invasão de Áreas de Preservação Permanente (APPs), difícil escoamento no trânsito, enchentes, erosões e perturbações urbanas. Dentre essas perturbações urbanas destacam-se os ruídos ambientais.

O ruído pode ser denominado como uma mescla de sons com várias frequências, amplitudes e intensidades. Durante o dia-a-dia o ser humano sofre com muitos tipos de ruídos que podem advir do tráfego, da comunicação em geral (conversas, sussurros, chamadas em telefone, entre outros), das obras de construção civil e quaisquer outras formas de interferências. O excesso de ruídos pode se tornar um problema e deve ser monitorado. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), o ser humano possui um limite de exposição ao ruído de 70 dB que, se superado pode causar graves danos à sua audição.

Contudo, é de extrema complexidade avaliar os ruídos urbanos, pois à medida que a urbanização aumenta os ruídos também se intensificam e o controle se torna cada vez mais difícil.

No interior do edifício, o excesso de ruídos provenientes do aumento da urbanização pode ser evitado se as características das fachadas e dos materiais construtivos forem selecionadas corretamente nas fases de projeto e implantação, proporcionando assim, maior bem-estar e tranquilidade ao morador. Além disso, a Norma Brasileira Regulamentadora NBR 15.575 aprovada em 2013 estabelece critérios mínimos a ser entendidos em vários quesitos e um deles é em relação ao conforto acústico.

Segundo Duarte et al (2007), o ruído urbano aumenta com o crescimento populacional, a expansão urbana, o aumento de edificações e o número de carros. Pinto e Mardones (2009) indicam que ruído urbano pode ser mensurado em 4 parâmetros acústicos: fontes sonoras, entorno, características ambientais e características demográficas. Com isso, podem ser analisados e comparados dados acústicos e então apontar os maiores geradores de ruídos, destacando os dados e locais críticos para a situação estudada.

No espaço, o som usa meios elásticos para se propagar tais como o ar e os materiais construtivos, por exemplo. Além disso, o som tem a propriedade de ser refletido, absorvido e transmitido durante sua propagação. As proporções para cada uma dessas propriedades podem variar de acordo com a forma e o meio no qual está inserido conferindo as diferentes características acústicas aos materiais.

Com isso, os componentes construtivos podem ser classificados como absorventes ou isolantes (CARVALHO, 2010). Ainda pode ser composto um sistema de ambos os materiais para obter os dois efeitos simultaneamente, mas isso já se torna mais complexo.

Os ambientes dos edifícios são constituídos pela combinação desses materiais e define o quanto de isolamento acústico possui entre eles. O estudo desta pesquisa se fixará no tratamento de lajes de edificações de múltiplos pavimentos. Desta forma, caracterizam-se os diferentes ambientes residenciais divididos por uma laje.

As lajes podem ser moldadas in loco ou pré-moldadas, cada uma delas exigindo um processo construtivo diferente com etapas e detalhes diferenciados. Isso também acaba influenciando na finalização da laje conferindo maior ou menor isolamento acústico.

Com o desenvolvimento de novas tecnologias, estudos e avaliações as estruturas de concreto em edificações ficaram cada vez mais elaboradas e mudaram no decorrer do tempo. É o caso das lajes em múltiplos pavimentos que sofreram grandes reduções

As fontes de ruído podem ser encontradas em diferentes formas no dia-a-dia. Dentre estes tipos de fontes, o tráfego rodoviário exerce um papel muito importante dentro da cidade, pois tem maior intensidade e está sempre presente ao longo do dia. Assim, faz-se necessário medir a sua influência nas fachadas dos edifícios e nos ambientes internos.

