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TECNOLOGIA DE EDIFÍCIOS

ACÚSTICA DE EDIFÍCIOS

António Morgado AndréUAlg-EST-ADEC

[email protected]

Universidade do AlgarveInstituto Superior de Engenharia

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Exercício 2.1

Considere uma sala de aula de 4,5x 6 x 2,7 m3 com a seguinte constituição:

Constituição Superfície

Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira

27 m2

Paredes rebocadas e estucadas 50,1 m2

Tecto rebocado e estucado 27 m2

Janela em vidro 5 m2

Porta de madeira 1,6 m2

Nota: A sala encontra-se mobilada com 25 carteiras escolares e com uma secretária

2

3

Exercício 2.1

a) Calcule o tempo de reverberação para as frequências de 500 Hz, 1000 Hz e 2000Hz.

b) Analise os resultados obtidos segundo o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios e caso necessário proponha medidas correctivas das condições acústicas da sala.

4

Definição

Intervalo de tempo necessário para que a

energia volúmica do campo sonoro de um

recinto fechado se reduza a um milionésimo

do seu valor inicial

Tempo de Reverberação

3

5

Cálculo dos tempos de reverberação

(s) 160,0

A

VT

×=

Fórmula de Sabine

6

Exercício 2.1

Considere uma sala de aula de 4,5x 6 x 2,7 m3 com a seguinte constituição:

Constituição Superfície


27 m2

Paredes rebocadas e estucadas 50,1 m2

Tecto rebocado e estucado 27 m2

Janela em vidro 5 m2

Porta de madeira 1,6 m2

Nota: A sala encontra-se mobilada com 25 carteiras escolares e com uma secretária

4

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Coeficientes de Absorção Sonora

8

Coeficientes de absorção (ITE 8)

Banda de frequências (Hz) 500 1000 2000

Pavimento de betão armado revestido com tacos de madeira 0,05 0,04 0,10

Paredes e tectos rebocados e estucados 0,02 0,03 0,04

Janela em vidro 0,18 0,12 0,07

Porta de madeira 0,05 0,04 0,04

Carteira escolar (vazia) 0,03 0,04 0,06

Pequena mesa (vazia) 0,01 0,02 0,04

5

9

Cálculo das áreas de absorção sonora equivalente

Banda de frequências (Hz) 500 1000 2000 Áreas (m2)


0,05 0,04 0,10 27

Paredes e tecto rebocadas e estucadas 0,02 0,03 0,04 77,1

Janela em vidro 0,18 0,12 0,07 5

Porta de madeira 0,05 0,04 0,04 1,6

Carteira escolar (vazia) 0,03 0,04 0,06 25 un.

Pequena mesa (vazia) 0,01 0,02 0,04 1 un.

10

Cálculo das áreas de absorção sonora equivalente

Banda de frequências (Hz) 500 1000 2000 Áreas (m2)


Paredes e tecto rebocadas e estucadas

0,021,54

0,032,31

0,043,08

77,1

Janela em vidro0,180,90

0,120,60

0,070,35

5

Porta de madeira0,050,08

0,040,064

0,040,064

1,6

Carteira escolar (vazia)0,030,75

0,041,00

0,061,50

25 un.

Pequena mesa (vazia) 0,010,01

0,020,02

0,040,04

1 un.

Somatório das áreas de absorção 4,63 5,07 7,74

0,05 0,04 0.10

2,701,081,3527

6

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Cálculo dos tempos de reverberação

(s) 160,0

A

VT

×=

Fórmula de Sabine

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Tempos de reverberação

Banda de frequências (Hz) 500 1000 2000

Tempo de Reverberação 2,52 2,30 1,51

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Exercício 2.1

a) Calcule o tempo de reverberação para as frequências de 500 Hz, 1000 Hz e 2000Hz.

b) Analise os resultados obtidos segundo o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios e caso necessário proponha medidas correctivas das condições acústicas da sala.

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RRAEArtº 7 Edifícios Escolares

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15


16


9

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Valor médio das três bandas de oitava - 2,11 s

Limite RRAE (Q. III) inferior a 0,63 sNão cumpre exigência regulamentar

18

O que fazer quando o tempo de reverberação ultrapassa o limite regulamentar?

Alterar os materiais de revestimento (consoante o necessário) e aplicar a cada área o coeficiente de absorção do respectivo material alternativo, podendo-se então, determinar novos tempos de reverberação de modo a cumprir o estabelecido no RRAE

Correcção Acústica

10

19

Correcção Acústica

20

Exercício 2.2

Determine o tempo de reverberação por banda de frequência (500, 1000 e 2000 Hz) para um pequeno auditório com capacidade para 50 lugares sentados com dimensões em planta de 22x10 m2, pé direito de 3.2 m, e com a seguinte solução estrutural:

Tecto rebocado e estucado;Paredes rebocadas estucadas;Pavimento em laje de betão revestida a tacos de madeira;Cadeiras revestidas a plástico;4 janelas de 1.2x1.2 m2 de vidro de 6mm;Porta de madeira maciça envernizada de 1.5x2.2m2 .

