8. Materiais e Métodos
8.1. Detalhamento das etapas
Etapa 1- Definição dos sistemas construtivos avaliados pela norma ABNT NBR 15575.
A ferramenta tem como foco avaliar o desempenho acústico dos sistemas construtivos citados na norma de desempenho ABNT NBR 15575/2013, a saber: o Sistema de Vedação Vertical Externa (SVVE), Sistema de Vedação Vertical Interna (SVVI), Sistema de Piso (SP) e Sistema de Cobertura (SC) para edificações habitacionais. O processo de criação do programa iniciou-se com a avaliação do Sistema De Vedação Vertical Externa e depois por meio da mesma sequência de estudo desse sistema foi estendido para os outros sistemas da norma.
Etapa 2- Levantamento de todos os dados necessários para geração da ferramenta computacional de desempenho acústico.
A etapa 2 consistiu em levantar e coletar os dados necessários para sistematizar e realizar os cálculos segundo as famílias das normas ABNT NBR15575, ISO 140, ISO 717 e BS EN 12354, tanto da parte relacionada a simulação na fase de concepção de projeto quanto na parte de verificação do desempenho na obra já executada.
Simulação
A figura 8.1 apresenta uma estrutura simplificada da sequência que foi seguida para levantar os dados necessários para simulação do desempenho acústico de um projeto. A seguir são apresentados os dados necessários do projeto necessários para executar os cálculos do desempenho acústico dos sistemas escolhidos.
a) Nível de ruído local: Saber se o local a ser implantada a edificação possui o
mapeamento de ruído. Se não existir o mapeamento de ruído é necessário realizar medições para avaliar o nível de ruído equivalente do local de implantação.
b) Sistema avaliado: Escolher qual será o primeiro sistema a ser avaliado e o tipo de
ruído: aéreo ou impacto quando for o caso. Os sistemas que deverão ser estudados para que exista o isolamento acústico necessário são:
• Sistema de Piso, onde pode ser avaliado o ruído aéreo e o de impacto;
• Sistema Vertical, onde pode ser avaliado o ruído aéreo da vedação interna e da vedação externa;
Figura 8.1- Fluxograma de simulação de desempenho acústico para projeto.
c) Tipo de elemento a ser analisado: Dependendo do tipo de sistema a ser avaliado
será necessário escolher o tipo de elemento a ser tratado em cada situação no caso de isolamento de vedação vertical entre ambientes ou de sistema de pisos.
Para o sistema vertical de vedação interna os elementos que podem ser escolhidos para avaliação são:
• Parede entre unidades habitacionais autônomas (parede de geminação), nas situações onde não haja ambiente dormitório.
• Parede entre unidades habitacionais autônomas (parede de geminação), no caso de pelo menos um dos ambientes ser dormitórios.
• Parede cega de dormitórios entre uma unidade habitacional e áreas comuns de trânsito eventual, como corredores e escadaria nos pavimentos.
• Parede cega de salas e cozinhas entre uma unidade habitacional e áreas comuns de trânsito eventual, como corredores e escadaria dos pavimentos.
• Parede cega entre uma unidade habitacional e áreas comuns de permanência de pessoas, atividades de lazer e atividades esportivas, como home theater, salas de ginástica, salão de festas, salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinha e
lavanderias coletivas.
• Conjunto de paredes e portas de unidades distintas separadas pelo hall. Para o isolamento de ruído aéreo do sistema de piso podem ser escolhidos:
• Sistema de piso entre unidade habitacionais autônomas, no caso de pelo menos um dos ambientes ser dormitórios.
• Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas de áreas comuns de trânsito eventual, como corredores e escadaria nos pavimentos, bem como em pavimentos distintos.
• Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas de áreas comuns de uso coletivo, para atividades de lazer e esportivas, como home theater, salas de ginásticas, salão de festas, salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinhas e lavanderias coletivas.
Para o isolamento de ruído de impacto do sistema de piso podem ser escolhidos:
• Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas posicionadas em pavimentos distintos.
