Metodologia simplificada de previsão da transmissão de ruído no exterior

• 31 outubro 2016, segunda-feira
• AcústicaConstruções

Na coluna de acústica da Construção Magazine nº 75 foi apresentada uma metodologia simplificada de previsão de ruído por equipamentos mecânicos, direcionada sobretudo para a transmissão entre espaços fechados. Nesta edição é utilizada uma abordagem semelhante mas direcionada sobretudo para a transmissão de ruído no exterior, quer diretamente para uma fonte de ruído localizada no exterior, quer indiretamente para uma fonte localizada no interior de um compartimento fechado ou parcialmente fechado.

Para uma fonte de ruído no exterior, de acordo com o esquema da Figura 1, o nível sonoro contínuo equivalente, LAeq, pode ser determinado a partir da consideração de uma fonte de ruído pontual “ideal”. Contudo, e de acordo com a referida edição da CM75, em fase de projeto, do lado da segurança é recomendável a introdução de algumas correções à fórmula original (diretividade, reflexões adicionais características de ambientes urbanos e a reflexão na fachada recetora), tendo sido proposta a seguinte expressão empírica:

Figura 1 – Esquema ilustrativo da transmissão sonora no exterior para uma fonte de ruído no exterior.

No caso de fontes de ruído situadas em compartimentos fechados, com transmissão para o exterior, os níveis de ruído no exterior, para além da potência da fonte e da distância, serão influenciados pelas características de isolamento sonoro da envolvente do compartimento emissor, em particular das zonas de menor isolamento, das dimensões do compartimento e da absorção sonora no interior desse compartimento. Por exemplo, se considerarmos uma situação conforme esquematizado na Figura 2, em que existe uma zona específica da envolvente do compartimento emissor, como uma grelha ou um vão (porta ou janela), com um isolamento muito inferior ao da restante envolvente (com diferença superiores a 10 dB), a transmissão de ruído para o exterior depende fundamentalmente desta zona de menor isolamento. Em relação a pontos no exterior, estas zonas de menor isolamento podem ser encaradas como fontes planas, em que a sua potência por cada m² de superfície (Lws) depende dos níveis de ruído no interior e do isolamento sonoro dessa zona de menor isolamento (com área S). Considerando um campo próximo de difuso no interior do compartimento emissor, válido habitualmente para compartimentos de pequena ou média dimensão e com baixa absorção sonora, o valor médio de  LAeq neste compartimento, admitindo que este corresponde a um recetor médio situado a uma distância à fonte igual a 3V/2, pode ser determinado de forma simplificada através da seguinte expressão:

Em que LWA representa o nível de potência da fonte de ruído, em dB(A);  T  representa o tempo de reverberação médio e V o volume do compartimento.

Em vez do cálculo global de LAeq podem também, e de forma mais rigorosa, ser calculados separadamente os níveis de ruído por banda de frequência. O nível de potência de cada plano de superfície da envolvente LWS(f), para uma dada banda de frequência, pode ser determinado a partir do nível de ruído no compartimento emissor (L1) e da redução sonora (R) conferida por essa superfície, a partir da expressão LWS(f) = L1 - (R + 6). De uma forma global, para toda a gama audível, pode considerar-se ainda, de forma simplificada, que a potência global superficial pode ser obtida através da expressão LWS = LAeq - (RW + 6) em que RW é o índice de redução sonora e LAeq o valor médio do nível sonoro contínuo equivalente no compartimento emissor. Na prática, para além das contribuições anteriormente indicadas, também é frequente e relevante a transmissão por via estrutural e indireta, pelo que se pode considerar, do lado da segurança, uma potência um pouco superior à anteriormente indicada, com um agravamento da ordem de 3 dB. Caso a fonte de ruído corresponda a um equipamento com forte emissão em baixa frequência, como acontece com a generalidade dos equipamentos de baixa rotação, nomeadamente ventiladores, unidades de climatização, transformadores elétricos e geradores, em vez da utilização do valor de RW deve ser utilizado o índice de isolamento RW+Ctr, em que este Ctr corresponde ao termo de adaptação para o espetro nº 2 da norma ISO 717-1.

Figura 2 – Esquema ilustrativo da transmissão sonora no exterior para uma fonte de ruído no interior de um compartimento fechado.

Nestas condições, e com base no esquematizado na Figura 2, o valor de LAeq(d) junto à fachada de um edifício, admitindo uma diretividade da grelha ou do vão igual a 2, pode ser obtido através da seguinte expressão simplificada/empírica:

Refira-se que esta metodologia parte do pressuposto de que o ponto recetor fica próximo de uma superfície vertical refletora. Se esta superfície não existir ou se for revestida com uma solução de elevada absorção sonora, os valores obtidos na equação (3) podem ser reduzidos de 3 dB(A). Para situações com vãos de área elevada ou com vários vãos, a diferentes distâncias do recetor, recomenda-se o cálculo nos níveis parciais, numa primeira fase, e no final a soma das várias contribuições. Para vãos em planos quase perpendiculares à fachada é habitual uma redução de pelo menos 3 dB(A). No caso de vãos com orientação oposta à fachada recetora, essa redução pode ultrapassar os 10 dB(A).

A título de exemplo, e considerando o esquema da Figura 2, em que a fonte de ruído corresponde a um gerador de emergência com uma potência de 90 dB(A), localizado no interior de uma cabine em betão armado com duas grelhas com área total de 0,8 m (e uma porta de acesso de elevado isolamento), orientadas para um recetor a 20 m de distância, com um volume de 30 m³ e um tempo de reverberação médio, estimado por exemplo através da fórmula de Sabine, de 1 s, pode estimar-se um valor de LAeq dado por:

Se em vez da grelha sem atenuação sonora for aplicada uma grelha acústica com uma atenuação de 12 dB a 500 Hz, o valor anterior baixaria para cerca de 49 dB(A). Para grelhas acústicas e atenuadores sonoros é normalmente razoável aproximar o valor de RW + Ctr à atenuação obtida na oitava de 500 Hz.