Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Stricto Sensu em Planejamento e Gestão Ambiental
PREVISÃO DOS RUÍDOS AMBIENTAIS NO SETOR
NOROESTE. BRASÍLIA
–
DF
Brasília - DF
2011
CLEBER ALVES DA COSTA
TÍTULO: PREVISÃO DOS RUÍDOS AMBIENTAIS NO SETOR NOROESTE. BRASÍLIA – DF
Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação Strictu Sensu em Planejamento e Gestão Ambiental da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Planejamento e Gestão Ambiental.
Orientador: Dr. Sérgio Luiz Garavelli
Ficha elaborada pela Biblioteca Pós-Graduação da UCB C837p Costa, Cleber Alves da.
Previsão dos ruídos ambientais no Setor Noroeste: Brasília - DF. / Cleber Alves da Costa – 2011.
97f. ; il.: 30 cm
Dissertação (mestrado) – Universidade Católica de Brasília, 2011. Orientação: Prof. Dr. Sérgio Luiz Garavelli
1. Poluição sonora. 2. Planejamento urbano. 3. Ruído. 4. Engenharia ambiental. I. Garavelli, Sérgio Luiz, orient. II. Título.
AGRADECIMENTOS
A DEUS, pela vida e por me mostrar a cada dia o caminho certo.
Ao prof. Dr. Sérgio Luiz Garavelli pela confiança, disponibilidade, paciência e acima de tudo pelas palavras sábias nos momentos difíceis.
Ao prof. Dr. Armando de Mendonça Maroja pelas orientações no manuseio do software SoundPlan.
À minha família, em especial à minha esposa Michele, ao meu pai Antonio e meu irmão Tiago que me ajudaram na coleta de dados, ao meu amigo, cunhado e compadre José Batista pelo auxílio na montagem das planilhas, à minha mãe Antonia e minha sogra Inês Santana pela simplicidade e palavras de conforto, à minha cunhada e comadre Ângela Santana, aos meus Irmãos Luciano e Mariane e à minha cunhada Nayara por estarem sempre disponíveis. Ao amigo e irmão Dalmo Rodrigues, pelos conselhos, pela disponibilidade, simplicidade e ajuda na compilação e conclusão do trabalho e acima de tudo pela amizade sincera.
À minha Madrinha Creuza e ao meu padrinho Walter (in memorian), às minhas tias Irene, Vera (in memorian), Excelsa, Esmeralda, tio Ricardo, Josélia, Altamiro (Bila) que têm grandes participações na minha formação ética e moral.
Ao professor Alex Leal pelas ilustrações e acabamento dos mapas em sua versão final. Ao amigo Wesley Cândido pela amizade, ajuda e palavras amigas na fase final do trabalho. Ao amigo José Ricardo pela revisão em algumas partes do trabalho.
Ao técnico de laboratório da UCB Claudio Patrazana, pela disponibilidade e ajuda.
Ao amigo Luiz Marcos Dezanetti, por sempre acreditar em meu trabalho e por ser um exemplo de dedicação e profissionalismo.
Ao departamento de geoprocessamento do DETRAN-DF e ao departamento de estatística do DER pela disponibilização dos dados de volume de tráfego que foram essenciais para este trabalho.
Aos amigos Marcelo Nunes, Edson Benício, Warner Lucena, Diego Nolasco, Alexandre Hung, Alexandre Eniz, Maria Christina, Douglas, Kleuber, Leandro Rubens, Adolfo Dani, Risolvaldo, Sulamita, Semíramis, Dona Socorro (in memorian), Sr. Raulino (in memorian), Cássio, Waltein, Rodrigo e Nilson. Valeu pessoal, com certeza de uma forma direta ou indireta estavam ao meu lado quando precisei.
Ao Curso de Física e ao Grupo de Pesquisa “Gestão Ambiental e Qualidade de Vida Urbana: Controle da Poluição Sonora” da Universidade Católica de Brasília, no qual fui o primeiro
RESUMO
COSTA, C.A. Previsão dos ruídos ambientais no Setor Noroeste – DF. 97 f. 2011. Mestrado em Planejamento e Gestão Ambiental. UCB. Brasília. 2011
Este trabalho refere-se a um estudo sobre a previsão dos ruídos ambientais no Setor Noroeste, que é um projeto de bairro, pensado como o último setor habitacional a ser construído dentro da área tombada de Brasília. Decorridos 50 anos de sua fundação, Brasília já experimenta, assim como as centenárias metrópoles brasileiras, um processo de saturação urbano-populacional causado pelo crescimento desordenado das áreas urbanas que englobam setores comerciais e residenciais. A constante necessidade em atender a demanda por moradia intensifica o aparecimento de novos complexos habitacionais e edificações no perímetro urbano do Distrito Federal. O estudo se concentra na construção de mapas de ruídos, que são ferramentas ainda pouco exploradas no Brasil para o planejamento urbano. A estimativa dos ruídos ambientais no Setor Noroeste realizou-se comparando-o a um bairro existente com as mesmas características urbanas e socioeconômicas, o Setor Sudoeste. Parte-se do pressuposto de que o principal agente causador da poluição sonora na área de estudo será o ruído veicular, em que o volume de tráfego nas avenidas internas será intenso e as avenidas que circundam o Noroeste, contribuirão para o aumento dos níveis de pressão sonora no local. Segundo os resultados obtidos, na maioria do dia os níveis de pressão equivalente, Leq(A), não estão em
conformidade com a Norma Brasileira NBR. 10.151/2000 e nem com a Lei Distrital 4092 / 2008, que tratam os níveis de pressão sonora aceitáveis em áreas habitadas. As avenidas que circundam a área de estudo aumentarão o nível de pressão sonora durante a semana em mais de 5 dB(A). Nos horários das 07h00min às 19h00min todo o setor estará sujeito a níveis de pressão sonora acima do permitido pelas legislações que tratam do assunto. Durante o período noturno (das 23h00min às 07h00min) mais de 50% dos habitantes estarão sujeitos a níveis de pressão sonora entre 55 e 65 dB(A), intervalo não aceitável pelas leis citadas; diante dessa problemática, o estudo mostra-se necessário para o planejamento urbano e para gestão do ruído. Além da identificação das áreas mais vulneráveis a níveis de pressão sonora acima do aceitável, o estudo propõe a construção de barreiras acústicas contornando parte do setor e medidas envolvendo as construtoras, conscientizando de que o tratamento acústico das edificações é uma medida de mitigação necessária. Numa visão mais ampla, as condições adequadas de conforto acústico não devem ser encaradas como apenas como um fator determinante no conforto ambiental, mas como um direito do cidadão.