• Sistemas de piso de áreas de uso coletivo (atividades de lazer e esportivas, como home theater, salas de ginástica, salão de festas, salão de jogos, banheiros e vestiários coletivos, cozinhas e lavanderias coletivas) sobre unidades habitacionais autônomas.
d) Classificação de ruído para análise de fachadas: Para o isolamento sistema
vertical de vedação externa é necessário escolher a classificação da habitação em relação ao ruído que a edificação está sujeita:
• Classe I- Habitação localizada distante de fontes de ruído intenso de quaisquer naturezas;
• Classe II- Habitação localizada em áreas sujeitas a situações de ruído não enquadráveis nas classes I e III;
• Classe III- Habitação sujeita a ruído intenso de meios de transporte e de outras naturezas, desde que esteja de acordo com a legislação.
e) Nível do desempenho do sistema: A partir da escolha do sistema pode ser
escolhido também o nível de desempenho que o usuário deseja obter: Mínimo (M), Intermediário (I) ou Superior (S). O nível mínimo (M) de desempenho deve ser considerado e atendido na edificação. Os valores de desempenho intermediário (I) e superior (S) ficam a critério do empreendedor e conferem uma classificação mais elevada para o empreendimento.
f) Área dos elementos construtivos: A partir do desenho de projeto definir as áreas
dos elementos construtivos que compõem o sistema. Por exemplo, para isolamento da fachada é necessário saber a área que será parede e a área que será de vidro, se houver outros elementos construtivos esses também deverão ser definidos.
g) Dados do ambiente receptor: Coletar dados referentes ao ambiente receptor, para
possibilitar o cálculo do tempo de reverberação. Dimensões e coeficientes de absorção dos materiais que compõem esse ambiente deverão ser obtidos.
h) Inserção dos dados na planilha: Os dados coletados devem ser inseridos na
planilha desenvolvida em Microsoft Excel. A Figura 9.9 apresenta a planilha preenchida. Esses valores inseridos na planilha resultam na Diferença Padronizada de Nível da Vedação interna (Dnt) e no valor único de isolamento, dado pela Diferença Padronizada de Nível
ponderada (DnT,w) obtida pela procedimento descrito na norma ISO 717-1 e apresentado no
capítulo 5. A partir do valor de desempenho requerido que o sistema de planilhas vai começar a rodar buscando no banco de dados de materiais aqueles que atendem a norma.
Verificação do desempenho acústico da obra executada
Para a parte do programa que faz a verificação do desempenho acústico da edificação e compara com os valores da norma ABNT NBR 15575/2013 são necessários dados de medições como os níveis de ruído e o tempo de reverberação de acordo com as normas ISO 140 referente ao sistema estudado e descrito no capítulo 5 deste trabalho. A seguir é apresentada uma estrutura simplificada da etapa 2 (Figura 8.2). Os dados a serem levantados são os mesmos itens da parte de simulação de a) a h) acrescidos dos itens x), y) e z) apresentados a seguir.
x) Medição in loco de acordo com a norma ISO 140: As medições devem ser realizadas
de acordo com a norma ISO 140 e descritas neste trabalho no capítulo 5, obtendo se o nível de pressão sonora no ambiente emissor e receptor, ruído de fundo e tempo de reverberação.
y) Inserção de valores de medição na planilha: As medições de ruído devem ser
inseridas na planilha desenvolvidas em Microsoft Excel. A Figura 9.9 apresenta a planilha preenchida. Esses valores inseridos na planilha resultam na Diferença padronizada de nível da Vedação interna DnT e no valor único de isolamento, dado pela diferença padronizada de
nível ponderada DnT,w, obtida pela procedimento descrito na norma ISO 717-1 e apresentado
z) Comparação com a norma ABNT 15575-4/2013: A partir do resultado obtido pelos
cálculos da planilha essa indicará qual o nível de desempenho do sistema de acordo com a norma ABNT 15575-4/2013: Mínimo (M), Intermediário (I) ou Superior (S). O nível mínimo (M) de desempenho deve ser considerado e atendido na edificação. Já os valores de desempenho intermediário (I) e superior (S) ficam a critério do empreendedor e conferem uma classificação mais elevada para o empreendimento.
Figura 8.2- Fluxograma de desempenho acústico na edificação.
Etapa 3- Sistematização dos cálculos e elaboração dos modelos matemáticos em Microsoft Excel
Nessa etapa da pesquisa as planilhas desenvolvidas para realização dos cálculos de isolamento foram realizadas no programa Microsoft Office Excel/ 2010 e tiveram como base as equações apresentadas nos capítulos 3 e 5.
As equações foram separadas no que se chamou de modelo matemático principal, secundário e auxiliar (Figura 8.3). Em uma planilha reuniram-se as equações base, responsáveis pelos resultados principais e equações secundárias necessárias à solução dessas equações base. Em outras planilhas foram organizadas as equações auxiliares que ajudam o usuário a calcular dados de entrada.
O desenvolvimento dessas planilhas é apresentado no capítulo 9 como resultados obtidos para uso da ferramenta.
Figura 8.3- Organização dos cálculos em planilhas.
