ACÚSTICA DA EDIFICAÇÃO
Disciplina ministrada ao IV semestre do curso de Engenharia Civil
Universidade do Estado de Mato Grosso Campus Sinop/MT
Profa. Dr.-Ing. Erika Borges
PROPAGAÇÃO DO SOM
Distribuição da energia sonora com a distância.
Fonte: (Brüel & Kjær, 2001)
PROPAGAÇÃO DO SOM
𝐼 =𝑊
4π𝑟2=
𝑝2
ρ.𝑐
I = Intensidade sonora [W/m2]
W = Potência sonora [W]
p = Pressão sonora [Pa = N/m2]
r = distancia da fonte sonora[m]
ρ = Densidade do ar [W/m3]
c = Velocidade do som [m/s]
PROPAGAÇÃO DO SOM EM CAMPO ABERTOEm campo aberto, a pressão sonora reduz em 6 dBa cada dobro da distância.
Lp Nível de pressão sonoraR Distância
Fonte: Brüel & Kjær (2001)
PROPAGAÇÃO DO SOM EM CAMPO ABERTOEm campo aberto, a pressão sonora reduz em 6 dBa cada dobro da distância.
Re
du
ção
do
nív
el
son
oro
Distância (m)
Fonte: Brüel & Kjær (2001)
PROPAGAÇÃO DO SOM
No caso de ondas acústicas num fluido como o ar ou a água, a velocidade (𝑐) é dada por,
Sendo 𝜌 a densidade do meio em equilíbrio e 𝐵 o módulo de compressibilidade
𝑐 =𝐵
𝜌
PROPAGAÇÃO DO SOM
Sendo 𝛾 a constante dependente da espécie do gás,que para moléculas diatômicas como O2 e N2, tem ovalor de 1,4. A constante (R) é a constante dos gasesideais, equivalente a 8,314 J/mol.K e (M) é a massamolar do gás, que no caso do ar, 1 mol de ar equivale aM = 29x10-3 Kg/mol. (T) é a temperatura absoluta dogás.
T = tc + 273 (temperatura Celsius tc )
𝑐 =𝐵
𝜌=
𝛾𝑅𝑇
𝑀=
1,4 . 8,314 . 293
0,029= 342,9 𝑚 𝑠 ≅ 343 𝑚 𝑠
PROPAGAÇÃO DO SOM
c = 331 + 0,6 . tc
velocidade do som (c) no ar (com aprox. 20° C)
c = 343 m/s
λ = Comprimento de onda [m]
𝑓 = Frequência [Hz]
c = Velocidade do som [m/s]
λ =𝑐𝑓
PROPAGAÇÃO DO SOM
m/s
Ar a 20°C 343 Cobre 3500
Ar a 0°C 331 Alvenaria 3600
Água 1450 Concreto 4000
Cortiça 500 Aço 5000
Aluminio 5100 Vidro 5200
Carvalho na direção das fibras 3380 Borracha 40
PROPAGAÇÃO DO SOMFrequência Comprimento de
onda
20 kHz 1,7 cm
10 kHz 3,4 cm
1 kHz 34 cm
100 Hz 3,4 m
20 Hz 17m
PROPAGAÇÃO DO SOMPressão atmosférica 101 325 Pa (1 atm)
Limiar da audição 20 Pa
Limiar da dor 100 Pa
A intensidade é
proporcional ao
quadrado da média
de variação de
pressão do ar em
um determinado
ponto .
Pressão sonoro pelo
tempo
Pressão atmosferica
101 325 Pa
tempo
pressão
PROPAGAÇÃO DO SOMNível de uma grandeza física é definido como o
logarítimo decimal da razão entre os valores
medidos e um valor de referencia dessa
grandeza, expressa em Bel (Alexander Graham
Bell).
Bel é uma escala logarítmica que melhor
aproxima da percepção do aparelho auditivo as
flutuações da pressão e da intensidade sonoras.