ABSTRACT
This work refers to a study of a prediction of the environmental noise in “Setor Noroeste,” which is a project of a new neighborhood, designed to be the last housing sector built within the declared landmark area. After 50 years of its foundation, Brasília has already experienced, as well as the centuries-old Brazilian cities, a saturation process of the urban population caused by the uncontrolled growth of urban areas that include commercial and residential sectors. The constant need to meet the demand for housing intensifies the appearance of new housing estates and buildings within the city limits of the Brazilian Federal District. The study focuses on the construction of noise maps, tools that are still little explored in Brazil for urban planning. The estimate of background noise in “Setor Noroeste” was held to comparing an existing neighborhood with the same socioeconomic and urban characteristics, the “Setor Sudoeste”. It starts with the assumption that the main causative agent of noise pollution in the study area is vehicular noise, where the volume of traffic will be intense in the internal avenues and boulevards that surround the Northwest, will contribute to the increase in sound pressure levels at the place. According to the results obtained in most of the day, the equivalent pressure levels, Leq(A), are not in accordance with the Brazilian standard NBR. 10.151/2000 and not with the District Law 4092/2008, which evaluate the sound pressure levels acceptable in populated areas. The streets surrounding the study area will increase the sound pressure level during the week by more than 5 dB(A). In times of 07:00 to 19:00 throughout the industry will be subject to sound pressure levels above that allowed by the laws dealing with the matter. During the night (23:00 to 07:00) over 50% of the population will be exposed to sound pressure levels between 55 and 65 dB(A), range is not acceptable to the quoted laws. Faced with this problem, the study shows a need for urban planning and noise management. In addition to identifying the most vulnerable areas to sound pressure levels above the acceptable, the study proposes the construction of noise barriers bypassing part of the sector and measures involving the construction, realizing that the acoustic treatment of buildings is a necessary mitigation measure. In a broader view the appropriate conditions of acoustic comfort should not be viewed solely as a factor in the environmental comfort, but as a citizen's right.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Distribuição das áreas do setor Noroeste conforme sua destinação...19
Figura 2 - Espectro de frequência e densidade espectral do ruído...23
Figura 3 - Equivalência entre pressão sonora e nível de pressão sonora...24
Figura 4 - curvas de ponderação. ...26
Figura 5 - Representação do nível de som equivalente contínuo. ...27
Figura 6 - Histograma temporal de pressão sonora. ...27
Figura 7 - Representação dos níveis estatísticos de pressão sonora. ...28
Figura 8 - Relação entre porcentagens de pessoas altamente incomodadas e valores de Lden referentes aos tráfegos: aéreo, ferroviário e rodoviário. ...29
Figura 9 - Comportamento de uma onda sonora sobre uma barreira acústica. ...31
Figura 10 - Exemplo prático da inserção de barreiras acústicas. ...32
Figura 11 - Mapa de ruídos em 3D. ...36
Figura 12 - Etapas para elaboração do mapa de ruídos. ...37
Figura 13 - Exemplo de controlador eletrônico de velocidade à esquerda e exemplo de instalação do equipamento em uma rodovia brasileira à direita. ...40
Figura 14 - Contador acumulador – Ainda muito usada em pesquisas volumétricas no Brasil e na América Latina...41
Figura 15 - Fluxograma de elaboração do mapa de ruídos do Setor Noroeste. ...41
Figura 16 - Visualização do cálculo do nível de pressão sonora no SoundPLAN 6.5. ...43
Figura 17 - Mapa digital do setor Noroeste – DF. ...44
Figura 18 - Ilustração das avenidas centrais do Setor Noroeste. ...45
Figura 20 - Fluxo de veículos (Pista Sul) em função da hora ...46
Figura 21 - Fluxo de veículos – EPAA – Sentido Eixo Monumental – EPIA. ... 47
Figura 22 - Fluxo de veículos – EPAA – Sentido EPIA - Eixo Monumental. ...48
Figura 23 - Localização geográfica da EPIA e do Setor Noroeste. ...49
Figura 24 - Fluxo de veículos – EPIA – Sentido Norte. ...50
Figura 25 - Fluxo de veículos – EPIA – Sentido Norte – Ajustado. ...50
Figura 26 - Fluxo de veículos – EPIA – Sentido Sul. ...51
Figura 27 - Fluxo de veículos – EPIA – Sentido Sul – Ajustado. ...51
Figura 28 - Fluxo de veículos – STN – Sentido EPIA-Brasília. ...52
Figura 29 - Localização geográfica das avenidas W4 e W5 em relação ao setor Noroeste. ...53
Figura 30 - Fluxo de veículos em função do tempo– Avenida W4. ...53
Figura 31 - Fluxo de veículos em função do tempo– Avenida W5. ...54
Figura 32 – Fluxo de veículos em função do tempo– Avenidas Secundárias. ...54
Figura 33 - Mapa de ruídos durante a semana no período diurno do Setor Noroeste. ...56
Figura 34 - Mapa de ruídos durante a semana no período diurno do Setor Noroeste com ruído de fachada. ...57
Figura 35 - Mapa de ruídos durante a semana no período entardecer do Setor Noroeste. ...58
Figura 36 - Mapa de ruídos durante a semana no período entardecer do Setor Noroeste com ruído de fachada. ...59
Figura 38 - Mapa de ruídos durante a semana no período Noturno do Setor Noroeste com ruído de fachada. ...61
Figura 39 – Mapa de ruídos durante a semana nas 24 horas do dia (MAPA DE INCÔMODO GLOBAL). ...62
Figura 40 – Mapa de ruídos durante o dia – Sem as avenidas: EPAA, EPIA, STN, W4 e W5. ...63
Figura 41 – Mapa de ruídos durante o entardecer – Sem as avenidas: EPAA, EPIA, STN, W4 e W5. ...64
Figura 42 – Mapa de ruídos durante o dia – Sem as avenidas: EPAA, EPIA, STN, W4 e W5. ...65
Figura 43 – Mapa de ruídos durante o dia com barreiras acústicas contornando a EPIA. ...66
Figura 44 – Mapa de conformidade durante o dia. ...67
Figura 45 – Mapa de conformidade durante o dia com barreiras acústicas contornando a EPIA. ...68
Figura 46 – Mapa de conformidade durante a noite. ...69
Figura 47 – Mapa de conformidade durante a noite com barreiras acústicas contornando a EPIA. ...70
Figura 48 – Detalhe de uma determinada quadra sem a influência das avenidas que circundam o setor Noroeste. ...74
Figura 49 – Histograma temporal de volume de tráfego Avenida W9- Pista Norte. ..91
Figura 50 – Histograma temporal de volume de tráfego – Avenida W9 - Pista Sul..91
Figura 51 – Histograma temporal de volume de tráfego – EPAA – Sentido Eixo Monumental – EPIA. ...92
Figura 52 – Histograma temporal de volume de tráfego – EPAA – Sentido EPIA –
Eixo Monumental. ...92
Figura 54 – Histograma temporal de volume de tráfego – STN – Sentido
EPIA-Brasília. ...93
Figura 55 – Histograma temporal de volume de tráfego – Avenida W4. ...94
Figura 56 – Histograma temporal de volume de tráfego – Avenida W5. ...94
Figura 57 – Construção das principais vias de acesso ao setor Noroeste. ...95
Figura 58 – Abertura de vias terciárias no setor Noroeste. ...95
Figura 59 – Edificações em diferentes estágios de construção. ...96
Figura 60 – Infraestrutura básica em implantação no setor Noroeste. ...96
Figura 61 – Construção de edificações em andamento. ...97
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Nível de Ruído Emitido por Diferentes Classes de Veículos Urbanos a 7,5 m de Distância. ...30
Tabela 2 – Nível de critério de avaliação NCA para ambientes externos, em dB(A). ...35
Tabela 03 – Estimativa em potencial do percentual da população exposta a diversos níveis de pressão sonora durante o dia (das 07h00min às 19h00min). ...71
Tabela 04 – Estimativa em potencial do percentual da população exposta a diversos níveis de pressão sonora durante o entardecer (das 19h00min às 23h00min). ...71
Tabela 05 – Estimativa em potencial do percentual da população exposta a diversos níveis de pressão sonora durante a noite (das 23h00min às 07h00min). ...72
Tabela 06 – Valores médios do volume de tráfego na avenida W4 norte – Brasília-DF...81
Tabela 07 Valores médios do volume de tráfego na avenida W5 norte – Brasília-DF. ...82
Tabela 08 – Valores médios do volume de tráfego na Estrada Parque Indústria e Abastecimento – EPIA – DF 003 – Brasília-DF. ...83
Tabela 09 – Valores médios do volume de tráfego na Estrada Parque Abastecimento e Armazenagem – EPAA – DF 010 – Sentido Eixo Monumental-EPIA - Brasília-DF...84
Tabela 10 – Valores médios do volume de tráfego na Estrada Parque Abastecimento e Armazenagem – EPAA – DF 010 – Sentido EPIA- Eixo Monumental - Brasília-DF...85
Tabela 11 – Valores médios do volume de tráfego na Estrada Setor Terminal Norte - STN - Brasília-DF. ...86
Tabela 12 – Valores médios do volume de tráfego 1ª Avenida – Sentido Norte –
Setor Sudoeste - Brasília-DF. Valores usados para previsão da Avenida W9 –
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT– Associação Brasileira de Normas Técnicas
APA– Área de Proteção Ambiental
CAD– Computer Aided Designer
CONAMA– Conselho Nacional do Meio Ambiente
CoRTN–Calculation of Road Traffic Noise
dB(A)– Decibel medido com o filtro de frequências na ponderação A.
