Acústica Arquitetônica de Igrejas Católicas - Estudo de
Caso: Igrejas de Brasília
Clímaco, R.S*.; Tavares, M.E.S*.
*Laboratório de Controle Ambiental e Eficiência Energética, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília, Brasília, DF, lacam@unb.br
Resumo
Este trabalho consiste no estudo da acústica arquitetônica de quatro igrejas católicas existentes em Brasília, de diferentes configurações e capacidades, com o objetivo de investigar se apresentam respostas adequadas ou não às novas liturgias católicas e inferir recomendações básicas para novos projetos arquitetônicos de templos religiosos semelhantes.
Abstract
This paper is concerned about the acoustical architecture of catholic churches in Brasilia, which are of different forms and capacities; its aim is the investigation about their acoustic performance, if they are or not suitable to the new catholic liturgies and to infer basic recommendations to the acoustic project of new similar religious temples.
Palavras-chave: acústica de igrejas; desempenho sonoro; projeto de igrejas.
1. Introdução
Este trabalho resulta de um estudo desenvolvido pela aluna de graduação Maria Emília S. Tavares, na disciplina: Ensaio em Tecnologia da Arquitetura e do Urbanismo. Aqui são apresentados resumidamente os principais aspectos abordados e seus resultados. O trabalho todo poderá ser encontrado no site acima.
A liturgia católica, ainda composta de música e da fala, mudou bastante na forma de apresentação de seus ritos. As leituras, pregações e homilias, são ritos falados, de maneira mais pessoal e não mais cantados; ao mesmo tempo, há uma variedade de tipos de instrumentos e de músicas assim como de formas de execução. Essas mudanças geram novos requisitos para a acústica arquitetônica de seus templos religiosos.
Porém, de modo geral, nota-se nos templos católicos atuais, que o desempenho acústico para a música é até aceitável, mas quando se analisa a inteligibilidade da fala, a situação é muito inadequada. Como, em princípio, esses requisitos são conflitantes nas definições do projeto arquitetônico, seus projetistas têm questões a resolver, tais como: priorizar a fala? A música? Ou uma condição intermediária?
2. Objetivos
Tendo em vista a insatisfação, manifesta reiteradamente por celebrantes e fiéis, em relação ao desempenho sonoro geral dos templos católicos atuais, procurou-se investigar quais são os aspectos positivos e/ou negativos do projeto arquitetônico que contribuem com tal
Com um estudo de caso representativo da arquitetura religiosa católica de Brasília, pretende-se investigar esses aspectos e inferir sobre quais seriam fundamentais para a adequação dos projetos arquitetônicos em seu desempenho sonoro. Espera-se, dessa forma, contribuir com a crítica e o repertório dos projetistas sobre a produção arquitetônica na área.
3. Etapas do trabalho e desenvolvimento
3.1 Caracterização para escolha dos templos
Foram escolhidas quatro igrejas em diferentes condições de implantação na malha urbana (área comercial; área residencial; tráfego pesado, médio e leve) com diferentes capacidades (entre 400 a 1200 pessoas) e diferentes dimensões e formas. São elas: Igreja São Camilo de Léllis, Igreja Nossa Senhora da Esperança, Santuário São Francisco de Assis e Santuário Dom Bosco.
A Catedral de Brasília não fez parte dessa amostra por transcender as dimensões analisadas; sua dimensão simbólica a justifica, acredita-se.
3.2 Levantamento de dados físicos
Foram levantados os seguintes dados dos projetos arquitetônicos: implantação na malha urbana, formas, áreas e volumes internos, descrição dos materiais da envoltória, dos revestimentos internos e do mobiliário (apenas os bancos).
2
Igreja São Camilo de Léllis
Vista externa frontal Igreja Área Residencial Comércio Local
Volume: 2.135 m3 - Capacidade 400 pessoas - 5,3m3/pessoa Teto: madeira envernizada; Piso: granito; Paredes: tijolo cerâmico com verniz; Janelas: vidro; Mobiliário: bancos de madeira.
Planta e vista interna da entrada e da lateral
Igreja N. Sra. da Esperança
Vista externa frontal Igreja Área Residencial Comércio Local
Volume: 5.796 m3 - Capacidade 600 pessoas - 9,7m3/pessoa Teto: madeira envernizada; Piso: granito; Paredes: alvenaria de tijolo pintado; Janelas: vidro; Mobiliário: bancos de madeira..
