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8/18/2019 Condicionamento_Acustico_para_a_Igreja_do_Seculo_XX_Leandro_Girardi.pdf

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SULCURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

CONDICIONAMENTO ACÚSTICO PARA A IGREJA

CATÓLICA DO BAIRRO SÉCULO XX

Leandro Daniel Girardi

Caxias do Sul

Junho 2010


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LEANDRO DANIEL GIRARDI

CONDICIONAMENTO ACÚSTICO PARA A IGREJA

CATÓLICA DO BAIRRO SÉCULO XX

Trabalho apresentado como parte dos requisitos para aprovação na disciplinade Laboratório de Arquitetura e Urbanismo.

Orientador: Arqº Ms. Carlos Eduardo Mesquita Pedone

Campo de Estágio: Royal Arquitetura

Supervisor: Arqª Dra. Maria Fernanda de Oliveira Nunes

Caxias do Sul

Junho 2010


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Aos meus pais Danilo e Tereza e esposa Fabiana.


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AGRADECIMENTOS

À Royal Arquitetura, pela oportunidade de realização deste trabalho.

Ao orientador, arquiteto e professor Carlos Eduardo Mesquita Pedone pela conduta e apoio.

Estendendo o agradecimento à equipe do escritório, Arquiteta Daniela Fastofski e acadêmico

de arquitetura Rafael Giacomin.

À supervisora, arquiteta e professora Maria Fernanda de Oliveira Nunes, pela conduta e

incentivo.

Ao Padre Jorge pelo depoimento e apoio.

Aos colegas, que vieram a contribuir para a realização deste trabalho.


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RESUMO

Este trabalho trata do condicionamento acústico interno em um projeto de uma igreja católica

em Caxias do Sul, baseado em simulações computacionais para a escolha dos materiais e

dispositivos mais adequados para garantir a qualidade sonora na nave central. O trabalho está

inicialmente estruturado em uma breve revisão bibliográfica dos conceitos acústicos

diretamente relacionados ao condicionamento de recintos internos. Partindo em seguida para

estudos de casos em ambientes de igrejas e do uso de software de simulação acústica Catt-

Acoustics. Por fim, há uma descrição do objeto de estudo, bem como a modelagem do mesmo

no software escolhido e posteriores simulações e análises dos resultados obtidos em função da

alteração dos materiais de revestimento interno e na geometria original. Os resultados obtidosnas simulações deste trabalho mostram a necessidade de pequenas intervenções para que a

igreja analisada possa melhorar o desempenho em qualidade acústica.

Palavras-chave: acústica; condicionamento acústico; acústica de igrejas.


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Os diferentes setores dos estudos acústicos. Adaptado de R.B. Linday ...................16

Figura 2: Analogia da Reflexão do Som com: a) Jogada de sinuca b) Projeção da luz de umalanterna .....................................................................................................................................18

Figura 3: a) Superfície Plana b) Superfície Côncava c) Superfície Convexas.........................18

Figura 4: Como evitar o efeito flutter echo ..............................................................................19

Figura 5: Caminho do som no diversos recintos ......................................................................19

Figura 6: Tempo Ótimo de Reverberação ................................................................................21

Figura 7: Gráfico para obtenção dos tempos de reverberação recomendado para outrasfreqüências, com porcentagem do TR em 500 Hz obtido da Figura 6. ....................................21

Figura 8: Absorção, Transmissão e Reflexão do som ..............................................................23

Figura 9: Difração de um som agudo .......................................................................................24

Figura 10: Crescimento e decaimento sonoro em recintos com indicação do tempo dereverberação, T60 .....................................................................................................................25

Figura 11: Variação do RT60 com freqüência “coloração” .....................................................26

Figura 12: Coeficiente dos materiais de absorção sonora ........................................................29

Figura 13: a) painel nas paredes Laterais b) Reboco removido para embutir painel ...............33

Figura 14: Gráfico comparativo entre TR calculado no Ecotect e TR ótimo 500 Hz..............36

Figura 15: Gráfico de TR decorrentes do dispositivo de madeira, do estouro de balões e docálculo.......................................................................................................................................37

Figura 16: Planta baixa da igreja CSFA com as posições de medição e fonte sonora .............42

Figura 17: Definição (D-50) média por freqüência e posição. .................................................43

Figura 18: Clareza (C-80) média por freqüência e posição......................................................43

Figura 19: EDT médio por frequência e posição.....................................................................44

Figura 20: TR médio por freqüência e posição ........................................................................44

Figura 21: a) Tempo de Reverberação Medido, EDT b) Tempo de Reverberação Medido, T20c) Tempo de Reverberação Medido, T30 d)Gráfico de Índice Alcons e Inteligibilidade da Fala..................................................................................................................................................46

Figura 22: Modelos geométricos com valores mapeados e relacionados à escala de cores -Resultados do Teatro Alfa ........................................................................................................48

Figura 23: Situação...................................................................................................................50

Figura 24: a) Localização b) Foto do terreno ...........................................................................51

Figura 25: Concepção Arquitetônica a) pavimento inferior b) pavimento térreo ....................51

Figura 26: Perspectiva (Teste) a) Vista Sudeste b) Vista Noroeste..........................................52

Figura 27: Planta Subsolo.........................................................................................................52


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Figura 28: Planta Térrea ...........................................................................................................53

Figura 29: Cortes ......................................................................................................................53

Figura 30: Fachadas..................................................................................................................54

Figura 31: Perspectiva Interna a) vista do altar b) vista da entrada noroeste ...........................54Figura 32: Modelo de Plataforma do software CATT-Acoustic versão demo 8.0...................57

Figura 33: a) Ruído Branco b) Ruído Rosa ..............................................................................59

Figura 34: Modelagem do Projeto Original - a) lateral b) Planta Baixa c) modelotridimensional...........................................................................................................................62

Figura 35: Tempo de Reverberação – Tref (60) x (Sabine eEyring)........................................62

Figura 36: Simulação da sala - Índice Rápido de Transmissão da Fala – (RaSTI) ..................63

Figura 37: Modelagem da Proposta 1a - a) lateral b) Planta Baixa c) ) modelo tridimensional

..................................................................................................................................................63Figura 38: Tempo de Reverberação – Tref (60) x (Sabine eEyring)........................................64


Figura 40: Modelagem da Proposta 1b - a) lateral b) Planta Baixa c) ) modelo tridimensional..................................................................................................................................................65



Figura 43: Modelagem da Proposta 2 - a) lateral b) Planta Baixa c) ) modelo tridimensional 67



Figura 46: Modelagem da Proposta 3 - a) lateral b) Planta Baixa c) ) modelo tridimensional 69



Figura 49: Modelagem da Proposta 4a - a) lateral b) Planta Baixa c) modelo tridimensional.71


Figura 51: Simulação da sala - Índice Rápido de Transmissão da Fala – (RaSTI) ..................71Figura 52: Modelagem da Proposta 4b - a) lateral b) Planta Baixa c) modelo tridimensional 72



Figura 55: Comparação Numérica - RaSTI entre as propostas a) Original, b) Proposta 1a, c)Proposta 1b, d) Proposta 2, e) Proposta 3, f) Proposta 4a, g) Proposta 4b ...........................74

Figura 56: Comparação Gráfica - RaSTI entre as propostas: a) Original, b) Proposta 1a, c)Proposta 1b, d) Proposta 2, e) Proposta 3, f) Proposta 4a, g) Proposta 4b ...........................75

Figura 57: Comparação D-50 entre as propostas......................................................................76


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Figura 58: Comparação C-80 entre as propostas......................................................................76

Figura 59: Comparação EDT entre as propostas......................................................................77

Figura 60: Comparação SPL entre as propostas .......................................................................77

Figura 61: Localização em planta baixa dos pontos de receptor e fonte sonora ......................78Figura 62: Comparação RaSTI entre as propostas a) Original, b) Proposta 1b, c) Proposta 3,f) d) Proposta 4b .......................................................................................................................79

Figura 63: Comparação STI entre as propostas a) Original, b) Proposta 1b, c) Proposta 3, f)d) Proposta 4b...........................................................................................................................79

Figura 64: Comparação D-50 entre as propostas a) Original, b) Proposta 1b, c) Proposta 3, f)d) Proposta 4b...........................................................................................................................80

Figura 65: Comparação C-80 entre as propostas a) Original, b) Proposta 1b, c) Proposta 3, f)d) Proposta 4b...........................................................................................................................80

Figura 66: Comparação EDT entre as propostas a) Original, b) Proposta 1b, c) Proposta 3, f)d) Proposta 4b...........................................................................................................................81