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21

Exercício 2.3Determine o índice de redução sonoro (Rw) das seguintes paredes:

Parede simples de alvenaria parede dupla de alvenaria parede em betão(tijolo furado) (tijolo furado) armado

22

Cálculo do índice de redução sonora

Lei das Massas

12

23

Correcção do Índice de Redução Sonora

5dB)r (considera TM da calculoEfectuar dB 55

perdas de dB 5 5550

perdas de dB 3 5045

perdas há não dB 45

)correctiva (parcela Marginal oTransmissãTM

>

≤<

≤<

≤

−

−=

w

w

w

w

R

R

R

R

wW TM (dB)RR

24

13

25

26


2kg/m 195 21002015,0 120011,0 =+= xxxM

Pano simples de alvenaria

Cálculo da massa

14

27


2/195: mkgMNota =

Rw = 45 dB (não há perdas – Rw≤45dB)

28


2kg/m 375 250015,0 == xM

Parede em betão armado

Cálculo da massa

15

29

30


2/375: mkgMNota =

Rw = 52 -5 = 47 dB

16

31


minerais); lãs para dB 4 geral (emar de caixa na

sonoro absorvente material de existência à devido sonora redução de índice do incremento

−∆

∆+=

iaR

w

abaco

ww

w

ia (dB)RRR

Lei das Massas ( dois panos )

32


Elementos com dois panos (leves ou pesados)

• Alternativa ao cálculo:

– Utilização de soluções tipificadas e ensaiadas, apresentadas na bibliografia da especialidade;

– Consultar documentação técnica de alguma solução.

17

33

Índice de redução sonora

34

Índice de redução sonora

18

35


2/ 3272100015,02120011,02 mkgxxxxM =+=

Parede de alvenaria dupla sem isolante nacaixa de ar

36

19

37


dBTMdBdBRw 47)(350 =−=

Parede de alvenaria dupla sem isolante nacaixa de ar

Nota: Caso tivesse lã de rocha na caixa de ar (min. 40mm), então

dBTMdBdBRw 49)(554450 =−=+=

38

Exercício 2.4

Considere uma parede de betão armado com uma janela de grandes dimensões e determine o índice de redução sonora a sons aéreos (Rw).

Parede – Espessura: 0.15 m Área total: 21 m2;Vidro - Espessura: 0.008 m Área: 10 m2.

20

39

Cálculo do índice de redução sonora para elementos heterogéneos

( ) (dB)

SS

SSSR

Rn

n

R

nw

×+×

++=

−− 1,01,01

21

10....10

...(log10

1

40

Cálculo do índice de redução sonora para elementos heterogéneos

( )

gráfico) (consultar

52

10

11 1021

1010

)(log10

.

2

2.

1,01,0

.

=

=

=

=−=

×+×

+=

−−

vidro

betãopar

vidro

betãopar

R

vidro

R

betão

vidrobetãopar

w

R

dBR

mS

mS

(dB)SS

SSR

vidrobetão

21

41

Índice de redução sonora para envidraçados

42

( )

)aproximado(valor dB 34

52

10

11 1021

0)TM - perdas há (não 37

10101011

)1011(log10

.

2

2.

341,0521,0

=

=

=

=−=

==

×+×

+=

−−

vidro

betãopar

vidro

betãopar

w

xxw

R

dBR

mS

mS

dBR

(dB)R

Índice de redução sonora para elemento heterogéneo

22

43

Exercício 2.5

Avalie o isolamento sonoro normalizado (DnT,w) entre dois locais contíguos separados pela parede de alvenaria simples do exercício 2.3 (S=15m2, V=45m3).

44

Cálculo do isolamento sonoro normalizado

receptor local do Volume - V

emissor doreceptor local o separa que elemento do Área - S

0,

25,6log10 (dB)

TS

VRD wWnT

××+=

23

45

Resolução do Exercício 2.5

alvenaria) de simples (parede dB 45

,

,

dB 44

)96,0log(1045

=

=

+=

wR

WnT

WnT

D

(dB)D

(dB)D WnT 5.01525.6

45log1045,

××+=

46

Exercício 2.6

Na figura seguinte encontra-se representado um quartode um fogo (V = 45,57m3) junto ao “hall”(zona decirculação comum) do mesmo piso. Verifique se a paredede separação (betão armado com 0,20m de espessura)entre o fogo e a área comum satisfaz a exigência doRRAE.