Etapa 4- Levantamento de dados acústicos de materiais construtivos
A ferramenta possui um pequeno banco de dados, composto de elementos construtivos como: paredes simples, lajes, janelas, portas e outros. Esse banco de dados contém parâmetros acústicos de elementos construtivos medidos em laboratório, como o índice de redução acústica R. Os dados dos materiais utilizados no programa foram obtidos a partir da literatura e trabalhos acadêmicos. Os dados compilados de diversas fontes foram utilizados na formação do banco de dados, que nesse trabalho são utilizados na ferramenta computacional para simulação do desempenho acústico das edificações de acordo com suas características construtivas. Esse banco de dados pode ser alimentado pelo usuário com o acréscimo de mais materiais.
A falta de dados de desempenho acústico de materiais construtivos para alimentar o programa e aumentar as possibilidades com os quais os profissionais possam trabalhar foi um dos problemas encontrados. Alguns desses dados são disponibilizados já como um valor único e não em função da frequência, o que não é muito interessante para o programa porque muitas vezes o sistema a ser estudado são paredes compostas, ou seja,
•Cálculo de Diferença padronizada de nível ponderada, a 2 metros. (D2m,nT,w)
•Cálculo de Diferença padronizada de nível ponderada. (DnT,w)
•Cálculo de Nível de pressão sonora de impacto –padrão ponderado (L´nT,w)
Principal
•Cálculo de Diferença padronizada de nível , a 2 metros. (D2m,nT)
•Cálculo de Diferença padronizada de nível . (DnT)
•Cálculo de Nível de pressão sonora de impacto –padrão (L´nT)
Secundário
•Cálculo do tempo de reverberação. •Cálculo do nível médio de ruído • Cálculo de paredes compostas Auxiliar
com mais de um material. Outro problema encontrado foi a escassez de dados de desempenho acústico do material, principalmente em função da frequência. Percebe-se que existe ainda a falta de adequação dos fabricantes perante a nova norma, a exemplo disso temos os fabricantes de esquadrias de alumínio. A AFEAL (Associação Nacional de Fabricantes de Esquadrias de Alumínio) coloca como informação no site que a norma específica de esquadrias externas para edificações a NBR 10821 está em revisão da parte acústica, mas que prevê classificação das esquadrias de ‘A' a ‘D', no quesito de desempenho acústico. O nível ‘A' representaria o melhor isolamento acústico, com Rw
acima de 30 dB. Como nível ‘B' seriam classificadas as esquadrias que assegurarem entre 24 e 30 dB, e com ‘C', entre 18 e 24 dB. As janelas que obtiverem nível inferior a 18 dB estarão na classe D, classificação que se extingue em dois anos após a entrada em vigor da norma e que foi criada para estimular os fabricantes que ainda fazem produtos com esse padrão a se enquadrarem, segundo a coordenadora de estudos de esquadrias, Fabiola Rago. A AFEAL ainda coloca que essa classificação de desempenho da esquadria obtida nos ensaios (Rw) será informada ao consumidor através de uma etiqueta colada no
vidro, que só deve ser removida pelo usuário final. Porém apesar dessas informações e de alguns testes já teriam sido feitos esses desempenhos não foram divulgados.
Uma iniciativa de mobilização da comunidade técnica nacional para dar suporte à operacionalização de um conjunto de procedimentos reconhecido por toda a cadeia produtiva da construção civil, com o objetivo de avaliar novos produtos utilizados nos processos de construção é o Sistema Nacional de Avaliação Técnica (SINAT). Esse Sistema de avaliação é um estímulo à inovação tecnológica, aumentando o leque de alternativas tecnológicas disponíveis para a produção habitacional, sem aumentar, todavia, o risco de insucesso no processo de inovação, aumentando a competitividade do setor produtivo.
Etapa 5- Definição da linguagem de programação
A necessidade da criação de uma interface amigável para o usuário foi percebida ao longo do desenvolvimento do trabalho. O processo de preenchimento das planilhas não trazia ao usuário, principalmente para aqueles que não são especialistas da área, uma facilidade de preenchimento e uma didática para o entendimento do processo de inserção de dados e cálculos. Por tanto buscou-se a criação de uma interface que interagisse melhor com o usuário e para isso foi escolhida linguagem de programação do FileMaker, uma vez que possui a capacidade matemática necessária e a possibilidade da interface mais interativa.
dados e foi criada para o desenvolvimento de aplicativos para Windows e Mac. Essa plataforma permite: a criação de um banco de dados, que são definidos como uma coleção de informações relacionadas, chamadas de "tabelas"; e o gerenciamento de informações, processos e atividades por meio de computadores, internet ou dispositivos móveis. Todo processo é baseado em uma metodologia de desenvolvimento ágil de software onde recursos do sistema a serem desenvolvidos e suas prioridades são definidos pelos desenvolvedores. O processo da criação e interação da interface foi dividido por partes, mas que permitia avaliação e testes contínuos no que estava sendo desenvolvido.