Figura 67: Comparação SPL entre as propostas a) Original, b) Proposta 1b, c) Proposta 3, f)d) Proposta 4b...........................................................................................................................81

Figura 68: Analise do comportamento do som – vista Lateral.................................................82

Figura 69: Analise do comportamento do som – vista Tridimensional....................................83

Figura 70: Analise do comportamento do som – vista Topo....................................................84

Figura 71: Coeficientes de absorção do produto painel parede – Idealtec Perfurado – T32 ø8 –

LR 2,5 cm .................................................................................................................................96Figura 72: Coeficientes de absorção do produto forro – Sonex illtec Plano 20 mm................96


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LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Relação Per capita em função do tipo de recinto ....................................................20

Quadro 2: Valores obtidos no AURORA x critérios de qualidade...........................................32

Quadro 3: Valores obtidos no CATT-ACOUSTICS x critérios de qualidade .........................32

Quadro 4: Tempo de reverberação ótimo corrigido** por templo de acordo com a freqüência..................................................................................................................................................41

Quadro 5: Parâmetros arquitetônicos das Igrejas avaliadas .....................................................42

Quadro 6: STI médio e Ruído de fundos das igrejas avaliadas ................................................42

Quadro 7: Relação dos materiais utilizados nas simulações e seus respectivos coeficientes deabsorção e bibliografia..............................................................................................................60

Quadro 8: Resumo das propostas com suas áreas de superfície e volumes .............................61

Quadro 9: Valores recomendados para a inteligibilidade da fala.............................................74

Quadro 10: Resumo das Propostas ...........................................................................................78


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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.....................................................................................................................131.1 Justificativa.....................................................................................................................13

1.2 Problema de Pesquisa .....................................................................................................13

1.3 Objetivos.........................................................................................................................13

1.3.1 Objetivo Geral .........................................................................................................14

1.3.2 Objetivo Específico .................................................................................................14

1.4 Estrutura do Trabalho .....................................................................................................14

2 ACÚSTICA EM AMBIENTES INTERNOS .......................................................................16

2.1 Geometria dos Recintos..................................................................................................17

2.2 Parâmetros e Grandezas .................................................................................................20

2.2.1 Grandezas ................................................................................................................22

2.2.2 Parâmetros ...............................................................................................................24

2.3 Materiais para Condicionamento Acústico.....................................................................28

2.4 Apresentação de Casos ...................................................................................................30

2.4.1 Igreja da Paz em São Paulo .....................................................................................30

2.4.2 Catedral Metropolitana de Porto Alegre..................................................................322.4.3 Complexo da Pampulha em Belo Horizonte ...........................................................34

2.4.4 Basílica Nossa Senhora Medianeira de Santa Maria...............................................36

2.4.5 Templos Religiosos de Maceió................................................................................39

2.4.6 Igrejas Barrocas de Ouro Preto................................................................................41

2.4.7 Igrejas do Século XIX de Porto Alegre ...................................................................45

2.4.8 Análise do Programa de Simulação Acústica de Teatros de São Paulo ..................47

3 MÉTODOS E RESULTADOS .............................................................................................50

3.1 Objeto de Estudo ............................................................................................................50

3.2 Simulação Computacional..............................................................................................55

3.2.1 Processo de Simulação Computacional...................................................................56

3.2.2 Modelagem do Objeto de Estudo ............................................................................58

3.2.3 Características das fontes sonoras ...........................................................................59

3.3 Apresentação das Propostas............................................................................................59

3.3.1 Projeto original do escritório ...................................................................................61

3.3.2 Proposta 1a ..............................................................................................................63


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3.3.3 Proposta 1b ..............................................................................................................64

3.3.4 Proposta 2 ................................................................................................................66

3.3.5 Proposta 3 ................................................................................................................68

3.3.6 Proposta 4a ..............................................................................................................703.3.7 Proposta 4b ..............................................................................................................72

3.4 Análise comparativa entre as propostas .........................................................................73

3.5 Sínteses das Análises......................................................................................................81

3.5.1 Análise do comportamento das partículas de som no recinto .................................82

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................85

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .....................................................................................87

APÊNDICE A ..........................................................................................................................89

ANEXO A ................................................................................................................................95


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Condicionamento Acústico para a Igreja Católica do Bairro Século XX

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1 INTRODUÇÃO

As igrejas são locais de meditação. Em todos os tempos o homem busca o contato com um

poder divino. Essa busca se faz através de um elemento simbólico ou um local especial, como

já se fez no passado, junto de uma montanha, caverna, vales, sob uma grande árvore ou

simplesmente junto a uma grande pedra. Esse cenário contribui para que as pessoas se

coloquem em uma disposição receptiva para perceber o contato com o divino. (CAAS, 2005)

1.1 Justificativa

As igrejas são edificações significativas na sociedade, sendo importante que sejam

adequadamente analisados os dispositivos ou soluções mais apropriados para promover a

melhor inteligibilidade da comunicação no seu interior. Nos templos católicos, objeto

específico deste trabalho existe a crença de que a divindade se faz presente pela reunião dos

fiéis e pela força da Palavra – na forma de cânticos e leitura das escrituras sagradas (CAAS,

2005). De acordo com (BARBO et all, 2008), as exigências quanto às qualidades acústicas

em ambientes de igreja abrangem a combinação de parâmetros relacionados diretamente à

fala e à música.

O escritório Royal Arquitetura possui um projeto arquitetônico de um templo religioso, a

nova Igreja Católica Filantrópica localizada no bairro Século XX, em Caxias do Sul. Visando

contribuir com projeto do escritório, este trabalho propõe um estudo técnico de

condicionamento acústico através de simulação computacional específica para este caso, de

forma a atender as necessidades ambientais da igreja, tendo como foco principal a acústica de

igrejas.

1.2 Problema de Pesquisa

Quais alterações no revestimento interno e/ou na geometria mais adequados para a

maximização da qualidade sonora do interior da igreja?


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141.3 Objetivos

Os estudos a respeito da qualificação acústica desenvolvidos neste trabalho proporcionarão

uma grande oportunidade de se adquirir conhecimentos e exercitá-los. Sendo áreas que

buscam o benefício do ser humano através da diminuição dos problemas de saúde física e

psico-emocional, além da melhoria do desempenho de audição nos ambientes, seu domínio é

primordial para o bom desenvolvimento de projetos.

1.3.1 Objetivo Geral

Este trabalho vem a contribuir com o projeto original na forma de proposição de várioscenários para a obtenção das condições mais adequadas a inteligibilidade da fala através do

controle do tempo de reverberação.

1.3.2 Objetivo Específico

O objetivo específico deste trabalho é caracterizar o objeto de estudo segundo os dados físicosdo ambiente da nave central da igreja e apresentar propostas para a escolha dos melhores

materiais de revestimentos de acústica e elementos arquitetônicos, baseados nos resultados

obtidos nas simulações apresentadas.

1.4 Estrutura do Trabalho

Para a estruturação deste trabalho no capítulo 2, inicialmente será realizada a revisão

bibliográfica, abordando os principais elementos relacionados à acústica em ambientes

internos buscando referência nas questões sobre as igrejas, objeto deste estudo. Também,

serão revisados de forma breve, os fatores cruciais para o bom condicionamento acústico,

analisando informações referentes às características físicas mais importantes a serem

consideradas. Logo após, serão relacionadas as principais grandezas e parâmetros necessários

ao processo de análise como um todo, assim como uma breve conceituação a respeito dos

materiais acústicos. A partir das informações até então levantadas, serão apresentados ainda


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15neste capítulo, diversos estudos de caso de recintos de igrejas ou similares, onde vários

autores demonstram diretamente as aplicações utilizadas em seus trabalhos.

No capítulo 3, este trabalho tratará diretamente dos métodos utilizados e os resultados

obtidos. Inicialmente, o objeto de estudo será caracterizado, demonstrando as diretrizes

conceituais de composição arquitetônica adotadas para a igreja em estudo. Na seqüência, será

apresentada a metodologia aplicada para o trabalho, tratando diretamente do processo de uso

do software escolhido, considerando suas limitações e formas de inserção dos dados. A partir

deste momento, o trabalho apresentará os resultados obtidos nas simulações da igreja,

analisando o comportamento apresentado pelo projeto original e posteriormente, serão

apresentadas as propostas baseadas na alteração de materiais, alteração de superfícies e

alterações de volume.

Por fim, no capítulo 4 serão indicadas recomendações para servir de suporte as decisões do

autor, sugerindo algumas intervenções no projeto para contribuir com o desempenho do

condicionamento acústico da referida igreja.


