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ISOLAMENTO PROF. FERNANDA MARQUES VIEIRA

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Page 1: Clau Isolamento.2011 1

ISOLAMENTOPROF. FERNANDA MARQUES VIEIRA

Page 2: Clau Isolamento.2011 1

O QUE É ISOLAMENTO?

Para ambientes comuns, isolar é reduzir a

intensidade sonora transmitida para dentro dos

ambientes, sem que, no entanto, isso represente a

extinção total do ruído de fundo.

Somente quando o ambiente requer condições

especiais de baixa intensidade sonora, como no

caso de ESTÚDIOS e CÂMARAS ACÚSTICAS, é

que o ruído de fundo deve ser eliminado.

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Page 4: Clau Isolamento.2011 1

A FORMA DE TRATAMENTO PARA A REDUÇÃO DE

RUÍDOS VARIA COM O TIPO DE RUÍDO

CONSIDERADO.

As fontes de ruídos

podem ser propagadas

sob a forma de:

ruídos aéreos;

Ruídos transmitidos por

vibrações de sólidos;

por impacto.

São usados termos

diferentes:

Isolamento – tratamento

para ruídos aéreos

Isolação – para ruídos de

impacto ou vibração.

Page 5: Clau Isolamento.2011 1

TODO MATERIAL APRESENTA CAPACIDADE PRÓPRIA DE

REDUZIR A INTENSIDADE SONORA, QUANDO APLICADO

ENTRE A FONTE E O RECEPTOR.

A capacidade de isolar varia com a freqüência dos sons.

Por isso, a capacidade de isolar os ruídos é indicada por um valor específico para algumas freqüências definidas.

Essa capacidade, expressa em decibéis, é chamada de Índice de Atenuação (E).

Se o valor de E indicado para um material é de 45dB, significa que uma onda sonora, ao atravessar esse material, tende a sofrer redução de mesmo valor em seu nível de intensidade sonora.

Page 6: Clau Isolamento.2011 1

ISOLAMENTO DE

RUÍDO AÉREO

Page 7: Clau Isolamento.2011 1

REDUZINDO OS RUÍDOS AÉREOS:

ISOLAMENTO

Os principais elementos

da edificação

responsáveis pela

transmissão de ruídos

aéreos para o interior de

um ambiente são:

janelas, portas, paredes,

pisos, tetos, frestas ou

fendas existentes nas

superfícies que

compõem o ambiente.

Page 8: Clau Isolamento.2011 1

O SOM NÃO ATRAVESSA A PAREDE

Quando se produz um som qualquer ele exerce uma certa pressão acústica sobre determinada superfície, pressão esta que a induz a vibrar.

É esse processo vibratório que gera, do outro lado da superfície, uma fonte sonora secundária.

Page 9: Clau Isolamento.2011 1

Quanto maior for a massa da superfície em

questão, menor a probabilidade dela vibrar e,

conseqüentemente, de transmitir.

A aferição exata do nível de isolamento

acústico (TL) de materiais e sistemas é

obtida em laboratório.

Ver a tabela com alguns índices de

isolamento acústico à freqüência de 500Hz.

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Page 11: Clau Isolamento.2011 1

Na falta de informações precisas

(testes em Laboratório) adota-se :

A LEI DA MASSA

Page 12: Clau Isolamento.2011 1

LEI DA MASSA

Note que a duplicação da massa de um determinado material

não implica em dobrar seu índice de isolamento acústico,

mas somente lhe conferirá um acréscimo de 6dB de

isolamento.

Page 13: Clau Isolamento.2011 1

Note também que os materiais são melhores

isolantes acústicos às freqüências mais altas.

Isto decorre basicamente do comprimento de

uma determinada onda sonora: bloquear

integralmente uma onda sonora requer

interromper totalmente sua propagação, que só

se consegue aumentando a espessura da

parede.

Page 14: Clau Isolamento.2011 1

NEM SEMPRE O AUMENTO DA MASSA DO MATERIAL É, NA

PRÁTICA, VIÁVEL, TANTO SOB O PONTO DE VISTA

ECONÔMICO COMO SOB O ESPACIAL.

Uma parede de bloco de concreto que pesa cerca de 202 Kg/m² apresenta 14cm de espessura e tem índice de atenuação de 40dB a 500Hz.

