Controle de ruído - Noise control

O controle de ruído ou mitigação de ruído é um conjunto de estratégias para reduzir a poluição sonora ou para reduzir o impacto desse ruído, seja em ambientes externos ou internos.

Visão geral

As principais áreas de mitigação ou redução de ruído são: controle de ruído de transporte , projeto arquitetônico , planejamento urbano por meio de códigos de zoneamento e controle de ruído ocupacional . O ruído das estradas e dos aviões são as fontes mais difundidas de ruído ambiental . As atividades sociais podem gerar níveis de ruído que afetam consistentemente a saúde das populações que residem ou ocupam áreas, tanto internas quanto externas, perto de locais de entretenimento que apresentam sons amplificados e música que apresentam desafios significativos para estratégias eficazes de mitigação de ruído.

Várias técnicas foram desenvolvidas para lidar com os níveis de ruído internos, muitas das quais são incentivadas pelos códigos de construção locais . No melhor caso de projetos de projeto, os planejadores são incentivados a trabalhar com engenheiros de projeto para examinar as compensações do projeto de estradas e do projeto arquitetônico. Essas técnicas incluem o projeto de paredes externas, paredes de festa e montagens de piso e teto; além disso, há uma série de meios especializados para amortecer a reverberação de salas para fins especiais, como auditórios , salas de concerto , locais de entretenimento e sociais, salas de jantar, salas de gravação de áudio e salas de reunião.

Muitas dessas técnicas baseiam-se em aplicações da ciência dos materiais para a construção de defletores de som ou o uso de revestimentos de absorção de som para espaços internos. O controle de ruído industrial é um subconjunto do controle de ruído arquitetônico de interiores, com ênfase em métodos específicos de isolamento acústico de máquinas industriais e para proteção de trabalhadores em seus postos de trabalho.

O mascaramento de som é a adição ativa de ruído para reduzir o incômodo de certos sons; o oposto de isolamento acústico .

Padrões, recomendações e diretrizes

Cada organização tem seus próprios padrões, recomendações / diretrizes e diretivas para os níveis de ruído que os trabalhadores podem ter antes que os controles de ruído sejam colocados em prática.

Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA)

Os requisitos da OSHA afirmam que quando os trabalhadores são expostos a níveis de ruído acima de 90 decibéis ponderados A (dBA) em médias ponderadas no tempo (TWA) de 8 horas, controles administrativos e / ou novos controles de engenharia devem ser implementados no local de trabalho. OSHA também requer que ruídos de impulso e ruídos de impacto devem ser controlados para evitar que esses ruídos atinjam níveis de pressão sonora (SPL) de pico de 140 dB.

Organização de Segurança e Saúde de Minas (MSHA)

O MSHA exige que controles administrativos e / ou de engenharia sejam implementados no local de trabalho quando os mineiros forem expostos a níveis acima de 90 dBA TWA. Se os níveis de ruído excederem 115 dBA, os mineiros são obrigados a usar proteção auditiva. O MSHA, portanto, requer que os níveis de ruído sejam reduzidos abaixo de 115 dB TWA. A medição dos níveis de ruído para tomada de decisão de controle de ruído deve integrar todos os ruídos de 90dBA a 140 dBA.

Federal Railroad Association (FRA)

A FRA recomenda que a exposição do trabalhador ao ruído seja reduzida quando a exposição ao ruído exceder 90 dBA para um TWA de 8 horas. As medições de ruído devem integrar todos os ruídos, incluindo ruídos intermitentes, contínuos, de impacto e de impulso entre 80 dBA a 140 dBA.

Departamento de Defesa dos EUA

O Departamento de Defesa (DoD) sugere que os níveis de ruído sejam controlados principalmente por meio de controles de engenharia. O DoD exige que todos os ruídos em estado estacionário sejam reduzidos a níveis abaixo de 85 dBA e que os ruídos de impulso sejam reduzidos abaixo de 140 dB de SPL de pico. As exposições TWA não são consideradas para os requisitos do DoD.