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162 ACÚSTICA EM AMBIENTES INTERNOS

Segundo Bistafa (2006):

“A Acústica é a ciência do som, incluindo sua geração,

transmissão e efeitos.” (BISTAFA, 2006, p. V)

A acústica trabalha diretamente no sentido humano da audição e, em sua forma mais

abrangente, através do uso da voz, através da palavra falada e nos mais diversos formatos de

comunicação (ex. música), promovendo os mais variados efeitos psicológicos nos indivíduos.

A ciência e a tecnologia têm investigado as diversas formas com que o som se comporta nos

ambientes, substâncias e nos corpos, ilustrado na Figura 1. (BISTAFA, 2006)

Figura 1: Os diferentes setores dos estudos acústicos. Adaptado de R.B. Linday

Fonte: (BISTAFA, 2006)

O som permeia as atividades humanas 24 horas por dia, de maneira que a qualidade de vida

dos indivíduos pode ficar comprometida quando os problemas relacionados ao ruído vêm a


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17prejudicar o bem estar das pessoas. Neste aspecto, evidenciam-se os problemas relacionados

diretamente com a saúde quando apresentam enfermidades de ordem física e mental, entre

outros. Em função disso, se observa uma tendência de que têm se mostrado mais exigentes

com relação a produtos e equipamentos que apresentem melhor desempenho acústico.

(BISTAFA, 2006)

Na palavra falada, o som se comporta como uma “animação das partículas”, com formato

esférico. Geralmente, na parte frontal da fonte sonora, no caso o interlocutor, o som

apresenta-se de forma limpa e clara. Entretanto, o som que é refletido quando encontra com as

superfícies, é o fator que deve receber tratamento para o condicionamento acústico adequado.

(CATT, 2010)

2.1 Geometria dos Recintos

De maneira geral, o condicionamento acústico de uma sala se faz com a finalidade de

controlar ou corrigir os ruídos dos ambientes, ajustando ecos, e tempos de reverberação com a

finalidade de melhorar a inteligibilidade da palavra e percepção dos sons em geral (SILVA,

2005).

Silva (2005) afirma que quando uma onda sonora atinge uma superfície qualquer, parte da

energia incidente é refletida e parte é dissipada, isso porque as superfícies, geralmente as

rígidas, vibram devido a energia das ondas sonoras, como se fossem diafragmas e re-irradiam

a energia incidente sobre elas. O comportamento padrão das ondas sonoras pode ser descrito

como um percurso em linha reta e seguem dirigidas ao longo de sua trajetória até que sejam

dissipadas ou encontrem uma superfície, onde os raios se refletem nas tangentes

perpendiculares a incidência desses raios emitidos. Dessa forma, o ângulo do raio incidente é

igual ao mesmo raio refletido, considerando-se anormal à superfície refletora, seja em

superfícies planas, côncavas ou convexas.

O som, quando encontra com alguma uma superfície, rebate de forma geométrica, semelhança

com uma jogada de sinuca, ou, uma projeção da luz de uma lanterna, refletida numa

superfície espelhada, conforme exemplos representados na Figura 2.


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Figura 2: Analogia da Reflexão do Som com: a) Jogada de sinuca b) Projeção da luzde uma lanterna

Fonte: (EGAN, 1998)

As superfícies côncavas tendem a convergir os raios, porque depois de serem refletidos, os

raios se concentram em um foco, os que fazem com que essas ondas sonoras se superponham.

Já nas superfícies convexas, os raios sonoros tendem a difusão, promovendo a dispersão do

som no recinto, conforme Figura 3.

Figura 3: a) Superfície Plana b) Superfície Côncava c) Superfície Convexas

Fonte: (SILVA, 2006)

Esse comportamento dos raios sonoros levam ao chamado método geométrico, que utiliza o

sentido e a direção da onda sonora em comportamento idêntico ao do raio luminoso. Através

desse método é possível identificar tanto em corte esquemático com em planta baixa, de modo

a evitar ecos ou outros parâmetros prejudiciais (SILVA, 2005).

A forma geométrica de um recinto é um dos fatores que influência diretamente as condições

para o tempo de reverberação no ambiente. De maneira geral, superfícies muito próximas,


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19assim como distâncias muito grandes entre paredes tendem a gerar ecos nos ambientes.

Distâncias muito grandes entre o palco e algumas fileiras da platéia comprometem a

audibilidade dos sons, entretanto as formas dos ambientes, tais como formatos retangulares ou

trapezoidais tendem a produzir resultados aceitáveis, assim como os desvios de percurso dos

sons refletidos adicionados aos sons diretos tendem a prejudicar a audibilidade

(CARVALHO, 2006). A respeito de salas trapezoidais, Egan (1988) sugere um ângulo

preferencial de 30° em relação ao alinhamento do palco para que sejam evitadas distorções de

perspectiva do som.

Para se evitar o efeito flutter echo é indispensável que as paredes não devam ser paralelas, ou

que uma delas seja absorvedora ou difusora como mostrada nas Figuras 4 e 5. (VALLE,

2006).

Figura 4: Como evitar o efeito flutter echo

Fonte: (VALLE, 2006)

Figura 5: Caminho do som no diversos recintos

Fonte: (EGAN, 1988)

Carvalho (2006) destaca como sendo importante que o volume dos ambientes deve ser

adequado ao uso, uma vez que quando estes volumes são inadequados dificultam a correção


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20do tempo de reverberação nos recintos. Para esse requisito, o autor sugere uma relação de

volume ‘per capita’ em função do tipo de recinto, ver Quadro 1.

Volume Mínimo Volume Bom Volume MáximoAmbiente

(m³) (m³) (m³)

Igrejas Católicas 5,1 8,5 12

Outras Igrejas 5,1 7,2 9,1

Salas de Concertos 6,2 7,8 10,8

Casas de Ópera 4,5 5,7 7,4

Cinemas 2,8 3,5 5,6

Salas de Conferência 2,3 3,1 4,3

Salas de uso múltiplo 2,8 3,5 5,6

Quadro 1: Relação Per capita em função do tipo de recinto

Fonte: (CARVALHO, 2006)

2.2 Parâmetros e Grandezas

A NBR 12179 de 1992, que aborda do tratamento acústico em recintos fechados, afirma que o

condicionamento acústico é o “processo pelo qual se procura garantir em um recinto o tempo

ótimo de reverberação”, considerando também os tipos de materiais empregados nas

superfícies do recinto.

Para os recintos fechados, os sons de música e de palavra falada apresentam comportamentos

diferentes e, portanto, devem ter parâmetros específicos a serem analisados em função de cada

tipo de ambiente, bem como sua forma geométrica e volume da sala, para que o

condicionamento acústico atue de tal forma que propicie o tempo de reverberação mais

apropriado para cada tipo de uso. Para isso, o gráfico da Figura 6 representa os tempos ótimosde reverberação de salas, com destaque para a igreja católica, de forma que a inteligibilidade

dos sons tenha melhor capacidade de reconhecimento pela audição humana, neste exemplo,

para uma igreja católica, a leitura do volume do recinto é de 3.000,00 m³, indicando um tempo

de reverberação ótimo para 500 Hz de 1,75s. (SILVA, 2005)

O Gráfico 7 ilustra uma compensação de TR60 em 500 Hz onde deve-se aumentar em torno

de 50% na freqüência 125 Hz (grave), e baixar em 10% na freqüência 2.000 Hz (agudo), para

que se equilibre a curva do tempo de reverberação. (VALLE, 2006)


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Figura 6: Tempo Ótimo de Reverberação

Fonte: (ABNT, 1992)

Figura 7: Gráfico para obtenção dos tempos de reverberação recomendado paraoutras freqüências, com porcentagem do TR em 500 Hz obtido da Figura 6.



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222.2.1 Grandezas

• Freqüência (f) – é o número de ciclos ou oscilações por unidade de tempo. Ela é

expressa em Hertz (Hz), equivaler expor, um Hz igual a um ciclo por segundo. As

freqüências de áudio se dividem em três grupos: sons graves (de 20 Hz até 200 Hz);

médios (de 200 Hz até 6 kHz) e agudos (de 6 kHz até 20 kHz). Já o período (s), é o

tempo de duração de um ciclo, por isso, o período é o inverso da freqüência. (VALLE,

2006)

• Reverberação – é um fenômeno que se dá em ambientes fechados. Trata do aumento

necessário de reflexões de um som emitido e se relaciona diretamente com a

inteligibilidade em um recinto. (CARVALHO, 2006)

• Ecos - Segundo Silva (2005), as superfícies lisas e rígidas distantes a mais de onze

metros de uma fonte sonora têm a característica de refletir as ondas sonoras primárias.