Para que alcance 50dB de atenuação nesta mesma freqüência, seriam necessários 56cm de parede composta homogeneamente pelo mesmo material.

Page 15: Clau Isolamento.2011 1

ALGUMAS VEZES A SOLUÇÃO MAIS APROPRIADA

PODE SER A COMPOSIÇÃO DE PAREDES DUPLAS.

Quanto maior o espaço de ar entre elas, maior será o isolamento sonoro;

Pode melhorar um pouco a faixa de abrangência do isolamento das baixas freqüências;

Para médias e altas freqüências, o isolamento é maior.

Page 16: Clau Isolamento.2011 1

A aplicação de materiais absorventes no

interior do espaço de ar entre as paredes

é aconselhável.

Page 17: Clau Isolamento.2011 1

PAREDES DUPLAS

Para que uma parede dupla ofereça o

isolamento apropriado, é necessário que suas

partes estejam o mais isoladas possível entre

si.

Elementos estruturais entre as paredes duplas

tendem a diminuir a eficiência do isolamento

acústico dessas paredes, e quanto mais

inflexíveis ou rígidos esses elementos, menor é

a atenuação do ruído.

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DE PREFERÊNCIA, OS 2 PANOS DE PAREDE

NÃO DEVEM ESTAR SOLIDÁRIOS

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Para uso em estúdios,

existem paredes de alto

desempenho acústico, em

que não existe contato

rígido entre as placas.

Elas são sustentadas por

estruturas metálicas

separadas, com uma

grossa manta de lã entre

elas, como na figura ao

lado.

Podem atingir um STC de

60dB, nos melhores casos.

A figura mostra uma parede em gesso, com alto fator de

isolamento. Uma parede comum em gesso é composta por duas

chapas separadas por um espaço vazio (as vezes preenchido

por lã de vidro ou rocha) montadas numa estrutura de aço

galvanizado.

Page 22: Clau Isolamento.2011 1

POR QUÊ?

Normalmente, em materiais porosos, a energia

sonora incidente é perdida por causa dos

movimentos de seus componentes, ajudando a

atenuar a intensidade do som transmitido.

Materiais porosos, por si só, não são bons

isolantes, mas apresentam pequenas melhoras

no isolamento acústico, se aplicados em

conjunto com materiais isolantes.

A aplicação desses materiais na cavidade entre

as paredes colabora também para a diminuição

das reflexões sonoras que ali podem ocorrer.

Page 23: Clau Isolamento.2011 1

OS ELEMENTOS MAIS PREJUDICIAIS AO

ISOLAMENTO ACÚSTICO SÃO AS ABERTURAS

Toda vez que uma

superfície apresenta

aberturas, sua capacidade

de isolamento sofre

grande redução.

Page 24: Clau Isolamento.2011 1

Uma abertura com uma área correspondente a

0,1% da área da parede onde está inserida leva a uma

redução de 30dB no isolamento global da parede.

Page 25: Clau Isolamento.2011 1
Page 26: Clau Isolamento.2011 1

PORTAS

Para a abertura de portas,

o isolamento alcançado

depende, em grande

parte, da massa da folha

da porta e de sua forma

de montagem.

Portas que estão

diretamente sujeitas a

áreas de grande

intensidade sonora

devem ser pesadas, como

no caso de portas

externas.

Page 27: Clau Isolamento.2011 1

PORTAS

A vedação das bordas e

orifícios é primordial.

Espaços deixados entre a

porta e a soleira são

pontos de transmissão do

som.

As frestas existentes no

contorno de uma abertura

comprometem o

isolamento global.

Page 28: Clau Isolamento.2011 1
Page 29: Clau Isolamento.2011 1

Uma forma de melhorar o

isolamento na região de

portas é projetar halls

para reduzir a intensidade

sonora.

Esses halls podem ser

tratados com materiais

absorventes para evitar a

reflexão de sons e

também colaboram com a

queda da intensidade

sonora devido á distância

percorrida.

Page 30: Clau Isolamento.2011 1

Quanto mais próximas as

aberturas de cômodos

adjacentes, maior é a

influência sonora de um sobre

o outro.

A distribuição das atividades

internas do edifício deve ser

pensada acusticamente.

