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UNIVERSIDADE DE SO PAULOFACULDADE DE ARQUTETURA E URBANISMO
PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ARQUITETURA E URBANISMO
BIANCA CARLA DANTAS DE ARAJO
PROPOSTA DE ELEMENTO VAZADO ACSTICO
So Paulo/SP2010
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BIANCA CARLA DANTAS DE ARAJO
PROPOSTA DE ELEMENTO VAZADO ACSTICO
Tese apresentada Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da
Universidade de So Paulo para obteno do Ttulo de Doutor em
Arquitetura e Urbanismo rea de Concentrao: Tecnologia da
Arquitetura Orientador: Prof. Dr. Sylvio R. Bistafa
So Paulo/SP 2010
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AUTORIZO A REPRODUO E DIVULGAO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO,
POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRNICO, PARA FINS DE ESTUDO E
PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. E-MAIL:
[email protected]
Arajo, Bianca Carla Dantas de A663p Proposta de elemento vazado
acstico / Bianca Carla Dantas de Arajo. --So Paulo, 2010. 196 p. :
il. Tese (Doutorado - rea de Concentrao: Tecnologia da Arquitetura)
- FAUUSP. Orientador: Sylvio R. Bistafa 1.Acstica arquitetnica
2.Elementos vazados 3.Isolamento acstico 4.Conforto acstico das
construes. I.Ttulo CDU 534.84
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iProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico DEDICATRIA
Bianca Carla Dantas de Arajo
i
DEDICATRIA
A Maria Eduarda de Arajo Cunha e
Paulo Eduardo de Arajo Cunha,
minha nova famlia.
iProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
DEDICATRIA
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ii Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico AGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
ii
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Sylvio R. Bistafa, pela orientao, dedicao,
disponibilidade,
compreenso, seriedade, e pela amizade que foi construda.
Profa. Dra. Virgnia Arajo e ao Prof. Eduardo Henrique Arajo,
meus pais, pelo
empenho, dedicao, conhecimentos compartilhados e pela constante
presena.
Larissa Arajo, minha irm, pela amizade, disponibilidade e
torcida nas
conquistas.
Profa. Dra. Ruth Duarte, pelo apoio e correo dos textos.
Aos amigos Marcela Cunha, Leonardo Jorge, Anna Rachel Baracho,
Dbora
Nogueira, Ana Luiza Flor e Vanessa Mesquita pela disponibilidade
em sempre
ajudar.
Aos amigos e familiares que direta e indiretamente contriburam
para a
concretizao desta tese.
Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de So Paulo - FAPESP, pelo
apoio
concedido a esta pesquisa, sugestes e crticas.
ii Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
AGRADECIMENTOS
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iiiProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico RESUMO
Bianca Carla Dantas de Arajo
iii
RESUMO
ARAJO, Bianca C. D. Proposta de Elemento Vazado Acstico. Tese
(Doutorado) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de
So Paulo, So Paulo, 2010.
O conforto ambiental requer a busca de alternativas de projeto
que promovammenos impacto energtico na arquitetura. Em locais de
climas quentes e midos, a ventilao natural uma das estratgias de
projeto; inseridos nesta viso, os elementos vazados (cobogs ou
combogs, com so popularmente conhecidos no nordeste brasileiro)
agem como componentes arquitetnicos que proporcionam permanente
ventilao natural, proteo solar e iluminao natural, alm de
facilidade de fabricao. Apesar do uso secular dos elementos
vazados, eles perderam espao na produo arquitetnica contempornea, e
so raras pesquisas com vistas a aprimorar seu potencial como
alternativa passiva de projeto. Entretanto, existe conscincia dos
problemas acsticos correlatos que advm da sua utilizao na ventilao
natural, tais como o comprometimento na isolao dos rudos externose
na privacidade entre ambientes. O presente trabalho, por esses
motivos, tem por proposta desenvolver um elemento vazado acstico,
objetivando utiliz-lo na minorao do problema da dicotomia entre os
aspectos trmicos e acsticosenvolvidos. O desempenho do isolamento
sonoro in situ dos elementos criados foiavaliado com base na Norma
ISO 140-5, tendo sido tambm estudado odesempenho da ventilao
natural atravs de simulaes computacionais, utilizando mtodos da
dinmica dos fluidos computacional - CFD. Foram desenvolvidos 4
tipos de blocos, todos eles avaliados em diferentes montagens numa
parede do tipo fachada, segundo 3 condies: fechados e abertos (com
e sem material absorvente). Os resultados revelaram o quo
susceptvel a transmisso do rudo em aberturasde ventilao,
entretanto, resultados satisfatrios de isolamento sonoro foram
obtidos, principalmente em uma das montagens (bloco tipo 3, caixa),
a qual apresentou desempenho similar ao bloco fechado com um ndice
de Reduo deRudo Padro Global (Dntw) de 27 dB. Esta montagem
apresenta relao de rea aberta satisfatria para promover a ventilao
natural dentro de um ambiente (confirmada pelo melhor desempenho
comparativo de ventilao dos blocos simulados), alm de apresentar
isolamento sonoro superior ao de outros (poucos)elementos
existentes no mercado, com o objetivo de promover a ventilao
natural ereduzir a transmisso de rudo para se obter bom
desempenho.
Palavras-chave: Acstica Arquitetnica, Elemento Vazado,
Isolamento Acstico, Conforto Acstico das construes.
iiiProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
RESUMO
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iv Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico ABSTRACT
Bianca Carla Dantas de Arajo
iv
ABSTRACT
ARAJO, Bianca C. D. Proposal Acoustic Hollow Element. Tese
(Doutorado) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de
So Paulo, So Paulo, 2010.
The environmental comfort requires the search for design
alternatives that promote less energy impact on architecture. In
places with hot and humid climates, natural ventilation is one of
design strategies; into this vision, the hollow elements (cobogs or
combogs, as popularly known in northeastern Brazil) act as
architectural components that provide permanent natural
ventilation, sun protection and natural lighting, and ease of
manufacture. Despite the secular use of hollow elements, they lost
space in contemporary architectural production, and there are few
surveys with a view to enhancing its potential as an alternative
passive design. However, there is awareness of the problems related
noise that comes from its use in natural ventilation, such as
commitment in the isolation of external noise and privacy between
environments. In this work, for these reasons, the proposal is to
develop an element hollow sound, aiming to use it in alleviating
the problem of the dichotomy between the thermal and acoustic
aspects involved. The performance of sound insulation in situ of
the elements created was assessed based on the ISO 140-5, was also
studied the performance of natural ventilation through computer
simulations, using methods of computational fluid dynamics - CFD.
Were developed 4 types of blocks, all studied at different mounts
on a wall like facade, according to 3 conditions: closed and open
(with and without sound absorption material). The results revealed
how likely is the transmission of noise from the vent, however,
satisfactory sound insulation were obtained, especially in one of
the mounts (block type 3, box), which presented a performance
similar to a closed block with index Noise Reduction Global
Standard (Dntw) of 27 dB. This assembly has an open area ratio of
satisfactory to promote natural ventilation in an environment
(confirmed by the comparative performance of simulated ventilation
of the blocks), while maintaining sound insulation than the other
(few) elements in the market, with the objective to promote natural
ventilation and reduce noise transmission to achieve good
performance
Palavras-chave: Architectural Acoustics, Hollow Elements,
Acoustic Insulation, Acoustic comfort of buildings.
