O objectivo deste trabalho consistiu na análise comparativa de vários métodos de previsão sonora por via aérea com os resultados obtidos pelas medições in situ.
Apresentou-se, em primeiro lugar, um resumo dos fundamentos teóricos da Acústica dos edifícios que servem de base à utilização dos métodos de previsão utilizados e à realização dos ensaios in situ.
Numa segunda fase, descreveram-se as considerações gerais relativas aos ensaios in situ, tais como o tipo de equipamento utilizado, as exigências regulamentares a serem seguidas e quais os procedimentos adoptados.
Numa terceira fase, procedeu-se à análise comparativa dos modelos de previsão e dos ensaios in situ para os diferentes casos de estudo referentes a dois edifícios: o Edifício Escolar da Marinha no Alfeite e o Pavilhão de Engenharia Civil do IST. Ao todo foram estudados nove elementos de separação, cinco lajes de piso, três paredes interiores e uma fachada. Para cada um destes casos de estudo descreveram-se as suas principais características que tiveram influência nas opções de cálculo tomadas e apresentaram-se os resultados obtidos para cada método utilizado e para as medições in situ. No total foram aplicados quatro métodos de previsão por via aérea:
Método detalhado; Método simplificado 1; Método simplificado 2; Método simplificado 3.
Os resultados obtidos para o índice de isolamento sonoro padronizado Dn,T foram apresentados
graficamente em espectro para o Método detalhado e para Método simplificado 2 juntamente com os valores obtidos para os ensaios in situ e em valor único Dn,Tw para todos os métodos de
previsão e ensaios.
Ao longo dos processos de cálculo dos métodos de previsão da norma EN 12354-1 [N.5] foi necessário efectuar algumas simplificações, já que estes métodos se aplicam apenas a disposições arquitectónicas muito simples nas quais os dois compartimentos adjacentes em estudo devem possuir dimensões semelhantes e estar perfeitamente alinhados. Uma das simplificações correspondeu ao uso da ligação rígida em Cruz para algumas situações onde na prática se encontrava uma ligação em T mas que não era a mesma descrita na norma EN 12354-1 [N.5]. Esta simplificação teve como consequência a utilização de um índice de
redução das vibrações Kij superior o que originou um isolamento ligeiramente superior ao que
se teria obtido considerado para essas situações a ligação em T definida na norma EN 12354-1 [N.5]. Outra simplificação importante ocorreu para as situações nas quais num mesmo bordo de um dado elemento existem ligações rígidas diferentes, o que não está previsto na norma EN 12354-1 [N.5]. Para estas situações usou-se um índice de redução das vibrações Kij médio do
bordo para o cálculo dos encaminhamentos marginais. Estas duas simplificações acima descritas foram usadas nos Métodos Detalhado, Simplificado 1 e Simplificado 2.
Relativamente ao Método detalhado, foi necessário introduzir ainda uma outra simplificação relacionada com a definição das aberturas de ventilação, já que é difícil defini-las com rigor. De facto, para que se consiga aplicar o Método detalhado com todas as vertentes descritas na norma EN 12354-1 [N.5] é necessário o projectista estar na posse de informação precisa sobre os projectos de várias especialidades, como seja, de abastecimento de águas e de ventilação, o que nem sempre se verifica e obriga a grande cooperação entre especialidades.
Analisando os resultados obtidos em espectro verificou-se que em todos os casos de estudo excepto um os valores dos Método detalhado e do Método simplificado 2 são muito próximos, sendo os valores do Método simplificado 2 sempre ligeiramente superiores ao primeiro. Esta tendência vem de encontro ao esperado visto que o Método simplificado 2 resulta de uma pequena simplificação do Método detalhado, sendo por isso um método um pouco menos preciso e que sobrestima em cerca de 1 dB o isolamento. No entanto, esta diferença foi consideravelmente superior no caso da arquitectura definida na secção 4.4.2.6, tal como discutido no capítulo anterior.
Comparando os valores únicos destes dois métodos com o Método simplificado 1 foi possível verificar que, na maior parte dos casos, o Método simplificado 1 apresenta um valor único maior que o Método detalhado e que o Método simplificado 2, tratando-se de uma diferença que varia entre 1 dB obtido para maioria dos casos até 7 dB obtido para a parede interior 7 estudada na secção 4.4.2.6.