Page 31: Clau Isolamento.2011 1

JANELAS

A atenuação promovida por janelas depende:

Da espessura e tamanho do painel;

Do material utilizado; e

Da forma de montagem.

Em geral, janelas apresentam baixo isolamento

acústico.

As janelas fixas são mais isolantes que as

janelas móveis.

Page 32: Clau Isolamento.2011 1

JANELAS COM PAINÉIS DE VIDRO

DUPLO

A melhoria de atenuação

sonora em relação ao

painel único depende do

isolamento entre os

painéis.

O aumento do espaço de

ar entre os painéis, assim

como a eliminação de

juntas rígidas, aumenta o

isolamento acústico.

Page 33: Clau Isolamento.2011 1

Materiais resilientes,

como borrachas, quando

aplicados nas juntas,

ajudam a amortecer a

vibração do painel e a

vedar pequenas frestas

que permitem a passagem

do som.

Sempre que possível, as

janelas devem apresentar

vedações resilientes para

aumentar a sua

capacidade de isolar.

Page 34: Clau Isolamento.2011 1

VIDROS

Normalmente, vidros mais espessos oferecem

valores de índice de atenuação maiores que os

vidros mais finos.

Vidros laminados, compostos por camadas de

vidro interpostas por camadas de plástico,

também podem atenuar mais o ruído

transmitido. Como o plástico das camadas é um

bom amortecedor de ondas sonoras, ele

colabora para que a redução da transmissão

seja maior.

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Page 36: Clau Isolamento.2011 1

VALORES TÍPICOS DE ÍNDICE DE ISOLAMENTO

SONORO DE ALGUNS TIPOS DE VIDROS

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REDUZINDO RUÍDOS DE

IMPACTO E VIBRAÇÕES-

ISOLAÇÃO

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RUÍDOS DE IMPACTO

As vibrações de sólidos e impactos são

transmitidas diretamente sobre uma estrutura e

provocam, posteriormente, a vibração do ar.

Impactos também são vibrações que se

propagam pelas estruturas, mas apresentam

como característica uma rápida queda em sua

intensidade.

Os impactos são vibrações com grande

quantidade de energia, apresentando picos e se

propagando sobre os sólidos com pouca

atenuação.

Page 41: Clau Isolamento.2011 1

EXEMPLO

Impactos como a

ação de um martelo

sobre uma parede

fazem com que a

superfície vibre e o

ruído seja transmitido

para o ambiente

adjacente,

provocando a

vibração do ar.

Page 42: Clau Isolamento.2011 1

A lei da massa nem

sempre é uma

medida satisfatória

para esses casos.

Em geral, quanto

maior a dimensão

maior a transmissão.

RUÍDO DE IMPACTO

Apesar da laje de concreto

apresentar grande massa e

bom isolamento de ruídos

aéreos, não apresenta boa

capacidade de isolação

das vibrações.

Page 43: Clau Isolamento.2011 1

A quantidade de

energia transmitida

pelo material

depende da sua

rigidez.

Quanto maior for a

rigidez, maior será a

quantidade de

energia transmitida

Page 44: Clau Isolamento.2011 1

A aplicação de um impacto num material sólido

produz ondas de vibração.

A velocidade de propagação do som em meios

sólidos é bastante superior à velocidade de

propagação no ar.

Ar – 340 m/s

Aço – 5060 m/s

Concreto – 3400 m/s

Page 45: Clau Isolamento.2011 1

A transmissão de

vibrações depende da

continuidade do meio

de propagação.

Assim, para evitar a

propagação de

ondas, devemos

interromper o meio

que suporta esta

propagação.

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Page 48: Clau Isolamento.2011 1

A isolação das vibrações envolve a

utilização de:

materiais resilientes;

lajes flutuantes; ou

descontinuidade das estruturas

Page 49: Clau Isolamento.2011 1

MATERIAIS RESILIENTES

RESILIÊNCIA – Propriedade pela qual a energia

armazenada em um corpo deformado é

devolvida quando cessa a tensão causadora de

uma deformação elástica.

Resistência ao choque.

Resiliente – que tem resiliência, elástico.

Page 50: Clau Isolamento.2011 1

OS MATERIAIS RESILIENTES

Como borrachas, têm

a capacidade para

amortecer a onda

sonora.