iv Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
ABSTRACT
-
vProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Mapa do Brasil com localizao de Natal 11
Figura 2. Mapa da cidade de Natal 14
Figura 3. Esquema de brises horizontal e vertical com os
respectivos ngulos de obstruo
17
Figura 4. Esquema de brises misto com respectiva mscara de
sombra 18
Figura 5. Imagens de alguns modelos de cobogs utilizados no
mercado brasileiro
19
Figura 6. Foto do edifcio da Caixa de gua da S de Luiz Nunes,
1937 20
Figura 7. Foto do Conjunto Residencial Parque Guinle, de Lcio
Costa, 1948 22
Figura 8. Desenho das cmaras de teste com cobogs analisados por
Bittencourt (1993)
24
Figura 9. Grfico da curva tpica de PT para parede simples 31
Figura 10. Grfico da Perda na Transmisso de paredes com
aberturas 34
Figura 11. Imagem da veneziana acstica 37
Figura 12. Perda na transmisso da partio de rea de teste
abrangidos pelo painel de madeira
40
Figura 13. Perda na transmisso da acoustic Louvre pela ISO 140
40
Figura 14. Croqui e imagem do peitoril ventilado 42
Figura 15 Croqui do peitoril ventilado 43
Figura 16. Resultados do ndice de Reduo Sonora (R) para as
diferentes configuraes de peitoril ventilado
45
Figura 17. Imagem do Silenceair 47
Figura 18. Figura 18. Grfico de desempenho acstico do Silenceair
49
Figura 19. Grfico comparando o desempenho dos elementos de
fachada com aberturas
51
Figura 20. Foto do medidor digital de nvel de presso sonora
utilizado no ensaio 55
Figura 21. Foto do microfone utilizado na pesquisa 56
Figura 22. Foto do alto-falante e do computador porttil 57
Figura 23. Anemmetro Digital Porttil 57
vProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
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vi Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
vi
Figura 24. Ressonador de cavidade ou de Helmholtz 59
Figura 25. Croqui do ressonador de Helmholtz 60
Figura 26. Curva de absoro sonora versus freqncia do ressonador
de Helmholtz com alto e baixo fator de qualidade
60
Figura 27. Ressonador de cavidade ou de Helmholtz comercializado
como SoundBlox nos EUA
61
Figura 28. Montagem dos blocos com cavidades formando as fendas
do ressonador, permitindo a passagem da ventilao
62
Figura 29. Foto dos elementos tipo 1 (menor, P) e 2 (maior, G)
63
Figura 30. Foto da frma de madeira do elemento menor 63
Figura 31. Foto da frma do elemento maior 63
Figura 32. Foto da cura do elemento menor 63
Figura 33. Foto da cura do elemento maior 64
Figura 34. Foto da forma de empilhamento 64
Figura 35. Croqui esquemtico das dimenses do bloco pequeno (P)
64
Figura 36. Croqui esquemtico das dimenses do bloco grande (G)
65
Figura 37. Croqui esquemtico das dimenses do bloco tipo caixa
(C) 66
Figura 38. Croqui esquemtico das dimenses do bloco tipo caixa
grande (CG) 67
Figura 39. Croqui do elemento (ressonador) instalado como vazado
67
Figura 40. Croqui dos blocos com a l de vidro 68
Figura 41. Planta da sala de teste com detalhe para a fachada
onde foram aplicados os elementos vazados
72
Figura 42. Foto da sala de teste internamente 73
Figura 43. Foto externa da sala de teste 73
Figura 44. Tempos de Reverberao da sala em bandas de 1/3-oitava
com a parede de teste montada com blocos com aberturas
84
Figura 45. Tempos de Reverberao da sala em bandas de 1/3-oitava
com a parede de teste montada com blocos sem aberturas
85
Figura 46. Foto da sala internamente com a parede de testes
montada com o bloco tipo 1 (Pfechado)
85
Figura 47. Foto externa da parede de teste montada com o bloco
tipo 1 com indicao da rea radiante interna da parede
86
vi Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
-
viiProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
vii
Figura 48. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco pequeno fechado (Pfechado)
87
Figura 49. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco fechado (Pfechado)
88
Figura 50. Foto da parede de teste montada com o bloco tipo 1
pequeno (P) espaados de 5cm e sem l de vidro (P5s/l), com indicao
da rea radiante interna da parede
88
Figura 51. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco pequeno aberto 5 cm sem l
(P5s/l)
89
Figura 52. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco pequeno aberto 5 cm sem l (P5s/l)
90
Figura 53. Foto da parede de teste montada com o bloco tipo 1
pequeno (P) espaados de 5cm e com l de vidro nas cavidades
(P5c/l)
91
Figura 54. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco pequeno aberto 5 cm com l
(P5c/l)
92
Figura 55. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco pequeno aberto 5 cm com l (P5c/l)
93
Figura 56. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) com a parede de teste montada com as variantes do bloco
pequeno (P)
93
Figura 57. Espectros em bandas de 1/3-oitava do ndice de Reduo
Sonora Aparente (R45) com a parede de teste montada com as
variantes do bloco pequeno (P)
94
Figura 58. Tomada fotogrfica da parede de testes montada, sem
aberturas, com o bloco tipo 2 (Gfechado)
95
Figura 59. Outra tomada fotogrfica da parede de teste montada,
sem aberturas, com o bloco tipo 2 (Gfechado)
95
Figura 60. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco grande fechado (Gfechado)
96
Figura 61. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco grande fechado (Gfechado)
97
Figura 62. Foto da parede de testes montada, com aberturas de 5
cm, com o bloco tipo 2, sem l de vidro (G5s/l)
97
viiProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
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viii Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
viii
Figura 63. Foto do detalhe da separao de 5 cm da montagem
mostrada na Figura 62
97
Figura 64. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco grande aberto 5cm sem l de
vidro (G5s/l)
98
Figura 65. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco grande aberto 5cm sem l de vidro
(G5s/l)
99
Figura 66. Foto da parede de teste montada com o bloco tipo 2,
espaado de 5cm e com l de vidro nas cavidades (G5c/l)
100
Figura 67. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco grande aberto 5cm com l de
vidro (G5c/l)
101
Figura 68. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco grande aberto 5cm com l de vidro
(G5c/l)
102
Figura 69. Tomada fotogrfica da parede de teste montada com o
bloco tipo 2 espaado 10cm e com l de vidro nas cavidades
(G10c/l)
102
Figura 70. Foto do detalhe da separao de 10 cm da montagem
mostrada na Figura 69
102
Figura 71. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco grande aberto 10cm com l de
vidro (G10c/l)
103
Figura 72. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco grande aberto 10cm com l de vidro
(G10c/l)
104
Figura 73. Foto da parede de teste montada com o bloco tipo
espaado 10 cm e sem l de vidro (G10s/l)
104
Figura 74. Foto do detalhe da separao de 10 cm da montagem
mostrada na Figura 73
104
Figura 75. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco grande aberto 10cm sem l de
vidro (G10s/l)
105
Figura 76. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco grande aberto 10cm sem l de vidro
(G10sc/l)
106
Figura 77. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) com a parede de teste montada com as variantes do bloco
grande espaado de 5cm (G5)
107
viii Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
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ixProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
ix
Figura 78. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) com a parede de teste montada com as variantes do bloco
grande espaado de 10cm (G10)
108
Figura 79. Espectros em bandas de 1/3-oitava do ndice de Reduo
Sonora Aparente (R45) com a parede de teste montada com as
variantes do blocogrande espaado de 5cm (G5)
109
Figura 80. Espectros em bandas de 1/3-oitava do ndice de Reduo
Sonora Aparente (R45) com a parede de teste montada com as
variantes do blocogrande aberto 10cm (G10)
109
Figura 81. Foto da parede de teste montada com bloco tipo 3 com
l de vidro (Cc/l)
110
Figura 82. Outra tomada fotogrfica da parede de teste montada
com bloco tipo 3 com l de vidro (Cc/l)
110
Figura 83. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco caixa com l de vidro (Cc/l)
111
Figura 84. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco caixa com l de vidro (Cc/l)
112
Figura 85. Foto da parede de teste montada com bloco tipo 3 sem
l de vidro (Cs/l)
112
Figura 86. Foto da parede de teste montada com bloco tipo 3 sem
l de vidro (Cs/l)
112
Figura 87. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco caixa sem l de vidro (Cs/l)
113
Figura 88. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco caixa sem l de vidro (Cs/l)
114
Figura 89. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco caixa fechado (Cfechado)
115
Figura 90. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco caixa fechado (Cfechado)
116
Figura 91. Foto da parede de teste montada com o bloco tipo 4