O autor ainda diz que quando o receptor recebe o som emitido e o refletido, num

intervalo de tempo maior do que 1/15 segundos, produz uma repetição do som original

permitindo a percepção do atraso de dois sons distintos - este fenômeno é chamado de

Eco.

Outro elemento a considerar é o flutter echo. Trata-se de um efeito acústico bastante

desagradável ocasionado por reflexões rápidas e sucessivas que ocorrem quando

existem duas paredes paralelas que são refletivas e se encontram próximas. (VALLE,

2006)

• Reflexão – A reflexão é uma mudança de direção e sentido de uma onda sonora, o

mesmo comportamento encontrado nos ângulos de incidência de um raio de luz numa

superfície, como na Figura 8. A reflexão sonora pode aprimorar a qualidade da difusãode voz e música no ambiente. (CARVALHO, 2006)

• Absorção – é um comportamento que uma onda sonora sofre quando incide sobre uma

superfície. Parte desta energia é absorvida pelo material e transformada em calor e a

outra parte é refletida de volta para o ambiente, como ilustra a Figura 8. Quanto maior

a quantia absorvida, maior é o coeficiente de absorção sonora da superfície. (VALLE,

2006)


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Figura 8: Absorção, Transmissão e Reflexão do som

Fonte: (SILVA, 2005)

Diferenças entre isolamento e absorção – O isolamento sonoro é utilizado para que os

ruídos sejam impedidos de serem transmitidos a outros recintos. Os materiais de

isolamento são, geralmente, os que apresentam maior densidade. Já a absorção trata de

materiais mais leves e vem justamente a contribuir para o controle do tempo de

reverberação no recinto. Recomenda para que o parâmetro da absorção não deva ser

tratado como única fonte de correção do recinto. Cabe salientar que o volume de arnos recintos contribui para a absorção dos sons emitidos, muito embora sejam

desprezados para fins de cálculo. (BISTAFA, 2006)

• Difusão – Semelhante à reflexão, mas as ondas sonoras são espalhadas em várias

ondas de intensidades menores, quando atinge uma superfície, para todas as direções.

Depende da freqüência da onda e da natureza dos materiais, sendo os mais porosos os

que mais distribuem estas ondas, produzindo um efeito de suavização sonora em todo

o ambiente. (VALLE, 2006)

• Difração - É a propriedade da onda sonora de contornar as barreiras, ao qual assume

um comportamento de alterar a direção e reduzir sua intensidade, quando o

comprimento da onda do som for igual ou superior as dimensões dos obstáculos, ver

Figura 9. (CARVALHO, 2006)


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Figura 9: Difração de um som agudo

Fonte: (CANDIDO, 2008)

• Direcionalidade – É uma propriedade direcional de uma fonte sonora, e são percebidas

em diversas faixas de freqüência. Este índice é medido em decibéis e calculado através

da diferença do nível de pressão sonora e entre a fonte produzida e a média da pressão

sonora do receptor. (MAGARIO et all, 2003)

2.2.2 Parâmetros

• Tempo de Reverberação (TR ou RT) – O tempo de reverberação é considerado o

elemento responsável pela percepção acústica dos ambientes. O tempo de

reverberação é o intervalo de tempo necessário para que ocorra a redução de 60 dB

após a interrupção do sinal sonoro (ver Figura 10). Tem se observado que quando o

som é emitido em um recinto fechado, a energia produzida tende a ser refletida pelasparedes e demais superfícies internas diminuindo sua intensidade. As igrejas, objeto

deste trabalho, são as edificações onde os tempos de reverberação têm se mostrado

excessivos (SILVA, 2005). Inclusive, cabe destacar que nas grandes catedrais, devido

ao seu grande volume no interior, tal comportamento se apresenta recorrente.


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Figura 10: Crescimento e decaimento sonoro em recintos com indicação do tempode reverberação, T60


Silva (2005) afirma que o professor Sabine1 desenvolveu uma fórmula empírica para

determinar o tempo de reverberação, considerando o volume cúbico do recinto e os

coeficientes de absorção e as áreas das superfícies dos materiais encontrados no

interior do ambiente em análise.

×=

nSn

V Tr

α

161,0 (1)

Sendo que: Tr é o tempo de reverberação obtido, em segundos; V é o volume do recinto, em m³; Sn é a

área de superfície dos materiais utilizados, em m²; n é o coeficiente de absorção de cada material, em

porcentagem.

Para o caso de superfícies muito absorventes, existe a fórmula de Eying que trata do

tempo de reverberação de forma mais adequada. (SILVA, 2005)

( ) xV SlV

Tr mn +−−

×=

α 1161,0 (2)

Sendo que: Tr é o tempo de reverberação obtido, em segundos; V é o volume do recinto, em m³; S é a

área de superfície dos materiais utilizados, em m²; m é o coeficiente de absorção médio dos materiais,

em porcentagem; ln é o logaritmo neperiano de (1- m); x é o coeficiente de absorção para o ar.

1 • “Wallace Clement Sabine, 1868-1919. Professor de física da Universidade de Harvard, nos EstadosUnidos, é considerado o pai da moderna acústica arquitetônica, por seu pioneirismo em aplicar o métodocientifico ao estudo da acústica de recintos. É dele a definição de coeficiente de absorção sonora.” (SILVA,1997, p. 232)


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26Silva (2005) ainda relata que a fórmula de Sabine não se mostra precisa quando se

tratam de superfícies muito absorventes. Dessa forma, quando o coeficiente de

absorção (dado pela fórmula abaixo) resultar em valor inferior a 0,5 em ambientes

pouco absorventes deve-se empregar a fórmula de Sabine, e quando o valor se

apresentar superior em salas muito absorventes, deve-se empregar a fórmula de

Eyring.

S

S m

=

α

α (3)

Sendo que: S é a área de superfície dos materiais utilizados, em m²; m é o coeficiente de absorção

médio dos materiais, em porcentagem; S é a absorção de cada material.

A Norma Brasileira estabelece o TR ótimo para a freqüência de 500 Hz (BISTAFA,

2006). Complementando esta informação, Valle (2006) afirma que a absorção acústica

para cada material varia conforme a freqüência, e consequentemente, o TR60 também

varia. A esse novo índice, chama-se Coloração.

Numa sala em equilíbrio os índices de absorção devem considerar os tempos de

reverberação de TR60 ideais para as várias freqüências, de forma que os parâmetros se

mantenham próximos aos padrões demonstrados no gráfico da Figura 11. (VALLE,

2006)

Figura 11: Variação do RT60 com freqüência “coloração”

Fonte: (VALLE, 2006)


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27• Nível de Pressão Sonora (NPS ou SPL) – é a intensidade da pressão da energia sonora

no ambiente, e que será transmitida para os tímpanos do ouvinte (MAGARIO et all,

2003). O decibel é uma unidade de nível sonoro que demonstra a variação da potência

sonora detectável pelo sistema auditivo expresso em escala logarítmica e é usado para

comparação de potências (BISTAFA, 2006). Segundo Carvalho (2006), o decibel (dB)

é o sistema universal que define em um único valor o nível de pressão acústica, e

ainda, por ser a aferição que mais se aproxima da sensação de audibilidade humana,

este parâmetro possui aceitação internacional. Em outras palavras, o decibel indica a

intensidade do som. (SONEX, 2010)

• Tempo de Decaimento Inicial (EDT) – é relacionado com a impressão subjetiva de

como sinal emitido se modifica em função da reverberação do recinto, trata-seportanto, do “tempo necessário para que a curva de decaimento energético caia os

primeiros 10dB, multiplicado por seis”. (BISTAFA, 2010)

• Definição (D50) – é uma forma de reflexão que contribui para a audibilidade dos sons

produzidos, sendo diretamente relacionado com a inteligibilidade da fala, mesclando a

energia sonora direta e a refletida. Trata da característica da reflexão que atinge o

receptor em até 50ms após a chegada do som direto (BOTTAZINI et all, 2007). Em

seu artigo, (BOTTAZZINI et all, 2007; apud BARROM, 1998) afirma que a definição

se correlaciona com a inteligibilidade da fala, pois compara a energia do som direto e

as reflexões úteis com a energia total do impulso.

Araújo et all (2006) recomenda que valores de D50 sejam maiores que 70%, pois

indicam 95% de inteligibilidade da fala.

• Clareza (C80) – De acordo com Bistafa (2010) é o parâmetro que trata das reflexões

que atingem o ouvinte até 80ms após a emissão do som direto. Sendo usualmente

obtidas a partir da resposta impulsiva, e se caracterizam como transparência da

música.