DER– Departamento de Estradas e Rodagens
DETRAN-DF– Departamento de Trânsito do Distrito Federal
EIA-RIMA– Estudo de Impacto Ambiental-Relatório de Impacto Ambiental
EPAA– Estrada Parque Abastecimento e Armazenagem
EPCL– Estrada Parque Ceilândia
EPIA– Estrada Parque Indústria e Abastecimento
EPNB– Estrada Parque Núcleo Bandeirante
FHWA–Federal Highway Administration
Hz– Hertz
IBAMA– Instituto Brasileiro do Meio Ambiente
IBRAM– Instituto Brasília Ambiental
IEC–International Electrotechnical Commission
IPOEMA– Instituto de Permacultura, Ecovilas e Meio Ambiente
ISO–International Organization for Standardization
Kg– Quilograma
L10– Nivel de Pressão Sonora excedido durante 10% do tempo de medição
L50– Nivel de Pressão Sonora excedido durante 50% do tempo de medição
L90– Nivel de Pressão Sonora excedido durante 90% do tempo de medição
LAeq,den – Nivel de pressão sonora médio nas 24h do dia medido com o filtro de
frequências na ponderação A.
LAeq,dia – Nivel de Pressão Sonora durante o dia medido com o filtro de frequências
na ponderação A.
LAeq,ent – Nivel de Pressão Sonora durante o entardecer medido com o filtro de
frequências na ponderação A.
LAeq,noite – Nivel de Pressão Sonora durante a noite medido com o filtro de
frequências na ponderação A.
Leq– Nível Equivalente de Pressão Sonora
N/m2– Newton por metro quadrado
NBR– Normas Brasileiras (elaboradas pela ABNT)
NCA– Níveis de Critério de Avaliação
NIS– Nível de Intensidade Sonora
NPS– Nível de Pressão Sonora
NR– Norma Regulamentar
NWS– Sound Power Level
Pa– Pascal
PARNA– Parque Nacional de Brasília
PDAD– Pesquisa Distrital por Amostra de Domicílios
PGVS– Polos Geradores de Viagens
RMS– Root Mean Square
SAAN– Setor de Abastecimento e Armazenagem Norte
SEDUMA– Secretaria de Estado de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente
SIA– Setor de Indústria e Abastecimento
STN– Setor Terminal Norte
TERRACAP– Companhia Imobiliária de Brasília
UCB– Universidade Católica de Brasília
UnB– Universidade de Brasília
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 18
1.1 APRESENTAÇÃO DO ASSUNTO ESTUDADO E DELIMITAÇÃO DO PROBLEMA ... 18
1.2 IMPORTÂNCIA OU JUSTIFICATIVA DO ESTUDO ... 21
1.3 OBJETIVOS ... 21
1.3.1 Geral ... 21
1.3.2 Específicos ... 22
2 REVISÃO DA LITERATURA ... 23
2.1 CONCEITOS TÉCNICOS E FÍSICOS ... 23
2.1.1 Poluição Sonora - Som e ruído ... 23
2.1.2 Níveis de Potência, Intensidade e Pressão Sonora ... 24
2.1.3 Curvas de ponderação ... 26
2.1.4 Nível equivalente e níveis estatísticos de pressão sonora ... 27
2.1.5 O ruído de tráfego rodoviário ... 30
2.1.6 Barreiras Acústicas ... 32
2.1.7 Simulação computacional de cenários acústicos ... 33
2.2 LEGISLAÇÃO E NORMAS SOBRE RUIDO ... 34
2.2.1 Normas Internacionais... 35
2.2.2 Normas Nacionais ... 35
2.2.2.1 Resolução CONAMA Nº 01/1990 ... 35
2.2.2.2 NBR 10.151/2000: Acústica-Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade, Procedimento. ... 35
2.3 MAPAS DE RUÍDO ... 36
3 MATERIAIS E MÉTODOS ... 40
3.1 METODOLOGIA ... 40
3.2 OBTENÇÃO DO VOLUME DE TRÁFEGO ... 40
3.3 A ELABORAÇÃO DO MAPA DE RUÍDOS ... 42
3.4 MODELAGENS COMPUTACIONAIS E SIMULAÇÕES ACÚSTICAS ... 43
3.4.1 Modelagem geométrica da região ... 43
3.4.2 Inserção e padronização das fontes sonoras ... 44
4 RESULTADOS ... 46
4.1 O FLUXO DE VEÍCULOS NAS AVENIDAS ... 46
4.1.2 O volume de tráfego nas rodovias adjacentes ... 48
4.1.2.1 Volume de tráfego na Estrada Parque Abastecimento e Armazenagem – EPAA. ... 48
4.1.2.2 O Volume de tráfego na Estrada Parque Indústria e Abastecimento – EPIA ... 49
4.1.2.3 O volume de tráfego na avenida Setor Terminal Norte – STN ... 53
4.1.2.4 O volume de tráfego nas avenidas W4 e W5. ... 53
4.1.3 O volume de tráfego nas avenidas secundárias ... 55
4.2 OS MAPAS DE RUÍDO ... 56
4.2.1 Mapas de ruídos em 3D durante a semana - Períodos diurno (LAeq,day), Entardecer (LAeq,evening), Noturno (LAeq,nigth) e incômodo Global (LAeq,den) ... 56
4.3 A PREVISÃO DO PERCENTUAL DA POPULAÇÃO EXPOSTA A DIVERSOS NÍVEIS DE PRESSÃO SONORA. ... 72
5 DISCUSSÃO ... 74
6 CONCLUSÃO ... 77
7 REFERÊNCIAS ... 79
APÊNDICE A – Tabelas de volume de tráfego ... 84
APÊNDICE B – Histogramas temporais de distribuição de volume de tráfego - Veículos leves e pesados ... 92
1. INTRODUÇÃO
1.1. APRESENTAÇÃO DO ASSUNTO ESTUDADO E DELIMITAÇÃO DO PROBLEMA
Atualmente verifica-se nas principais cidades brasileiras a intensificação de problemas relacionados ao uso e ocupação do solo e ao ordenamento urbano. Estudos mostram um aumento das populações dessas cidades e a consequente necessidade de moradia (SOARES e ALVES, 2004). Decorridos 50 anos de sua fundação, Brasília já experimenta, assim como as centenárias metrópoles brasileiras, um processo de saturação urbano-populacional que dissociado de políticas públicas intervencionistas é causador de uma série de problemas tais como: grilagem de terras, impermeabilização do solo, sobrecarga dos sistemas públicos básicos (transporte, educação, saúde), (SOARES e ALVES, 2004), logo a preocupação com a qualidade de vida urbana tornou-se parâmetro obrigatório para a sobrevivência no atual cenário habitacional brasiliense.
O Distrito Federal possui aproximadamente 43% do seu território protegido por Unidades de Conservação. Apesar desse percentual, sofre com intensa ocupação urbana irregular e descontrolada, representada por condomínios e parcelamentos rurais para chácaras de recreio. Além dessa ocupação, destacam-se as atividades irregulares de mineração, responsáveis, juntamente com o
parcelamento irregular do solo, pelo assoreamento dos cursos d’água e, em
especial, do Lago Paranoá (SEDUMA, 2009). Diante das várias problemáticas em destaque, a população convive com um mal invisível, presente em nosso dia-a-dia, a poluição sonora, que superficialmente pode ser encarado como uma consequência do progresso, que por um lado proporciona riqueza e bem estar e acompanhando isso temos o comprometimento da qualidade de vida e problemas ambientais.
Meneghetti, 2006, declara que a perturbação sonora não é apenas um problema de desconforto acústico, é um fator que afeta o indivíduo sob vários aspectos, causando perda auditiva e outras alterações orgânicas, emocionais e sociais, comprometendo assim sua qualidade de vida.
idêntica em todos os países. O gerenciamento do ruído passa por uma gestão urbanística dos espaços da cidade e seus usos, dos seus meios de transporte e da dinâmica da própria cidade (BENTO COELHO, 2004).