aberto sem l de vidro (CG)
116
Figura 92. Outra tomada fotogrfica interna da parede de teste
montada com o bloco tipo 4 aberto sem l de vidro (CG)
116
ixProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
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x Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
x
Figura 93. Espectros em bandas de 1/3-oitava do nvel sonoro mdio
espacial interno e externo e a Reduo de Rudo (D) obtidos com a
parede de teste montada com o bloco caixa grande (CG)
117
Figura 94. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) e do ndice de Reduo Sonora Aparente (R45) com a parede
de teste montada com o bloco caixa grande (CG)
118
Figura 95. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) com a parede de teste montada com as variantes do bloco
caixa (C), e caixa grande (CG)
119
Figura 96. Espectros em bandas de 1/3-oitava do ndice de Reduo
Sonora Aparente (R45) com a parede de teste montada com as
variantes do blococaixa (C), e do bloco caixa grande (CG)
120
Figura 97. Espectros em bandas de 1/3-oitava da Reduo de Rudo
Padro (Dnt) de todos os blocos estudos, com respectivo ndice de
Reduo de Rudo Padro Global (Dntw)
124
Figura 98. Espectros em bandas de 1/3-oitava do ndice de Reduo
Sonora Aparente (R45) das variaes do bloco caixa (C) do bloco caixa
grande (CG)
124
Figura 99. Grfico comparativo dos dados do isolamento sonoro
global dos elementos com aberturas e comparao com o desempenho do
elemento vazado desenvolvido na pesquisa (caixa com l de vidro
Cc/l)
126
Figura 100. Interao do local e ponto de medio para o bloco tipo
1 (pequeno, T1) na condio fechado (C1)
130
Figura 101. Interao do local e ponto de medio para o bloco tipo
2 (grande com 5cm de espaamento, T2) na condio sem l de vidro
(C3)
131
Figura 102. Interao do local e ponto de medio para o bloco tipo
3 (grande com 10cm de espaamento, T3) na condio com l de vidro
(C2)
131
Figura 103. Interao do local e ponto de medio para o bloco tipo
4 (caixa, T4)na condio com l de vidro (C2)
132
Figura 104. Grfico comparativo do efeito da condio sobre o
isolamento sonoro (p=0,00)
134
Figura 105. Grfico comparativo do efeito da condio (C2 e C3) do
bloco tipo 4 (T4), p=0,55
135
Figura 106. Grfico comparativo do efeito da condio (C1) dos
blocos grande, pequeno e caixa, p=0,065
136
Figura 107. Grfico comparativo do efeito da condio (C2) dos
blocos grande, pequeno e caixa, p=0,009
136
Figura 108. Grfico comparativo do efeito da condio (C3) dos
blocos grande, pequeno, caixa e caixa grande, p=0,01
137
x Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
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xiProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
xi
Figura 109. Grfico comparativo do efeito da frequncia (F4) dos
blocos nas condies C2 e C3
139
Figura 110. Grfico comparativo do efeito da frequncia (F4) dos
blocos nas condies C2 e C3
139
Figura 111. Grfico comparativo do efeito da frequncia (F4) dos
blocos nas condies C2 e C3
140
Figura 112. Grfico comparativo do efeito da frequncia (F4) dos
blocos nascondies C2 e C3
140
Figura 113. Grfico comparativo do efeito da frequncia (F4) dos
blocos nas condies C2 e C3
141
Figura 114. Grfico comparativo do efeito da frequncia (F4) dos
blocos nas condies C2 e C3
141
Figura 115. Visualizao em planta da simulao de ventilao natural
do bloco pequeno (P)
147
Figura 116. Visualizao em 3 dimenses da simulao de ventilao
natural do bloco pequeno (P)
147
Figura 117. Visualizao em planta da simulao de ventilao natural
do bloco grande (G)
148
Figura 118. Visualizao em corte transversal da simulao de
ventilao natural do bloco grande (G)
148
Figura 119. Visualizao em planta da simulao de ventilao natural
do bloco caixa (C)
149
Figura 120. Visualizao em corte transversal da simulao de
ventilao natural do bloco caixa (C)
149
Figura 121. Visualizao em 3 dimenses da simulao de ventilao
natural do bloco caixa (C)
150
Figura 122. Visualizao em 3 dimenses da simulao de ventilao
natural do bloco caixa (C)
150
Figura 123. Grfico dos dados mdios de Leq (dBA) por freqncia e
por ponto 153
Figura 124. Espectros de rudo classificado como NC 45 155
xiProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
-
xii Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico LISTA DE FIGURAS E
TABELAS
Bianca Carla Dantas de Arajo
xii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Variveis ambientais nas pocas caractersticas 12
Tabela 2 Elementos do clima a serem controlados 13
Tabela 3 Resultado do ndice de Isolamento Sonoro Global (Rw)
das
diferentes configuraes de peitoril ventilado
46
Tabela 4 Composies dos blocos ensaiados na pesquisa 70
Tabela 5 Resumo das caractersticas dos blocos desenvolvidos e
avaliados,
com respectivo o desempenho global de isolamento sonoro
121
Tabela 6 Comparao dos dados de Reduo de Rudo Padro Global (Dntw)
e
da mdia aritmtica da Reduo de Rudo Padro (Dnt)
134
xii Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
-
xiiiProposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico SUMRIO
Bianca Carla Dantas de Arajo
xiii
Proposta de Elemento Vazado Acstico
SUMRIO
DEDICATRIA iAGRADECIMENTOS iiRESUMO iiiABSTRACT ivLISTA DE
FIGURAS E TABELAS v
1. INTRODUO 11.1 Hiptese 6
1.2 Proposta 6
1.3 Objetivos 7
2. CARACTERIZAO DA REA E OBJETO DE ESTUDO 82.1 Caracterizao das
Estratgias Bioclimticas para Regies de
Clima Quente e mido o caso de Natal/RN
8
2.2 Elementos Vazados 16
3. ISOLAMENTO ACSTICO E ABERTURAS: REVISO BIBLIOGRFICA
27
3.1 Isolao acstica de paredes para sons areos 28
3.1.1 Perda na Transmisso de paredes compostas 33
3.2 Dicotomia Conforto Trmico e Conforto Acstico nos
elementos
de fachada
35
3.2.1. Venezianas Acsticas 37
3.2.2. Peitoril Ventilado 42
3.2.3. Silenceair 46
3.2.4. Consideraes finais 49
4. PROCEDIMENTOS METODOLGICOS 524.1 Mtodos adotados 52
4.2 Instrumentos de medio 54
4.3 Prottipos e montagem dos elementos vazados 58
4.4 Avaliao do isolamento sonoro 71
4.5 Anlise estatstica 78
4.6 Simulao de ventilao natural 80
4.7 Incertezas Experimentais 82
xiiiProposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
SUMRIO
-
xiv Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
Proposta de Elemento Vazado Acstico SUMRIO
Bianca Carla Dantas de Arajo
xiv
5. ANLISE E DISCUSSO DOS RESULTADOS 835.1 Desempenho acstico dos
elementos vazados 83
5.1.1 Desempenho global de isolamento sonoro 120
5.2 Anlise estatstica 126
5.3 Desempenho de ventilao natural dos elementos 142
5.3.1 Resultados das simulaes de ventilao natural 145
5.4 Consideraes finais 151
6 CONSIDERAES FINAIS 1566.1 Consideraes iniciais 156
6.2 Concluses 158
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 162APNDICE 167ANEXOS 169
xiv Proposta de Elemento Vazado Acstico
Bianca Carla Dantas de Arajo
SUMRIO
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
1
1. INTRODUO
Na arquitetura, alternativas passivas de projeto deve ser objeto
de concepo
nos estudos preliminares, para que a eficincia energtica do
sistema seja
otimizada. Essas alternativas esto embasadas em conceitos
tcnicos de conforto
ambiental que devem buscar justificativa na concretizada
arquitetura bioclimtica.
De acordo com Romero (1988), a concepo arquitetural do
bioclimatismo ,
antes de tudo, uma interao de vrios elementos como o climtico,
do lugar, de
uma cultura, com a finalidade de criar ambientes, onde o prprio
ambiente
construdo atua como mecanismo de controle das variveis do meio
atravs da
envoltria, seu entorno e, ainda, atravs do aproveitamento dos
elementos e fatores
do clima para o melhor controle da radiao solar (calor e
iluminao natural) e da
ventilao natural.
Uma parte significativa do uso de energia em edificaes est
associada ao
condicionamento de ar e iluminao artificial. Devido ao clima
ameno existente em
grande parte do territrio nacional, a construo de edificaes
adequadas ao clima
local pode resultar em consumo de energia substancialmente
menor. Cabe salientar
que na fase de projeto da edificao que so tomadas as decises
mais
importantes ligadas ao seu consumo futuro. A elaborao de
projetos que
considerem adequadamente o clima da regio na qual a edificao est
inserida
resulta na melhoria da eficincia energtica da mesma (LOBO,
BITTENCOURT,
2003).
As habitaes de carter popular geralmente so bastante deficientes
em
relao ao conforto trmico dos usurios. Sabe-se que muitos
problemas que
acarretam o desconforto trmico nos conjuntos habitacionais so
resultado das
1Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
1Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
2
solues arquitetnicas adotadas, que visam atender a uma poltica
de minimizao
de custos sem maiores preocupaes com o conforto ambiental dos
habitantes
dessas construes. Entre os principais problemas detectados nos
conjuntos
habitacionais do litoral Nordestino, est a insuficiente circulao
de ar nos ambientes
internos, demandando solues que aumentem a ventilao natural nos
mesmos.
