Métodos de avaliação do desempenho ao ruído de impacto de sistemas de piso

Henrique Lima Pires e Maria Akutsu, Laboratório de Conforto Ambiental, Eficiência Energética e Instalações Prediais do IPT

Publicado em: 20/07/2022

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

Coordenação técnica: Adriana Camargo de Brito
Comitê de revisão técnica: Adriana Camargo de Brito, Cláudio Vicente Mitidieri Filho, José Maria de Camargo Barros, Luciana Oliveira e Maria Akutsu
Apoio editorial: Cozza Comunicação

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Fonte: Shutterstock

20/07/2022 | 09h10  A norma ABNT NBR 15575 (ABNT, 2021) estabelece requisitos mínimos de desempenho, critérios e métodos para a avaliação de elementos construtivos de habitações, estando entre eles o desempenho acústico de sistemas de pisos entre unidades habitacionais autônomas, em sua parte 3. O descritor acústico utilizado para a avaliação do desempenho de pisos quanto ao ruído de impacto é o nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado (L'nT,w). Os valores que são determinados como critério e os requisitos para sua classificação como níveis de desempenho mínimo (M), intermediário (I) e superior (S) são apresentados na Tabela 1. 

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Para medir o nível de desempenho de pisos em edificações em relação ao ruído de impacto, é utilizado o método de medição in situ, descrito na norma ISO 16283-2 (ISO, 2020a). Porém, avaliações somente após a instalação do sistema in situ são limitadas pois, caso os níveis desejados não sejam atendidos, a adoção de soluções após a conclusão da obra torna-se onerosa e muitas vezes impraticável. Neste sentido, é desejável que o desempenho do sistema seja previsto antes da instalação.

O IPT realiza três tipos de ensaios de desempenho de sistemas de pisos em relação ao ruído de impacto de piso, a saber:

• Medição in situ conforme a norma ISO 16283-2 (ISO, 2020a);
• Medição em laboratório com laje de referência, conforme a norma ISO 10140-3 (ISO, 2021);
• Método estimativo por meio da medição da rigidez dinâmica, conforme a norma ISO 9052-1 (ISO, 1982).

1. Medição in situ conforme a norma ISO 16283-2 (ISO, 2020)

Esta medição é realizada diretamente na edificação, nas unidades que se deseja avaliar. Resumidamente, o método consiste em posicionar uma máquina de impacto padronizada sobre o piso do ambiente considerado como o emissor, e medir o ruído no ambiente considerado receptor, enquanto a máquina está em funcionamento. Este método avalia o desempenho acústico de todo o sistema de piso e elementos a ele rigidamente ligados, como estruturas e paredes. A transmissão do ruído geralmente acontece diretamente pelo sistema de piso e também pelos flancos, conforme ilustrado na Figura 1.

O método de medição é definido na norma ISO 16283-2 (ISO, 2020a) Field measurement of sound insulation in buildings and of building elements – Impact sound insulation e os cálculos são feitos por meio do método definido pela norma ISO 717-2 (ISO, 2020b) Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 2: Impact sound insulation.

O resultado obtido corresponde ao nível de pressão sonora de impacto-padrão ponderado, L'nT,w, em dB, que é o mesmo descritor acústico utilizado pela norma NBR 15.575-3.

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2. Medição em laboratório com laje de referência, conforme a norma ISO 10140-3 (ISO, 2021)

Esta medição é realizada em laboratório em condições normatizadas. O método é basicamente igual ao método in situ, porém são utilizadas câmaras normatizadas e uma laje padrão, cujas laterais são isoladas de qualquer outro elemento estrutural através de apoios em materiais resilientes, para que não haja transmissão de ruído pelos flancos, somente a transmissão direta pela própria laje, conforme ilustrado na Figura 2, e cujo nível de pressão sonora de ruído de impacto normalizado, Ln,r,0,w, deve ser 78 dB. O corpo de prova, que deve ter no mínimo 10 m² de área, é instalado sobre a laje padrão. Neste caso, o objetivo é avaliar o desempenho somente do elemento atenuador de ruído como, por exemplo, mantas resilientes para pisos flutuantes, contrapisos com compósitos elastoméricos, carpetes etc.