O FileMaker permite criar o layout das informações, arrastando e soltando os campos na tela. Esses campos são definidos individualmente por tipo, formato e comprimento. A plataforma FileMaker manipula os dados existentes por meio de scripts e tabelas relacionadas. Os scripts são pequenas instruções de programação projetadas para automatizar uma tarefa ou grupo de tarefas.
Etapa 6- Planejamento da interface
O planejamento da interface foi feito definindo-se quais recursos o programa deveria conter e como seriam acessados. A interface do programa Hipnos Acústica representa o conjunto dos elementos: telas, imagens, menus, botões e caixas de diálogo. A interface foi configurada na resolução de 1024x 673 e posição paisagem.
Baseando-se no desejo de que o programa fosse uma ferramenta de desempenho acústico para simular e também para avaliar os ambientes, foram considerados necessários os seguintes requisitos:
• Ter a capacidade de armazenar num único arquivo, os registros do desempenho dos vários sistemas do ambiente avaliado;
• Disponibilizar os dados registrados na forma de texto para elaboração de relatórios; • Sistematizar o processo de armazenamento de dados e dos cálculos necessários; • Possibilitar a inserção de novos materiais no banco de dados;
• Dispor de informações de ajuda ao usuário.
O programa foi divido em duas partes denominadas: “Avaliação do desempenho acústico da edificação” e “Simulação”. Para atender os requisitos necessários criou-se uma interface composta de cinco etapas para cada um dos quatro sistemas que podem ser avaliados. A tela “Simulação” foi criada com os mesmos recursos da tela de “Avaliação”. Tentou-se manter as etapas iguais para os diferentes tipos de sistemas para facilitar o entendimento da ferramenta pelo usuário. Para facilitar a visualização do usuário de todo o processo necessário e chegar ao resultado final decidiu-se que todas as telas referentes ao
mesmo sistema iriam mostrar todas as etapas e por cores diferentes, mostrando se a etapa estava completa ou não.
A elaboração do código do programa baseou-se no fato de que o FileMaker só processa um script em resposta a um evento produzido pelo usuário, ou seja, se o usuário der um clique num botão, selecionar uma opção, alterar ou inserir um dado haverá um procedimento de evento relacionado cujo o script determinará o que o programa deve fazer.
O planejamento do código deu-se nas seguintes etapas: • Identificação dos controles que deverão responder a eventos; • Definição dos eventos específicos de cada controle;
• Elaboração dos scripts para os procedimentos de evento de forma que o programa execute o que se deseja.
Além do código relacionado aos procedimentos de evento, foi necessário desenvolver uma estrutura para o gerenciamento do banco de dados dos registros de materiais que podem ser alterados pelo usuário.
Para o programa foram criadas rotinas para evitar que o usuário digitasse letras ou símbolos em locais destinados a números e também mensagens de alerta para informar a falta ou preenchimento incorreto de algum dos campos.
Etapa 7- Teste e aprimoramento da interface
Antes de chegar ao resultado final da interface foram realizados inúmeros testes. Esses testes foram realizados ao longo do desenvolvimento da ferramenta para entender as possibilidades e as necessidades do usuário. As abas criadas para os diferentes sistemas avaliados, assim como as etapas que deveriam serem preenchidas para se chegar a um resultado na avaliação do sistema foi alterada várias vezes assim como o layout dessas telas para que a ferramenta se tornasse mais intuitiva e didática possível. Além disso, sempre estava sendo testados os botões e o preenchimento das informações para verificar se os scripts realizados armazenavam e geravam os cálculos corretos, ou desempenhavam a correta função. O resultado dessa interface é apresentado no capítulo 9.
Etapa 8- Elaboração dos arquivos de ajuda ao usuário
A ajuda ao usuário foi elaborada para fornecer informações sobre o uso do programa e assim possibilitar que pessoas não especialistas nesse assunto, possam utilizar o programa adequadamente. O ícone de informação representa algumas informações que ajudam a tirar algumas dúvidas do usuário e também dão algumas dicas de preenchimento.
O ícone de Tutorial apresenta as imagens que reproduzem as telas que compõem o programa e explicam a função dos comandos e menus.
Além disso, um ícone de glossário foi criado para ajudar nas definições de alguns termos técnicos. Os ícones e seus significados são apresentados na tabela 8.1.
Tabela 8.1- Ícones
Ícone Significado Informação Tutorial Glossário