O clima quente e mido domina grande parte do Brasil. Nesse
clima, as
oscilaes das temperaturas dirias e sazonais so pequenas e o nvel
de umidade
relativa do ar bastante alto. tpica a existncia de cu
parcialmente nublado,
produzindo grande quantidade de radiao difusa. Nessas regies, as
edificaes
devem evitar ganhos de calor externo, enquanto dissipam aquele
produzido no seu
interior. Desta forma, a ventilao pode ser usada com a
finalidade de resfriar o
edifcio, aquecido pela radiao solar e por ganhos internos de
calor, nos quais altas
taxas de ventilao podem fazer com que a temperatura interna se
aproxime da
externa.
Para que a edificao apresente um desempenho de conforto
ambiental com
nfase na eficincia energtica, conforme discutido, necessrio que
elementos e
componentes do edifcio desempenhem o papel de condutor das
potencialidades
climticas existentes no entorno para o interior construdo. As
aberturas nas
fachadas, orientadas adequadamente para o ganho trmico de
iluminao natural,
so um dos pontos preponderantes porque o tipo de elemento de
vedao dessa
abertura pode definir uma das estratgias bioclimticas.
Para ser possvel o controle do conforto ambiental, em locais de
climas
quente e mido, estabelecendo a ventilao como recurso natural e
renovvel,
necessrio lanar mo de alternativas que aproveitem seu potencial
para que
tornem-se, novas tecnologias de solues passivas. Essas novas
alternativas no
2 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
2 Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
3
necessariamente induzem solues que apresentem custos altos que
inviabilizem
a utilizao e o incentivo ao uso nas edificaes, pois h no mercado
nacional um
elemento com bastante potencialidade tcnica e com baixa
cotao.
Nesta viso se inserem os elementos vazados, popularmente
conhecidos
(principalmente no nordeste do Brasil) como cobogs ou combogs.
Para
construes localizadas em regies quentes e midas, nas quais a
ventilao natural
constitui estratgia de fundamental importncia, os elementos
vazados podem
constituir componentes arquitetnicos de grande potencial plstico
e funcional. Alm
da ventilao, os elementos vazados propiciam, ainda, proteo solar
e podem
funcionar como um filtro da intensa iluminao natural proveniente
das abbadas
celestes caractersticas de regies de baixa latitude. Tudo isso
em um nico
componente de fcil fabricao e preos reduzidos (BITTENCOURT,
1995).
Apesar do uso secular dos elementos vazados, so raras as
pesquisas com
vistas a determinar seu uso ambiental. Entretanto, existe
conscincia dos problemas
correlatos que advm da ventilao natural como estratgia de
resfriamento. Entre
eles, destacam-se os problemas acsticos, incidncia de chuvas de
vento e a
presena de insetos.
Para Losso e Viveiros (2003), a questo de como resolver o
problema dos
aspectos conflitantes no conforto ambiental, como o acstico e o
trmico, um
aspecto recorrente que deve ser avaliado. Uma alternativa
reportada pelos autores
usar nos edifcios elementos que permitam a passagem da ventilao,
mas que
parcialmente bloqueiem o rudo externo, para possibilitar bons
resultados.
Neste contexto, proposta a presente pesquisa de tese, na qual
so
levantados os aspectos de conforto ambiental (trmico e acstico)
utilizando como
objeto de estudo o elemento vazado ou cobog.
3Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
3Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
4
Na reviso bibliogrfica inicialmente realizada sobre o assunto,
foi constatada
insuficincia de estudos sobre o aproveitamento da ventilao
natural com
preocupao acstica fator limitante das iniciativas de elaborao de
elementos
alternativos que abordem esta problemtica, principalmente no
Brasil.
A pesquisa proposta, portanto, importante, por poder
apresentar
contribuio prtica para a realidade de estudo:
Ser mais uma fonte de conhecimento na discusso sobre como
encontrar o equilbrio do conforto acstico e trmico;
Servir como estudo que possa embasar o desenvolvimento de
alternativas passivas, com vistas eficincia energtica das
edificaes;
Discutir as adequaes climticas para os locais quentes e
midos,
aproveitando suas potencialidades;
O produto da pesquisa poder ser alternativa para contribuir para
a
minimizao do consumo energtico de edificaes;
Poder vir a constituir mais um elemento a ser aplicado em
estudos
acsticos, principalmente como alternativa acessvel populao,
bem
como a ser utilizada nas reas tcnicas de edificaes industriais e
de
servios.
Este contexto desperta uma inquietude que converge para a
pesquisa na
busca por diretrizes e respostas que possam embasar as solues
desejadas, como
o caso da proposta de desenvolvimento do produto de um elemento
vazado
acstico, objeto de estudo.
A pesquisa original, pois a literatura no reporta nada
semelhante;
ademais vivel por depender apenas de trabalho da doutoranda e
de
4 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
4 Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
5
equipamentos existentes. Desta forma, esta pesquisa contempla
aos trs quesitos
de uma tese: original, importante e vivel o que per se justifica
este trabalho.
O plano de trabalho proposto para esta tese est apresentado em
seis
captulos: Captulo 2 Caracterizao da rea e objeto de estudo,
com
caracterizao das estratgias bioclimticas para regies de clima
quente e mido,
como o caso da cidade de Natal/RN, local da pesquisa de campo.
Em seguida
caracterizao do objeto de estudo, os elementos vazados mais
comumente
denominados combogs ou cobogs nas regies do Norte e Nordeste
foram
levantados aspectos histricos de sua criao e utilizao, alm de
sua adequao
ao tipo de clima quente e mido; Captulo 3 Isolamento acstico e
aberturas:
reviso bibliogrfica, com a abordagem terica das variveis
relacionadas com o
isolamento acstico de paredes, a relao com as aberturas, discute
a dicotomia do
conforto trmico e acstico para os elementos de fachada, assim
como apresenta os
experimentos realizados neste contexto; Captulo 4
procedimentos
metodolgicos, com a descrio dos mtodos adotados na pesquisa;
Captulo 5
Anlise e discusso dos resultados, com a apresentao dos dados
coletados e
simulados, a anlise a partir do tratamento estatstico dos dados
coletados e a
discusso dos resultados; e, por fim, Captulo 6- Concluses,
apresentando as
concluses do estudo.
5Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
5Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
6
1.1 Hiptese
A hiptese a ser testada que o elemento vazado pode isolar o som
e ser um
componente aliado na acstica arquitetnica para projetos em
climas quentes e
midos.
1.2 Proposta
A proposta da pesquisa o desenvolvimento de um elemento
vazado
acstico como componente aliado na acstica arquitetnica para
projetos em climas
quentes e midos.
1.3 Objetivos
O objetivo precpuo deste projeto de pesquisa , portanto,
utilizar o elemento
vazado acstico na minorao do problema da dicotomia entre os
aspectos trmicos
e acsticos envolvidos.
Os objetivos especficos so:
Caracterizar o objeto de estudo elemento vazado, em relao a
histrico,
aplicaes, desempenho em relao ventilao natural, iluminao e
filtro
de radiao solar, chuvas, custos e processos de produo;
6 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
6 Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico INTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
7
Caracterizar os fenmenos acsticos envolvidos na pesquisa; e os
fenmenos
de ventilao natural como alternativa passiva em locais de climas
quentes e
midos;
Estudar a geometria do elemento com relao aos fenmenos de
ventilao
natural e qualidades acsticas, desenvolvendo prottipos fsicos e
virtuais;
Avaliar o desempenho em relao ventilao natural dos prottipos
virtuais
a partir de simulaes em programas computacionais especficos;
Realizar medies com os elementos a partir de mtodos prprios
para
avaliar o desempenho dos mesmos em relao ao isolamento
sonoro.
7Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
7Proposta de Elemento Vazado AcsticoINTRODUO
Bianca Carla Dantas de Arajo
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Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
8
2. CARACTERIZAO DA REA E OBJETO DE ESTUDO
A utilizao de alternativas passivas nos edifcios para controle
do consumo
energtico e promoo de conforto trmico para os usurios deve ser
relacionada
com a bioclimatologia, ou seja, a arquitetura adaptada ao clima.
Desta forma, o
presente captulo relaciona a caracterizao bioclimtica da rea de
estudo, na qual
o objeto Elemento Vazado, pesquisado e avaliado. Em seguida,
estes elementos
so conceituados, contextualizados e exemplificados, de forma a
propiciar melhor
compreenso das relaes que envolvem a presente pesquisa.