LG = logGG0
(Bel) LG = 10 logGG0
(decibel)
PROPAGAÇÃO DO SOM
LI = 10 logII0
I0 = 10-12 W/m2
Lp =10 logp2
p02 = 20 log
pp0
p0 = 20 Pa = 20 x 10-6 Pa
Lw = 10 logww0
W0 = 10-12 W
PROPAGAÇÃO DO SOM𝑁𝑃𝑆 = 20 logp
p0
p = 1 Pa
20 log 1
2 x 10−5= 20 log (50 000) = 94 dB
p = 100 Pa
20 log 100
2 x 10−5= 20 log (50 x 105) = 134 dB
PROPAGAÇÃO DO SOMAdição de N níveis sonoros iguais:
𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐿1+ 10 log N [dB]
Fonte: (Brüel & Kjær, 2001)
PROPAGAÇÃO DO SOM
Fonte: (Brüel & Kjær, 2001)
Aumento do
nível sonoro:Número de fontes sonoras
equivalentes:
PROPAGAÇÃO DO SOMAdição de diferentes níveis sonoros :
𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 10 log (10𝐿1
10 + 10𝐿2
10 +... + 10𝐿𝑛
10 ) [dB]
55 dB
51 dB
56,4 dB
PROPAGAÇÃO DO SOM
O nível de pressão sonora Lp se espalha para
todos os lados igualmente com uma potência
sonora Lw conforme a expressão:
Lp = Lw – 20 log r/r0 - 11 [dB] (propagação esférica)
Lp = Lw – 20 log r/r0 - 8 [dB] (propagação semi-esférica)
(Brüel & Kjær, 2001)
r = distância [m]
r0 = 1 m
Lp
LW
r
PROPAGAÇÃO DO SOM
LWDiminuição da pressão sonora com o aumento da distância à fonte para
uma fonte pontual.
LW
(r = 5 m)
Lp = Lw – 20 log r - 8 [dB]
Lp = 75 – 20 log (5) - 8
Lp = 75 – 20 log (0,69) - 8
Lp = 53,02 ≈ 53 dB
(r = 1 m)
Lp = Lw – 20 log r - 8 [dB]
Lp = 75 – 20 log (1) - 8
Lp = 75 – 20 (0) - 8
Lp = 75 – 8 = 67 dB
Um máquina em uma indústria tem Lw = 75 dB(A).
Qual o nível de pressão sonora (Lp ) incidindo em um
trabalhador a uma distância de 5 metros do
equipamento? (r0 = 1 m)
Com o dobro da
distância a redução é
de apenas 3 dB!
Com uma fonte sonora linear (rua) a expressão
é dado por:
Lp = Lw - 10 log r/r0 – 5 [dB]
r = distância [m] r0 = 1 m
(Brüel & Kjær, 2001)
(r = 8 m)
Lp = Lw – 10 log r - 5 [dB]
Lp = Lw – 10 log (8) - 5
Lp = 95 – 10 (0,9) - 5
Lp = 95 – 9 - 5
Lp = 80,9 ≈ 81 dB
(r = 1 m)
Lp = Lw – 10 log r - 5 [dB]
Lp = Lw – 10 log (1) - 5
Lp = 95 – 10 (0) - 5
Lp = 95 - 5
Lp = 90 dB
Uma avenida tem Lw = 95 dB(A). Qual o nível de
pressão sonora (Lp) a 8 metros de distância do eixo
da via? (r0 = 1 m)
BibliografiaASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS . NBR 12179: tratamento acústico em recintos fechados. Rio de Janeiro, 1992. 9 p.
SILVA, Pérides. Acústica arquitetônica. 4.ed. Belo Horizonte: EDTAL, 2002.
BRÜEL & KJAER. Measurements in Building Acoustics. Naerum: Brüel & Kjaer, 1988.
BISTAFA, Sylvio R. Acústica Aplicada ao Controle de Ruído. 1. ed. São Paulo: Edgar Blücher, 2006.
Tratamentos acústicos:
• Isolamento acústico
• Condicionamento
acústico
Bibliografia:ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS . NBR 12179: TRATAMENTO ACÚSTICO EM RECINTOSFECHADOS. RIO DE JANEIRO, 1992. 9 P.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10151: ACÚSTICA AVALIAÇÃO DE RUÍDO EM ÁREASHABITADAS, VISANDO O CONFORTO DA COMUNIDADE PROCEDIMENTO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 1999.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10152: NÍVEIS DE RUÍDO PARA CONFORTO ACÚSTICO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: EDIFICAÇÕES HABITACIONAIS DESEMPENHO. RIO DE JANEIRO: ABNT, 2013.
SILVA, PÉRIDES. ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. 4.ED. BELO HORIZONTE: EDTAL, 2002.
BRÜEL & KJAER. MEASUREMENTS IN BUILDING ACOUSTICS. NAERUM: BRÜEL & KJAER, 1988.
BISTAFA, SYLVIO R. ACÚSTICA APLICADA AO CONTROLE DE RUÍDO. 2. ED. SÃO PAULO: EDGAR BLÜCHER,2011.ISBN 978-85-212-0581-4
GERGES, SAMIR N. Y. RUÍDO: FUNDAMENTOS E CONTROLE. 2. ED. FLORIANÓPOLIS: NR EDITORA, 2000. ISBN 85-87550-02-0
SOUZA, L. C. L.; GUEDES, M.; BRAGANÇA, L. BE-A-BÁ DA ACÚSTICA ARQUITETÔNICA. EDUFSCAR, 2007. ISBN: 8576000733