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DA PAIXÃO, Dinara Xavier et al. Análise de isolação acústica em paredes de habitação popular executadas com sistema construtivo utilizando resíduos de pneus. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 12., 2008, Fortaleza. Anais... Fortaleza: ANTAC, 2008.
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Resumo
Proposta: O presente trabalho avalia o isolamento acústico de paredes executadas com painéis prémoldados, construídos por mão de obra carcerária e com material reciclável (borracha de pneus). Esse sistema construtivo tem sido empregado, há quase duas décadas, na autoconstrução de edificações populares (regime de mutirão). Método de pesquisa/Abordagem: A análise acústica é parte integrante da completa avaliação do sistema construtivo, visando o seu aperfeiçoamento. Foram realizados ensaios em laboratório, segundo a ISO 140, em paredes construídas, em Câmaras Reverberantes, com painéis de 30 e 50 mm de espessura. Resultados: Detectou-se baixa isolação sonora, pois os painéis são finos e apenas encaixados, sem rejunte ou revestimento. Observou-se, no entanto, resultados de Rw = 40 dB, mesmo nas placas menos espessas, a partir da colocação de rejunte e de um revestimento de madeira internamente na edificação, conforme tem sido usual entre os moradores. Constatou-se, ainda, um acentuado decréscimo da performance da parede, a partir da instalação de uma janela de correr. Contribuições/Originalidade: Sabe-se que o custo constitui um dos itens prioritários para viabilidade do programa. Observou-se, porém, que medidas simples e de baixo custo, como o uso de argamassa de vedação entre as placas e junto aos pilares de concreto da estrutura, quando adotadas, melhoram consideravelmente o isolamento acústico do conjunto. Palavras-chave: isolação acústica; habitação popular; avaliação acústica.
Abstract
Propose: This work assesses the acoustic isolation of walls with pre-molded panels built by hand of prison work and with recycled material (rubber of tires). This constructive system has been used almost two decades for the popular constructions (collective effort regime). Methods: The acoustic analysis is integral part of the complete evaluation of the constructive system. Laboratory tests were made according to ISO 140 using reverberant chambers to evaluate the built walls with panels of 30 mm and 50 mm of thickness. Findings: The sound insulation showed low values because the panels are thin and just fit without mortar joints. However, it was observed the results of Rw = 40 dB, for the less thick plates, with coating and internal wood in the construction, as it has been usual for the residents. It was verified the low value of sound insulation index of the window, that contributed for an accentuated decrease of the performance of the total constructive system. Originality/value: The cost is the one of the priority items for application of the program. However, simple actions as the use of mortar between the plates and the concrete pillars of the structure increase the acoustic isolation of the system. Keywords: insulation acoustics; popular habitation; evaluation acoustics 1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS 1.1 O programa habitacional O sistema construtivo dá destinação adequada a um material poluente, que leva centenas de anos para se decompor na natureza. Além disso, possibilita a inclusão social, pois emprega mão-de-obra carcerária. Os presos do regime semi-aberto recebem um salário mínimo por mês e reduzem sua pena em 01 dia para cada 03 dias trabalhados. O projeto desse tipo de edificação é inovador, de baixo custo, de execução rápida e fácil, utilizando pneus usados e descartados, tendo sido desenvolvido pelo engenheiro civil Leandro Agostinho Kroth. A iniciativa recebeu o reconhecimento internacional no Japão, em 2005, através do “Prêmio Mundial Energia Global para Sustentabilidade”. Desde que foi implantado, em 1988, o programa executou 210 casas, com áreas de 40 e 60 m². Os recursos, inicialmente, eram da Prefeitura Municipal de Santa Cruz do Sul/RS. Um convênio com a Caixa Econômica Federal possibilitou, mais tarde, o financiamento do material utilizado na confecção da moradia. Recentemente, houve a autorização para a liberação do Fundo de Garantia por Tempo de Serviço (FGTS ) e, também, para o pagamento da mão-de-obra e do terreno. 