Para Valle (2006) os valores admissíveis dependem do tipo de musica executada, ou

seja: de -2 dB a +2 dB para instrumentos de sopro; de 0 dB a +4 dB para música

clássica, sinfônica, cordas e corais, sendo considerada ideal para igrejas tradicionais;

de 2 dB a +6 dB para instrumentos de cordas puxadas, musica pop e música religiosamoderna e de +4 dB a +8 dB para instrumentos de percussão e rock’n roll, inclusive


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28em igrejas. Valores maiores de 8 dB não são recomendados pelos autores Bottazzini e

Bertolli (2007; apud FABRI et all, 1998) reafirmam valores de -2 db e 2 dB para o

parâmetro C80, considerando ainda, aceitáveis valores entre -4 dB e + 4 dB.

• Índice de Transmissão da Fala – (STI - speech transmission index) – é o índice de

transmissão da fala que considera o ruído de fundo e o tempo de reverberação que

contribuem para a interferência na compreensão do discurso. Os critérios admissíveis

admitem valores entre 0, considerado ruim e 1, considerado excelente. (BARBO, et

all, 2009)

Cabe mencionar que existe o Índice Rápido de Transmissão da Fala – (RaSTI), que é

uma forma simplificada do STI, obtido diretamente a partir das perdas de ALcons.

Este índice é comumente utilizado na Europa e aceito no Brasil através dos seguintes

índices: valores entre 0,6 e 1,0 - são considerados ótimos; entre 0,45 e 0,6 - são bons;

entre 0,3 e 0,45 - são razoáveis, entre 0,25 e 0,3 - são ruins e entre 0,0 e 0,25 são

considerados inaceitáveis. (VALLE, 2006)

• Inteligibilidade – é a capacidade de reconhecimento da palavra falada ou dos sons nos

recintos (SILVA, 2005). As perdas relacionadas à inteligibilidade, principalmente as

da fala, são aquelas relacionadas à articulação das consoantes. Os holandeses Pleutz eKlein estabeleceram uma forma de calcular e estabelecer parâmetros para essa perda

de articulação de consoantes, o ALcons (articulation loss of consonants) da seguinte

forma: perdas da ordem de 0% a 5%, a inteligibilidade é considerada excelente; perdas

de 5% a 10% - considerada boa; perdas de 10% a 15% - considerada aceitável e perdas

acima de 15%, a inteligibilidade é considerada inaceitável. (VALLE, 2006)

2.3 Materiais para Condicionamento Acústico

Segundo Nunes (2005), os materiais que trabalham acusticamente por absorção o fazem

através da dissipação da energia sonora por atrito, de forma que o material permite a entrada e

movimentação das moléculas de ar no seu interior. Portanto, os materiais apresentam

coeficientes de absorção específicos, que variam em função da freqüência do som incidente

(ver Figura 12).


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29No que se refere aos materiais com propriedades de absorção e reflexão acústicas podem ser

classificados como sendo de três tipos básicos: porosos e fibrosos, painel ressonador e

ressonador de Helmholtz. Os materiais fibrosos tais como lã de vidro, tecidos, entre outros, e

os porosos, tais como espumas, esponja, etc., apresentam maior eficiência de absorção nas

altas freqüências. Estes tipos de materiais absorventes requerem proteção contra pó, respingos

e sujeira, de forma cuidadosa para garantir a entrada da movimentação das moléculas de ar no

seu interior. As membranas ressonadoras apresentam maior eficiência nas baixas freqüências

e pequena absorção nas medias e altas freqüências. Trata-se de uma chapa fina de madeira ou

metal fixado um pouco afastado na superfície a ser tratada, de forma a trabalhar através da

camada de ar criada pelo dispositivo. Por fim, os ressonadores de Helmholtz são superfícies

com cavidades ou furos de forma que a absorção venha a ter bom desempenho apenas nas

baixas freqüências. (NUNES, 2005)

Figura 12: Coeficiente dos materiais de absorção sonora

Fonte: (NUNES, 2005)


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302.4 Apresentação de Casos

Segundo Bistafa (2010) o desempenho acústico das salas que utilizam a palavra falada são

diretamente influenciadas pelas características físicas do projeto arquitetônico, de modo que

as condições ideais acústicas possam ser analisadas ainda na fase de projeto. O autor sugere

que essa premissa justifica a realização de diversos estudos e projetos de pesquisa

relacionados a trabalhos de medições e simulações computacionais por diversos autores, antes

da sua execução. Nesta fase, o projeto do ambiente representa um ganho de desempenho

acústico, evitando futuro tratamento acústico na edificação, que pode resultar em gastos extras

no orçamento.

Bistafa (2010) ainda afirma que nos ambientes de audição crítica, como é o caso das igrejas,os atributos acústicos subjetivos se relacionam diretamente com alguns índices objetivos.

Entretanto, a carência de índices mais especializados induz a utilização de softwares

especializados na caracterização e simulações acústicas das salas estudadas. O autor observa

que certas características apresentadas em medições são confirmadas nas simulações

computacionais por traçado de raios.

Tem-se observado que a acústica arquitetônica tem buscado promover a qualidade sonora nos

recintos, de forma a virem de encontro com as expectativas de experiência acústica dosouvintes. Considerando as particularidades de cada tipo de sala, muitas vezes, estão

envolvidas várias dimensões subjetivas, sendo, portanto, necessário dispor de índices que

venham a quantificar objetivamente essas impressões subjetivas, por esse fato é que o

parâmetro da acústica de salas de audição critica ainda se encontram em pesquisa e

desenvolvimento. (BISTAFA, 2010)

A seguir serão expostos artigos de pesquisas realizados em salas de audição crítica,

especificamente tratando de casos de igrejas.

2.4.1 Igreja da Paz em São Paulo

A busca de um índice que possa quantificar as impressões subjetivas através da avaliação por

métodos, medições e simulações, para avaliar o desempenho sonoro a que é submetida uma


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31igreja, levou Araújo et all (2006) a escolher para análise, a igreja luterana Igreja da Paz, em

São Paulo - SP, por apresentar uso crítico do espaço através da palavra falada e da música.

A metodologia adotada consistiu no levantamento de dados através da medição de área e

volume do recinto, bem como o levantamento dos elementos existentes que configuram o

ambiente. As medições acústicas visaram identificar parâmetros objetivos da sala através da

leitura da Resposta Impulsiva (RI), utilizando o software Aurora. Os dados de RI foram

obtidos a partir de três tipos de sinais, repetindo cada sinal três vezes, totalizado vinte e sete

medições. As fontes sonoras foram posicionadas no centro do altar, sendo as leituras obtidas

em três locais da igreja, através da média aritmética dos valores apurados da RI encontrada.

Os dados foram sistematizados através de um código para cada tipo de sinal, para cada ponto

de medição, pela ordem (seqüência) das medições e um para a média dos valores obtidos.

Para a obtenção da resposta impulsiva, os autores chamam a atenção para o fato de que a

relação dos equipamentos escolhidos determina o sucesso da medição, uma vez que deve

haver uma relação de sinal e ruídos de forma favorável. No estudo, foi identificado que um

dos sinais apresentou distorção em função das características físicas da igreja e pela mesma se

encontrar vazia, prejudicando o parâmetro relacionado a reverberação. Inclusive, em alguns

procedimentos, os dados apresentaram problemas específicos referentes a alguns parâmetros,

indicando que quando um parâmetro não esta adequado, os resultados mostram-se imprecisos.

Após as medições, os dados foram tabulados e tratados através de gráficos e tabelas para a

apresentação da análise. As simulações analisadas foram desenvolvidas no software Catt-

Acoustics, através de um modelo virtual do ambiente implantado no programa. O modelo

tridimensional foi construído minuciosamente no software Autocad para a definição de todas

as superfícies do ambiente. Usualmente, o software Catt-Acoustics gera um arquivo de

informações relativas ao modelo gerado, indicando possíveis erros na definição dos planos.Uma vez feitas as adequações no modelo, foram informados os dados dos materiais de

acabamento das superfícies.

Os dados foram sintetizados e tabulados nas freqüências adequadas. Foram definidos os

parâmetros acústicos no software Aurora, uma vez que mostram uma melhor relação com as

sensações subjetivas correspondentes. Os resultados obtidos com este software foram

apresentados em uma tabela e comparados com critérios de qualidade ideais e se mostraram

desfavoráveis, indicando que a igreja é muito reverberante, prejudicando o entendimento da


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32fala e a clareza. Somente o ponto mais próximo da fonte sonora mostrou condições um pouco

melhores. Como demonstram os dados dos Quadros 2 e 3, os resultados obtidos com o

software CATT-Acoustics através dos mesmos parâmetros utilizados nas medições com o

software AURORA indicaram a maioria dos dados desfavoráveis, entretanto os dados

obtidos de C80 e D50 se mostraram melhores no CATT-Acoustics. As curvas de simulação

acústica se mostraram próximas entre si, o que diferiu bastante dos dados obtidos na medição.