No que se refere ao Método simplificado 3, este apresentou em quase todos os casos de estudo um valor único bastante superior aos outros métodos de previsão, em média cerca de 9 dB em relação ao Método detalhado, quando não foi considerada a estimativa da transmissão marginal. Quando esta já é considerada observou-se uma clara aproximação aos outros métodos mas mesmo assim continuando a dar um valor único superior com um desvio médio na ordem dos 3,5 dB, o que é um desvio significativo pois fica acima do factor de incerteza de 3 dB definido no Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios [N.7].
Pode-se concluir que ao longo de todos os casos de estudo analisados os métodos simplificados apresentam um isolamento sonoro superior ao do método detalhado.
A utilização de um método de previsão mais grosseiro por parte dos projectistas, como é o caso do método elasto-dinâmico, pode representar um risco elevado de não conformidade para a solução construtiva em estudo. A presente dissertação vem confirmar a necessidade de serem adoptados métodos mais precisos na fase de projecto, uma vez que os métodos mais simplificados apresentam valores de isolamento superiores ao Método detalhado, o que é contra a segurança. No entanto, o Método detalhado obriga à recolha de muita informação e trata-se de um processo de cálculo moroso, pelo que nem sempre compensa. Uma boa opção será o uso de um método intermédio, como é o caso do Método simplificado 2 sugerido neste trabalho e que resulta de uma combinação entre uma análise simplificada (Método simplificado 1) e uma análise em espectro. Os valores obtidos para este método foram bastante próximos do Método detalhado, cerca de 1 dB acima, pois foram usados grande parte dos princípios deste último. Eventualmente, o Método simplificado 2 pode ser agilizado estimando o isolamento sonoro R apenas com base na “Lei da massa” e no efeito de coincidência, o que torna menos moroso o seu processo de cálculo. É importante salientar ainda que, o Método detalhado e o Método simplificado 2 têm a vantagem de se poder estudar o isolamento sonoro dos elementos em espectro, o que permite proceder a correcções em bandas de frequência adequadas.
Em relação aos ensaios in situ, verifica-se que quando a arquitectura é organizada os métodos de previsão apresentam poucos desvios em relação aos valores medidos, como aconteceu na secção 4.4.2.1. À medida que a complexidade da disposição arquitectónica aumenta as discrepâncias entre os valores medidos e os previstos vão sendo maiores. Esta tendência era expectável pois os métodos da norma EN 12354-1 [N.5] não estão devidamente preparados para geometrias diferentes daquela que está na base dos seus pressupostos. Contudo, quando os desvios não são aceitáveis há que compreender a arquitectura e somar as contribuições de transmissão marginal mais adequada à realidade, como se fez por exemplo nas secções 4.4.2.4 e 4.4.2.5, onde se somaram várias parcelas de transmissão directa.
Por outro lado, seria de esperar que ao longo dos casos de estudo analisados, os valores das medições in situ fossem inferiores aos métodos de previsão, isto porque os métodos de previsão não consideram todos os encaminhamentos possíveis, apenas consideram os de 1ª ordem, acabando por sobrestimar o isolamento. Contudo, isto não aconteceu nos casos de estudo analisados nas secções 4.4.2.2, 4.4.2.3, 4.5.2.1 e 4.5.2.1, provavelmente devido a questões de disposição arquitectónica que foram discutidas nestas mesmas secções.
Para além disso existe sempre um conjunto de dificuldades relacionadas com os ensaios in situ, como é o caso da dificuldade em obter uma exacta informação sobre os materiais aplicados, as condições em termos de ruído de fundo na altura da realização dos ensaios, a elevada concentração de equipamentos e materiais na altura dos ensaios, eventuais problemas ao nível do equipamento utilizado e a dificuldade em obter uma amostra significativa.
Comparando os desvios obtidos entre os valores medidos e os métodos de previsão da norma EN 12354 [N.5] com os outros trabalhos referidos na secção 2.3.2, verifica-se que para a arquitectura mais simples o Método detalhado e o Método simplificado 1 deram um isolamento superior em cerca de 1,5 dB, e o método simplificado 2 em cerca de 0,5 dB. Estes desvios estão de acordo com o que vem referido na norma EN 12354-1 [N.5], mas são consideravelmente inferiores aos desvios na ordem dos 5 dB obtidos por Galbrun [11].