Levando em consideração os aspectos abordados com destaque em estudos de impacto ambiental, observa-se que a componente ruído ambiental ainda tem sido pouco privilegiada, atribui-se o fato, ao baixo grau de esclarecimento da população quanto aos danos causados pelo ruído à saúde e ao pouco conhecimento sobre as ferramentas disponíveis para monitoramento e controle do ruído.
Com aproximadamente 2.500.000 habitantes, distribuídos em 30 regiões administrativas (SEDUMA, 2009), no Distrito Federal, o surgimento de novos bairros e setores habitacionais contribui para a ocorrência de várias formas de poluição, dentre elas a poluição sonora que se torna mais presente no dia a dia do cidadão brasiliense. Estudos detalhados e aprofundados relacionados ao controle da poluição sonora no Brasil ainda são restritos e comparando com países da comunidade Européia, como por exemplo, Portugal, onde o monitoramento acústico já faz parte dos estudos ambientais obrigatórios, municípios com mais de 100.000 habitantes são obrigados a elaborar mapas de ruídos classificando as zonas urbanas de acordo com sua vulnerabilidade acústica, e a identificação dessas áreas fornecerá argumentos para a elaboração de planos de ação e mitigação do ruído em escala urbana, e estas especificações técnicas são baseadas na Diretiva Européia 2002/49/EC.
Nesse sentido, propõe-se realizar um estudo que visa prever o percentual da população exposta a diversos níveis de ruído em uma cidade em planejamento, o setor Noroeste, que é um projeto de bairro, pensado como o último setor habitacional a ser construído dentro da área tombada de Brasília. Sua localização foi pensada de maneira geograficamente oposta ao Setor Sudoeste (SCHVARSBERG, 2009).
10 km do empreendimento estão localizadas áreas protegidas por lei são elas: APA do Rio São Bartolomeu, Parque Nacional de Brasília (PARNA), Parque Burle Max, supracitado, que teve sua poligonal aumentada pelo decreto distrital no 3.280 de 2003. Todos inseridos na APA de Planalto Central, decreto presidencial no 10 de 2002. Essas unidades de conservação estão inseridas nas proximidades do empreendimento. Inclusive prevê-se a integração do Parque Burle Max como área do empreendimento.(TERRACAP e TC/BR, 2005)
A estimativa da população foi feita com base no pressuposto de que a área será ocupada por uma população de classe média-alta com características semelhantes à que, na atualidade, reside no Setor Sudoeste e nas Asas Norte e Sul do Plano Piloto. Do total de vinte superquadras, dez serão dispostas ao longo do parque como mostra a figura 01.
Áreas residenciais Áreas comerciais Áreas verdes e Parque Ecológico Norte
1.2. IMPORTÂNCIA OU JUSTIFICATIVA DO ESTUDO
Uma das razões para a escolha do objeto de estudo, foi que o projeto do setor Noroeste vem gerando polêmica desde o seu conceito no qual se intitula como uma ecovila e primeiro bairro verde do país. Ambientalistas, como os membros do Instituto de Permacultura, Ecovilas e Meio Ambiente – IPOEMA - questionam a inserção do Setor Noroeste neste eixo. Além disso, urbanistas vem também criticando a qualidade dos Estudos de Impacto Ambiental e o Relatório de Impacto Ambiental (EIA-RIMA) que avalizaram a construção, já que o local destinado ao novo bairro constitui-se como a última área de mata virgem de cerrado do Plano-Piloto, segundo o IBAMA.
Ressalta-se que o setor Noroeste com seu status de bairro ecológico, deverá ser construído, respeitando-se a sua concepção e os parâmetros ambientais previstos em lei, incluindo-se os acústicos.
Apesar de o projeto conceitual especificar explicitamente a composição do setor Noroeste, a justificativa para a escolha da estimativa por analogia a outras áreas do Distrito Federal é a de oferecer maior probabilidade de êxito e mostra ser uma alternativa coerente que também pode ser justificada pela inexistência de projetos executivos que forneçam maiores detalhes técnicos sobre a área de interesse, como por exemplo, informações sobre a configuração viária do setor como um todo, que, para o estudo proposto são informações de alta prioridade.
Além de contribuir com argumentos técnicos para o controle da poluição sonora, pretende-se com esse trabalho, desenvolver uma ferramenta que forneça uma visão crítica e clara sobre quais zonas têm maior vulnerabilidade acústica de acordo com sua destinação, segundo o gabarito de normas técnicas elaboradas para aquele setor.
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Geral
1.3.2. Específicos
a) Estimar o fluxo de veículos no sistema viário do Setor Noroeste;
Usando a estimativa por analogia à outras áreas do Distrito Federal usando como referência o estudo sobre Polos Geradores de Tráfegos PGTS (NOGUEIRA FILHO,
2007), pretende-se determinar o número de veículos leves e pesados que circulam por hora nas vias do setor noroeste.
b) Apresentar os níveis de ruído no Setor Noroeste
Determinar os níveis de pressão sonora a que estão submetidos os habitantes do setor Noroeste, apresentando os índices estatísticos (LAeq,dia, LAeq,entardecer, LAeq,noite e
Lden) expressos em dB (A) oriundos da estimativa do tráfego veicular, citada no item “a”, utilizando o modelo matemático RLS 90 (Richtlinien für Lärmschutz an Strabem, 1990).
c) Elaborar o mapa de ruídos do Setor Noroeste
Elaborar um mapa de ruídos do período diurno e outro do período noturno, baseando-se na previsão do fluxo de veículos ao longo das vias do Setor Noroeste, utilizando o software SoundPLAN®.
d) Confrontar o cenário estudado com legislação vigente
Apresentar um mapa de conflito, que consiste na sobreposição do mapa de ruído com um mapa caracterizando cada zona exposta a diferentes níveis de ruído baseando-se na NBR 10.151 e na lei distrital nº 4092 de 2008.
e) Estimar a população exposta por faixa de ruídos
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1. CONCEITOS TÉCNICOS E FÍSICOS
2.1.1. Poluição Sonora - Som e ruído
Definimos som como uma perturbação que necessita de um meio material para sua propagação, manifestando-se por intermédio de ondas mecânicas longitudinais com velocidade de propagação paralela à sua direção de vibração. Microscopicamente é definido como uma mudança de pressão do ar capaz de sensibilizar o ouvido humano, esta variação é produzida pelo movimento organizado das moléculas que compõem o ar, excitando assim os nervos auditivos e causando-nos a sensação que conhecemos como audição.
Segundo KANDEL (2000), o ouvido humano é capaz de perceber um intervalo amplo de frequências que variam de 20 a 20.000 Hz, podendo também detectar variações de pressão na faixa de 2x10-5 N/m2, valor equivalente a aproximadamente 1 bilionésimo da pressão atmosférica.
A voz humana é produzida pela vibração do ar ao deslocar-se por diferentes zonas de pressão, como a sua expulsão dos pulmões pelo diafragma e passagem pelas cordas vocais, modificando-se pela boca, lábios e língua.
De acordo com GUEDES (2005), o ruído pode ser definido de forma geral como um som indesejável, sua interpretação subentende aspectos objetivos e subjetivos.
A análise subjetiva define o ruído como uma sensação auditiva desagradável ou insalubre, já a sua análise objetiva o avalia como um fenômeno acústico não periódico, resultante da superposição desarmônica de sons provenientes de várias fontes.
O espectro de frequência do ruído normalmente apresenta bandas largas, compactas e uniformes, predominando as frequências graves, médias e agudas. As frequências do ruído são de difícil interpretação, preferindo-se a sua análise por bandas de frequências (CÂNDIDO J.C, 2002).
2.1.2. Níveis de Potência, Intensidade e Pressão Sonora
A potência sonora está relacionada com a energia acústica total emitida pela fonte sonora por intervalo de tempo e sua unidade de medida o Watt (W).
O Nível de Potência Sonora NWS (Sound Power Level) é uma grandeza relativa que utiliza como valor de referência o nível mínimo W0 = 10-12 W (1
picowatt), tais níveis podem ser expressos em decibel pela expressão:
A intensidade sonora pode ser entendida como o produto da pressão pela velocidade das partículas em um meio fluido e definida como o valor médio do fluxo de energia por unidade de área perpendicular à direção de propagação, utiliza-se como unidade de medida o Watt por metro quadrado (W/m2).