A aplicação desses

materiais sob

máquinas ou como

recobrimento do solo

promove isolação de

vibrações e impactos.

Sua eficiência depende da

elasticidade do material, ou

seja, de sua capacidade para

não deformar após o término

da aplicação de uma força

sobre ele.

Page 51: Clau Isolamento.2011 1

LAJES FLUTUANTES

São lajes estruturalmente apoiadas na edificação, porém

acusticamente isoladas

Trata-se de uma superfície construída sobre outra, porém

com material resiliente aplicado entre elas para amortecer

a onda sonora.

Page 52: Clau Isolamento.2011 1

É necessário que o contato

entre as superfícies seja feito

somente por meio de

material resiliente, pois

qualquer ponto rígido de

contato pode promover

“pontes acústicas”.

Em tetos rebaixados, os

suportes também devem ser

resilientes.

A cavidade entre a laje e o

rebaixamento pode ser

tratada com materiais

absorvedores.

Page 53: Clau Isolamento.2011 1

O sistema de atenuador da transmissão de ruídos

de impacto mais utilizado é o piso (ou laje)

flutuante. Tal sistema consiste basicamente na

colocação de um material resiliente entre a

estrutura (concreto, aço, madeira) e o contra-piso.

Neste caso, é fundamental que o elemento

resiliente isole completamente o conjunto contra-

piso e acabamento do assoalho, não permitindo

contato com a estrutura, paredes ou outros

elementos rígidos.

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Page 55: Clau Isolamento.2011 1

No mercado brasileiro são encontrados vários materiais

resilientes capazes de suprir as condições exigidas pelo

princípio massa/mola.

Neste sistema, massa é o conjunto definido pelo contra-piso e

acabamento do assoalho, enquanto mola faz referência às

características elásticas do elemento resiliente. Destacam-se

a espuma de polímeros, a lã de vidro e a lã de rocha.

Outros materiais com propriedades elásticas também são

comumente utilizados: fibras de madeira, cortiça ou borracha

de baixa densidade, bidim OP60, EVA, manta de poelietileno

e poliestireno expandido.

Page 56: Clau Isolamento.2011 1

EXEMPLO DE LAJE FLUTUANTE

Page 57: Clau Isolamento.2011 1

ESTUDO DE CASOS

A massa é para isolar o som. Quanto mais

pesado o material, melhor o isolamento.

Porém, duas paredes de 10 cm bem afastadas

uma da outra, são muito melhores do que uma

de 20cm, embora gastem o mesmo material (o

ar ainda é grátis).

Page 58: Clau Isolamento.2011 1

COMO???

Uma parede de 10cm de certo material isola 40dB.

Uma parede de 20cm desse mesmo material isola

46dB. Uma de 40cm isolaria 52dB, e assim por

diante.

.. .. ruído .. ruído 100dB >>..>> 60dB .. ..

... ... ruído ... ruído 100dB >>...>> 54dB ... ...

....... ....... ruído ....... ruído 100dB >>.......>> 48dB ....... .......

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Agora pense em duas paredes separadas, de 10cm de espessura cada uma, com um grande intervalo entre elas. Imagine que na superfície da primeira parede, o som "bate" com um nível de 100dB.

O som atravessa a primeira parede com uma atenuação de 40dB, portanto fica com 60dB depois da primeira parede. Segue então pelo ar entre as paredes e atravessa a segunda parede, perdendo outros 40dB. Ao sair do outro lado, ao menos teoricamente, o som terá sido atenuado de 80dB e ficou com apenas 20dB.

.. .. .. .. ruído .. .. ruído 100dB >>.. ..>> 20dB .. .. .. ..

Page 60: Clau Isolamento.2011 1

É pena que isto não acontece tão maravilhosamente na vida real... Sempre existirá transmissão de vibrações mecânicas através do piso e laje superior, de uma parede para a outra.

Além disso, o ar entre as paredes tem uma certa densidade e um fraco acoplamento mecânico acontece, o que piora quando o intervalo entre as paredes é pequeno.

E é claro que quem constrói não dispõe de todo o espaço do mundo para manter as paredes separadas com uma distância enorme (pelo menos um metro, para bom resultado). Mesmo assim, ainda se conseguem isolamentos de 60dB usando-se duas paredes em alvenaria.