24

47

Hall Quarto(em issão) (recepção)

Pé dire ito: 2.80 m

48


dB 49 5,002,1325,6

57,45log1049

49dB5dB(TM)(ábaco)- dB 45

kg/m2 500 250020,0

57,45

2 02,13 65,480,2

25,6

log10

,

3

0,

=

××+=

==

=×=

=

=×=

××+=

wnT

w

wWnT

D

R

M

mV

mS

(dB)TS

VRD

25

49

50

dB 49 , =wnTD

Verificação do regulamento (RRAE)


26

51

52


dB 49 , =wnTD

27

53

Exercício 2.7

Verifique a conformidade regulamentar de uma fachada de edifíciode habitação com as seguintes características:

Fachada em alvenaria de pano duplo detijolo (0,11+0,11m) com caixa de ar de 0,05 m de espessura;Dimensão da fachada 5x3 m2Material absorvente sonoro na caixa de ar de ∆∆∆∆Rw = 4 dB;Janela simples de 1,0x1,5 Rw = 21 dB;

54

28

55


(dB)TS

VRD wWnTm

25,6log10

0,,2

××+=

56

Exercício 2.8

Calcule o isolamento a sons de percussão (LnT,W) de um

pavimento de um escritório constituído por uma laje de

betão armado com 0.15m de espessura e com

revestimento em alcatifa colada com esp de 5mm.

As paredes envolventes do escritório são em alvenaria de

tijolo furado com 15cm de espessura (aprox. 200kg/m2).

O escritório tem um volume de 40m2.

29

57

TM à devido correcção de eCoeficient -K

.resiliente torevestimen

ou flutuante pavimento ao devido

eequivalent onormalizad percussão de

sons a isolamento de índice do redução

base;

pavimento do eequivalent onormalizad

percussão de sons a isolamento de

016,0log10

,,

0,,,

'

−∆

−

−+∆−=

wL

índiceL

(dB)T

VxK LLL

eqwnT

weqwnTwnT

Isolamento a sons de percussão (Ln,w)Exercício 2.8

58

estudo em espaço do Volume - V

)(habitação 0,5sT

TM à devido correctiva Parcela

016,0log10 log35169

0

0,

−

−

−∆

−+∆−−=

K

tabeladovalorL

(dB)T

VxK LML

w

wwnT

Isolamento a sons de percussão (LnT,w)

30

59

60

Resolução do exercício 2.8Resolução do Exercício 2.8

K

31

61

(dB)L

(dB) x xL

wnT

wnT

62

5,0

40016,0log105,118)15,02500log(35169

,

,

=

×−+−−=


62

32

63

Exercício 2.9

Estime o índice de isolamento a sons aéreos D’nT,w e a sons de percussão L’nT,w de umpavimento em betão com a constituição indicada abaixo e verifique se satisfaz asexigências do RRAE: DnT,w ≥ 50 dB e L’nT,w ≤ 60 dB. Admita que as paredes interioresno local receptor são de tijolo de 0.11m rebocado com massa de 150 kg/m2 e que aárea deste local é de 15 m2 e o volume 37,5m3.

Laje maciça de betão com 0.20 m e massa de 500 kg/m2;Camada de enchimento com 0.06 m e massa de 90 kg/m2;

Lajeta flutuante sobre manta de polietileno expandido com 5mm e massa de 80kg/m2.( Considere para as lajetas ∆Lw = 23 dB).

64


dBD

mS

R

M

(dB)TS

VRD

wnT

w

wWnT

51 5,01525,6

5,37log1052

37,5m3 V 2 0,15

52dB5dB(TM)(ábaco)- dB57

kg/m2 670 8090 500

25,6

log10

,

0,

=

××+=

==

==

=++=

××+=

33

65


2/670: mkgMNota =

Rw = 57-5(TM) dB=52dB

66

dB51 , =wnTD Verificação do RRAE


34

67


dB 51 , =wnTD


68

dB 50dB51 , >=wnTD

Verifica a condição disposta no Art. 5º b)


35

69

70

Isolamento a sons de percussão (Ln,w)

dBL

K

dB L

mkgM

wnT

w

53

9,3

23

2/ 59090250020,0

, =

=

=∆

=+×=


(dB)T

VxK LLL weqwnTwnT

−+∆−=

0,,,

' 016,0log10

36

71


K

72

Isolamento a sons de percussão (Ln,w)

dBdBL wnT 60 53, <=

Verifica o Art.5º-e) do RRAE.

Das duas verificações efectuadas conclui-se que a solução estrutural cumpre as disposições regulamentares referentes a isolamentos sonoros entre fogos.


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