1) Introdução
O som pode ser de condução aérea ou de condução estrutural. A maioria das fontes radiam som tanto de uma como de outra maneira. O diagrama a seguir mostra que acções para a redução de ruído podem ser tomadas a vários níveis da cadeia: na fonte, sobre o meio de propagação, nas interfaces e/ou sobre o receptor.
2) O ruído nos edifícios
Lista de fontes de ruído que se poderão encontrar nos edifícios e em torno destes:
• ruído de condução aérea originário de fontes exteriores ao edifício, como por exemplo, tráfego rodoviário, comboios, aviões e qualquer atividade comercial ou industrial.
• ruído de condução aérea originário de fontes interiores ao edifício, como por exemplo: comunicação oral, televisores e outras actividades quaisquer levadas a cabo pelos moradores.
• ruído de maquinaria diversa como por exemplo: elevadores, canalização, aquecedores, sistemas de ventilação e de ar condicionado.
• ruído de percussão devido a objectos deixados cair sobre o pavimento, passos, máquina de lavar, etc.
3) O ruído na indústria
O ruído em ambientes industriais deve-se a:
• Processos ruidosos de fabrico,
• Máquinas em geral,
• Órgãos mecânicos específicos,
• Uso intensivo de ar comprimido (processo, operações de limpeza, etc.),
• Operações e técnicas de manuseamento ruidosas (bater com o martelo, contacto metal-metal, silvos, zunidos, etc.).
4) Controle de ruído na fonte
Podem ser tomadas vários tipos de medidas ao nível da fonte sonora:
• substituir a fonte por uma mais silenciosa.
• utilizar outro tipo de tecnologia para eliminar ou reduzir níveis sonoros excessivos.
• alterar processos de manuseamento, de trabalho e de comportamento.
• otimizar os procedimentos de montagem: amortecimento de painéis por isolamento dos elementos vibrantes (com amortecedores de cortiça, borracha, etc.).
• manutenção dos equipamentos em boas condições de funcionamento.
5) Controle da propagação do ruído
Propagação em meio aéreo:
trata-se sobretudo de procurar uma solução de correcção acústica dos locais, através de absorção sonora e da interposição de obstáculos que limitem a propagação aérea do ruído.
Propagação por via sólida:
tenta-se limitar a vibração das estruturas através de amortecimento, através de modificações na estrutura e através da criação de descontinuidades.
5.1) Controle da propagação aérea
As diferentes soluções envolvem:
A) Absorção sonora
Se em campo livre o nível sonoro decresce regularmente com a distância à fonte, no interior de um espaço fechado este decrescimento é condicionado pelas características de absorção sonora da envolvente.
B) Obstáculos à propagação
A utilização de biombos acústicos, divisórias, totais ou parciais,
Criar zonas fechadas, câmaras de absorção, pode conter parcialmente o ruído e aumentar o nível de absorção sonora no local de trabalho.
Quando o ruído de transmissão aérea ocorre através de uma conduta, utiliza-se silenciadores ou plenos absorsores.
C) Controle da absorção
O ruído reverberado dentro de uma sala tem um impacte no ambiente sonoro e no conforto acústico do local. Em função do tipo de sala que está em estudo (ginásio, restaurante, instalação fabril, etc.), vários tipos de medidas podem ser tomadas usando no entanto o mesmo princípio: sempre que se acrescenta material absorsor, o tempo de reverberação, e portanto o nível de pressão sonora, decresce, exceto na vizinhança imediata das fontes.
Podem-se recomendar vários tipos de tratamento dependendo da aplicação. Ter-se-á de seleccionar um material para cobrir as superfícies reflectoras ou absorsoras, saber onde este deve ser colocado, etc. Qualquer solução tem de levar em conta condicionantes económicas, arquitecturais, funcionais, de segurança e outras.
Selecionar o tempo de reverberação ótimo para um caso em concreto, dependendo do volume e da função do local, é o primeiro passo de um plano de condicionamento acústico.
No entanto, o decrescimento com a distância do nível de pressão sonora é mais importante que o tempo de reverberação num meio industrial.
