CONTROLE DO RUÍDO PELA ATUAÇÃO NA TRAJETÓRIA

Quando o tratamento do ruído na fonte não for suficiente para eliminá-lo ou reduzi-lo aos níveis aceitáveis, o próximo passo é criar obstáculos na trajetória de propagação sonora entre a fonte e o receptor.

A análise da trajetória de propagação das ondas sonoras no meio urbano deve levar em conta o plano horizontal e também o plano vertical, com soluções específicas para cada um desses planos.

O capítulo três desta dissertação trata do comportamento do nível sonoro, relacionando-o com a distância da fonte, o tipo de fonte e com os fenômenos que atuam na propagação do som, de acordo com os tipos e o posicionamento dos obstáculos encontrados em sua trajetória. O capítulo quatro apresenta uma análise sobre como a morfologia urbana interfere na propagação sonora. Usando esses princípios é possível determinar as características sonoras, em um determinado local, e criar novos obstáculos naturais ou artificiais para a amenização do ruído que atinge os receptores.

Segundo CNOSSOS-EU (2012), existem basicamente quatro tipos de caminhos de propagação a serem considerados (Ilustração 54):

1. Propagação direta, quando a onda sonora produzida pela fonte incide diretamente sobre o receptor, sem haver difração horizontal.

2. Propagação refletida por plano vertical, ou em plano ligeiramente inclinado, menor que do 15º, com a difração horizontal nas bordas, sobre a superfície dos obstáculos até o receptor (já abordado no item 2.1.7).

3. Propagação da onda sonora sofre duas ou mais difrações no plano vertical, pelas bordas laterais dos obstáculos.

4. Propagação da onda sonora sofre reflexões em plano vertical e difrações nas bordas dos obstáculos.

Ilustração 54 – Trajetória de propagação - Fonte: adaptado de CNOSSOS-EU, 2012.

Cada um desses tipos de caminhos determina um conjunto de diferentes equações para a determinação da propagação do som da fonte ao receptor.

Existem várias formas de controlar ou atenuar o nível de ruído, atuando sobre a trajetória entre o emissor e o receptor. Várias soluções são propostas pelos autores e por instituições, tais como: (BARRETO, 2005, apud SANCHIDRIÀN, 2001) (KANG, 2007) (FHWA, 2012) (BANDA, s/d), entre outros.

“Uma barreira pode ser considerada qualquer obstáculo que impeça linha de visão entre a fonte e o receptor, criando, assim, uma zona de sombra acústica. Uma considerável pesquisa teórica e experimental foi realizada na previsão de atenuação do som da barreira acústica. (Maekawa, 1968; Rathe, 1969; Kurze and Anderson, 1971; Koyasu, 1980; UK DfT, 1988; L’ Esoerance, 1989; Hothersall et al. 1991a, 1991b; Muradali and Fyfe, 1998; ANSI, 2003a; Ekici, 2004).” (KANG, 2007) (tradução da autora).

A seguir são listadas, e apresentadas nas Ilustração 55 eIlustração 56, algumas das formas mais comuns de atuação na trajetória de propagação do som para a redução do ruído de tráfego urbano:

 Atenuação pela vegetação, já abordado no item 4.3.

 Redução da reflexão do ruído na superfície do pavimento: asfalto poroso, já abordado no item 4.1.1, e superfície de concreto flutuante.

 Berma (trincheira), criando obstáculo lateral, para absorção pelo solo, e reflexão, com redirecionamento para cima.

Barreira acústica para atenuar o ruído e proteger a área desejada com várias formas, tais como: com curva, Ilustração 57; com cobertura, Ilustração 57; e totalmente coberta (túnel). O túnel isolante da fonte para as demais áreas.

Ilustração 55 - Formas de atenuação do nível de ruído para os receptores. Fonte: BARRETO, 2005, apud SANCHIDRIÁN, 2001.

Ilustração 57 - Exemplos de barreiras acústicas de Hong Kong. Fonte: (GOVERNMENT OF THE HONG KONG SAR, 2003).

Ilustração 59 - Zona de sombra acústica criada pela barreira acústica. Fonte: FHWA, 2012.

O aumento da distância entre a fonte e o receptor é uma forma de reduzir o impacto do ruído, já que a energia do ruído reduz-se com o quadrado da distância (ver capítulo três), porém, nem sempre essa medida é praticável e, por esse motivo, é comum o uso de barreiras acústicas para produzir uma zona de sombra acústica na trajetória de propagação do som (Ilustração 59).

A construção de obstáculos para a propagação do som depende das condições do local e do seu entorno. No caso das bermas, por exemplo, há uma demanda de espaço físico para o acúmulo da terra na lateral da via. Já a barreira acústica, geralmente requer menos espaço físico, devido à sua estrutura. A barreira transparente totalmente coberta é uma derivação da barreira acústica, que contém o som em todas as direções (Ilustração 60). Os cortes normalmente aproveitam condições topográficas favoráveis.

Ilustração 60 - Barreira acústica transparente coberta. Fonte: TODARO; LIPARI; PUGLIANO, 2013.