Diretiva do Parlamento Europeu e do Conselho

A diretiva do Parlamento Europeu e do Conselho exige que os níveis de ruído sejam reduzidos ou eliminados por meio de controles administrativos e de engenharia. Esta diretiva requer níveis de ação de exposição mais baixos de 80 dBA por 8 horas com pico de 135 dB SPL, junto com níveis de ação de exposição superior de 85 dBA por 8 horas com 137 dBSPL de pico. Os limites de exposição são 87 dBA por 8 horas com níveis de pico de 140 dBSPL de pico.

Abordagens para controle de ruído

Um modelo eficaz para controle de ruído é o modelo de fonte, caminho e receptor de Bolt e Ingard. O ruído perigoso pode ser controlado reduzindo a saída de ruído em sua origem, minimizando o ruído à medida que viaja ao longo de um caminho até o ouvinte e fornecendo equipamento ao ouvinte ou receptor para atenuar o ruído.

Origens

Uma variedade de medidas visa reduzir o ruído perigoso em sua origem. Programas como o Buy Quiet e o Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) Prevenção por meio do design promovem a pesquisa e o design de equipamentos silenciosos e a renovação e substituição de equipamentos perigosos mais antigos por tecnologias modernas.

Caminho

O princípio da redução do ruído por meio de modificações nas vias se aplica à alteração das vias diretas e indiretas para o ruído. O ruído que se propaga por superfícies reflexivas, como pisos lisos, pode ser perigoso. As alterações do caminho incluem materiais físicos, como espuma, absorvem som e paredes para fornecer uma barreira de som que modifica os sistemas existentes que diminuem o ruído perigoso. Também podem ser projetados gabinetes de amortecimento de som para equipamentos barulhentos e câmaras de isolamento a partir dos quais os trabalhadores podem controlar remotamente o equipamento. Esses métodos evitam que o som viaje ao longo de um caminho até o trabalhador ou outros ouvintes.

Receptor

No ambiente industrial ou comercial, os trabalhadores devem cumprir o programa de conservação auditiva adequado . Os controles administrativos , como a restrição de pessoal em áreas barulhentas, evitam a exposição desnecessária ao ruído. Equipamentos de proteção individual , como protetores auriculares de espuma ou protetores auriculares, para atenuar o som, fornecem uma última linha de defesa para o ouvinte.

Tecnologias básicas

  • Isolamento acústico : evita a transmissão de ruído pela introdução de uma barreira de massa. Os materiais comuns têm propriedades de alta densidade, como tijolo, vidro grosso, concreto, metal etc.
  • Absorção de som : um material poroso que atua como uma 'esponja de ruído', convertendo a energia do som em calor dentro do material. Os materiais comuns de absorção de som incluem telhas à base de chumbo desacopladas, espumas de células abertas e fibra de vidro
  • Amortecimento de vibração : aplicável para grandes superfícies vibratórias. O mecanismo de amortecimento funciona extraindo a energia de vibração da folha fina e dissipando-a na forma de calor. Um material comum é o aço com isolamento acústico.
  • Isolamento de vibração : evita a transmissão de energia vibratória de uma fonte para um receptor, introduzindo um elemento flexível ou uma interrupção física. Os isoladores de vibração comuns são molas, suportes de borracha, cortiça, etc.

Estradas

Esta parede de redução de ruído na Holanda tem uma seção transparente na altura dos olhos do motorista para reduzir o impacto visual para os usuários da estrada.

O controle da fonte no ruído da estrada proporcionou pouca redução no ruído do veículo, exceto para o desenvolvimento do veículo híbrido ; no entanto, o uso de híbridos precisará atingir uma participação de mercado de cerca de cinquenta por cento para ter um grande impacto na redução da fonte de ruído nas ruas da cidade. O ruído da estrada é hoje menos afetado pelo tipo de motor , uma vez que os efeitos em velocidades mais altas são aerodinâmicos e relacionados ao ruído dos pneus . Outras contribuições para a redução do ruído na fonte são: projetos de piso de pneus aprimorados para caminhões na década de 1970, melhor proteção de pilhas de diesel na década de 1980 e regulamentação local de veículos sem amortecimento .