Page 61: Clau Isolamento.2011 1

A reverberação aumenta na razão direta do nível sonoro dentro de um espaço fechado, assim, o intervalo entre as duas paredes que formam a parede dupla tem reverberação, pois apesar de estreito é um espaço fechado.

Se reduzirmos o tempo de reverberação nesse espaço, reduziremos o nível de som dentro dele. E, reduzindo o nível de som dentro deste intervalo, reduziremos o som que “passa” através da segunda parede.

Então, a lã de vidro/rocha dentro da parede dupla não ajuda a isolar o som, porque é leve, mas aumenta muito a eficiência de uma parede dupla.

Page 62: Clau Isolamento.2011 1

Em comparação, imagine agora uma parede

dupla, formada por duas paredes de 10cm

afastadas entre si 10cm, sendo o intervalo

preenchido com lã de vidro com 20kg/m³. Cada

parede isola, digamos, 40dB. Com esse arranjo,

obteremos algo em torno de 65dB de isolação

total. .. .. .. .. ruído .. .. ruído 100dB >>.. ..>> 35dB .. .. .. ..

Page 63: Clau Isolamento.2011 1

Agora, imagine a mesma espessura total (30cm),

mas feita totalmente no mesmo material das

paredes. A isolação será de 40dB + 20log

(30cm/10cm) = 50dB. Ou seja, muito pior do que

os 65dB da parede dupla! E ainda por cima

gastando 50% a mais de alvenaria e pesando

praticamente 50% a mais!

...... ...... ruído ...... ruído 100dB >>......>> 50dB ...... ......

Page 64: Clau Isolamento.2011 1

Observe que a cada vez que você dobra M

(massa), ganha somente 6dB de atenuação na

mesma banda de freqüência.

É melhor alternar materiais de diferentes

densidades e rigidez para atenuar mais a

transmissão. Por exemplo:

Alvenaria | ar | alvenaria

Alvenaria | ar | lã de rocha | madeira (rígida e +

de 20mm)

Madeira | ar | lã de rocha | ar | gesso

Page 65: Clau Isolamento.2011 1

Em paredes externas o uso do gesso não é indicado.

Use gesso apenas como divisória (onde não for possível levantar uma parede em alvenaria) ou revestimento sobre uma divisória já existente em alvenaria (para melhorar o isolamento).

Paredes em gesso são cerca de 4 vezes mais leves que as de alvenaria, logo, precisam ser muito bem construídas e com material absorvente no interior.

Page 66: Clau Isolamento.2011 1

Alguns exemplos da capacidade de isolamento

de paredes:

Parede de tijolo furado 25 cm - 40 dB

Parede de tijolo maciço 20 cm - 50 dB

Parede de tijolo maciço 10 cm - 45 dB

Parede de gesso (não é revestimento) - 44 dB (*)

(*) dois painéis de 12 mm, com espaço de 5 cm e lã de vidro

no interior.

Page 67: Clau Isolamento.2011 1

Para uso em estúdios,

existem paredes de alto

desempenho acústico, em

que não existe contato

rígido entre as placas.

Elas são sustentadas por

estruturas metálicas

separadas, com uma

grossa manta de lã entre

elas, como na figura ao

lado.

Podem atingir um STC de

60dB, nos melhores casos.

A figura mostra uma parede em gesso, com alto fator de

isolamento. Uma parede comum em gesso é composta por duas

chapas separadas por um espaço vazio (as vezes preenchido

por lã de vidro ou rocha) montadas numa estrutura de aço

galvanizado.

Page 68: Clau Isolamento.2011 1

Nas paredes de alta performance acústica

existem duas estruturas metálicas, que não

fazem contato entre si. Podem até estar

montadas sobre material resiliente (borracha

densa), evitando transmissão de vibrações por

meios mecânicos.

As placas de gesso são de maior espessura

que nas paredes comuns, e a distância entre

elas também (até 30cm). Uma grossa manta de

lã é disposta entre as duas placas, em

ziguezague (uma vez que os perfis metálicos

são postos alternadamente).