1.2 O sistema construtivo Os componentes principais do processo construtivo são as placas de fechamento, executadas misturando-se resíduos (raspas) de pneus reciclados, triturados e moídos, com cimento, areia e água. O sistema apresenta semelhanças com o concreto celular e com a argamassa armada. As placas, moldadas em formas metálicas, são utilizadas na execução das paredes, através da montagem de módulos compostos de cinco peças empilhadas entre duas colunas de concreto armado também prémoldadas, que têm forma de “T”, sendo o conjunto arrematado, pelo lado interno, através de uma guia de madeira parafusada. Os elementos são os seguintes: • Placas - com 90,6 cm de largura, 53,59 cm de altura e 3,33 cm de espessura (posteriormente a espessura passou para 5cm). As formas recebem óleo queimado como desmoldante. • Pilares - de concreto armado pré-moldado em formas metálicas têm 12 cm x 12 cm x 270 cm, com quatro tipos de seções. A mão de obra é a mesma dos painéis. • Guias de madeira - Tábuas de pinus, de 15 cm, usadas no travamento das placas, pelo lado interno, e cintamento superior para amarração do conjunto e fixação das tesouras do telhado. • Telhado - Utilizam-se telhas de fibro-cimento sobre tesouras de madeira aplainada. • Fundações - Constituídas de alicerce corrido de tijolos maciços para nivelamento, sob vigas baldrame em concreto armado, executadas com formas metálicas. Apesar de estarem prontas há bastante tempo, as casas não haviam passado pela avaliação de suas condições de conforto. A Fundação de Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (CIENTEC) realizou, em 1999 e 2000, testes somente na fixação das placas nos pilares sob a aplicação de impactos, bem como de estanqueidade à chuva. Desde 2006, um conjunto de testes físico-químicos e estruturais está sendo realizado numa parceria da UFSM, FATEC e UNISC, com o financiamento da FINEP, visando a melhoria do projeto como um todo, por isso foi incluída a avaliação acústica. 1.3 O isolamento sonoro Gerges (2000) enfatiza que é possível definir as características dos materiais ou dispositivos a serem utilizados num isolamento específico, a partir do conhecimento de grandezas, como a Perda de Transmissão (PT) ou Índice de Redução Sonora ( R ). Quando os valores obtidos para R são altos, significa a existência de uma baixa transmissão da energia acústica, resultando um alto isolamento. Alta transmissão resulta valores baixos de R, indicando um baixo isolamento. Matematicamente, a Perda de Transmissão é determinada pela Equação 1, a partir da relação αt = (energia transmitida) / (energia incidente), onde αt é o Coeficiente de Transmissão Sonora. 1 PT = 10 log α t Equação 1 Ao investigar o desempenho acústico dos elementos construtivos que compõem a fachada dos imóveis, Rechia (2001) constatou o baixo índice de isolamento das esquadrias regionais no Rio Grande do Sul. Verificou que independente do material utilizado na fabricação das mesmas, o Índice de Redução Sonora apresentado por esquadrias do tipo de correr ficou em torno de apenas 20 dB. 2 OBJETIVOS E METODOLOGIA O presente trabalho avalia a isolação acústica, a ruído aéreo, das paredes desse sistema construtivo utilizado na construção de habitações populares. Mediu-se, em laboratório, o Índice de Redução Sonora ( R ) da parede executada com os painéis pré-moldados, estudando-se a influência da aplicação de argamassa entre os painéis e do revestimento interno das paredes com lambri de madeira. Examinou-se a interferência da inclusão de uma janela na parede ensaiada e quantificou-se a diferença nos índices de isolação decorrentes da alteração de espessura dos painéis. Isso possibilitou um diagnóstico com relação ao isolamento acústico, à qualidade dos componentes e ao sistema construtivo, proporcionando o aperfeiçoamento do conjunto. As medições foram realizadas observando a ISO 140 / parte III, sendo os ensaios realizados no Setor de Acústica da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), que