As áreas mais férteis para a mitigação de ruído em rodovias são as decisões de planejamento urbano, projeto de rodovia, projeto de barreira de ruído , controle de velocidade, seleção de pavimentação de superfície e restrições para caminhões. O controle de velocidade é eficaz, uma vez que as emissões sonoras mais baixas surgem de veículos que se movem suavemente a uma velocidade de 30 a 60 quilômetros por hora. Acima dessa faixa, as emissões de som dobram a cada cinco milhas por hora de velocidade. Nas velocidades mais baixas, o ruído de travagem e de aceleração (do motor) domina.

A seleção do pavimento da superfície da estrada pode fazer uma diferença de um fator de dois nos níveis de som, para o regime de velocidade acima de 30 quilômetros por hora. Os pavimentos mais silenciosos são porosos com uma textura de superfície negativa e usam agregados de pequeno a médio porte; os pavimentos mais barulhentos têm superfícies com ranhuras transversais, texturas de superfície positivas e agregados maiores. O atrito da superfície e a segurança na estrada também são considerações importantes para as decisões de pavimentação.

Ao projetar novas rodovias ou vias arteriais urbanas, existem inúmeras decisões de projeto relacionadas ao alinhamento e à geometria da via. O uso de um modelo de computador para calcular os níveis de som tornou-se uma prática padrão desde o início dos anos 1970. Desta forma, a exposição de receptores sensíveis a níveis sonoros elevados pode ser minimizada. Existe um processo análogo para urbanas de transporte de massa sistemas e outras decisões de transporte ferroviário. Os primeiros exemplos de sistemas ferroviários urbanos projetados com esta tecnologia foram: Expansões da linha MBTA de Boston (1970), expansão do sistema BART de São Francisco (1981), sistema METRORail de Houston (1982) e o sistema Light Rail MAX em Portland, Oregon (1983).

Barreiras de ruído podem ser aplicadas a projetos de transporte de superfície existentes ou planejados. Eles são uma das ações mais eficazes tomadas na reforma de estradas existentes e geralmente podem reduzir os níveis de ruído do uso do solo adjacente em até dez decibéis. Um modelo de computador é necessário para projetar a barreira, uma vez que o terreno, a micrometeorologia e outros fatores específicos do local tornam o empreendimento um empreendimento muito complexo. Por exemplo, uma estrada cortada ou com fortes ventos predominantes pode produzir um ambiente onde a propagação do som atmosférico é desfavorável a qualquer barreira de ruído.

Aeronave

Um Airbus A321 da British Airways em sua aproximação de pouso para o Aeroporto Heathrow de Londres , mostrando sua proximidade de residências.

Como no caso do ruído da estrada, pouco progresso foi feito para diminuir o ruído da aeronave na fonte, além da eliminação de projetos de motor barulhentos da década de 1960 e anteriores. Por causa de sua velocidade e volume, o ruído do escapamento do motor de turbina a jato desafia a redução por qualquer meio simples.

As formas mais promissoras de redução do ruído das aeronaves são por meio de planejamento de terras, restrições de operações de voo e isolamento acústico residencial . As restrições de voo podem assumir a forma de uso preferencial da pista, rota e inclinação do voo de partida e restrições de horário do dia. Essas táticas às vezes são controversas, pois podem afetar a segurança da aeronave, a conveniência de voar e a economia das companhias aéreas.

Em 1979, o Congresso dos Estados Unidos autorizou a FAA a desenvolver tecnologia e programas para tentar isolar residências perto de aeroportos. Embora isso obviamente não ajude o ambiente externo, o programa foi eficaz para interiores de residências e escolas. Alguns dos aeroportos em que a tecnologia foi aplicada no início eram Aeroporto Internacional de São Francisco , Aeroporto Internacional de Seattle-Tacoma , John Wayne International Airport e Aeroporto Internacional de San Jose , na Califórnia.