Quadro 2: Valores obtidos no AURORA x critérios de qualidade

Fonte: (ARAÚJO, et all, 2006).

Quadro 3: Valores obtidos no CATT-ACOUSTICS x critérios de qualidade

Fonte: (ARAÚJO, et all, 2006).

A conclusão é que ambos os softwares confirmaram a percepção subjetiva obtida “in loco”

pelos autores, sendo de que a igreja não é apropriada à fala. Inclusive, a condição reverberante

da sala vazia prejudica seu uso principal. O distanciamento dos valores obtidos em relação

aos valores ideais indica a necessidade de correção acústica da sala considerada.

2.4.2 Catedral Metropolitana de Porto Alegre

Simões et all (2001) realizaram um estudo acústico da Catedral Metropolitana de Porto

Alegre - RS, e posterior projeto e execução do condicionamento acústico, para o qual foram


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33ajustados parâmetros como o tempo de reverberação, através da instalação de materiais e

revestimentos apropriados, buscando preservar as características arquitetônicas e o valor

histórico da edificação.

Para este trabalho, os autores, relatam que usaram uma metodologia que consistiu na

demarcação das fontes de ruído e de pontos de medição, lidos por equipamentos portáteis e

pelo software AcoustaCADD. Para este trabalho, foram considerados parâmetros tais como:

tempo de reverberação, acústica geométrica, inteligibilidade da palavra e ruído de fundo.

Em todos os casos, os dados obtidos foram utilizados para simulações do modelo no software,

buscando referência com valores ideais esperados para este tipo de ambiente. Com o resultado

das simulações, foram escolhidos materiais de revestimentos adequados, sua localização e

ajustes de potência da fonte sonora, de forma a aproximar os níveis acústicos para os níveis

semelhantes ao da voz humana.

Os autores relatam que os dados obtidos das fontes sonoras foram tabulados e comparados

com os índices da tabela de materiais e revestimentos, para o ajuste do modelo e posterior

simulação de absorções para a correção da reverberação. Foram escolhidos materiais

certificados de absorção sonora que puderam ser integrados na arquitetura do ambiente. Os

materiais foram trabalhados de forma a garantir maior absorção e aproveitamento através demateriais de correção.

Figura 13: a) painel nas paredes Laterais b) Reboco removido para embutir painel

c e d) Colocação de revestimento de lã de vidro nas cornijas e fundo da igrejaFonte: (SIMÕES et all, 2001)


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34Simões et all (2001) buscaram trabalhar nas paredes da catedral, pois eram as áreas que não

possuíam elementos artísticos comprometedores, podendo estas superfícies receberem painéis

de absorção (ver Figura 13). Conforme os autores, as ornamentações têm bastante absorção, o

que vem a contribuir positivamente na reverberação dos ambientes.

Como conclusão do trabalho foi identificada que as alterações empregadas produziram

melhoras significativas no comportamento acústico da Catedral, inclusive pela manifestação

dos usuários que perceberam a melhora na inteligibilidade da palavra falada, atingindo o

objetivo do trabalho, considerando os parâmetros específicos para igrejas e as limitações

características do local.

2.4.3 Complexo da Pampulha em Belo Horizonte

A arquitetura modernista traz nos seus princípios, o uso de estruturas leves, independentes e o

uso de planos que conformam de ambientes. Em função dessas características, Cornacchia e

Viveiros (2008), realizaram um trabalho de análise do desempenho acústico dos edifícios do

complexo da Pampulha em Belo Horizonte, MG, uma vez que estes edifícios apresentam

baixa qualidade acústica, evidenciadas por altos valores do tempo de reverberação obtidos nosmesmos.

No trabalho, as autoras relacionam uma breve descrição das características da arquitetura

modernista no Brasil, chamando a atenção para o fato de que os edifícios privilegiam os

aspectos formais em detrimento da funcionalidade. As autoras ainda descrevem o conjunto da

Pampulha datado da década de 50, projetado pelo arquiteto Oscar Niemeyer para a prefeitura

de Belo Horizonte. O conjunto de edifícios foi projetado em torno na lagoa artificial da

Pampulha, sendo destinados a configurarem uma área de lazer. O programa englobou umcassino, um clube elegante, um salão de danças popular, uma igreja e um hotel de férias (este

último, não construído). De maneira geral, a composição dos edifícios traz uma composição

baseada em volumes planos e curvos, pano de vidro e pé direito duplo. O interior das

edificações é luxuoso, com diversos elementos reflexivos nas paredes.

Cornacchia e Viveiros (2008) esclarecem que o conforto acústico envolve sensação de bem

estar, tranqüilidade emocional e satisfação dos usuários. Uma pesquisa feita pelas autoras

demonstrou que a orientação acústica é uma necessidade desejável pelos usuários em geral,


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35mas considerada, pelos profissionais e estudantes de arquitetura, uma necessidade somente

para edificações específicas para essa finalidade. Conceitualmente, o tempo de reverberação é

considerado um dos principais parâmetros responsáveis pela qualidade acústica dos

ambientes, juntamente com o nível de ruído de fundo, o que vem a ser o objetivo do trabalho

das autoras.

A metodologia utilizada se baseou nas definições específicas do tempo de reverberação,

considerando o volume do ambiente, as áreas dos materiais e o coeficiente de absorção dos

materiais. Dessa forma, foi estimado o tempo de reverberação das edificações do complexo da

Pampulha, com foco principal a nave central da igreja. O método estatístico determinou o

tempo de reverberação de ambientes específicos do complexo arquitetônico, utilizando o

software ECOTECT. Foram levantados todos os materiais de revestimentos das superfícies edeterminado os coeficientes de absorção sonora. Os ambientes são estudados, a partir, dos

espaços vazios, ou seja, sem usuários, tornando a análise em condição crítica, uma vez que

ambientes desocupados ou com poucas pessoas baixam os valores de absorção.

Os dados obtidos nas medições foram confrontados e adequados entre os volumes e o

desempenho dos ambientes, e tabulados em um gráfico comparativo com os parâmetros

recomendados na norma brasileira para os ambientes estudados. Foi identificado que os

edifícios se enquadram no grupo de comunicação verbal, que é o caso de edifícios religiosos -

Igreja de São Francisco de Assis de 1943.

Em todos os edifícios, Cornacchia e Viveiros (2008) relatam que foram encontrados valores

de TR muito superiores aos valores tidos como ótimos, como demonstra o gráfico abaixo,

evidenciando a forte presença de diversos tipos de materiais reflexivos, panos envidraçados, e

grandes volumes.

A conclusão das pesquisadoras é de que o complexo arquitetônico da Pampulha apresenta

atributos muito particulares, tornando os edifícios de baixa qualidade quanto aos atributos

acústicos. Os resultados da Figura 14 sugerem ainda que, na maioria dos casos, edifícios de

arquitetura moderna apresentam ambientes com índices exagerados no tempo de

reverberação.


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Figura 14: Gráfico comparativo entre TR calculado no Ecotect e TR ótimo 500 Hz

Fonte: (CORNACCHIA et all, 2008)

2.4.4 Basílica Nossa Senhora Medianeira de Santa Maria

De maneira geral, as basílicas são edificações imponentes, com pé direito muito elevado e de

grande capacidade de concentração de pessoas. As exigências quanto às qualidades acústicas

em ambientes de igreja abrangem a combinação de parâmetros relacionados diretamente à

fala e a música Barbo et all (2008; apud MAKRINENKO, 1994). Os autores realizaram um

trabalho de análise do comportamento acústico de uma igreja de arquitetura contemporânea, a

Basílica de Nossa Senhora Medianeira na cidade de Santa Maria - RS.

A basílica em questão possui arquitetura singular, de tipologia contemporânea, planta em

formato de sino, vitrais, aplicações em madeira entalhada e altura variável do teto. O estudo

tratou dos parâmetros: tempo de reverberação e o tempo de decaimento inicial, sendo que os

mesmos se deram em função dos dados obtidos através de respostas a fontes impulsivas no

ambiente.