2.1 Caracterizao das Estratgias Bioclimticas para Regies de
Clima
Quente e mido o caso de Natal/RN
O controle do conforto ambiental pode ser atingido atravs de
estratgias de
intervenes nos edifcios e na poro urbana estabelecidas as
devidas escalas
de estudo cujas tecnologias empregadas transcendam o uso de
recursos no
renovveis que promovem impactos no meio ambiente.
Segundo Pedrini (2002) as variaes do consumo energtico nas
edificaes
esto relacionadas com as seguintes decises passivas de projeto:
a relao da
abertura e rea de piso do local, profundidade e p-direito do
mesmo; orientao
das fachadas, ngulos verticais e horizontais dos elementos de
proteo solar;
ventilao natural; iluminao natural; sistema construtivo das
envolventes. O
8 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
8 Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
9
conforto ambiental requer adicionalmente busca por alternativas
de projeto com
menos impacto energtico na arquitetura.
A energia necessria para operar os edifcios est entre os grandes
focos de
desperdcios no espao construdo (LOBO, BITTENCOURT, 2003). A
utilizao de
tecnologias passivas para o controle ambiental uma alternativa
com
aproveitamento dos recursos climticos, por exemplo, visando
principalmente
economia de energia e aumento do bem estar da populao.
Em locais de climas quentes e midos, presentes em vrias regies
do
territrio brasileiros caracterizados por altas temperaturas do
ar e umidades
relativas, e baixas amplitudes dirias e sazonais a ventilao
natural uma das
estratgias passivas de projeto, para melhorar as condies de
desconforto trmico
e reduzir o consumo de energia eltrica com condicionamento
artificial do ar
(GIVONI, 1992).
O ecossistema no qual fora ensaiado o objeto da investigao desta
pesquisa
est inserido na cidade de Natal, capital do Rio Grande do Norte,
localizada no litoral
oriental do estado, em regio de baixa latitude e que, nos ltimos
anos, tem passado
por um acelerado crescimento urbano, caracterizado tanto pela
criao de estruturas
verticais em alguns bairros, quanto pela expanso horizontal de
sua malha urbana
em direo s cidades vizinhas, o que muitas vezes acarreta a
ocupao de dunas e
devastao de sua flora. Este fato provoca alteraes no
comportamento trmico
dos espaos microclimticos do ambiente urbano e das edificaes,
pois os atributos
da forma urbana tm sido muito modificados.
As caractersticas climticas de Natal (RN), so bastante definidas
e
constantes, clima quente e mido, com alta umidade relativa do
ar, intensa radiao
solar, e amplitude trmica pequena, tanto diria quanto sazonal.
Dada sua
9Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
9Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
10
localizao geogrfica, em Natal no h quatro estaes marcadas, mas
duas
caractersticas pocas anuais com pequenas variaes, uma de abril a
setembro, e
outra de outubro a maro.
O perodo de abril a setembro caracteriza-se por temperaturas do
ar mais
amenas, umidades relativas do ar mais elevadas, velocidades dos
ventos mais
intensas e com predominncia de ventos de sudeste com tendncias
para a direo
sul. O outro perodo (outubro a maro) caracteriza-se por
temperaturas do ar mais
altas, umidades relativas mais baixas, velocidades dos ventos
menores e com
predominncia tambm sudeste, com tendncia na direo leste.
A grande presena de nuvens, ou seja, alta concentrao de vapor de
gua
ameniza a intensa radiao solar direta, mas no permite a
reirradiao noturna, o
que impede acentuada queda da temperatura e provoca radiao solar
difusa
bastante intensa. Ainda que a perda de calor por evaporao seja
dificultada, a
temperatura pode ser amenizada pela movimentao do ar. Variveis
em
velocidade, os ventos so quase constantes na direo sudeste
(ARAJO;
MARTINS; ARAJO, 1998).
Motta (2003) afirma que Natal a nica cidade brasileira a possuir
toda uma
histria de pesquisas acerca de sua atmosfera, durante os ltimos
35 anos. Com a
instalao do Centro de Lanamentos da Barreira do Inferno -
CLBI1
Segundo Motta (2003), um trabalho conduzido por uma pesquisadora
do
INPE Instituto de Pesquisas Espaciais, Lycia Nordemann, comparou
a qualidade
, em 1965,
rgo do Ministrio da Aeronutica, foram lanados foguetes com
cargas-teis
cientficas que visavam, atravs de vos, fazer sondagens sobre
Natal em busca da
qualificao e quantificao de seus constituintes.
1 Hoje o CLBI est muito prximo da rea urbana, e por razes
tcnicas de proximidade com a linha do equador, foi criado o Centro
de Lanamento em Alcntra/MA, passando, assim, as atividades para
este.
10 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
10 Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
11
do ar em seis cidades do litoral brasileiro (Fortaleza, Natal,
Salvador, Niteri,
Caraguatatuba e Florianpolis), e detectou que Natal possua uma
atmosfera com
uma boa qualidade do ar. As guas de chuva de Natal foram
consideradas como
possuidora de composio qumica isenta de poluio e representativa
das guas de
chuva da regio costeira.
De acordo com Arajo; Martins; Arajo (1998), Natal caracteriza-se
por um
clima quente e mido, e suas coordenadas (latitude 5o 4554 Sul e
longitude 35o
1205 Oeste) definem sua posio intertropical, muito prxima linha
do equador
(Figuras 1 e 2). A fim de definir os dias tpicos para projeto
trmico de edificaes
em Natal, os autores utilizaram com base cinco anos de dados
horrios, 1986-1990,
coletados junto estao do CLBI.
BRASIL
NATAL
351
205
W
545'54"S
Figura 1. Mapa do Brasil com localizao de NatalFonte: Arajo;
Martins; Arajo (1998)
A Tabela 1 ilustra um quadro com as mdias das variveis
ambientais nas
pocas caractersticas:
11Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
11Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
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Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
12
Tabela 1 Variveis ambientais nas pocas caractersticas
VARIVEIS AMBIENTAIS abril-setembro outubro-maro
TEMPERATURA
DO AR
Mxima 28,7 C (13h) 30,8 C (13h)
Mnima 23 C (5h) 24,8 C (5h)
VELOCIDADE
DOS VENTOS
Mxima 5,0 m/s (13h) 5,2 m/s (13h)
Mnima 2,2 m/s (5h) 3,7 m/s (5h)
UMIDADE DO
AR
Mxima 94 % (6h) 87% (6h)
Mnima 74% (13h) 66% (13h)
DIREO DOS VENTOS (predominante) 170 S 130 SFonte: Costa (2003) a
partir de Arajo; Martins; Arajo (1998).
A temperatura do ar apresenta durante o dia quatro perodos
distintos, de 1h
s 6h, de 6h s 12h, de 12h s 18h e 18h s 24h, cujo
comportamento
decrescente, crescente, decrescente e decrescente,
respectivamente. A umidade
relativa do ar, por sua vez, tem comportamento inverso do dia
tpico da temperatura
do ar, mas tambm apresenta quatro perodos distintos.
A velocidade dos ventos apresenta um comportamento semelhante ao
da
temperatura ao longo do dia, porm com estabilizao nos valores da
velocidade
das massas de ar, no perodo de 12h at 18h. A anlise do
comportamento do dia
tpico da direo dos ventos mostra a predominncia a 1500 na direo
das massas
de ar e certa estabilidade ao longo do dia. Em relao radiao
solar global,
percebe-se tambm os dois perodos distintos anuais para os planos
verticais e para
o horizontal, onde se observa a evidncia do ganho da radiao
solar por estar
muito prximo linha do equador.
Romero (1988) enfatiza que para o clima do tipo quente e mido,
os
elementos do clima podem ser controlados da maneira como
explicita a Tabela 2.
12 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
12 Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
13
Tabela 2 Elementos do clima a serem controlados
Fonte: Costa (2003) a partir de Arajo; Martins; Arajo
(1998).
A ventilao no nvel urbano tem forte influncia na dissipao de
calor nos
climas quente-mido, evitando aumento da temperatura na camada
intra-urbana e,
conseqentemente, dificultando a formao de ilhas de calor ou de
reas
estagnadas.
A Cidade de Natal assim limitada (Figura 2)
Norte: Municpio de Extremoz;
Sul: Municpios de Parnamirim e Macaba;
Leste: Oceano Atlntico;
Oeste: So Gonalo do Amarante.