Considerando-se todos esses aspectos, quando na execução da obra deve-se conciliar todos os seus fatores e planejar a estrutura de forma que não haja interferência em outra peça ou ambiente. Aqui é possível inserir o foco no estudo de lajes que devem ser planejadas para que não haja propagação do som de uma para a outra (geralmente do ambiente superior para o inferior). Há muitas soluções ideias como o uso de lajes flutuantes, onde se cria uma camada de ar para que o som seja dissipado e não transmitido diminuindo consideravelmente a continuidade do ruído. Há outros fatores que podem influenciar no isolamento acústico da laje como o revestimento e a existência de defeitos ou erros de execução. Tudo deve ser atentado para adquirir o resultado esperado pelo método construtivo adotado e obter resultados satisfatórios com qualidade e alto desempenho.

5. METODOLOGIA

A definição da cidade de São Carlos como área de pesquisa possibilita inúmeras oportunidades de estudo sobre o tema abordado, visto que a cidade está em fase de crescimento demográfico e, consequentemente, de infraestrutura. Dessa forma, há um aumento no número de construções em andamento e adoção de diversas alternativas para as lajes que devem gerar novas conclusões.

A Figura 1 mostra a localização da cidade de São Carlos no estado de São Paulo. Observa-se que a cidade possui localização estratégica, pois está a 58 quilômetros do centro geográfico do estado. Isso cria uma convergência de estudos focados na área e uma rápida disseminação dos estudos ali desenvolvidos para o resto do estado.

Figura 1 - Localização da cidade de São Carlos dentro do Estado de São Paulo

Fonte: Autoria própria

Após a definição da área de estudo foram definidos os instrumentos para a análise acústica das lajes.

Na definição do estudo de isolamento acústico de lajes é necessário que se crie uma forma de ruído controlada e definida na mesma frequência e intensidade para manutenção da qualidade da pesquisa. Para isso a Tapping Machine, Figura 2, equipamento desenvolvido pela empresa Brüel & Kjær será utilizada no estudo.

Figura 2 - Tapping Machine (Brüel & Kjær)

Fonte: http://www.bksv.com/products/transducers/acoustic/sound-sources/tapping-machine-3207.aspx

Este equipamento possui 3 pistões acoplados na sua parte inferior que acionados provocam ruído diretamente na laje.

Segundo a NBR 15575 – Requisitos Gerais os valores obtidos devem “propiciar condições mínimas de desempenho acústico no interior da edificação, com relação a fontes padronizadas de ruídos de impacto.”

Para se atingir esses valores o estudo também deve contemplar os critérios exigidos para Ruído de Impacto através da ABNT NBR 15575 – 3 e ABNT NBR 15575 – 5 e seguir os métodos de avaliação dirigidos na norma.

Figura 3 - Limites acústicos admitidos pela NBR 10152 para ambientes residenciais

Também se necessita do nível de pressão sonora entre os dois ambientes separados pela laje. Portanto, os equipamentos descritos na Figura 4 serão utilizados.

Figura 4 - Equipamentos para coleta de dados acústicos

Fonte: Autoria própria

O sonômetro, equipamento mais importante e conhecido como decibelímetro capta o nível de intensidade sonora dentro de um ambiente. O cabo “Y” cria a possibilidade de medição simultânea nos dois ambientes e evita qualquer alteração nos fatores como vento, clima e umidade dos dados. O cabo extensor faz com que o microfone de captação possa estar no ambiente sem a presença de uma pessoa e também aumenta a qualidade da medição. O calibrador faz os ajustes eletrônicos do equipamento e o pára-vento ameniza a influência do vento nos dados coletados.

A metodologia de coleta de dados será por equipamentos e dispositivos eletrônicos específicos da marca Brüel & Kjær, empresa especializada para pesquisas acústicas. A seleção dos pontos de estudo será feita através do método construtivo utilizado para a laje, de forma que, possibilite uma maior abrangência das tipologias totalizando um mínimo de 5 tipologias diferentes e 10 medições que podem conter medições de uma mesma tipologia de laje. A análise será realizada através do cruzamento dos dados “Tipologia da laje X Nível de Isolamento Acústico”. Neste sentido, ao final do estudo tem-se por objetivo discriminar as melhores e as piores situações de lajes adotadas nas construções atualmente. Num pensamento mais promissor, propor novas soluções inovadoras e econômicas com desempenho acústico exigido pela NBR 15.575/2013.