A tecnologia subjacente é um modelo de computador que simula a propagação do ruído de aeronaves e sua penetração em edifícios. Variações nos tipos de aeronaves, padrões de voo e meteorologia local podem ser analisadas junto com os benefícios de estratégias alternativas de retrofit de edifícios , como reforma do telhado, melhoria do vidro das janelas , quebra da lareira , calafetagem das costuras da construção e outras medidas. O modelo de computador permite avaliações de custo-efetividade de uma série de estratégias alternativas.

No Canadá, a Transport Canada prepara previsões de exposição ao ruído (NEF) para cada aeroporto, usando um modelo de computador semelhante ao usado nos EUA. O desenvolvimento de terras residenciais é desencorajado em áreas de alto impacto identificadas pela previsão.

Em 1998, as rotas de vôo em toda a Escandinávia foram alteradas quando o novo Aeroporto de Oslo-Gardermoen foi inaugurado. Esses novos caminhos eram mais retos, reduzindo o uso de combustível e incomodando menos pessoas; no entanto, protestos ferozes vieram de pessoas próximas aos novos caminhos que não haviam sido perturbadas antes, e eles entraram com uma ação judicial ( efeito NIMBY ).

Soluções arquitetônicas

Painéis de tratamento de som contrastam com cortinas vermelhas em uma sala de reuniões de igreja
Portas à prova de som em um centro de transmissão
Telhas de teto acústico

As práticas de controle de ruído acústico arquitetônico incluem redução da reverberação do som interno, redução da transferência de ruído entre salas e aumento do revestimento externo do edifício.

No caso da construção de apartamentos , condomínios , hospitais e hotéis novos (ou reformados) , muitos estados e cidades possuem códigos de construção rigorosos com requisitos de análise acústica, a fim de proteger os ocupantes do edifício. Com relação ao ruído externo, os códigos geralmente exigem a medição do ambiente acústico externo para determinar o padrão de desempenho necessário para o design do revestimento externo do edifício. O arquiteto pode trabalhar com o cientista acústico para chegar ao meio mais econômico de criar um interior silencioso (normalmente 45 dBA ). Os elementos mais importantes de design da pele do edifício são geralmente: vidraças (espessura do vidro, design de painel duplo, etc.), metal perfurado (usado interna ou externamente), material do telhado, padrões de calafetagem, defletores de chaminé , design de porta externa, ranhuras de correio, portas de ventilação do sótão e montagem de aparelhos de ar condicionado embutidos na parede.

Em relação ao som gerado no interior do edifício, existem dois tipos principais de transmissão. Em primeiro lugar, o som transportado pelo ar viaja através das paredes ou montagens do piso e do teto e pode emanar de atividades humanas em espaços residenciais adjacentes ou de ruído mecânico dentro dos sistemas do edifício. As atividades humanas podem incluir voz, ruído de sistemas de som amplificados ou ruído animal. Os sistemas mecânicos são elevador sistemas, caldeiras , refrigeração ou ar condicionado sistemas, geradores e compactadores de lixo. As fontes aerodinâmicas incluem ventiladores, pneumáticos e combustão. O controle de ruído para fontes aerodinâmicas inclui bicos de ar silenciosos , silenciadores pneumáticos e tecnologia de ventilador silencioso . Uma vez que muitos sons mecânicos são inerentemente altos, o principal elemento de design é exigir que o conjunto de parede ou teto atenda a certos padrões de desempenho (normalmente classe de transmissão de som de 50), o que permite uma atenuação considerável do nível de som que atinge os ocupantes.