O Nível de Intensidade Sonora (NIS) é uma grandeza relativa, que considera como referência a intensidade I0 = 10-12 W/m2, sendo expresso em decibéis pela
expressão:
Para uma frequência fixa de 1000 Hz, os níveis mínimo e máximo de intensidades sonoras percebidos pela audição humana são de I = 10-12 W/m2 para o
limiar de audibilidade I = 1 W/m2 para o limiar de dor, respectivamente. A
intensidade sonora percebida pelo ouvido humano abrange 12 ordens de grandeza, para um tom de referência de 1000 Hz.
Figura 2 – Espectro de frequência e densidade espectral do ruído Fonte: CÂNDIDO, J. F., Acústica e ruídos (2002).
(01)
A pressão sonora é a variação média RMS (root mean square) de pressão em relação à pressão atmosférica, sua unidade de medida é o Pascal (N/m2).
O Nível de Pressão Sonora NPS (Sound Pressure Level – SPL) em um determinado ponto do espaço é uma grandeza relativa, tendo como referência o valor de P0 = 20 mPa (2 x 10-4 N/m2), expresso em decibel dB. O quadrado da média
de variação da pressão sonora é proporcional à Intensidade Sonora:
Portanto, o nível de intensidade sonora está relacionado ao nível de pressão sonora pela expressão:
( )
Assim a relação entre o nível de intensidade sonora e o nível de pressão sonora é apresentado:
A medição do nível de pressão sonora em um único instante não é suficiente para a avaliação de um ambiente, sendo necessário a medição do nível de pressão sonora equivalente, Leq, em unidades de dB(A).
Figura 3 – Equivalência entre pressão sonora e nível de pressão sonora Fonte: Adaptado da Brüel & Kjær (2000).
(03)
2.1.3. Curvas de ponderação
O ouvido humano não é igualmente sensível aos sons em todas as faixas de frequência e, para se fazer a reprodução da sensibilidade da audição a determinados níveis de pressão sonora medidos utilizam-se curvas de ponderação (QUADROS, 2004). Estas curvas são classificadas em A, B, C e D. A curva A foi concebida para audibilidade para baixos níveis de pressão sonora (NPS),e é largamente utilizada para medir ruídos contínuos ou intermitentes.
De acordo com SCHERER, 2005, a Curva A é a mais indicada para o estudo do ruído em comunidades, ruído de tráfego, conforto acústico, por representar melhor a sensação da audição humana e utilizada em normas técnicas em todo o mundo.
A curva B utilizada para audibilidade de médios NPS; está obsoleta por não oferecer bons resultados com testes subjetivos.
A curva C concebida para audibilidade de altos NPS é utilizada para medir ruídos de impacto.
A curva D para audibilidade de altíssimos NPS, como os identificados em aeroportos.
Em aparelhos de medição de intensidade sonora essas curvas denominam-se circuitos de compensação.
A Norma Regulamentar NR-15, que trata do disciplinamento de atividades e operações insalubres, determina a utilização da curva de compensação A para medição de ruídos contínuos ou intermitentes e da curva de compensação C, para a medição de ruídos de impacto.
2.1.4. Nível equivalente e níveis estatísticos de pressão sonora
Um parâmetro utilizado para se analisar um ambiente pelas suas características sonoras é o nível equivalente de pressão sonora Leq, que é definido
como o índice contínuo de exposição a vários níveis de pressão durante um determinado período de tempo.
Esse nível representa por um único valor a mesma energia sonora dos níveis flutuantes de ruído no intervalo considerado.
O nível equivalente de pressão sonora é medido em decibéis (dB) e matematicamente descrito pela expressão:
Em que:
T = (t2 – t1) = tempo total de medição,
P(t) = pressão sonora instantânea,
P0 = pressão de referência (2.10-5 N/m2).
A figura 5 identifica a representação gráfica do Leq, princípio que assegura a
precisão do método para avaliação dos efeitos do ruído sobre o aparelho auditivo, sendo adotado pela Norma ISO, e muitas normas nacionais.
dtp t p T L t t eq 2 0 2 1 ) ( 1 log 10
Figura 4 – curvas de ponderação Fonte: SOUSA, D.S, (2004)
Muitas vezes o nível equivalente de pressão sonora (Leq) não é capaz de
mostrar com clareza todas as características sonoras de um determinado ambiente quando essas têm um grau de variabilidade alto, como consequência, ferramentas estatísticas são usadas para análise dos cenários acústicos recorrendo-se a histogramas que identificam as percentagens do tempo total durante o qual o nível de pressão sonora se manteve num determinado nível.
A partir deste gráfico pode-se obter a distribuição cumulativa de níveis de pressão sonora. O eixo vertical revela a percentagem de tempo durante a qual o nível de pressão sonora manteve-se acima de certo valor.
Figura 6 – Histograma temporal de pressão sonora Fonte: CÂNDIDO, J. F., Acústica e ruídos (2002). Figura 5 – Representação do nível de som equivalente contínuo
Fonte: CÂNDIDO, J. F., Acústica e ruídos (2002).
Oc
orrê
ncias
(
%
)
Esses níveis são definidos como L10, L50 e L90 sendo os níveis de pressão
sonora excedidos durante 10, 50 e 90% do tempo respectivamente. Frequentemente sons impulsivos e de grande variabilidade são mais incomodativos do que um som de nível constante, pode-se estabelecer então critérios que tomem este efeito em conta através dos valores de L10 por exemplo, e o
L90 pode caracterizar o ruído de fundo do ambiente.
Figura 7 – Representação dos níveis estatísticos de pressão sonora Fonte: CÂNDIDO, J. F., Acústica e ruídos (2002).
Para estudos ou pesquisas que exigem medições longas com duração de dias ou até meses, os níveis de pressão sonora durante o dia podem ser divididos em classes ou períodos, que são conhecidos como indicadores LAeq,dia, LAeq,ent,
LAeq,noite e LAeq,den.
O LAeq,dia é o nível de pressão sonora equivalente e contínua referente a um
período corresponde às 12h avaliado entre 07h e 19h, medido com o filtro de frequências na ponderação A (Figura 04). O LAeq,ent é o nível de pressão sonora
equivalente e contínua referente a um período corresponde às 4h avaliado entre 19h e 23h (entardecer), medido com o filtro de frequências na ponderação A (Figura 04) e o LAeq,noite é o nível de pressão sonora equivalente e contínua referente a um
período corresponde às 10h avaliado entre 23h e 07h, medido com o filtro de frequências na ponderação A.
O indicador LAeq,den representa o nível de pressão sonora médio nas 24h do
dia, com a aplicação de uma ponderação diferenciada para os ruídos emitidos durante o período do anoitecer/entardecer (correção + 5 dB) e da noite (correção + 10 dB), que pode ser representado pela expressão:
2.1.5. O ruído de tráfego rodoviário
LI et al., (2002), afirmam que o ruído de tráfego rodoviário tem sido visto como principal incômodo sonoro em ambientes urbanos e o seu gerenciamento, uma tarefa desafiante para os administradores ambientais e planejadores urbanos.
O ruído do tráfego rodoviário é o resultado da combinação do ruído gerado por veículos, leves e pesados, deslocando-se em vias urbanas ou em rodovias. Pode apresentar dois componentes: o ruído devido à linha principal de tráfego de veículos, comportando-se como uma fonte linear e o ruído gerado por cada veículo, assemelhando-se a uma fonte pontual (OUIS, 2001).
Existem estudos que analisam o nível de incômodo provocado por cada fonte específica de ruído no meio urbano, e o rodoviário está entre as que mais causam desconforto. A figura 8 mostrada abaixo relata um exemplo desses estudos, relacionando as principais fontes de ruído urbano e o incomodo causado à população.
Figura 8 – Relação entre porcentagens de pessoas altamente incomodadas e valores de Lden referentes aos tráfegos: aéreo, ferroviário e rodoviário.
Fonte: Adaptado de Brüel & Kjær (2000).
peruas e pickups, que podem ser movidas a gasolina ou diesel, e, por fim, as motocicletas (NELSON, 1987).