D) Câmaras de expansão
E) Silenciadores
Um silenciador ou atenuador sonoro é um sistema capaz de atenuar a energia acústica que se propaga ao longo de uma conduta ou tubagem. Existem fundamentalmente dois tipos de silenciadores:
silenciadores reativos: princípio: variando a secção transversal de um tubo ou criando braços laterais, uma parte da energia acústica é reflectida de novo para a conduta, no sentido contrário e/ou geram-se interferências destrutivas.
silenciadores dissipativos: princípio: introduzindo material acusticamente absorvente no interior de uma conduta, parte da energia acústica é dissipada.
F) Obstáculos na trajectória do ruído
Em termos de raios sonoros (analogia ótica), a trajetória de transmissão do ruído pode ser modificada introduzindo obstáculos. Pode-se assim criar zonas de sombra, analogamente ao que sucede com a luz.
É este o caso quando se utilizam barreiras contra o ruído. Se estas forem absorventes, parte da energia será absorvida, sendo este um efeito a adicionar à criação da zona de sombra. Evidentemente que a atenuação conseguida é sempre limitada devido ao efeito de difracção, nomeadamente no topo superior da barreira, sendo este efeito especialmente marcante nas baixas frequências.
A utilização de painéis absorsores suspensos do tecto ou de biombos acústicos apoiados no pavimento, reduz a propagação do ruído:
• numa instalação fabril se colocados perto das máquinas
• numa cantina ou refeitório se colocados junto às mesas.
Um biombo ou barreira acústica num espaço fechado só será eficaz se o tecto for tratado com materiais absorventes.
G) Influência da frequência
A eficácia destes obstáculos depende do conteúdo de frequências do ruído. Som de alta frequência (comprimento de onda curto) é mais direccional, fácil de reflectir e mais atenuado com a distância (devido à maior absorção na atmosfera e ao efeito de eventuais obstáculos que surjam na trajectória fonte-receptor). Som de baixa frequência (grandes comprimentos de onda) propaga-se em todas as direcções, ultrapassa obstáculos mais facilmente (excepto se estes forem de grandes dimensões) e atenua-se menos com a distância.
5.2) Isolamento de ruído de condução estrutural – vibração
As vibrações têm a sua origem na excitação directa de um elemento sólido por uma força ou uma velocidade. Apesar de algumas vibrações serem relativamente pequenas, podem produzir altos níveis de ruído num espaço receptor devido à transmissão de ruído de condução estrutural. Um diapasão dá origem a um som muito fraco, a menos que esteja encostado a uma superfície de grandes dimensões.
A propagação do ruído de condução estrutural, depende do meio, especialmente das suas características físicas (massa, rigidez, amortecimento). As diferentes soluções a aplicar neste tipo de problemas têm a ver com:
• o amortecimento das estruturas e com,
• descontinuidades estruturais.
Amortecimento estrutural
Uma parede pouco espessa flete sob o efeito da vibração e transmite energia. Nos limites da parede dá-se em parte reflexão da energia vibratória (com a possibilidade de excitação de ressonâncias do painel – modos próprios de vibração) e em parte transmissão para os elementos sólidos vizinhos (vigas, pilares, lajes, outras paredes).
Se um painel é colocado a vibrar por uma excitação transitória, a amplitude das vibrações decresce tanto mais rapidamente após cessação da excitação quanto o amortecimento interno do material for grande.
Descontinuidades
Numa estrutura complexa (barco ou edifício, por exemplo), a energia vibratória distribui-se por cada elemento desta estrutura. O nível do ruído radiado é, portanto, uma função do método de montagem dos vários elementos. É necessário fazer uma distinção cuidadosa entre:
• desacoplamento vibratório entre fonte e receptor através de apoios anti-vibráticos, maciços ou lajes flutuantes, ou revestimentos resilientes para pavimentos
• descontinuidades no meio de propagação graças ao uso de materiais flexíveis, resilientes e de descontinuidades, de facto, na própria estrutura (juntas de dilatação, por exemplo).
Por exemplo, a transmissão de vibrações através de tubos ou condutas serão reduzidas se contiverem secções e juntas flexíveis.
6) Controle de ruído nas interfaces
Este tipo de medidas está directamente ligado ao acoplamento entre fonte e recetor. A otimização das interfaces é frequentemente considerada a principal solução para os problemas de ruído quando não é possível tomar medidas directamente ao nível da fonte sonora. Nos edifícios, por exemplo, nunca se pode controlar o nível de ruído devido às actividades dos seus habitantes. Por outro lado, pode-se prevenir o incómodo provocado pelo ruído se o edifício for concebido de modo a limitar a transmissão do som.