O segundo tipo de som interno é chamado de transmissão Impact Insulation Class (IIC). Este efeito não surge da transmissão aérea , mas sim da transmissão do som através do próprio edifício. A percepção mais comum de ruído IIC é a partir dos passos dos ocupantes nos espaços residenciais acima. O ruído de baixa frequência é transferido facilmente através do solo e edifícios. Este tipo de ruído é mais difícil de diminuir, mas deve-se considerar o isolamento do conjunto do piso acima ou pendurar o teto inferior em um canal resiliente .

Ambos os efeitos de transmissão observados acima podem emanar dos ocupantes do edifício ou de sistemas mecânicos do edifício , como elevadores, sistemas de encanamento ou unidades de aquecimento, ventilação e ar condicionado. Em alguns casos, é apenas necessário especificar a melhor tecnologia de silenciamento disponível na seleção de tais ferragens de construção. Em outros casos, a montagem antichoque de sistemas para controlar a vibração pode ser adequada. No caso de sistemas de encanamento, existem protocolos específicos desenvolvidos, especialmente para linhas de abastecimento de água, para criar travamento de isolamento de tubos dentro das paredes dos edifícios. No caso de sistemas de ar centrais, é importante bloquear quaisquer dutos que possam transmitir o som entre as diferentes áreas do edifício.

Projetar salas para fins especiais apresenta desafios mais exóticos, uma vez que essas salas podem ter requisitos para recursos incomuns, como performance em concertos , gravação em estúdio de som , salas de aula. Nestes casos, a reverberação e a reflexão devem ser analisadas para não só aquietar as divisões, mas também para evitar a ocorrência de efeitos de eco. Nessas situações , defletores de som especiais e materiais de revestimento de absorção de som podem ser especificados para amortecer efeitos indesejados.

Soluções pós-arquitetônicas

Painéis acústicos de parede e teto são uma solução comercial e residencial comum para controle de ruído em edifícios já construídos. Os painéis acústicos podem ser construídos com uma variedade de materiais, embora as aplicações acústicas comerciais sejam frequentemente compostas de fibra de vidro ou substratos acústicos à base de lã mineral. Por exemplo, o painel de fibra mineral é um substrato acústico comumente usado, e isolamentos térmicos comerciais, como aqueles usados ​​no isolamento de tanques de caldeira, são frequentemente reaproveitados para uso acústico de controle de ruído com base em sua eficácia em minimizar reverberações. Os painéis acústicos ideais são aqueles sem uma face ou material de acabamento que possa interferir no desempenho do preenchimento acústico, mas questões estéticas e de segurança normalmente levam a revestimentos de tecido ou outros materiais de acabamento para minimizar a impedância. Os acabamentos dos painéis são ocasionalmente feitos de uma configuração porosa de madeira ou metal.

A eficácia do tratamento acústico pós-construção é limitada pela quantidade de espaço que pode ser alocado para o tratamento acústico e, portanto, os painéis de parede acústica no local são freqüentemente feitos para se conformar à forma do espaço preexistente. Isso é feito "emoldurando" a trilha do perímetro na forma, preenchendo o substrato acústico e, em seguida, esticando e dobrando o tecido no sistema de moldura do perímetro. Painéis de parede no local podem ser construídos para contornar molduras de portas, rodapés ou qualquer outra intrusão. Grandes painéis (geralmente maiores que 50 pés) podem ser criados em paredes e tetos com este método.

As janelas com vidros duplos e mais grossas também podem impedir a transmissão de som do exterior.

Industrial

O ruído industrial é tradicionalmente associado a ambientes de manufatura onde a maquinaria industrial produz níveis de som intensos, muitas vezes acima de 85 decibéis. Embora esta circunstância seja a mais dramática, existem muitos outros ambientes de trabalho onde os níveis de som podem ficar na faixa de 70 a 75 decibéis, inteiramente compostos de equipamento de escritório, música, sistemas de som público e até mesmo intrusão de ruído exterior. Qualquer tipo de ambiente pode resultar em efeitos sonoros para a saúde se a intensidade do som e o tempo de exposição forem muito grandes.