6. CRONOGRAMA

A pesquisa será realizada em 8 diferentes etapas sequenciais ou concomitantes de forma que cada etapa é apresentada em:

I – Levantamentos Iniciais: procurar conhecer os principais problemas encontrados em relação ao objeto de estudo (Acústica) e possíveis segmentos a serem adotados;

II – Definição do tema e base de estudo: fechamento da base de estudo (Nível de Isolamento Acústico em Lajes) e as correlações necessárias para a pesquisa;

III – Objetivos: definir os objetivos a serem atingidos com a proposta de pesquisa;

IV – Revisão Bibliográfica: procurar conhecer os principais autores e teorias acerca do assunto em andamento e embasamento teórico para obter as conclusões desejadas;

V – Resultados Esperados: o que se espera com a coleta de dados em cima do tema de abordagem;

VI – Medições em Campo: coleta de dados em situações existentes no dia-a-dia par avaliação prática do tema;

VII – Análise dos Dados: cruzamento de dados e análise crítica para atingir os resultados e possibilidade de criação de correlações entre fatores influentes;

VIII – Conclusão e Resultados Obtidos: enquadramento dos dados finais com os resultados esperados e os objetivos a serem atingidos criando novas propostas a possíveis pesquisas futuras.

A seguir na Tabela 1 apresenta-se um esquema visual das atividades a serem realizadas através desta pesquisa.

Tabela 1 - Cronograma de Atividades

Fonte: Autoria própria

Observa-se que a revisão bibliográfica segue por todo o cronograma. Isso se dá devido à inserção de novas pesquisas durante o decorrer do estudo que podem servir de apoio a este trabalho.

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALMEIDA, G. T. L.. Análise de soluções construtivas para a verificação de requisitos térmicos e acústicos em edifícios de habitação. 2009. 201 f. Dissertação de mestrado programa de pós graduação em engenharia civil – reabilitação de edifícios. Universidade Nova de Lisboa.

ARAUJO, B. C. D. de. Proposta de elemento vazado acústico. 2010. 197 f. Tese (Doutorado) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Paulo. Disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-01062010-102405/pt-br.php>. Acesso em: 22/04/2013.

BISTAFA, S. R. Acústica aplicada ao controle do ruído. São Paulo: Edgard Blücher, 2006.8. ISAR. Site Institucional da Empresa ISAR – Isolamentos térmicos. Lã de vidro – Isolamento acústico. São Paulo, 2006. Disponível em: <http://www.isar.com.br/>. Acesso em: 20/04/2013.

BISTAFA, S. Conscientização para o Problema do Ruído nas Instalações Hidráulicas Prediais. Revista de Acústica e Vibrações, vol.9, jun-1991

BATISTA, N.; SLAMA, J. Qualidade Acústica da Edificação. I Simpósio Brasileiro de Metrologia em Acústica e Vibrações. Petrópolis. 1996.

CARNEIRO, W. de A. M.. Perturbações sonoras nas edificações urbanas. Editora Revista dos Tribunais. 2a. Edição revista, atualizada e ampliada. 2002.

CARVALHO, M. L. de U. Resíduos de poli (tereftalato de etileno) e de pneu na confecção de pisos flutuantes para o isolamento do ruído de impacto. Disponível em: <http://bdtd.ufg.br/tedesimplificado/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=664>. Acesso em: 22/03/2013.

CORNACCHIA, G.; ROSSI, L.; VIVEIROS, E.. Medições de isolamento ao ruído de impacto em edificações residenciais. In: X Encontro Nacional e V Encontro Latino Americano de Conforto no Ambiente Construído, 2009, Natal. Anais do X ENCAC e V ELACAC. Natal, 2009.

DUARTE, E.; RODRIGUES, K.; VIVEIROS, E. Architectural acoustics on the popular imagination. In: Proceedings of the IX National and V Latin-American Meeting about Comfort in the Building Environment. ANTAC, Ouro Preto, Brazil, 2007.