O ruído gerado por cada veículo depende de fatores como: tipo e classe do veículo, condições mecânicas de funcionamento, modo de operação, condições da superfície de rolamento, pavimento, pneus; condições de propagação sonora.
Vários estudos já demonstraram que, em termos de emissão de ruído, os carros de passeio, apesar de mais numerosos, são mais silenciosos. Depois destes se encontram os ônibus e os caminhões de até 3,5 t, seguidos das motocicletas. Por último, estão os caminhões mais pesados, com mais de 3,5 t (NELSON, 1987).
A tabela 1 relaciona níveis estatísticos de emissão sonora com o tipo de veículo.
Tabela 1 - Nível de Ruído Emitido por Diferentes Classes de Veículos Urbanos a 7,5 m de Distância.
Tipo de Veículo L50 [dB (A)] L5 [dB (A)]
Bicicletas Motorizadas 73,0 82,0
Pequenas Motocicletas 82,0 88,0
Motocicletas 78,0 87,0
Carros com Motor a Gasolina 70,5 77,0
Carros com Motor a Diesel 72,0 78,0
Caminhonetes com Motor a Gasolina 72,5 79,0
Caminhonetes com Motor a Diesel 75,0 80,5
Ônibus 80,0 86,0
Caminhões com Motores ≤ 105 kW 79,5 85,5
Caminhões com Motores ≤ 150 kW 82,5 88,5
Caminhões com Motores > 150 kW 85,0 90,5
Fonte: Transportation Noise Reference Book, 1987, NELSON.
Ao analisar o meio urbano, o ruído de tráfego veicular é considerado o mais comum e é decorrente das instabilidades no trânsito, ocasionadas pelas acelerações e desacelerações, devido às condições do tráfego e até as condições das estradas.
2.1.6. Barreiras Acústicas
As barreiras acústicas funcionam como obstáculos entre as fontes geradoras de ruídos e os receptores. Bastante utilizado no Japão, nos Estados Unidos e em países da Europa, o recurso começa a ser disseminado no Brasil, como resultado de uma maior preocupação com o conforto ambiental.
Nesses dispositivos a trajetória do som é interrompida com a colocação de um obstáculo reduzindo os níveis de pressão sonora entre a fonte e o receptor. Uma parte da energia sonora é refletida ou dispersada em direção à fonte, enquanto que outra parte é absorvida pelo material ou transmitida através da barreira, podendo ainda ser difratada pelo topo da barreira de acordo com a figura 9.
Figura 9 - Comportamento de uma onda sonora sobre uma barreira acústica Fonte: Adaptado de Harris (1979).
O ruído transmitido e refletido depende das propriedades do material que constitui o dispositivo, enquanto que o ruído difratado depende da sua localização e dimensão. As partes da energia sonora que afetam diretamente o receptor são a transmitida e a difratada.
Os materiais para sua confecção são diversos, as de blocos de concreto, além serem mais baratas, têm a vantagem de requererem menor manutenção. Contudo, o impacto visual pode ser desagradável, prejudicando a integração do sistema com o entorno. Os painéis metálicos apresentam baixo custo e facilidade de montagem.
Trajetória direta
Figura 10 - Exemplo prático da inserção de barreiras acústicas Fonte: Házyová, L., et al (2010).
2.1.7. Simulação computacional de cenários acústicos
Para a gestão dos ambientes sonoros urbanos, os profissionais têm usado alternativas que podem se resumir em expressões matemáticas, nomogramas ou, em situações mais complexas, utilizando-se programas computacionais, onde é preciso considerar nesses modelos alguns aspectos, quais sejam, nível de interrupção do fluxo de veículos, características geométricas das vias, correções devido à inclinação da pista, velocidade média real dos veículos, porcentagem de veículos pesados, dentre outros (NUNES e SANTOS, 1998).
De acordo com STEELE (2001), os primeiros modelos de predição de ruído de tráfego foram desenvolvidos durante as décadas de 50 e 60 e eram usados para determinar o nível de pressão sonora (Lp) de um único veículo ao lado da estrada, tendo como único parâmetro de entrada as velocidades dos veículos e os níveis eram expressos em função dessas velocidades. Tempos depois, os modelos foram aperfeiçoados e passaram a calcular o nível equivalente contínuo (Leq) para o
tráfego, durante certo tempo, e aos poucos foram sendo atualizados, incluindo nos cálculos os parâmetros citados anteriormente.
Dentre os mais populares modelos estão, Calculation of Road Traffic Noise
(CoRTN) - Reino Unido, Federal Highway Administration (FHWA) - Estados Unidos,
Richtlinien für den Lärmschutz an StraBen (RLS-90) - Alemanha, OAL (Áustria),
Atualmente é muito comum o uso dos modelos de predição acústica, devido às informações detalhadas sobre as principais fontes estudadas, possibilitando uma análise de um número maior de pontos, sem contar com a independência das medidas que não sofrerão nenhuma interrupção devido às condições meteorológicas e aos efeitos do ruído de fundo.
O uso dos modelos de predição atuais possibilita a simulação e modelagem de situações hipotéticas levando cada vez mais os pesquisadores a um resultado mais próximo da realidade, mas esses resultados estão ligados à qualidade dos dados de entrada e com a habilidade do usuário.
No Brasil, não existem normas que determinem procedimentos para o cálculo dos níveis de ruído de tráfego gerados em estradas e rodovias. Alguns trabalhos usam normas internacionais de predição de ruído para o cálculo dos níveis de pressão sonora, é o caso da pesquisa realizada por CALIXTO (2002), que mostra que a metodologia e os critérios da norma alemã RLS-90 podem ser aplicados às condições de tráfego brasileiras desde que sejam conhecidos os parâmetros de tráfego, a localização do ponto em que se desejarem determinar esses níveis e as características físicas do local.
Portanto, os principais fatores que influenciam no ruído de tráfego são: tipo e características dos veículos, postura dos motoristas, composição do tráfego, características das vias, além das condições atmosféricas. Ressaltando-se ainda a ocorrência, durante a propagação sonora, de mudanças no campo acústico resultante, por conta das características geométricas locais, quais sejam: alinhamento da rodovia, topografia, espalhamento por obstáculos e reflexões em edifícios ou demais superfícies (BELDERRAIN, 1995).
2.2. LEGISLAÇÃO E NORMAS SOBRE RUIDO
Gerges (2000), explica que os países industrializados têm suas próprias normas e recomendações sobre níveis de ruído para diversos tipos de ambientes. Segundo BRÜEL & KJÆR (2000) as organizações internacionais International Organization for Standardization (ISO) e International Electrotechnical Commission
2.2.1. Normas Internacionais
Apresenta-se a seguir a norma internacional ISO 9613, usada principalmente em Portugal, que é considerada como principal norma para avaliação de ruído ambiental.
2.2.1.1. Norma ISO 9613
a) ISO 9613 Acoustics: Attenuation of Sound during Propagation Outdoors
Trata da atenuação sonora na propagação pelo ar livre, definindo metodologia de cálculo de propagação sonora, subdivide-se em duas partes.
- ISO 9613 – Parte 1 (1993) Calculation of the absorption of sound by the atmosphere
Descreve formas de cálculo de absorção sonora pela atmosfera.
- ISO 9613 – Parte 2 (1996) General method of calculation
Explicita o método geral de cálculo de propagação sonora ao ar livre
2.2.2. Normas Nacionais
No Brasil temos como referência para a avaliação do ruído ambiental a norma NBR 10.151 a qual é referida pela resolução CONAMA nº 001 de 08 de março de 1990.
2.2.2.1. Resolução CONAMA Nº 01/1990
Dispõe sobre emissão de ruídos, em decorrência de quaisquer atividades industriais, comerciais, sociais ou recreativas, determinando padrões, critérios e diretrizes;
2.2.2.2. NBR 10.151/2000: Acústica-Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade, Procedimento.
A tabela 2 apresenta os níveis de Critério de Avaliação (NCA) de ruído para Ambientes Externos, em dB(A) nos períodos diurno e noturno.