Segundo Arajo et al (2000), existem em Natal/RN duas reas de
entrada de
ventilao: uma prxima ao Morro do Careca e a outra na Orla que
est
compreendida entre a Ponta do Morcego e o Forte dos Reis Magos.
O Parque das
Dunas exerce uma influncia como barreira para a ventilao
natural, ocasionando
nas regies a sotavento, com o Campus da Universidade Federal do
Rio Grande do
Norte UFRN, uma sombra de vento alm de um re-direcionamento dos
ventos que
vm do mar (Figura 2).
Para promover a ventilao elemento do clima cujas condies so
13Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
13Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
-
Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
Bianca Carla Dantas de Arajo
14
bastante modificadas pela urbanizao e que pode ser controlada e
modificada pelo
desenho urbano e que tem a capacidade de retirar calor dos
ambientes por
conveco, deve ser priorizada a rugosidade e porosidade da poro
urbana. Estes
atributos da forma urbana podem ser trabalhados atravs da
diversidade de alturas
das edificaes nas pores de maior adensamento onde a penetrao dos
ventos
dificultada. A porosidade conseguida com elementos que criem os
efeitos
adequados de ventilao, como a utilizao de reas verdes e recuos,
por exemplo
(ARAJO, 2004).
Figura 2. Mapa da cidade de NatalFonte: Marques (2003)
UFRN
14 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
Bianca Carla Dantas de Arajo
14 Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
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Proposta de Elemento Vazado Acstico CARACTERIZAO DA REA E OBJETO
DE ESTUDO
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Em um clima no qual as temperaturas so altas e a amplitude
trmica muito
baixa, com altos ndices de umidade do ar, como o da rea objeto
de estudo, a
minimizao dos ganhos de calor deve ser atendida da melhor forma
possvel para
que os efeitos combinados da ventilao possam lograr xito. Desta
forma, a
preocupao com as caractersticas trmicas das superfcies, como o
albedo, assim
como com o sombreamento das mesmas, devem ser tomados como
definidores do
espao para que o rigor trmico no seja intensificado e sim
amenizado.
O uso de material de alto albedo diminui a quantidade da radiao
solar
absorvida atravs das envoltrias dos edifcios e estruturas
urbanas e mantm suas
superfcies resfriadas. Materiais com alta emissividade so bons
emissores de
energia de ondas longas e facilmente perdem a energia que tem
sido absorvida
como radiao de ondas curtas. As temperaturas de superfcies mais
baixas
contribuem para diminuir a temperatura do ar do ambiente, uma
vez que as trocas
de calor por conveco de uma superfcie mais fria menor. Tais
redues de
temperatura podem ter um impacto significativo no consumo de
energia para
resfriamento em reas urbanas, fato esse de grande importncia em
cidades de
clima quente (SANTAMORIS, 1997).
A presena da vegetao papel fundamental em todos os aspectos
do
planejamento, pois suas mltiplas caractersticas e usos permitem
que este atributo
possa contribuir para a amenidade climtica e uma conseqente
ambincia urbana
agradvel. As rvores, os arbustos e outras plantas menores, no
seu conjunto,
constituem elementos da estrutura urbana. Podem caracterizar os
espaos da
cidade por suas formas, cores e modo de agrupamento; so
elementos de
composio e de desenho ao contribuir para organizar, definir e at
delimitar esses
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espaos. Desempenham funes importantes para o recinto urbano e
para seus
habitantes. O tratamento da massa de vegetao proporciona noo de
espao,
condio de sombra e de frescor, porm a eficincia depende de sua
intensidade,
forma, dimenses e localizao.
As diretrizes de planejamento urbano, segundo as prescries
caractersticas
do clima quente e mido de Natal, so priorizar principalmente a
ventilao;
minimizar o ganho de calor, aproveitando a iluminao natural; e a
implantao de
reas verdes para promover, dentre outros aspectos, o
sombreamento das
superfcies.
2.2 Elementos Vazados
Para a arquitetura, na viso bioclimtica, vrios so os tipos de
dispositivos
de controle da radiao solar ou quebra-sis como tambm so
chamados. Alm de
proteger da radiao solar e direcionar a luz solar, eles podem se
tornar elementos
arquitetnicos interessantes. Os brises so os mais conhecidos,
entretanto existem
outros como toldos, prgulas, venezianas etc.
O brise-soleil um elemento construtivo constitudo por lminas
geralmente
paralelas, externas edificao. A principal funo desses elementos
impedir a
radiao solar direta na edificao. Possui tambm outras funes alm
da reduo
de ganhos de calor, como o controle do excesso de luminosidade,
o controle da
ventilao e da visibilidade, alm do sombreamento das fechadas. A
concepo
desse elemento basicamente funcional, porm sua aplicao passa a
dialogar com
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a composio arquitetnica da edificao. Assim, tambm se enquadra
nos
preceitos modernistas visto que sua forma segue a funo (CASTRO,
2004, p.22).
Segundo Bittencourt (2004), os referidos brises podem ser
classificados em
mveis e fixos quanto ao movimento; e quanto posio que ocupam
podem ser
classificados como verticais, horizontais e mistos. Quanto
mobilidade, o brise
mvel possui lminas pivotantes ou basculantes que acompanham o
movimento do
Sol provocando sombras nos momentos adequados de acordo com as
necessidades
do edifcio (GUTIERREZ, 2004).
Cada tipologia protege de forma mais adequada determinado ngulo
de
obstruo (Figura 3). Bittencourt (2004) aponta que para definir
os tipos de
protetores a serem projetados, vrios aspectos devem ser
considerados, como
eficincia, plasticidade, privacidade, durabilidade, custos,
entre outros.
Figura 3. Esquema de brises horizontal e vertical com os
respectivos ngulos de obstruoFonte: LAMBERTS (2009)
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Os brises mistos (Figura 4) so a combinao simultnea de
brises
horizontais com verticais. Lminas verticais e horizontais atuam
de forma
complementar. Isso permite a utilizao mnima de painis para
realizar o
sombreamento o que resulta em vantagens nos custos, alm de
promover, tambm,
maior iluminao natural. Os protetores possuem melhor desempenho
trmico caso
tenham cores claras, pois absorvero menor quantidade de radiao
solar, refletindo
boa parte da radiao incidente. Tambm, se forem colocados
afastados das
vedaes transmitiro menos calor a elas. Para isso necessrio
conhecer os
coeficientes de reflexo e absoro dos materiais da edificao.
Figura 4. Esquema de brises misto com respectiva mscara de
sombraFonte: LAMBERTS (2009)
Os cobogs (Figura 5) so de uso freqente em construes de
climas
ensolarados e constituem soluo inteligente como proteo solar. Na
realidade, so
protetores mistos em escala reduzida, os quais, alm de oferecer
proteo solar,
podem funcionar como filtro do excesso de luz natural, sem
barrar a ventilao
(BITTENCOURT, 2004).
Os elementos vazados, cobogs ou combogs, funcionam como
componentes arquitetnicos que proporcionam permanente ventilao
natural,
iluminao natural e proteo solar, pois filtram a intensa radiao
solar nessas
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regies e tambm apresentam facilidade de fabricao. Se constituem
em
componentes arquitetnicos de uso comum por ser um tipo de
envazadura de baixo
custo e satisfatrio desempenho ambiental (BITTENCOURT, 1995, p.
378).
Figura 5. Imagens de alguns modelos de cobogs utilizados no
mercado brasileiro
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Conforme resgatado e divulgado em Tecnologia...(2005), no
Brasil, os
elementos vazados, tm sido empregados desde 1930, quando os
scios de uma
fbrica que produzia tijolos, o mestre de obras portugus Amadeu
Coimbra, ferreiro
alemo Ernest Boeckman e o engenheiro Antnio de Gis os utilizaram
em uma
construo em Olinda, Pernambuco (a caixa de gua da S, Figura 6)
(SEGAWA,
1988).
Figura 6. Foto do edifcio da Caixa de gua da S de Luiz Nunes,
1937Fonte:
http://www.educatorium.com/projetos/projetos_int.php?id_projetos=43
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A propsito, vale citar uma curiosidade: os nomes cobogs e
combogs so
termos criados a partir da primeira slaba dos nomes dos seus
criadores (SEGAWA,
1988). Conforme descrito em Cobogs (2009), a patente do nome foi
registrada em
1929; porm em pesquisa base de patentes do Instituto Nacional da
Propriedade
Industrial, no foi encontrado o registro.