O método de medição é definido na norma ISO 10140-3 (ISO, 2021): Acoustics — Laboratory measurement of sound insulation of building elements — Part 3: Measurement of impact sound insulation e os cálculos são feitos por meio do método definido pela norma ISO 717-2 (ISO, 2020b) Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 2: Impact sound insulation.

O resultado obtido indica a redução do nível de pressão sonora de impacto padronizado (∆Lw) em dB, que representa o quanto o elemento ou sistema ensaiado pode reduzir o nível de ruído de determinado sistema de piso.

foto de sala de aula

3. Método estimativo por meio da medição da rigidez dinâmica, em laboratório, conforme a norma ISO 9052-1 (ISO, 1982)

Este método tem o objetivo de estimar o desempenho de materiais resilientes utilizados em pisos/contrapisos flutuantes.

Um corpo de prova de dimensões de 200 mm x 200 mm do material resiliente é colocado sobre uma base sólida com massa ≥ 100 kg. Sobre o corpo de prova, é colocada uma placa de aço com as mesmas dimensões de lado da amostra e espessura de 25,4 mm e massa de 8±0,5 kg – no caso de corpos e prova com superfície irregular, é necessário cobrir a face superior do material com um filme plástico e aplicar uma camada de massa de gesso antes de alocar a placa de carga.

É medida a frequência de ressonância, fr, do material, excitando mecanicamente o conjunto com um martelo de impacto, conforme ilustrado na Figura 3, enquanto a aceleração da vibração é medida por um acelerômetro e registrada em um software analisador, conforme descrito pela norma ISO 9052-1 (ISO, 1989) Acoustics: Determination of the dynamic stiffness – Part 1: Materials used under floating floors in dwelings.

foto de sala de aula

Uma vez medida a frequência de ressonância, fr, pode-se calcular a rigidez dinâmica, s', e consequentemente a redução do nível de pressão sonora de impacto, ∆Lw.

4. Como aplicar os resultados obtidos em laboratório ao desempenho do piso em campo?

De modo resumido, para se aplicar os resultados obtidos em laboratório, referentes aos elementos atenuadores, para a estimativa do desempenho do sistema de piso em campo, é necessário ter uma noção do nível de ruído proporcionado pelo sistema sem os elementos atenuadores. Geralmente, uma laje de concreto com espessura de 10 a 14 cm sem qualquer elemento atenuador proporciona um L'nT,w entre 76 dB a 80 dB. Desta forma, pode-se simplesmente subtrair o ∆Lw obtido nos ensaios de laboratório do L'nT,w, que é resultado previsto da laje nua, conforme a Equação 1 a seguir.

foto de sala de aula

Porém, deve-se ter ciência de que, nas edificações, dependendo do método construtivo, pode haver transmissão de ruído não apenas diretamente pelo sistema de piso, mas também pelos flancos, através dos elementos rigidamente ligados a ele. Portanto, este resultado estimado pode não ser absoluto, servindo apenas como parâmetro, geralmente para escolher entre diferentes soluções com melhor custo/benefício.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-3: Edificações habitacionais — Desempenho – Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos. 5 ed. Rio de Janeiro: ABNT, 2021. 45 p.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 717-2: Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 2: Impact sound insulation. 3 ed. Geneva: ISO Central Secretariat, 2020b. 17 p.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 9052-1: Acoustics - Determination of Dynamic Stiffness. Part 1: Materials Used under Floating Floor in Dwellings. 1 ed. Geneva: ISO Central Secretariat, 1989. 4 p.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 10140-3: Acoustics — Laboratory measurement of sound insulation of building elements — Part 3: Measurement of impact sound insulation. Geneva: ISO Central Secretariat, 2021. 15 p.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 16283-2: Acoustics - Field measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 2: Impact sound insulation. 2 ed. Geneva: ISO Central Secretariat, 2020a. 45 p.

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