XXIV Congresso de Iniciação Científica
CÁLCULO DO TEMPO DE REVERBERAÇÃO DE SALAS DE AULA
Mauri Pedroso de Lima Junior, Claudio de Conti e Andrea Cressoni De Conti, Campus Experimental de Itapeva, Engenharia Industrial Madeireira, juninho_lima93@hotmail.com.
Palavras Chave: Tempo de reverberação, coeficiente de absorção, acústica.
Introdução
O tempo de reverberação (TR) é uma característica acústica de ambientes fechados que determina o quão rápido o som emitido por uma fonte sonora decai dentro de uma sala. O TR é obtido através de modelos matemáticos ou através de medições com um analisador de tempo de TR. Os modelos mais conhecidos para obtenção do TR são os modelos de Sabine e Eyring-Norris. Para calcular o TR estes modelos levam em consideração o volume da sala, os coeficientes de absorção acústico (CA) dos materiais de revestimento de suas paredes, piso e teto, para cada frequência sonora. Os valores adequados do TR dependem do tipo de atividade a ser realizada, seja uma palestra, um concerto musical ou outras, no entanto, ele influencia consideravelmente a inteligibilidade da fala ou qualidade musical dentro do ambiente. Este trabalho teve como objetivo calcular os TR com os modelos de Sabine e Eyring-Norris para duas salas de aulas, uma com as paredes revestidas com alvenaria e a outra com madeira compensada. Ambos os cálculos foram realizados para diferentes frequências.
Material e Métodos
Para uma sala fechada, uniformemente preenchida com energia sonora, o som sofre repetidas colisões com suas paredes, piso e teto, perdendo energia para os diferentes CA (𝛼!) dos materiais de revestimento da sala. Considerando que a sala possui um volume 𝑉 e área 𝑆, com a mecânica estatística é possível calcular o tempo necessário para que energia sonora decaia de 10! do seu valor incial. Este tempo é definido como TR da sala. O modelo proposto por Eyring-Norris para o TR é dado por:
𝑇!=0.163 𝑉
𝑆𝑙𝑛 1−𝛼 1
onde 𝛼= 𝑆!𝛼! 𝑆. Se 𝛼 é muito pequeno 𝑙𝑛 1−𝛼 ≈𝛼, e a Eq. (1) reduz ao clássico modelo proposto por Sabine, dado por:
𝑇!=0.163 𝑉
𝑆𝛼 (2) Neste trabalho aplicou-se as Eq. (1) e (2) para diferentes frequências, para calcular o TR de duas
salas com o mesmo tamanho, 𝑉= 450 m³ e 𝑆= 450 m2. Uma das salas, as paredes foram revestidas com alvenaria (S1) e a outra com madeira compensada (S2), para ambas o piso foi revestido com concreto aparente e o teto com gesso perfurado.
Resultados e Discussão
Nas tabelas 1 e 2 tem-se os cálculos do TR realizados com os modelos de Sabine e Eyring- Norris para as salas S1 e S2.
Tabela 1.Tempo de Reverberação para o material Alvenaria.
Freqüência 125 Hz 250
Hz 500 Hz 1000
Hz 2000 Hz 4000
Hz TR(Sabine) 0,68 0,52 0,58 0,68 0,85 0,88 TR(Eyring) 0,60 0,43 0,50 0,60 0,76 0,79
Tabela 2. Tempo de Reverberação para o material Madeira Freqüência 125
Hz 250
Hz 500
Hz
1000 Hz
2000 Hz
4000 Hz TR(Sabine) 0,51 0,39 0,49 0,63 0,78 0,91 TR(Eyring) 0,43 0,30 0,41 0,54 0,69 0,83 De acordo com o Comitê Técnico em Acústica Arquitetônica da Sociedade Americana de Acústica, o TR médio em frequências, para salas de aula deve estar entre 0.4 a 0.6 s. Para os cálculos realizados aqui o TR médio para S1 foi de 0.7 s (Sabine) e 0.6 s (Eyring-Norris), enquanto que para S2, os TR foram de 0.6 s e 0.5 s, respectivamente.
Conclusões
Conclui-se que para ambos os casos, seja para o modelo de Sabine ou Eyring-Norris, os melhores resultados para o TR foram obtidos com a sala revestida com madeira compensada, do que aquela revestida com alvenaria. Esse resultado também permanece para cada frequência, exceto para 4000 Hz, em que a sala S1 apresentou TR ligeiramente mais baixo do que S2. Esse tipo de cálculo favorece o emprego da madeira no revestimento das paredes da sala aula, visando o conforto acústico.
____________________
1 HALLIDAY, D; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamento de Física.
6. ed.: LTC, 2001. 299 p.
2 PORTELA, M., Acústica de salas: Conceitos para acústica arquitetônica, UFSC.