No perodo colonial mineiro existia esse tipo de soluo
arquitetnica, porm
com outro nome e material; era utilizada madeira, formando
tramas horizontais e
verticais. Em Diamantina e em Ouro Preto, cidades de Minas
Gerais, por exemplo,
pode-se observar o uso deste tipo de elemento nas edificaes. O
uso desta tcnica
na arquitetura colonial mineira teria vindo de Portugal com o
nome de Gelosias
(COBOGS, 2009).
De acordo com o dicionrio portugus, gelosias so grades de ripas
de
madeira colocadas no vo das janelas e atravs da qual possvel ver
sem ser
visto. As gelosias portuguesas, por sua vez, so originadas dos
sculos XVII e XVIII
e teriam influncia mulumana (os muxarabis so uma soluo
arquitetnica de
origem mourisca, que chegou at a pennsula Ibrica durante o
perodo de ocupao
rabe).
Com utilizao pioneira em Pernambuco, os elementos vazados, aos
poucos,
foram se estendendo at se tornarem um componente construtivo
comum nas
edificaes de todo territrio nacional. Inicialmente fabricados
com argamassa,
cimento e areia, eram moldados em frmas de madeira ou de argila,
com cozimento
em fornos. Hoje apresentam uma infinidade de materiais para a
sua aplicao, como
vidro, cermica, alumnio, madeira entre outros (conforme pode ser
observado na
Figura 5).
21Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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Do ponto de vista esttico, os cobogs representaram, junto com os
pergulados, as
trelias e os brises, uma soluo expressiva ao traduzir a
porosidade existente nos
painis vazados do perodo colonial, que a arquitetura modernista
brasileira tentava
resgatar. Projetistas renomados, como Lcio Costa e Lus Nunes,
utilizaram os
cobogs como soluo esttica para residncias e prdios pblicos,
produzindo-os
com variadas configuraes em material cermico, loua e vidro.
(TECNOLOGIA...,
2005, p.1) (Figura 7).
Figura 7. Foto do Conjunto Residencial Parque Guinle, de Lcio
Costa, 1948Fonte:
http://www.educatorium.com/projetos/projetos_int.php?id_projetos=35
De acordo com Flores (2004), a utilizao dos cobogs ou elementos
vazados
para ocultar os compartimentos menos nobres das edificaes eram
exigncias do
cdigo de obras de 1960 de Braslia. Neste sentido, percebe-se que
65% dos
edifcios construdos durante os anos de 60 e 79, em Braslia,
possuem cobogs
22 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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como elemento de vedao, enquanto que a partir da dcada de 80 at
os dias
atuais, apenas 2% possui esse elemento presente nas
fachadas.
Os arquitetos modernistas bem se apropriaram do uso, entre
outros
elementos, dos dispositivos de proteo solar, como o brise-soleil
e os cobogs,
acabando por caracterizar a arquitetura brasileira modernista.
Lcio Costa, por
exemplo, ultrapassa o rigor compositivo purista ou brutalista,
se apropriando de
novas linguagens com o uso das cores nos elementos vazados:
Como resultado final, a riqueza decorativa linear no aparece
como um capricho dissonante, mas como uma espantosa trama de cheios
e vazios, que se integra na ortogonalidade rigorosa dos primas e
dilui a funo de vedo atribuda fachada. Sua apario figura a
possibilidade ideal de uma edificao inteiramente vazada,
desmaterializada, por tem o ar como matria constituinte. Por outro
lado, nada mais contrastante em relao imaterialidade da arquitetura
contempornea, exemplificada nas peles de vidro de Jean Nouveal, do
que a presena ttil e cromtica dessa cermica recortada e
multiplicada. (WISNIK, 2001, p.33)
Da dcada de sessenta em diante, no Brasil, o uso dos elementos
vazados
comeou a entrar em declnio, devido adoo, pelos arquitetos
brasileiros, de um
padro de construo internacional, em que predominavam fachadas
"limpas" e
envidraadas, altamente inadequadas s nossas condies climticas.
Infelizmente,
com a adoo do modismo importado, o cobog passou a ser
tratado
preconceituosamente como popular (TECNOLOGIA ...,2005).
Estudo criterioso foi desenvolvido por Bittencourt (1993), para
identificar a
qualidade ambiental dos elementos vazados, a partir da
investigao do
desempenho da geometria dos blocos no incremento da ventilao em
edifcios.
Esse autor (op.cit.) avaliou o desempenho de quatro tipologias
de cobogs
quanto resistncia passagem da ventilao natural, em funo da
velocidade e
do ngulo de incidncia. Para isso, realizou medies em duas cmaras
de testes
23Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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23Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
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(Figura 8) com painis compostos pelos quatro tipos de elementos,
tomando como
referncia um ponto interno em cada cmara (Pi) e um externo
(Pe).
Figura 8. Desenho das cmaras de teste com cobogs analisados por
Bittencourt (1993)Fonte: Bittencourt (1993)
O estudo demonstrou que:
Os blocos apresentam resistncia seletiva em funo da velocidade
do vento
e da forma de cada elemento analisado;
24 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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24 Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
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A resistncia oferecida pelos painis de cobogs proporcional
porosidade de cada componente e aumenta medida que a velocidade
do
vento aumenta, indicando uma caracterstica moduladora na
velocidade do
ar interior;
ngulos de incidncia oblquos fachada diminuem a velocidade do
ar
interior;
Os blocos podem redirecionar o fluxo do ar, proporcionando uma
distribuio
mais uniforme, se comparada quela produzida por uma abertura
livre de
iguais dimenses.
O autor avaliou o desempenho em relao ventilao natural e
identificou
que para construes localizadas em regies quentes e midas nas
quais a
ventilao natural constitui estratgia de fundamental importncia
os elementos
vazados constituem componentes arquitetnicos de grande potencial
funcional e
plstico.
Em contrapartida, as aplicaes desses elementos tm sido baseadas
em
empirismo, nem sempre com resultados satisfatrios, o que
compromete a
potencialidade identificada na utilizao dos elementos vazados.
Apesar do uso
secular dos mesmos, esta realidade conseqncia das raras
pesquisas com o
propsito de determinar seu uso ambiental. A bibliografia sobre o
tema se mostra
muito escassa, a despeito de antiguidade e do potencial
bioclimtico que este
elemento construtivo apresenta (BITTENCOURT, 1995, p. 378).
Pode ser constatado que, do ponto de vista trmico, o cobog um
elemento
potencialmente importante para aproveitamento da ventilao
natural em locais de
clima quente e mido, assim com da iluminao natural e filtro da
insolao.
Entretanto, apesar deste carter de alternativa passiva conferido
ao elemento
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25Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
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DE ESTUDO
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vazado, parece que mesmo atualmente ainda no se firmou como
tecnologia a ser
explorada; para que isso acontea, outras pesquisas precisam ser
desenvolvidas a
fim de aproveitar a vantagem de nova tecnologia passiva que o
referido elemento
pode apresentar, o que j est comprovado.
26 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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26 Proposta de Elemento Vazado AcsticoCARACTERIZAO DA REA E
OBJETO DE ESTUDO
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3. ISOLAMENTO ACSTICO E ABERTURAS: REVISO
BIBLIOGRFICA
A inter-relao do conforto ambiental trmico (ventilao) e
acstico
(isolamento do som) possui uma congruncia significativa,
principalmente em se
tratando de parties de vedao nas edificaes; e de acordo com a
literatura
sobre o tema, deve ser procurada a relao tima entre os elementos
menos
isolantes e mais isolantes, uma vez que o valor do ndice de
isolamento sonoro
global bastante influenciado pelos elementos menos isolantes da
parede
(DASHOFER, 2009). As aberturas como alternativa de sistema
passivo para conforto
trmico nos edifcios, por exemplo, so as que mais influenciam na
isolao acstica
das parties.
Neste Captulo ser desenvolvida uma abordagem terica sobre
isolao
acstica de paredes para sons areos, relacionando as variveis que
caracterizam
os fenmenos fsicos envolvidos; em seguida ser discutida a
dicotomia do conforto
trmico e acstico para os elementos de fachada, e sero
apresentados alguns
estudos cientficos recentes sobre experimentos com este
enfoque.
27Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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27Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
ABERTURAS
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ABERTURAS
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3.1 Isolao acstica de paredes para sons areos
Uma parede entre dois recintos reduz a transmisso sonora entre
eles, pois
uma frente de onda ao incidir sobre uma parede slida encontra um
meio material
com propriedades distintas do ar no recinto, a qual deve ento
propagar-se atravs
do material slido, percorrendo a espessura da parede,
encontrando do outro lado o
ar do recinto contguo. Toda vez que ocorre uma mudana das
caractersticas do
meio de propagao, h uma reduo na intensidade sonora transmitida
para o meio
seguinte. Portanto, uma parede reduz a intensidade sonora
transmitida entre
recintos, pois ocorrem duas mudanas do meio de propagao:
ar-parede e parede-
ar (BISTAFA, 2006).