Page 69: Clau Isolamento.2011 1

É mais cara que uma parede comum (gesso), mas seu

desempenho é superior a duas dessas paredes lado a

lado. Por exemplo, enquanto duas paredes comuns (cada

uma com duas placas de gesso e lã de vidro interna) lado

a lado (com uns 5cm entre elas) proporcionam uma

redução de ruído da ordem de 50dB, uma única parede

com espessura total igual à do arranjo anterior, e usando

a mesma quantidade de material lhe dará pelo menos

60dB. Ou seja:

GESSO | LÃ | GESSO | 5 cm | GESSO | LÃ | GESSO = 50dB

GESSO | GESSO | LÃ | 5 cm | LÃ | GESSO | GESSO = 60dB (!)

Page 70: Clau Isolamento.2011 1

O QUE ISOLARIA MAIS : UMA PAREDE DE

GESSO COM RECHEIO OU UMA PAREDE DE

MADEIRA COM RECHEIO ?

Madeira isola menos. A vantagem seria no caso

de salas para gravação de instrumentos de corda

ou sopros. Esse material "aquece" o timbre desses

instrumentos (sutil ressonância nos médio-graves).

Deve-se usar madeira na face interna (dentro da

sala) e gesso na externa.

Page 71: Clau Isolamento.2011 1

"REVESTIMENTO":

É uma placa de gesso (ou madeira) cobrindo uma parede

já existente no local (muitas vezes em alvenaria, mas não

obrigatoriamente), com certa distância entre elas (10 cm

pelo menos, se desejarmos bom isolamento). Nesse

espaço, deve haver material absorvente (lã mineral),

preenchendo-o totalmente ou em parte. Serve para

melhorar as características de isolamento da parede já

existente.

ALVENARIA | AR | LÃ | GESSO // XXX| // XXX| // XXX| // XXX| // XXX|

Page 72: Clau Isolamento.2011 1

"PAREDE" EM GESSO (TAMBÉM CHAMADA DE

"PAREDE DE DISTRIBUIÇÃO"):

Composta por duas placas de gesso (10 a 18 mm cada)

com um espaço entre elas (geralmente entre 7 e 12 cm,

nas paredes pré-fabricadas) e sustentadas por uma

estrutura metálica. Pode haver lã mineral entre as placas.

O isolamento é relativamente pequeno, entre 36 e 52 dB.

GESSO | LÃ | GESSO |XXX| |XXX| |XXX| |XXX| |XXX|

ou

GESSO | AR | LÃ | GESSO | XXX| | XXX| | XXX| | XXX| | XXX|

Page 73: Clau Isolamento.2011 1

"PAREDE DUPLA":

São duas paredes , completas e independentes,

geralmente em alvenaria, com um espaço entre

elas (vazio ou preenchido com material

absorvente).

PAREDE AR PAREDE //// //// //// //// //// //// //// //// //// ////

Page 74: Clau Isolamento.2011 1

"PAREDE DE ALTA PERFORMANCE ACÚSTICA"

(OU SIMPLESMENTE "PAREDE ACÚSTICA"):

É como a parede comum (duas placas de gesso, uma em

cada lado), porém mais larga (entre 12 e 30 cm) e com

duas estruturas de sustentação independentes, uma para

cada placa. Assim, existe uma menor transmissão de

vibrações entre as placas de gesso. Usada para dividir

duas salas, com isolamento típico de 55 a 60 dB.

(atenção: o desenho abaixo, e apenas ele, é um corte

visto POR CIMA, para mostrar os perfis de sustentação)

GESSO | PERFIL | LÃ | PERFIL | GESSO | XXX | |[]XX | | XXX | | XXX | | XX[]| | XXX |

Page 75: Clau Isolamento.2011 1

Em todos os casos acima, podemos usar duas placas de

gesso uma sobre a outra, em lugar de apenas uma,

aumentando a massa do sistema e sua capacidade de

isolamento acústico. Para melhorar ainda mais essa

característica, devemos usar tiras de material resiliente

(elástico) entre ambas placas ou entre cada placa e a

estrutura (sistema massa - mola - massa). Assim:

ALVENARIA | AR | LÃ | GESSO | BORRACHA | GESSO // XXX| | // XXX|#| // XXX| | // XXX| | // XXX|#| // XXX| |

Page 76: Clau Isolamento.2011 1

FIM