Planta, corte e vistas internas, frontal e lateral.
Santuário São Francisco de Assis
Vista externa frontal Igreja Área Residencial Área Institucional
Volume: 10.242 m3 - Capacidade 900 pessoas - 11,4m3/p Teto: perfis metálicos; Piso: granito; Paredes: alvenaria de tijolo pintado; janelas: vidro; Mobiliário: bancos de madeira.
Planta, cortes e vistas internas, frontal e lateral Santuário Dom Bosco
Vista externa frontal Igreja Área Institucional Comércio Local
Volume: 23702m3; Capacidade 1.200 pessoas; 19,7m3/p. Teto: manta de lã de rocha: Piso: granito; Paredes: concreto aparente e vitrais; Mobiliário: bancos de madeira.
3
Massarani, P.M.: Avaliação Acústica de Teatros
Vistas internas, frontal e lateral
3.3 Definição dos parâmetros de desempenho acústico abordados
Nível de ruído de fundo; Geometria da propagação do som; Tempo de reverberação do som e Índice de articulação e inteligibilidade da palavra. Esses aspectos foram analisados em função de parâmetros de referências das normas brasileiras e da literatura da área. 3.4 Realização de medições, testes e simulações
As medições dos níveis de intensidade dos ruídos de fundo foram realizadas com o decibelímetro modelo MSL – 1352C marca Minipa, de acordo com os procedimentos estabelecidos pela norma NBR 10151(1) e as referências da NBR 10152(2). Porém, são apenas proximamente representativos da realidade local. Foram realizadas apenas em dois horários de maior movimento de pessoas e veículos nos arredores de cada igreja: período da noite durante a semana (de segunda a sexta-feira) e período da manhã no domingo.
Também foram realizados Testes de Articulação ou Inteligibilidade da Palavra, através da emissão de logatomes na posição da fonte da fala, que foram reproduzidos por pessoas colocadas em diferentes pontos do recinto. Logatomes para o Brasil que foram utilizados:
Quadro 1 – Logatomes
MAR TE NI BAR CO SIN RÁ MEL ME CLU TO FA OS NO CRA MU POS PAN PER DU TCHE SI DE COE ES
Os cálculos de articulação da palavra foram baseados na fórmula de Steinberg e Fletcher (apud SILVA, 2005):
Onde:
Pa = é o valor do nível da articulação encontrado;
Vg = fração de vogais corretamente ouvidas;
Cn = fração de consoantes corretamente ouvidas.
A avaliação é feita conforme os valores encontrados e comparados na escala de inteligibilidade:
Quadro 2 - Níveis de articulação da palavra Articulação da palavra (Pa) Inteligibilidade
0.85 – 1.00 excelente
0.75 – 0.85 satisfatório
0.65 – 0.75 aceitável
< 0.65 não satisfatório
Os resultados encontrados para as igrejas analisadas estão no Anexo 3 - Teste de Inteligibilidade.
Foram utilizados recursos do programa computacional ECOTECT (MARSHALL, 2007) para a realização dos cálculos de Tempo de Reverberação (Reverberação Estatística) para as freqüências de 125, 250, 500, 1000, 2000 e 4000 Hz. Para as freqüências menores de 500Hz, foram feitas correções conforme o gráfico a seguir:
Figura 1: Gráfico de correção do Tempo de Reverberação para baixas freqüências – Adaptado de SILVA, P. 2005
Freqüências (Hz)
Fator de
correção
Os resultados foram comparados com os tempos ideais da NBR 12179 da ABNT, para a fala e para a música.
O segundo recurso do ECOTECT utilizado foi o da modelagem tridimensional das igrejas e da propagação geométrica dos raios sonoros, mas apenas para uma análise estimativa.
4. Resultados dos testes, cálculos e das simulações A seguir os gráficos resultantes das simulações dos Tempos de Reverberação (TR), os resultados dos cálculos dos Índices de Articulação (IA), os respectivos valores de ruídos de fundo e as modelagens da propagação dos raios sonoros nas igrejas.