Tabela 2 – Nível de critério de avaliação NCA para ambientes externos, em dB(A)
TIPOS DE ÁREAS DIURNO NOTURNO
Áreas de sítios e fazendas 40 35
Área estritamente residencial urbana ou de hospitais ou de escolas
50 45
Área mista, predominantemente residencial 55 50
Área mista, com vocação comercial e administrativa
60 55
Área mista, com vocação recreacional 65 55
Área predominantemente industrial 70 60
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2000.
No Distrito Federal a lei Nº 4.092/ 2008 dispõe sobre o controle da poluição sonora e os limites máximos de intensidade da emissão de sons e ruídos resultantes de atividades urbanas e rurais. Esta lei determina que os níveis máximos de pressão sonora permitidos em ambientes externos e internos e os métodos utilizados para sua medição e avaliação são os estabelecidos pela ABNT NBR 10.151 .
2.3. MAPAS DE RUÍDO
Hoje é possível a realização de previsões dos cenários acústicos de uma região. Ela se dá pelo aprimoramento das tecnologias em informação, o desenvolvimento de softwares de modelagem e da ampla disponibilidade de dados topográficos digitais. Tal previsão ocorre por parâmetros que podem ser estimados a partir de modelos matemáticos.
O mapa de ruídos é uma representação gráfica dos níveis sonoros na região, para um intervalo de tempo de referência. Esses podem ser utilizados para a avaliação dos níveis sonoros, quer a longo prazo ou a curto prazo. Eles podem ser usados para a pré-avaliação dos planos de ação e medidas de controle de ruído ou a estimativa de exposição da população ao ruído.
Eles são muito úteis para o planejamento urbano acústico, para uso da terra e para a avaliação do impacto ambiental de qualquer atividade anterior à sua execução. Torna-se uma ferramenta útil para apoio a decisões sobre planejamento e ordenamento do território, sendo fundamental para estruturação dos centros urbanos. Tal ferramenta garante o correto uso e ocupação do solo, reduzindo os usos conflitantes e prevenindo problemas ligados à poluição sonora.
Segundo, PINTO et al. (2004), o mapa de ruído propicia a preservação de zonas com níveis sonoros regulamentares, a correção de zonas com níveis sonoros não regulamentares, a criação de novas zonas sensíveis ou mistas com níveis sonoros compatíveis, a avaliação da evolução das emissões sonoras de infra-estruturas de transportes existentes e de atividades econômicas instaladas. O seu uso identifica também a eventual necessidade de medidas de redução de ruído e a análise da influência sonora de projetos (incluindo alternativas) de futuras
infraestruturas de transporte ou de projetos de desenvolvimento industriais, comerciais, possibilitando a escolha da alternativa de menor impacto.
A metodologia para elaboração de um mapa de ruídos pode ser descrita conforme o organograma abaixo.
SIMULAÇÃO DO MAPA DE RUÍDOS
Caracterização das fontes sonoras no modelo
Geração do mapa de ruídos
ELABORAÇÃO DO MODELO
Importação da cartografia
Definição das características acústicas dos elementos da cartografia
Obtenção dos dados de entrada
Informações sobre a planimetria e altimetria da área de interesse: Altura de edifícios, curvas de nível, largura e comprimento das vias urbanas
Análise e padronização dos dados de entrada
FONTES SONORAS
Levantamento das fontes sonoras
i. Ruído rodoviário/Ferroviário/Aéreo ii. Zonas industriais
iii. Outras fontes
VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS
RELATÓRIO FINAL E MAPA DE RUÍDOS
Dados não validados
A elaboração do modelo, a obtenção de dados de entrada e o respectivo tratamento constituem uma parte substancial do processo, sendo necessário grande cuidado nestas fases, dado que o rigor do mapa de ruído, obtido a partir de um modelo computacional, está fortemente dependente da qualidade dos dados introduzidos no modelo.
Na análise e padronização dos dados de entrada, além dos dados cartográficos (mapas), outras variáveis como largura das avenidas, tipo de revestimento e velocidade da via tem que ser conhecidas ou estimadas, onde, após a verificação dos dados de entrada e padronização da extensão dos arquivos faz-se a alimentação do software para a modelagem do mapa de ruídos, onde as informações obtidas serão confrontadas com dados quantitativos obtidos através de medições locais.
2.4. POLOS GERADORES DE TRÁFEGO
Polos Geradores de Tráfego ou simplesmente PGTs são empreendimentos que, pela sua função, atraem uma quantidade de viagens que impacta negativamente no sistema de transportes local. (SILVA, 2006). Portugal (2003)
conceitua ainda PGTs como sendo as “edificações ou instalações que exercem
grande atratividade sobre a população, mediante a oferta de bens ou serviços, gerando elevado número de viagens, com substanciais interferências no tráfego do entrono e a necessidade de grandes espaços para estacionamento ou carga e
descarga”.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. METODOLOGIA
Nesta pesquisa, a metodologia utilizada para caracterização do ambiente acústico da área de estudo iniciou-se através da análise dos aspectos urbanísticos do bairro setor Sudoeste avaliando assim as características comuns com o novo setor habitacional. Em seguida, obtiveram-se os dados de fluxo e volume de tráfego rodoviário do setor Sudoeste, variável principal para obtenção do nível de pressão sonora, mostrando que a predição por comparação dos atributos sonoros do setor Sudoeste em relação aos do setor Noroeste é uma forma confiável para a elaboração do mapa de previsão de ruídos do novo setor habitacional de Brasília.
A análise das características urbanísticas do setor Sudoeste realizou-se através da aquisição de informações sobre a malha urbana, disposição e layout das edificações, sistema viário e aspectos socioeconômicos da população, em órgãos oficiais governamentais.
Através do estudo do projeto urbanístico do setor Noroeste foi possível identificar diversas características comuns ao tecido urbano de ambos os setores, tais como: gabarito de 6 (seis) pavimentos para as edificações residenciais e de 3 (três) para as comerciais, além da disposição das edificações comerciais nas áreas residenciais e a conformação do sistema viário. Ainda segundo a Pesquisa Distrital por Amostra de Domicílios realizada em 2004 (PDAD 2004), dados não tão atualizados pois as informações do PDAD 2010/2011 não estão disponíveis para a localidade estudada, a população do setor Sudoeste é de aproximadamente 47.000 habitantes e a do Setor Noroeste inicialmente foi estimada em 40.000 habitantes o que representa uma diferença de aproximadamente 15% entre a população dos dois setores habitacionais.
3.2. OBTENÇÃO DO VOLUME DE TRÁFEGO
A coleta do fluxo de veículos leves e pesados na avenida principal do setor Sudoeste e nas demais rodovias foi determinada por dispositivos controladores eletrônicos de velocidade (Figura 13), conhecidos como pardais, que além de possibilitarem o registro de informações de infrações, permitem a aquisição de dados de volume de tráfego (motos, veículos pequenos, veículos médios, veículos grandes e indefinidos), gerando um relatório do fluxo de veículos a cada hora do dia. Para o uso das informações do relatório de volume de tráfego diário gerado pelo dispositivo, foi usado o valor médio do fluxo para cada dia da semana em todos os horários (das 00h00min até ás 23h59min)
Figura 13 - Exemplo de controlador eletrônico de velocidade à esquerda e exemplo de instalação do equipamento em uma rodovia brasileira à direita
Fonte: NOGUEIRA FILHO, F. A. (2008)
Figura 14 - Contador acumulador – Ainda muito usada em pesquisas volumétricas no Brasil e na América Latina
Fonte: NOGUEIRA FILHO, F. A. (2008)
3.3. A ELABORAÇÃO DO MAPA DE RUÍDOS
A previsão dos níveis de pressão sonora no setor Noroeste ocorreu com base em mapeamentos acústicos em relação ao plano horizontal (Grid Noise Map) com visualização em 3D, obtido por meio do software para mapeamento e predição acústica, SoundPLAN 7.0®.
A criação dos mapas tridimensionais de previsão do ruído ambiental do setor Noroeste procedeu-se segundo o fluxograma apresentado na Figura 15.