Segundo os autores o trabalho foi feito através do levantamento detalhado dos materiais

encontrados no ambiente a fim de obter os dados referentes aos cálculos do tempo de

reverberação, obtidos por fontes impulsivas colocadas em pontos estratégicos dentro da

basílica, em distâncias de acordo com normatização técnica. Os dados registrados foram

tabulados em função da pressão sonora e sinais obtidos pelas fontes impulsivas dos

dispositivos empregados (madeira e balão).


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37Os resultados obtidos com o dispositivo de madeira indicaram desvios padrões com

disparidades entre os parâmetros analisados em altas e baixas freqüências. Já na medição com

balões, os índices mostraram valores menores nos casos correspondentes. Estes dados

indicaram que os valores oscilam em função da posição da fonte e do receptor. Para o cálculo

do tempo de reverberação, os pesquisadores utilizaram diretamente a fórmula de Sabine,

empregada aos materiais relacionados.

Em seguida, os autores agruparam em um gráfico ilustrativo os dados obtidos em cada

experimento para comparação (ver Figura 15). O gráfico gerado indicou que os dados tanto

dos dispositivos quanto os do emprego da fórmula de Sabine apresentam valores similares,

exceto aqueles obtidos analiticamente (fórmula matemática) sob caracterização de materiais

com coeficientes de absorção desconhecidos (caso dos vitrais moldados sob placas deconcreto).

Figura 15: Gráfico de TR decorrentes do dispositivo de madeira, do estouro debalões e do cálculo.

Fonte: (BARBO et all, 2008)

De maneira geral, Barbo et all (2008) concluíram que os valores obtidos para o tempo de

reverberação são extremamente superiores aos ideais recomendados tanto para a fala quanto

para execução de música, concluindo que a basílica não possui o ambiente adequado para a

fala e tão pouco para a música sacra. Em outro artigo, Barbo et all (2009), relatam a carência

na qualidade sonora, prejudicando a compreensão da palavra falada e da música litúrgica,

neste mesmo santuário. Desta forma, o desempenho acústico de uma basílica de arquitetura

contemporânea como é o caso do objeto de estudo do trabalho apresentado pelos autores, visa


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38analisar a eficácia da resposta impulsiva2 de uma fonte alternativa, experimentada in loco,

para a avaliação da qualidade acústica de um recinto de grandes dimensões.

O trabalho realizado vem a mostrar a comparação entre as medições com a fonte em posições

frontais e outras distribuídas nas laterais e no fundo da referida basílica. Alem dos

dispositivos empregados, foram utilizados equipamentos eletrônicos para as medições e os

dados foram processados no software dBBati32.

No que se refere a metodologia adotada, os autores avaliaram parâmetros acústicos com os

ideais de norma técnica especifica. As medições se distribuíram em três etapas, sendo que a

primeira tratou da validação da fonte impulsiva para se obter os dados para avaliação e

comparação com o tempo de reverberação e o tempo de decaimento inicial, através de dados

medidos a partir da resposta do sinal impulsivo obtido por duas fontes distintas: pelo estouro

de balões e pelo dispositivo de madeira. A segunda etapa tratou dos levantamentos dos

parâmetros acústicos. Já a terceira etapa consistiu na locação dos pontos em locais

estratégicos dentro da basílica.

Cabe salientar que para este tipo de ensaio, o balão apresenta um comportamento ideal quanto

a baixas freqüências, mas apresenta maiores oscilações no espectro, alem de problemas de

qualidade do material, de maneira geral, tais como falta de homogeneidade na superfície eproblemas referentes a falta de controle em relação ao volume e da pressão do ar, inclusive,

há o aumento no tempo dispendido para a realização do experimento em função do

enchimento dos balões. Por outro lado, o uso do dispositivo de madeira apresenta maior

economia e praticidade, o que apresenta uma boa eficácia para este tipo de medição. Para o

calculo do tempo de reverberação, foi empregada diretamente a fórmula de Sabine.

Também foi realizado o levantamento das superfícies para a determinação da absorção total

do recinto. Neste caso, foram ignorados os bancos por atuarem com difratores sonoros, que

geraria um efeito de sombra acarretando em uma menor intensidade do som. Por outro lado,

os autores decidiram incluir a absorção sonora do ar, em função do grande volume do recinto,

que neste caso, vem a influenciar o calculo do tempo de reverberação.

2 Bottazzini et all (2007) dizem que a maior parte dos índices objetivos podem ser obtidos a partir da respostaimpulsiva, que é a resposta da pressão sonora registrada na posição do receptor. Essa fonte sonora tem acaracterística de produzir um sinal muito intenso e de curta duração (citando Barrom, 1998). O dispositivo

alternativo empregado é um equipamento artesanal de madeira que tem a função de gerar um impulso de curtaduração quando o mesmo é fechado manualmente.


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39Os resultados encontrados a partir do ensaio mostraram variações dos dados obtidos para o

TR e EDT com os dois tipos de dispositivo. Isso se deve ao fato de que os equipamentos

apresentam dificuldades de excitação nas bandas de freqüência analisadas.

Foi verificado que os coeficientes de absorção obtidos de tabelas padrão apresentam TR

maiores dos dados experimentados, uma vez que são relevantes as dificuldades encontradas

nos dados referentes aos materiais e componentes com detalhes específicos encontrados nos

mesmos.

Os autores concluem que o dispositivo de madeira pode ser empregado como expectativa de

respostas confiáveis. O tempo de reverberação apresentou resultados acima dos valores de

referência conhecidos para os volumes similares aos da basílica. Por fim, a Basílica da

Medianeira não apresenta condições acústicas ideais para o tipo de recinto, prejudicando a

qualidade sonora do ambiente e dificulta o entendimento da mensagem religiosa transmitida

para os fieis.

2.4.5 Templos Religiosos de Maceió

Em seu artigo, Santos e Oiticica (2005) avaliaram a qualidade acústica de seis igrejas na

cidade de Maceió, Alagoas, sendo as mesmas caracterizadas como templos Batista, Católico e

Evangélico. Os templos estudados apresentam sérios problemas acústicos, principalmente em

função da má inteligibilidade da palavra recebida pelos ouvintes.

Tais problemas foram identificados pelos autores como provenientes da platéia, do locutor e

interferências externas ao recinto, promovidas pelo tráfego intenso de veículos e pessoas. A

acústica é agravada pela iniciativa da instalação de amplificadores de som nos templos, vindoa intensificar os ruídos internos e acarretando desconforto também para a vizinhança,

extrapolando as tolerâncias admitidas nos templos e os níveis de conforto requeridos para

áreas de habitação.

Os pesquisadores chamam a atenção para o fato de que cada tipo de religião tem propriedades

acústicas distintas de serem analisadas, uma vez que em igrejas protestantes, é predominante

o uso da palavra falada, enquanto que em igrejas católicas, predomina a música litúrgica.

Essas diferenças acarretam necessidades especificas quanto aos parâmetros referentes ao


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40tempo de reverberação em cada caso: baixo em igrejas protestantes e altos em igrejas

católicas. Os autores evidenciam problemas relacionados à alta capacidade de pessoas para

cada templo.

Para os que promoveram este estudo, foram selecionadas igrejas com características físicas

semelhantes, de forma analisar a qualidade acústica de forma a focalizar os resultados na

avaliação dos materiais encontrados nos ambientes, quanto aos padrões de reverberação e

quanto a intensidade dos ruídos apresentados. O levantamento dos materiais indicou maior

uso de elementos em madeira nas igrejas católicas, bancos em madeira e PVC nas igrejas

batistas e maior quantidade de elementos em PVC nas igrejas evangélicas. Na grande maioria

dos casos foram encontrados dispositivos sonoros (amplificadores), elementos de

climatização (ventiladores de teto) e grande variedade de materiais reflexivos no ambiente.

Os autores realizaram os estudos através de metodologia baseada nos levantamentos gráficos,

de materiais de revestimento e mobiliário. Foram calculados os tempos de reverberação em

cada templo com 50% e 100% de ocupação e analisados os dados obtidos comparados aos

ideais. As medições foram feitas através de decibelímetro em momentos específicos, com e

sem celebração a fim de obter-se a leitura de ruídos de fundo.

As análises dos resultados foram separadas por tipo de templo, considerando valores ideaispara cada um dos casos, utilizando as correções necessárias para cada uma das freqüências

analisadas. Os dados foram tabulados em uma única tabela comparativa entre os valores

corrigidos e os valores encontrados. Em todos os casos, os dados encontrados se mostraram

fora dos padrões ideais, tanto os referentes aos da acústica arquitetônica quanto aos tempos de

reverberação encontrados.