GUEDES, I. C.; BERTOLI, S. R. Urban form: An indication of its influence on sound environment in Jardins-Aracaju (SE). In: Proceedings VIII National and IV Latin-American Meeting about Comfort in the Building Environment. ANTAC, Maceió, Brazil, 2005.

GUEIROS, T.; PINGUELLI ROSA, L. Urban Noise: Sick Streets – Sick Buildings. In: Proceedings of 17th International Congress on Acoustics. Rome. 2001.

HOLANDA, R. V. de. Uma metodologia de atenuação de ruído transmitido por lajes utilizando absorvedores dinâmicos de vibração. Disponível em: <http://www.bdtd.ufu.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=4763>. Acesso: 22/04/2013.

LI, K. M.; WONG, H. Y. A review of commonly used analytical and empirical formulae for predicting sound diffracted by a thin screen. Applied Acoustics, 2005.

MOORE, J.E. Design for good acoustics and noise control. London, MacMillan Education, 1988.

NAKAMURA, J.. Conforto acústico. Revista Téchne, 106ª Edição, Ano XIV, 2006, p.44-47.

NETO, M. de F. F.; BERTOLI, S. R.. Desempenho acústico de paredes de bloco/tijolo cerâmico: uma comparação entre Brasil e Portugal. In: X Encontro Nacional e V Encontro Latino Americano de Conforto no Ambiente Construído. 2009, Natal. Anais do X ENCAC e V ELACAC. Natal, 2009.

NEUBAUER, P. M. Estudo Comparativo Entre as Diversas Composições Com Pisos Flutuantes de Madeira Natural Assoalho e Tacos Quanto ao Isolamento do Ruído de Impacto. Disponível em: <http://coralx.ufsm.br/tede/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2560>. Acesso: 22/04/2013.

NEVES, R. P. A. de A. Espaços arquitetônicos de alta tecnologia: os edifícios inteligentes. 2002. 154 f. Dissertação apresentada a USP - Escola de Engenharia de São Carlos, São Carlos.

NIEMEYER, M. L.; SLAMA, J. G. O ruído na cidade: elementos do ruído urbano. In: Arquitetura: Pesquisa e Projeto. Rio: Pró Editores, UFRJ, 1998.

PAIXÃO, D. X. ; GERGES, S. N. Y. Perda de transmissão sonora em paredes de alvenaria de tijolo maciço cerâmico. Ambiente Construído. Vol. 4, n. 2, p. 95-110, jul.set., 2004.

PEDROSO, M. A. T. Estudo Comparativo Entre as Modernas Composições de Pisos Flutuantes Quanto ao Desempenho no Isolamento ao Ruído de Impacto. Disponível em: <http://coralx.ufsm.br/tede/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1801>. Acesso: 22/04/2013.

PEREYRON, D. Estudo de Tipologias de Lajes Quanto ao Isolamento ao Ruído de Impacto. Disponível em: <http://coralx.ufsm.br/tede/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2413>. Acesso: 22/04/2013.

SISSINOTO, D. A. Evolução Urbana de São Carlos. Trabalho de Iniciação Cientifica CNPQ. 1988. Universidade Federal de São Paulo – Escola de Engenharia de São Carlos – Departamento de Arquitetura e Planejamento.

TANAKA, S.; SHIRAISHI, B. Wind effects on noise propagation for complicated geographical and road configurations. Applied Acoustics, 2008.

VENTURA, A. N.; VIVEIROS, E; COELHO, J. L. B.; NEVES, M. M. Uma contribuição para o aprimoramento do Estudo de Impacto de Vizinhança: a gestão do ruído ambiental por mapeamento sonoro. Anais XXII Encontro da Sociedade Brasileira de Acústica, Belo horizonte, 2008.

ZLATANOVIC-TOMASEVIC, M.A.V. Measurement of noise level in the city of Belgrade. Journal of Environmental Protection and Ecology. Vol. 3, No. 2, 269-273, 2002.