possui Câmaras Reverberantes para ensaios de transmissibilidade, que atendem as prescrições da parte I da referida norma. As amostras, 2 com 13,12m cada uma, foram construídas entre as Câmaras de Emissão e Recepção, com volumes de 3 60 e 67 m , respectivamente. Houve a medição dos níveis pressão sonora, ruído de fundo e tempo de reverberação, nas freqüências de 100 Hz a 8000 Hz, utilizando-se: fonte sonora, microfone, analisador para acústica em edificações, calibrador e analisador climático, todos fabricados pela Brüel&Kjaer. Os componentes do sistema foram montados com a face externa (fachada) da parede para a Câmara de Emissão. Procedeu-se a fixação dos pilaretes de concreto tipo “T”, colocação dos painéis modulares travados com peças de madeira de pinus, parafusadas nos pilaretes pelo lado interno (Câmara de Recepção), seguindo as orientações executivas específicas do projeto. 3 MEDIÇÕES E ANÁLISE DE RESULTADOS Uma parede foi testada, inicialmente, no seu sistema construtivo usual, ou seja, painéis apenas encaixados entre si e nos pilaretes. Em seqüência, optou-se por testes com uma vedação temporária de fita crepe, verificando as deficiências decorrentes das frestas ocasionadas pela ausência de argamassa entre as placas e nas junções com os pilaretes. A seguir, os painéis foram retirados, colocando-se argamassa entre eles e, também, na junta com os pilares. Posteriormente, avaliou-se a parede com um revestimento interno de madeira, utilizando as guias já existentes para o fechamento original do sistema, solução que tem sido empregada pelos usuários. Finalmente, houve a inclusão de uma janela. Foram realizados dez ensaios seqüenciais com painéis de 30 mm e 50 mm. Para cada um dos ensaios foram feitas três medições repetidas, sendo o resultado final uma média aritmética, assegurando a repetibilidade dos resultados. Para atender a norma ISO 140, cada medição subdividiu-se em seis, pois houve a modificação da posição do microfone, alternado ortogonalmente, três vezes, tanto na Câmara de Emissão como na de Recepção. O índice de isolação resultante é o valor médio calculado entre aqueles medidos em cada posição do microfone. Os resultados são apresentados a seguir, na seqüência em que foram realizados e segundo a Norma ISO 140 - parte III, onde são mostrados: o Índice de Redução Sonora ( R ) e o Rw, decorrente da aplicação da curva padrão oriunda da ISO 717, constante em anexo na ISO 140. As Figuras 1, 2 e 3 mostram a parede construída nas Câmaras Reverberantes do Setor de Acústica da UFSM . A Figura 1 apresenta o sistema original, com painéis simplesmente encaixados, sem rejuntes, travados pelo lado interno, através de guias de madeira. Na Figura 2 visualizam-se os painéis vedados com fita crepe pelo lado da Câmara de Emissão e, na outra imagem, a parede já com argamassa entre as placas e recebendo – na Câmara de Recepção - o revestimento de madeira de pinus. A Figura 3 mostra a parede completa (painéis argamassados e rejuntados, com revestimento em lambri de pinus, apresentando uma janela de madeira, com vidro e veneziana), observada pelo lado da Câmara de Emissão e pelo lado da Câmara de Recepção. Figura 1: Parede executada com painéis simplesmente encaixados. À esquerda está a Câmara de Emissão e à direita, a Câmara de Recepção. Figura 2: Parede vedada com fita crepe, vista da Câmara de Emissão e, construída com argamassa. Revestimento de madeira na Câmara de Recepção. Figura 3: Parede argamassada, com janela, vista pelo lado da Câmara de Emissão e revestida em lambri de pinus na Câmara de Recepção. 3.1 Ensaios com painéis de 30 mm de espessura 3.1.1 Ensaio 1 Os resultados mostrados no Gráfico 1 se referem a: a) Amostra: parede simples, com painéis apenas encaixados. b) Área da amostra: 13,12 m2; c) Massa total do conjunto: 40 kg/m2; d) Resultado: Rw= 21,0 dB R DA PAREDE 69 Diferença = CURVA PADRÃO C/ DESLOCAMENTO 40 30 20 10 3150 2500 2000 1600 1250 800 1000 630 500 400 315 250 200 0 160 Incremento = R DA PAREDE 50 125 14,4 15,3 17,8 22 21,9 21 21,7 21,4 21,6 20,8 19,6 19,1 18,1 20,9 22,4 20,6 19,4 100 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 R (dB) FREQUENCIA Freqüência (Hz) 30,9 21 Rw = Obs.: Diferença Max