Quanto às medições de ruído de fundo, as leituras se deram em momentos distintos: com e

sem celebração. Os dados foram tabulados e comparados com índices recomendáveis (ver

Quadro 4). Os dados obtidos nas tabelas concluem que os níveis de ruído estão muito acima

dos recomendáveis, que os ruídos externos interferem nos dados obtidos internamente e que

apesar de a relação sinal-ruído ser satisfatória, ocorre a falta de concentração e estresse aos

usuários. Também ficou apontada a necessidade de implantação de barreira acústica aos

ruídos tanto internos quanto externos, (interior-exterior e exterior-interior).


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Quadro 4: Tempo de reverberação ótimo corrigido** por templo de acordo com afreqüência

Fonte: (SANTOS et all, 2005)

Os autores concluem que os problemas encontrados advêm em parte do projeto arquitetônico

sem preocupação com a qualidade acústica, indicando a necessidade de atenção com os

parâmetros de reverberação e condições de ruído ambiental, incluindo a necessidade do

isolamento acústico dos edifícios estudados.

2.4.6 Igrejas Barrocas de Ouro Preto

Bottazzini et all (2007) observam que as celebrações religiosas ocorridas nas igrejas católicas

têm utilizado, além do uso da palavra falada, a necessidade de promover a qualidade acústica

para a audição musical. Em virtude da importância das igrejas barrocas mineiras no Brasil e

os problemas acústicos reclamados pelos padres e fiéis, os pesquisadores analisaram a

caracterização acústica de cinco igrejas barrocas de Ouro Preto, em Minas Gerais. As igrejas

foram edificadas no século XVIII em alvenaria de taipa com pavimentos e tetos em madeira.

A maioria delas possui planta retangular com o teto da nave em formato arqueado ou semi-

arqueado, enquanto que nas outras, tem a planta possui formato elíptico com o teto retangular

ou semi-arqueado. Entretanto, em todas elas existem adereços e esculturas feitas em madeira.

Os resultados deste artigo se apresentam como um modelo referencial de análise para a Igreja

do Bairro Século XX, sendo, portanto, os dados melhor descritos.

Os autores analisaram parâmetros arquitetônicos tais como o volume, formato, e área de

entalhes e outras superfícies de madeira (ver Figura 16 e Quadro 5). Dentre os parâmetros


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42acústicos, foram utilizados o STI, clareza, definição, EDT e o tempo de reverberação, sendo

que os mesmos foram calculados segundo norma específica. Os dados foram obtidos através

do método da técnica impulsiva, utilizando o programa de avaliação de salas Dirac – Bruel &

Kjaer.

Figura 16: Planta baixa da igreja CSFA com as posições de medição e fonte sonora

Fonte: (BOTTAZZINI et all, 2007)

Quadro 5: Parâmetros arquitetônicos das Igrejas avaliadas


A análise dos dados tabulados mostrou que apenas uma igreja apresentou índices razoáveis deSTI, sendo que as demais foram classificadas como índices muito ruins, como osapresentados no Quadro 6.

Quadro 6: STI médio e Ruído de fundos das igrejas avaliadas


A Definição mostrou valores de D50 diminuindo conforme aumentava a distância em relaçãoa fonte sonora em algumas igrejas e os valores se mantiveram constantes em outras, indicando


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43que a forma elíptica da igreja se relaciona com a concentração de energia. Os gráficos da

Figura 17 também mostram que os parâmetros analisados têm direta relação com as

superfícies de madeira. Entretanto, altos valores de ruído de fundo prejudicam a

inteligibilidade dentro dos ambientes.

Figura 17: Definição (D-50) média por freqüência e posição.


Quanto a Clareza, os valores encontrados para C80 em algumas igrejas demonstram melhores

condições para a execução da música, uma vez que apresentam resultados mais equilibrados e

dentro da faixa ideal para esse parâmetro (ver Figura 18).

Figura 18: Clareza (C-80) média por freqüência e posição


O EDT das igrejas apresentou valores menores que o TR tanto para as bandas de freqüênciade 125 a 4.000 Hz. Quanto às posições de medição os valores se apresentaram menores nas

áreas mais próximas da fonte sonora (ver Figura 19).


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Figura 19: EDT médio por frequência e posição


O tempo de reverberação apresentou dados bastante homogêneos, sendo que na maioria das

igrejas analisadas, os dados relacionados à freqüência apresentaram pouca variação (ver

Figura 20). Cabe salientar que o EDT e o TR mostraram valores proporcionais quanto àpresença das superfícies de madeira, entretanto a forma geométrica exerce bastante influência,

tanto para aumento quanto para diminuição destes índices.

Figura 20: TR médio por freqüência e posição


A forma elíptica mostrou uma tendência a concentrar energia e ao desenvolvimento das ondas

sonoras “defeituosas” (BISTAFA, 2004). Por outro lado, a forma retangular proporcionou

uma melhor distribuição do som no ambiente em função dos entalhes de madeira porque

criam uma maior difusão sonora, criando um campo acústico homogêneo de forma geral.

De maneira geral, se concluiu que maiores quantidades de superfícies em madeira, assim

como a regularidade de distribuição dos elementos decorativos em madeira, apresentaram

melhores resultados para o parâmetro D50. A forma da igreja mostrou direta relação para os

valores de C80, considerando ainda o equilíbrio fornecido pela influência dos elementos em

madeira. As sensações de reverberação foram diminuídas em função dos EDTs obtidos,

contribuindo positivamente para a qualidade acústica dos ambientes. As igrejas barrocas

apresentaram valores de TR reduzidos em baixas freqüências, ligeiro aumento nas medias

freqüências e redução nas altas, indicando que se mostram como uma exceção quanto ao


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45comportamento acústico da maioria das igrejas em geral, uma vez que é comum encontrar

tempos de reverberação elevados nas medições. Entretanto, nas igrejas barrocas, o estilo

arquitetônico influenciou diretamente e positivamente a qualidade sonora pela inteligibilidade

da fala e da música.

2.4.7 Igrejas do Século XIX de Porto Alegre

Simões et all (2005) realizaram um estudo das igrejas do século XIX em Porto Alegre, RS,

sendo escolhidas quatro igrejas para serem realizados os levantamentos e mais a Catedral de

Porto Alegre, sendo que neste caso, os dados necessários foram os adquiridos por outro

estudo realizado anteriormente para a mesma. Através dos dados obtidos das igrejas

analisadas os autores buscaram elaborar recomendações para aperfeiçoar o desempenho

acústico da catedral metropolitana, bem como estabelecer recomendações/diretrizes de projeto

para arquitetura de espaços urbanos similares.

A metodologia de trabalho consistiu na realização de medições nos locais, levantamentos e

demais informações fornecidas pelo Instituto do Patrimônio Histórico Nacional - IPHAN,

bem como a utilização de dados coletados em pesquisas anteriores para o caso da catedral. Osdados obtidos foram tabulados e foram realizadas simulações computacionais através do

software AcoustaCadd para a construção dos modelos virtuais.

As medições foram obtidas a partir do método do impulso integrado, obtidos em diferentes

pontos marcados em planta baixa. Os dados obtidos em cada ponto foram recebidos por duas

respostas e por duas freqüências (de 125 Hz a 4.000 Hz). A seguir, os dados foram analisados

para determinar o tempo de reverberação médio das salas e em diversas freqüências para

EDT, T20 e T30.

Também foi ensaiado o estudo da inteligibilidade da palavra através de indicadores que

avaliam a perda da inteligibilidade das consoantes, em função da distancia entre o emissor e o

receptor e do tempo de reverberação da sala. Foi fixado o nível de ruído de fundo para efeito

de comparação entre as igrejas analisadas.

Os resultados obtidos se apresentaram na forma de gráficos que ilustram os comportamentos

das igrejas em comparação simultânea para cada tipo de gráfico, ilustrados pela Figura 21. As


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46análises dos resultados apontaram que os revestimentos e acabamentos internos influenciam o

comportamento acústico das igrejas e que quanto mais rebuscados/detalhados forem os

adornos, contribuem para uma melhor acústica geral dos recintos. As igrejas analisadas

apresentam variação gradual quanto a quantidade de adornos, do mais ornamentado – que é o

caso da catedral, para o menos rebuscado, de arquitetura moderna.

Figura 21: a) Tempo de Reverberação Medido, EDT b) Tempo de ReverberaçãoMedido, T20 c) Tempo de Reverberação Medido, T30 d)Gráfico de Índice Alcons eInteligibilidade da Fala

Fonte: (SIMÕES et all, 2005).

condicionamento_acustico_para_a_igreja_do_seculo_xx_leandro_girardi.pdf

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