Figura 15 - Fluxograma de elaboração do mapa de ruídos do Setor Noroeste Fonte: O Autor
• Mapas, Cartas, Imagens
• Fluxo de tráfego
• Zoneamento
Obtenção dos
dados
• Modelagem geométrica da região
• Tratamento estatístico do volume de
tráfego
• Inserção das fontes sonoras
Tratamento dos
dados
• Aplicação do algoritmo do software
• Modelagem e Predições
Cálculo dos Níveis
de Pressão Sonora
• Cenários acústicos
• Gestão do ruído
3.4. MODELAGENS COMPUTACIONAIS E SIMULAÇÕES ACÚSTICAS
3.4.1. Modelagem geométrica da região
As modelagens e simulações acústicas iniciaram-se através da construção do modelo geométrico da região de interesse, que foi baseada em um mapa digital da região (Figura 17) gentilmente cedido pelo Instituto Brasília Ambiental – IBRAM. Foi então iniciada a inserção das informações disponíveis (fluxo de veículos, altura dos edifícios, taxa de movimentação de veículos em estacionamentos) no software
SoundPLAN®, que é um software comercial desenvolvido pela empresa alemã
Braunstein+Berndt GmbH, voltado para análises ambientais, possibilitando gerar mapas sonoros, avaliações de impactos acústicos e comparações entre cenários ambientais (NARDI, 2008).
DINIZ (2003) afirma que apesar de o SoundPLAN dispor de um módulo para se modelar a região a ser analisada, é preferível utilizar um software tipo
Computer Aided Designer (CAD), utilizamos o AutoCAD® que nos possibilitou a atualização dos arquivos da área de interesse (que estão no formato Drawing Exchange Format (.dxf) antes da sua importação para SoundPLAN.
Após serem importados para o SoundPLAN, os arquivos criados no AutoCAD
foram convertidos em objetos do SoundPLAN e em seguida foram atribuídas propriedades específicas para cada tipo de objeto, como altura e número de pavimentos dos edifícios, diferenciação das zonas residenciais e comerciais, fluxo de veículos, informações sobre movimentações nos estacionamentos e características físicas das avenidas.
Os resultados obtidos nas modelagens que serão apresentados sob a forma de mapas, são baseados em normas técnicas utilizadas no mundo inteiro, e para o trabalho em discussão, as fontes de ruído consideradas foram o tráfego veicular nas avenidas principais e adjacentes e a movimentação de veículos nos estacionamentos. Para a determinação e modelagem das características sonoras da região de interesse foi usada a norma alemã RLS-90 que é usada com frequência em muitos estudos sobre ruídos ambientais no Brasil e segundo CALIXTO (2002) mostrou ser aplicável às condições brasileiras.
uma vez que os equipamentos para medição de ruído são economicamente inacessíveis à grande maioria dos profissionais. Atualmente as equações e modelos de previsão são os melhores instrumentos disponíveis e, na maioria das pesquisas, foram utilizados e testados em cidades com características diversas, indicando um grande potencial em seu uso.
3.4.2. Inserção e padronização das fontes sonoras
Com os arquivos importados do AutoCAD para o SoundPLAN 6.5, foi possível a realização da simulação acústica. As variáveis de entrada ficaram então resumidas ao fluxo e a composição do tráfego que foram obtidas através da definição de um padrão para cada avenida ou rodovia estudada, inserido os valores do volume de tráfego na biblioteca do software que é o responsável em definir esses padrões. As variáveis de saída são os níveis de pressão sonora de acordo com a norma RLS-90. Segundo BRAUNSTEIN e BERNDT (2004), a realização do cálculo do nível de pressão sonora devido ao fluxo de veículos está em conformidade com a norma alemã RLS-90 se alguns parâmetros forem obedecidos, que são: (i) número de veículos por hora; (ii) porcentagem de veículos pesados; (iii) velocidades dos veículos leves e pesados, (iv) tipo de superfície e gradiente da rua, avenida, ou rodovia; (v) adição devido às reflexões múltiplas. É importante frisar que de acordo com essa norma, são considerados veículos pesados àqueles que têm massa superior a 2800 kg. A figura 16 mostra a inserção dos parâmetros de entrada e a variável de saída de acordo com o RLS-90, o nível de pressão sonora.
Figura 16 – Visualização do cálculo do nível de pressão sonora no SoundPLAN 6.5
Figura 17 – Mapa digital do setor Noroeste – DF
4. RESULTADOS
O escopo deste estudo estabelece uma integração interdisciplinar entre a teoria do urbanismo, a física, a matemática e as engenharias ambiental e urbana. Consideramos como elementos principais para apresentação dos resultados os critérios quantitativos que determinam a forma pela qual se verifica que o impacto ambiental causado pelo ruído veicular é a principal causa da poluição sonora no novo setor habitacional, que terá um grande volume de tráfego nas avenidas.
4.1. O FLUXO DE VEÍCULOS NAS AVENIDAS
O Setor Noroeste é constituído por uma avenida principal (Avenida W9), que dará acesso às avenidas residenciais, onde o fluxo veicular tem dois sentidos, e as pistas que compõe a W9 dão acesso direto à Estrada Parque Abastecimento e Armazenagem (EPAA) e à avenida STN (Setor Terminal Norte) (figura 18), em termos práticos, são os principais acessos ao novo Setor habitacional.
Figura 18 – Ilustração das avenidas centrais do Setor Noroeste Fonte: Adaptado de Google Earth (Acesso dia 22 de setembro de 2011).
Ao fazer a analogia entre os Setores Sudoeste e Noroeste alimentamos
4.1.1. A previsão do volume de tráfego na avenida W9
Como já foi mencionado anteriormente, o fluxo veicular foi obtido por dispositivos controladores eletrônicos de velocidade na avenida central (conhecida como 1ª avenida) do setor Sudoeste que durante todas as horas do dia que registraram o número de veículos a cada hora, e o órgão governamental responsável pelas informações é o DETRAN-DF (Departamento de Trânsito do Distrito Federal). O resultado da previsão desse volume de tráfego diário será aplicado nas duas pistas, norte (acesso á STN) e sul (acesso à EPAA) podem ser observados nas figuras 19 e 20.
Figura 19 – Fluxo de veículos (Pista Norte) em função da hora. Fonte: DETRAN-DF – Departamento de Trânsito do Distrito Federal (2010)
Figura 20 – Fluxo de veículos (Pista Sul) em função do horário. Fonte: DETRAN-DF – Departamento de Trânsito do Distrito Federal (2010)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Fl u xo d e veícu lo s (Ve ic /h )
Hora do dia (h)
Segunda Terça Quarta Quinta Sexta 0 200 400 600 800 1000 1200 1400
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Fl u xo d e veícu lo s (Ve ic /h )
hora do dia (h)
4.1.2. O volume de tráfego nas rodovias adjacentes
A figura 18 mostra três rodovias que contornam o Setor Noroeste (EPAA, EPIA e STN). A localização do setor noroeste em relação à estas avenidas alimenta cada vez mais a suspeita que sua vulnerabilidade acústica aumentará. Em destaque temos uma rodovia que dá acesso às saídas norte e sul do Distrito Federal, que de acordo com o departamento de estatística do Departamento de Estradas e Rodagens – DER, o volume de tráfego nesse tipo de rodovia é muito superior em relação às outras avenidas estudas.
4.1.2.1. Volume de tráfego na Estrada Parque Abastecimento e Armazenagem
– EPAA.
Os dispositivos controladores de velocidade (figura 11) presentes nos dois sentidos da avenida, coletaram os valores do volume de tráfego na EPAA, e o órgão governamental responsável pelas informações é o DER (Departamento de Estradas e Rodagens), que gentilmente nos cedeu os valores para o volume de tráfego, cujos valores estão no Apêndice A.
As figuras 21 e 22 mostram o fluxo de veículos em função do horário do dia nas duas vias que compõem a EPAA
Figura 21 – Fluxo de veículos em função do horário – EPAA – Sentido Eixo Monumental – EPIA Fonte: DER – Departamento de Estradas e Rodagens (2010)
0 500 1000 1500 2000 2500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Fl u xo d e Ve íc u lo s (Ve ic ./h )
Horário do dia (h)