No caso de equipamentos industriais, as técnicas mais comuns para proteção contra ruído de trabalhadores consistem em equipamento de fonte de montagem de choque, criação de vidro acrílico ou outras barreiras sólidas e fornecimento de equipamento de proteção auditiva . Em certos casos, o próprio maquinário pode ser reprojetado para operar de uma maneira menos propensa a produzir ralar, triturar, friccionar ou outros movimentos que induzam emissões de som. Nos últimos anos, os programas e iniciativas Buy Quiet surgiram em um esforço para combater as exposições a ruído ocupacional. Esses programas promovem a compra de ferramentas e equipamentos mais silenciosos e encorajam os fabricantes a projetar equipamentos mais silenciosos.

No caso de ambientes de escritório mais convencionais, as técnicas de acústica arquitetônica discutidas acima podem ser aplicadas. Outras soluções podem envolver a pesquisa dos modelos mais silenciosos de equipamento de escritório, principalmente impressoras e fotocopiadoras. Impressoras de impacto e outros equipamentos costumavam ser equipados com "capas acústicas", gabinetes para reduzir o ruído emitido. Uma fonte de emissões de nível de som irritantes, se não altas, são os aparelhos de iluminação (principalmente globos fluorescentes mais antigos). Essas luminárias podem ser adaptadas ou analisadas para verificar se há excesso de iluminação , um problema comum no ambiente de escritório. Se houver excesso de iluminação, pode ser aplicada a remoção de lamparina ou o uso reduzido do banco de luz. Os fotógrafos podem acalmar câmeras estáticas barulhentas em um set de filmagem usando balões de som .

Comercial

As reduções no custo da tecnologia permitiram que a tecnologia de controle de ruído fosse usada não apenas em instalações de performance e estúdios de gravação, mas também em pequenas empresas sensíveis ao ruído, como restaurantes. Materiais acusticamente absorventes, como forro de duto de fibra de vidro, painéis de fibra de madeira e jeans reciclados, servem como telas com obras de arte em ambientes nos quais a estética é importante.

Usando uma combinação de materiais de absorção de som, matrizes de microfones e alto-falantes e um processador digital, um operador de restaurante pode usar um computador tablet para controlar seletivamente os níveis de ruído em diferentes lugares do restaurante: as matrizes de microfone captam o som e o enviam para o processador digital, que controla os alto-falantes para emitir sinais de som sob comando.

residencial

O tratamento acústico residencial pós-construção ao longo do século 20 era comumente a prática dos entusiastas da audição musical. No entanto, os desenvolvimentos na tecnologia e fidelidade de gravação doméstica levaram a um aumento drástico na disseminação e popularidade do tratamento acústico residencial na busca da fidelidade e precisão da gravação doméstica. Um grande mercado secundário de painéis acústicos caseiros e de uso doméstico, bass trap e produtos construídos semelhantes se desenvolveu como resultado dessa demanda, com muitas pequenas empresas e indivíduos envolvendo isolamentos industriais e comerciais em tecido para uso em estúdios de gravação domésticos, salas de teatro , e espaços de prática musical.

Planejamento urbano

As comunidades podem usar códigos de zoneamento para isolar atividades urbanas ruidosas de áreas que deveriam ser protegidas de tais exposições prejudiciais à saúde e para estabelecer padrões de ruído em áreas que podem não ser condizentes com tais estratégias de isolamento. Como os bairros de baixa renda geralmente correm maior risco de poluição sonora, o estabelecimento de tais códigos de zoneamento costuma ser uma questão de justiça ambiental. As áreas de uso misto apresentam conflitos especialmente difíceis que requerem atenção especial à necessidade de proteger as pessoas dos efeitos nocivos da poluição sonora. O ruído é geralmente uma consideração em uma declaração de impacto ambiental , se aplicável (como a construção do sistema de transporte).

Veja também

Em geral:

Referências

links externos