O parmetro que caracteriza a capacidade de uma parede transmitir
(ou
isolar) som o coeficiente de transmisso sonora ( ).
Diferentemente da absoro
sonora da parede, cujo parmetro caracterstico o coeficiente de
absoro sonora,
o parmetro que normalmente utilizado para caracterizar a isolao
sonora de uma
parede, no o coeficiente de transmisso sonora ( ), mas sim uma
grandeza dele
derivada, chamada de Perda por Transmisso Sonora (PT) 1
Gerges (2000) define que o isolamento de rudos fornecido por
paredes,
pisos, divisrias ou parties, apenas uma maneira de atenuar a
transmisso da
energia sonora de um ambiente para outro. A energia sonora pode
ser transmitida
via area (som carregado pelo ar, atravs da propagao por ondas do
tipo
longitudinal, ou seja, a vibrao das partculas de ar ocorre na
mesma direo da
.
1 Tambm denominado ndice de Reduo Sonora (R), em portugus; e
Transmission Loss (TL) ou Sound Reduction Index(SRI) em ingls.
28 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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28 Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
ABERTURAS
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ABERTURAS
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propagao da onda sonora) e/ou via slida (som carregado pela
estrutura, atravs
de vrios tipos de ondas, como cisalhamento, torcional,
flexo).
No projeto e construo de parties ou paredes de isolamento
acstico,
devem ser considerados os princpios fsicos bsicos. Nas diversas
faixas de
freqncia existem parmetros variveis que permitem determinar o
nvel de rudo
transmitido. As caractersticas de materiais ou dispositivos para
isolamento acstico
podem ser estabelecidas atravs da determinao das seguintes
grandezas fsicas:
Perda na Transmisso (PT) e/ou Perda na Insero (IL) (GERGES,
2000).
A Perda na Transmisso (PT) o ndice que relaciona
logaritmicamente a
energia sonora transmitida com a energia sonora incidente em uma
parede
(BISTAFA, 2006). Em termos matemticos, tem-se:
PT = 10log(1/ ) (1)
Na qual, = energia transmitida/energia incidente, denominado
coeficiente de
transmisso sonora.
A Perda na Transmisso (PT) determinada experimentalmente atravs
de
um ensaio normalizado pela norma ISO 140 (1998), e obtida
medindo-se o nvel de
presso sonora na sala da fonte (Lp1), e na sala de recepo (Lp2).
A PT da parede
dada por:
PT = Lp1 Lp2 + 10log(S/As.recepo) (2)
Na qual, S a rea da parede (m2), a As.recepo a absoro sonora na
sala
de recepo (em m2 sabine).
29Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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29Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
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Para se obter o isolamento acstico entre recintos, a Reduo de
Rudo (D)2,
a diferena de nveis entre a sala de emisso (Lp1) e a sala de
recepo (Lp2); no
caso de fachadas, a diferena entre o nvel externo e o interno
(BISTAFA, 2006).
D = Lp1 Lp2 (3)
A Perda na Insero (IL)3 expressa a diferena do nvel de presso
sonora
(NPS ou Lp) antes (Lp antes) e depois (Lp depois) da colocao do
dispositivo isolador
(GERGES, 2000). a diferena de nveis em um mesmo ponto, em uma
sala (ou
dormitrio), por exemplo, com a janela aberta e fechada.
Matematicamente tem-se:
IL = Lp antes Lp depois (4)
De acordo com Gerges (2000), a Perda na Insero (IL) no depende
apenas
das caractersticas intrnsecas dos materiais, mas tambm de outros
fatores como:
local de medio, volume do enclausuramento, orifcios existentes,
absoro
acstica, entre outros, portanto um parmetro de um dispositivo
especfico.
A Perda por Transmisso de parties fortemente dependente da
freqncia do som incidente. Quanto menor a freqncia, menor ser a
isolao
acstica da parede. O som que transmitido para o recinto receptor
apresentar um
espectro diferente do som original, pois as altas freqncias sero
mais atenuadas
que as baixas (BISTAFA, 2006).
A curva tpica de Perda por Transmisso em funo da freqncia, de
painis
slidos e homogneos, ilustrada na Figura 9. Esta curva pode ser
subdividida em
2 Tambm denominado Noise Reduction (NR) em Ingls3 Tambm
denominado Diferena de Nvel em portugus, ou Insertion Loss (IL) em
ingls.
30 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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30 Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
ABERTURAS
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ABERTURAS
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diversas regies que revelam a propriedade da parede que mais
influencia a Perda
por Transmisso. Observam-se quatro regies: nas baixas freqncias,
a regio
controlada pela rigidez e a regio controlada pela ressonncia do
painel, nas mdias
freqncias, a regio controlada pela massa do painel, e nas altas
freqncias, a
regio controlada pelo fenmeno de coincidncia (BISTAFA,
2006).
Figura 9. Grfico da curva tpica de PT para parede simplesFonte:
Gerges (2000)
a) Regio controlada pela rigidez:
Para freqncias muito baixas, a perda de transmisso no segue a
lei da
massa, dependendo principalmente das caractersticas de rigidez
do fechamento.
b) Regio controlada pela ressonncia:
a regio na qual aparecem as primeiras freqncias de ressonncia
do
sistema. O fechamento se comporta como uma membrana,
apresentando uma srie
de freqncias naturais de ressonncia, nas quais ocorrem quedas na
Perda na
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31Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
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Proposta de Elemento Vazado Acstico ISOLAMENTO ACSTICO E
ABERTURAS
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Transmisso. Essas freqncias dependem das dimenses, da rigidez e
da massa
do fechamento.
c) Regio controlada pela massa:
Ocorre em freqncias superiores ao dobro da freqncia da
primeira
ressonncia e a isolao acstica do fechamento depende da massa e
da
freqncia incidente. Nestas circunstncias, a perda de transmisso
tende a
apresentar um aumento de 6 dB para cada duplicao da massa ou a
cada
duplicao da freqncia da onda incidente. Pode-se afirmar ento,
baseado na lei
da massa que, para isolar um rudo necessrio usar materiais de
alta densidade
superficial. Adicionalmente, conclui-se que para as altas
freqncias a perda de
transmisso maior que para as baixas freqncias (GERGES, 1992,
p.190).
Isto ocorre porque, quanto maior a massa do fechamento e maior
a
freqncia incidente, maior ser a dificuldade de fazer o material
vibrar, garantindo
assim um isolamento mais eficiente. Nesta regio a Perda por
Transmisso dada
por:
PT=20log (f.M) 47 dB
Na qual f a freqncia do som incidente, em Hz, e M a
densidade
superficial da parede, em Kg/m2.
d) Regio controlada pela coincidncia:
medida que a freqncia do som incidente se eleva acima das
freqncias
de ressonncia, os comprimentos das ondas no ar se reduzem,
aproximando-se dos
comprimentos das ondas de flexo no painel. As coincidncias
ocorrero numa faixa
32 Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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32 Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
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de freqncias conhecida como vale de coincidncia. Similarmente
regio
controlada pela ressonncia, na regio controlada pela
coincidncia, a Perda por
Transmisso tambm controlada pelo amortecimento do painel
(BISTAFA, 2006).
3.1.1 Perda na Transmisso de paredes compostas
Conforme Bistafa (2006) comum paredes apresentarem elementos
tais
como janelas, portas, aberturas de ventilao etc. que interrompem
sua
homogeneidade. A Perda por Transmisso de uma partio composta
poder ser
obtida a partir da Perda por Transmisso de seus componentes
individuais:
PTc = 10log(1/ c) (5)
Onde, c o coeficiente de transmisso da partio composta, dado
por:
c = Si i / Si (6)
Onde Si a rea do i-simo componente da partio, e i o seu
respectivo coeficiente de transmisso sonora obtido por:
i = 10 PTi/10 (7)
33Proposta de Elemento Vazado AcsticoAGRADECIMENTOS
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33Proposta de Elemento Vazado AcsticoISOLAMENTO ACSTICO E
ABERTURAS
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Proposta de Elemento Vazado Acstico ISOLAMENTO ACSTICO E
ABERTURAS
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Onde " i a Perda na Transmisso do i-simo componente da
partio.