Pa = 100 [ 1 – (1- Vg C2n)]0,9 (1)
Vg = número de vogais acertadas/total de logatomes
Cn = número de consoantes acertadas/total de logatomes
4
Igreja São Camilo de Léllis
Nível de ruído de fundo médio: 55dB
IA: 68% - Aceitável
IA: 79,95% - Satisfatório
IA: 77,7% - Satisfatório Gráfico: Tempos de Reverberação e Índice de Articulação
Tabela de Tempos de Reverberação obtidos por freqüência e respectivos valores ótimos para música e para a fala:
Gráfico da modelagem tridimensional com representação da propagação sonora
Nível de ruído de fundo médio: 55dB r
Igreja N. Sra. da Esperança
Igreja N. Sra. da Esperança Nível de ruído de fundo médio: 56dB
Gráfico: Tempos de Reverberação e Índice de Articulação
Tabela de Tempos de Reverberação obtidos por freqüência e respectivos valores ótimos para música e para a fala:
Gráfico da modelagem tridimensional com representação da propagação sonora
• Raio direto • Reflexão útil
• Reverberação
Santuário São Francisco de Assis Nível de ruído de fundo médio: 57dB
Gráfico: Tempos de Reverberação e Índice de Articulação
Tabela de Tempos de Reverberação obtidos por freqüência e respectivos valores ótimos para música e para a fala:
Gráfico da modelagem tridimensional com representação da propagação sonora
FREQ. TR Obtido TR Ótimo Música TR Ótimo Fala 125Hz: 1.85 2.27* 1.33* 250Hz: 1.96 1.69* 0.99* 500Hz: 2.34 1.54 0.90 1kHz: 2.55 1.54 0.90 2kHz: 2.03 1.54 0.90 4kHz: 1.89 1.54 0.90 • Raio direto • Reflexão útil • Reverberação
FREQ. TR Obtido TR Ótimo Música TR Ótimo Fala
125Hz: 8.96 3.07* 1.87* 250Hz: 5.54 1.99* 1.22* 500Hz: 5.38 1.81 1.11 1kHz: 4.86 1.81 1.11 2kHz: 3.87 1.81 1.11 4kHz: 3.40 1.81 1.11
FREQ. TR Obtido TR Ótimo Música TR Ótimo Fala
125Hz: 8.96 3.07* 1.87* 250Hz: 5.54 1.99* 1.22* 500Hz: 5.38 1.81 1.11 1kHz: 4.86 1.81 1.11 2kHz: 3.87 1.81 1.11 4kHz: 3.40 1.81 1.11 • Raio direto • Reflexão útil • Reverberação
5
Massarani, P.M.: Avaliação Acústica de Teatros
Santuário Dom Bosco
Nível de ruído de fundo médio: 67dB
Gráfico: Tempos de Reverberação e Índice de Articulação IA: 44% - Não Satisfatório
Tabela de Tempos de Reverberação obtidos por freqüência e respectivos valores ótimos para música e para a fala
Gráfico da modelagem tridimensional com representação da propagação sonora
5. Análise e avaliação dos resultados
Todas as igrejas foram analisadas e avaliadas em função de parâmetros de referências das normas brasileiras e da literatura da área. Foram observados aspectos recorrentes em seus projetos arquitetônicos que nos permitiram algumas conclusões gerais em relação à qualidade acústica e/ou ao seu comprometimento.
A seguir a análise dos aspectos abordados:
- Níveis de Ruído de Fundo: a situação de Brasília é vantajosa por sua setorização; os locais destinados a igrejas são de fácil acesso, porém afastados das vias de tráfego mais ruidosas. Apenas o Santuário Dom Bosco apresenta situação menos favorável por sua proximidade com a Via W3 de maior fluxo de tráfego;
distribuição adequada do som, paralelismo entre paredes e entre pisos e tetos; exceção do Santuário Dom Bosco que tem teto escalonado, quebrando parcialmente o paralelismo;
- Tempo de Reverberação do Som: como todas possuem basicamente os mesmos tipos de materiais de revestimento e de mobiliário acabam por reproduzir características acústicas similares; todas apresentaram valores superiores aos ótimos tanto para a música quanto, logicamente, para a fala, em praticamente todas as freqüências e, predominantemente, nas baixas; o mesmo se pode dizer a respeito dos volumes: todos maiores que o recomendável, com exceção da São Camilo, com menor volume interno e melhores valores; -Índice de Articulação e Inteligibilidade da Palavra: nenhuma apresentou níveis excelentes, apenas satisfatórios em todos os pontos das igrejas; exceção do Santuário Dom Bosco que apresentou níveis não-satisfatórios em todos os pontos da igreja.