Controle ao Nível da Interface Fonte-Meio de Propagação
Uma máquina radia som audível que se propaga através do ar em torno da fonte sonora. Esta máquina também produz vibrações que são transmitidas à estrutura do edifício. Pode-se, portanto, reduzir a radiação de ruído de condução aérea e o ruído de condução estrutural introduzindo uma envolvente acústica e isoladores de vibração respetivamente.
Envolventes de Máquinas
Quando não é possível actuar sobre o ruído ao nível da fonte (i.e. é impossível conseguir-se uma máquina mais silenciosa), a solução pode ser criar uma envolvente acústica, ou canópia, em torno da máquina ou apenas em torno da sua parte mais ruidosa. Para ser eficaz, a envolvente acústica tem de ser:
• composta de elementos com isolamento sonoro semelhante e, portanto, dispor de silenciadores em todas as saídas e entradas de ar, em particular nos orifícios de ventilação, bem como portas e janelas com isolamento compatível também;
• constituída por material absorvente nas suas faces internas (lã de rocha ou lã de vidro, espumas de borracha ou espumas de poliuretano) para reduzir o nível sonoro no interior da envolvente,
• isolada, em termos mecânicos, em relação à fonte
• estanque ao ar, ao nível da superfície exterior da envolvente (excluindo obviamente as aberturas de ventilação devidamente tratadas com silenciadores conforme acima referido).
Desacoplamento Anti-Vibratório
Para se evitar a propagação das vibrações da máquina para a sua estrutura de suporte, estes dois sistemas podem ser desacoplados com a ajuda de:
• apoios anti vibratórios
• maciço antivibrático
• piso flutuante sobre apoios antivibráticos
A escolha de uma solução depende das frequências de vibração e das forças dinâmicas da estrutura em questão.
A melhor solução consiste em isolar a estrutura vibrante tão perto da fonte quanto for possível de modo a evitar a propagação das vibrações ao longo de grandes distâncias. Por exemplo, a máquina de um elevador será isolada da estrutura do edifício através da utilização de suportes elásticos.
O isolamento pode-se conseguir utilizando materiais resilientes, como elastómeros, ou um sistema de molas.
São utilizados na forma de apoios antivibráticos, mantas, etc.
O piso flutuante é uma técnica de construção frequentemente usada para isolar lajes, sujeitas frequentemente a excitações vibratórias, do resto da estrutura.
Amortecimento das Vibrações
A eficácia de um sistema antivibrático está diretamente ligada à relação entre as frequências de excitação e de ressonância de um sistema. A frequência de ressonância do sistema terá de ser francamente mais pequena (3 vezes, recomendado) que a menor frequência para a qual a vibração da máquina é significativa.
7) Isolamento sonoro entre locais
Não se deve confundir isolamento sonoro entre dois espaços e absorção sonora dentro de um espaço.
Uma parede de betão de 15 cm de espessura, é um isolante sonoro muito bom, mas a sua capacidade absorsora em termos acústicos é quase nula. Pelo contrário, uma parede constituída por lã de vidro teria uma boa capacidade de absorção acústica, mas constituiria um mau isolante.
8) Som radiado a partir de edifícios ruidosos
Fazer uma avaliação do ruído emitido a partir de um edifício ruidoso é uma tarefa bastante complexa, devido às suas grandes dimensões e à directividade. A concepção de edifícios industriais e de lazer (por exemplo discotecas) deve ser feita levando em conta condicionantes acústicas e de acordo com a regulamentação ambiental aplicável.
As fontes sonoras devem ser colocadas sobre apoios anti vibratórios e dentro de envolventes acústicas, por exemplo.
9) Proteção acústica do recetor
Como solução de ultimo recurso, quando não é possível tomar outro tipo de medidas, pode-se recorrer à utilização de protecções individuais como protectores de concha ou de inserção, em relação ao ruído de condução aérea, ou solas anti-vibráticas em relação às vibrações.
Apresentação
Seguidamente pode ver uma apresentação sobre este tema.
https://pt.slideshare.net/CarlosAroeira/reduo-de-ruido