A altura da barreira, as propriedades dos materiais empregados e a posição da fonte e do receptor, em relação à barreira, são pontos cruciais para a eficiência na redução do ruído, tanto nas altas quanto nas baixas frequências. Em alguns casos, devido às restrições de posicionamento da barreira e às frequências do ruído produzido pela fonte, há necessidade de aplicação de material absorvente na composição da barreira. (CEDR, 2010) (CNOSSOS-EU, 2012). Outro ponto relevante é quanto à utilização de barreiras em paralelo, devendo-se evitar essa disposição quando a distância entre as barreiras for reduzida, pois, nesse caso, as reflexões produziriam o efeito de reverberação (ver capítulo três).

Apesar de as barreiras acústicas representarem elementos estranhos ao meio urbano, são bastante utilizadas, principalmente nas rodovias e em locais já consolidados, onde a intervenção não permite uma mudança drástica das edificações que margeiam as vias. Deve-se, então, harmonizá-las com o entorno, adotando o uso materiais e formas adequadas, evitando a obstrução visual e integrando-as com o ambiente. (NIEMEYAR; SLAMA, 1998) (NIEMEYAR, 1998) (MARCELO, 2006) (CEDR, 2010) (CNOSSOS-EU, 2012).

As barreiras acústicas podem reduzir o ruído que atinge o receptor em até 20 dB, dependendo do tipo de construção e do material utilizado. Normalmente as barreiras reduzem de 5 a 10 dB, de acordo com (CEDR, 2010) (FHWA, 2012), o que significa uma redução do nível do ruído de tráfego em até a metade, para as habitações nas vizinhanças das rodovias.

De acordo com o Guidelines on Design of Noise Barriers, do departamento de

proteção ao meio ambiente de (GOVERNMENT OF THE HONG KONG SAR, 2003), teoricamente, a barreira acústica de parede tem a capacidade de alcançar uma redução de 20 dB(A) e as bermas, de 23 dB(A).

Ilustração 61 - Barreira acústica com curva e cobertura. Fonte CDER, 2010.

Ilustração 62 - Barreira acústica. Fonte: FHAW, 2012.

A barreira acústica deve ser posicionada de forma a bloquear a trajetória de propagação do som entre a fonte – no caso do ruído rodoviário, dos veículos em

circulação na via – e o receptor que fica nos pontos da sombra acústica gerada pela barreira, conforme o ilustrado pela Ilustração 59.

Dependendo do desempenho do material aplicado à superfície da barreira, de acordo com a Tabela 10, de sua massa e estrutura de fixação e de sua forma e dimensões, uma parte da energia é absorvida e transmitida através da barreira (Ilustração 62 a); uma parte é refletida (Ilustração 62 b); e outras partes são difratadas através do topo (Ilustração 62 c) e de suas bordas (Ilustração 62 d).

Alguns pontos devem ser levados em consideração para a instalação de uma barreira acústica:

 De forma a alcançar a redução esperada, a barreira acústica deve ser adequada às características do ruído, dimensionada em altura e largura, além de posicionada de acordo com a fonte emissora identificada em estudos no local, definindo-se o material apropriado para a barreira, os locais de barreira, as dimensões, as formas e o sistema construtivo.

 O projeto deve prever a adequação da barreira às condições do local, garantindo a segurança, harmonizando-a visualmente com o entorno e observando requisitos para sua manutenção. Outro fator importante, que em rodovias não se apresenta como relevante, mas que na implantação no contexto do tecido urbano deve ser levado em consideração, é a verificação da interferência da barreira acústica na dispersão dos poluentes emitidos pelos veículos e, consequentemente, na qualidade do ar.

 Em barreiras cobertas, uma atenção deve ser dada à reverberação, já que o som confinado no interior da área pode produzir o fenômeno, pelas múltiplas reflexões. Para evitar a reverberação, esse tipo de barreira deve ser construído internamente com material de chapa perfurada, recheada com material absorvente e coberta com o material, de forma a proteger o interior (GOVERNMENT OF THE HONG KONG SAR, 2003) (SILENCE, 2008) (FHAW, 2012) (CNOSSOS-EU, 2012).

A perda na transmissão (transmission loss) é a medida que indica a capacidade de absorção do material da barreira na transmissão do ruído entre o lado fonte para o lado receptor. Essa medida é definida pela redução entre o nível do ruído (potência sonora) que incide na barreira e o nível transmitido ao outro lado, mensurada em dB. A Tabela 1 apresenta valores da perda na transmissão, de acordo com material, espessura e densidade aplicados em uma barreira.

Tabela 1 - Tipos de material utilizado em barreiras acústicas. Fonte: (GOVERNMENT OF THE HONG KONG SAR, 2003).

Existe uma grande variedade de materiais que podem ser utilizados e diferentes tipos de barreiras, cada uma trabalhando isoladamente ou compondo um conjunto para atenuar o ruído de tráfego. O desempenho da barreira depende também de se evitar o vazamento do ruído por espaços vazios, fendas, fissuras e buracos no sistema construtivo.