6. Considerações finais
Implantação na malha urbana: em Brasília, devido às suas peculiaridades de ocupação espacial, esse quesito é relativamente bem resolvido, como mostraram os valores medidos, em todas as igrejas avaliadas.
Projeto arquitetônico: elas apresentam mais problemas que qualidades; esses, em geral, são recorrentes e relativos aos seguintes aspectos: grande volume interno, falta de materiais absorvedores, geometria que não favorece a distribuição adequada dos raios sonoros e tempos de reverberação muito superiores aos ótimos para a fala. Para a música, os valores também são superiores aos ótimos, portanto não se pode justificar que tenha sido essa a opção dos projetistas.
Essa temática arquitetônica possui requisitos acústicos bastante específicos: a fala e a música coexistem e são essenciais para o pleno desenvolvimento da prática religiosa. Assim, nesses espaços se faz necessário conciliar condições acústicas, por vezes conflitantes, o que demanda muito conhecimento e atenção do projetista desde a concepção até o detalhamento do projeto arquitetônico.
Não se pode dizer que isso foi observado nos projetos analisados. Ao contrário, o aspecto mais importante observado foi o do comprometimento do desempenho acústico pelas definições dos projetos arquitetônicos. A única igreja que apresentou uma solução formal mais adequada, a N. Sra. Da Esperança, também apresentou melhores resultados de desempenho acústico nos parâmetros avaliados.
Apesar dos templos religiosos católicos serem espaços intrinsecamente relacionados com a comunicação de FREQ. TR Obtido TR Ótimo Música TR Ótimo Fala
125Hz: 5.56 3.33* 2.07* 250Hz: 4.08 2.15* 1.34* 500Hz: 2.45 1.96 1.22 1kHz: 1.48 1.96 1.22 2kHz: 1.44 1.96 1.22 4kHz: 1.72 1.96 1.22 • Raio direto • Reflexão útil • Reverberação
6
fundamentais. A correção com recursos eletro-acústicos, em muitos templos, intensifica ainda mais os problemas, especialmente os da inteligibilidade da fala.
Referências
[1] Bottazzini, M. C.; Bertoli, S. R.. Estudo preliminar sobre acústica de igrejas setecentistas. Anais ENCAC ELACAC, Maceió, 2005.
[2] Knudsen, Vern O.; Harris, Cyril M.. Acoustical Designing in architecture. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1950.
[3] Marshall, A.: ECOTECT v 5.50, Programa computacional de avaliação ambiental integrada, Cardiff, País de Gales, 2007.
[4] Machado, Regina C.A.. O local de celebração: arquitetura e liturgia. São Paulo: Paulinas, 2001. [5] Meyer, Harold B.; Goodfriend, Lewis S.. Acoustics for
the architect. Nova Iorque: Reinhold Publishing Corporation, 1957.
[6] Moore, J. E. Friba. Design for good acoustics. Architectural Press: Londres, 1961.
[7] NBR 10152 Níveis de Ruído para Conforto Acústico. Junho de 1992.
[8] NBR 10151 Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade..
[9] NBR 12179 Tratamento acústico em recintos fechados, Rio de Janeiro, Brasil, 1988.
[10] Rasmussen, S. E. Arquitetura Vivenciada. São Paulo: Martins Fontes, 1986.
[11] Silva, P.: Acústica arquitetônica e condicionamento de ar. Pg.147 Edtal, Belo Horizonte, Brasil, 2005.
[12] Simões, P. M.; Oliveira, D. B.; Gomes, J.T.F.; Figueiredo, P.. Análise do comportamento acústico das igrejas do séc. XIX em Porto Alegre. In Anais ENCAC ELACAC, Maceió, 2005.
[13] Parkin, P. H.; Humphreys, H. R.. Acoustics noise and buidings. Londres: Faber and Faber LTD, 1958.
