isolamento a sons aéreos isolamento aos sons sons aéreos

ISOLAMENTO A SONS AÉREOS 

Isolamento a Sons Aéreos 1 

ISOLAMENTO AOS SONS 

Isolamento 

Sons Aéreos 

Sons de Percussão 

A distinção entre sons aéreos e sons de percussão é importante porque o 

isolamento sonoro dos elementos de construção e a forma de o descrever 

dependem da natureza e do processo de transmissão em causa. 

O som produzido num determinado recinto pode propagar-se através da 

irradiação de energia no ar variações de pressão. 

A transmissão para outro recinto depende da incidência das ondas aéreas 

nos elementos de separação ou pode depender da percussão nesses 

elementos de separação. 

Transmissão sólida 

Transmissão aérea 


SONS AÉREOS 

Excitação directa do ar por uma fonte sonora. 

Exterior: 

Tráfego rodoviário, 

Ferroviário, aéreo... 

Circulação rodoviária, ferroviária, 

aérea; Instalações industriais e de 

diversão públicas 

Proveniência dos Sons 

Aéreos 

Conversação e 

actividades 

quotidianas. 

Equipamentos 

Interior: 

Utilização do próprio edifício – 

solicitações associadas á utilização 

do edifício pelos ocupante e pelos 

equipamentos existentes 


1

ISOLAMENTO AOS SONS AÉREOS 

No processo de transmissão sonora entre dois locais há que distinguir: 

- Transmissão Directa – ocorre directamente através do elemento de 

separação; 

- Transmissão Marginal – verifica-se por contornamento através de 

elementos interligados ao elemento de separação em estudo. 

de juntas, fendas ou 

descontinuidades do elemento 

de construção 

Transmissão Directa 

pode ocorrer através: 

por vibração do elemento de 

construção 


Pode afirmar-se que a transmissão de sons aéreos ocorre 

essencialmente devido às deformações provocadas pelas 

ondas de pressão que o elemento de separação vai 

experimentar. 


O elemento de separação funciona como um sistema 

oscilante. 

Nestas condições, é possível demonstrar a LEI DA MASSA que se 

traduz na seguinte expressão: 

Em que 

R (f) – Índice de redução sonora 

I i – Intensidade sonora incidente 

I t – Intensidade sonora transmitida 

k – Constante função da massa volúmica do ar e da velocidade de 

propagação do ar (k ≅ -43) 

m – massa por unidade de área do elemento em causa (kg/m 2 ) 

f – frequência considerada 

Ii 

R f = 10 log ≈ k + 20log 

m. 

f (1) 

I 

f 


2

A expressão anterior é válida sempre que o ângulo de incidência é 

normal; quando o ângulo de incidência é θ, a expressão é reescrita 

da seguinte forma: 

R 

( f ) 

Ii 

= 10log 

≈ k + 20log 

m. 

f . cosθ 

(2) 

I 

A análise da expressão (1) é possível afirmar que o isolamento 

sonoro 

f 

Aumenta com acréscimos de 6 dB por cada duplicação 

da massa por unidade de superfície do elemento; 

Aumenta com acréscimos de 6dB por cada duplicação 

da frequência do som. 

Estas conclusões são válidas se admitirmos que o elemento: 

- Não tem rigidez; 

- Não está sujeito a fenómenos de amortecimento 


As quebras de isolamento acústico são devidas a: 

Movimento transversal do painel em flexão pura; 

Movimento longitudinal de ondas de flexão planas do 

painel. 

MOVIMENTO TRANSVERSAL EM FLEXÃO PURA 

Quando uma onda incidente num elemento de separação provoca 

a sua vibração e esta coincide com um dos modos próprios de 

vibração O ISOLAMENTO PODE SER NULO. 

Determinação das frequências próprias de vibração 

f mn 

2 2 

π n m 

= + 2 2 

2 a b 

D 

ρ. 

h 

D – rigidez da placa (N.m) 


MOVIMENTO LONGITUDUNAL DE ONDAS PLANAS DE FLEXÃO 

NO PAINEL 

A velocidade de propagação de ondas longitudinais de flexão é 

dada por 

2 

f c 

c ρ. 

h 

ω = 

sinφ 

D 

A frequência crítica (f c ) é denominada como sendo aquela que 

corresponde a uma velocidade de som rasante (φ=90º) 

2 

c 

= 

2. 

π 

ρ. 

h 

D 

ou 

f c 

2 

c 

= 

1, 

8138. 

h 

( 1 υ) 

ρ − 

E 

c – velocidade de propagação do som (m/s); φ φ 

– ângulo de incidência; ρ ρ – densidade 

do material (kg/m3 ); h – espessura do elemento (m); D – Rigidez da placa; E – 

módulo de Young (N/m2 ) 


2 

3

EFEITO DE COINCIDÊNCIA 

O efeito de coincidência ocorre quando o comprimento de onda sonora 

incidente, projectada na direcção da parede é igual ao comprimento das ondas 

de flexão dessa parede O ISOLAMENTO SOFRE QUEBRAS NESSAS 

FREQUÊNCIAS. 

Frequências críticas 


CURVA DE ISOLAMENTO NUM ELEMENTO SIMPLES 

Efeito de vibração transversal por flexão do elemento: 

Efeito de coincidência 

Rigidez; 

Amortecimento; 

Ligação a outros elementos; 

Dimensões. 

Para a maioria dos elementos, as variações 

ocorrem em frequências muito baixas (não 

sensíveis ao ouvido humano). 

Ocorre quando a relação entre as dimensões do elemento e o 

comprimento de onda crítico é elevado. 

O efeito de coincidência diminui com a 

redução da dimensão da área do painel e 

com o aumento da sua espessura 


LEI DA MASSA TEÓRICA 

Acréscimo de isolamento sonoro do elemento de separação de 6dB por cada 

duplicação da massa ou por duplicação da frequência do som 

Quebras localizadas 

de isolamento sonoro 

ANÁLISE EXPERIMENTAL 

Nas frequências próximas das primeiras 

frequências de vibração 

Na zona de coincidência 

O acréscimo médio de isolamento por duplicação da massa é inferior a 6dB. 

Modelo Misto 


4

LEI EXPERIMENTAL DA MASSA (f=500Hz), dB 

Para m

DETERMINAÇÃO DA CURVA DE ISOALMENTO ACÚSTICO – MÉTODO DE 

MEISSER (para elementos duplos) 

1. Determinação do índice de isolamento acústico resultante da lei experimental 

da massa; 

2. Traçado da curva experimental da frequência; 

3. Determinação das primeiras frequências próprias de vibração transversal por 

flexão das placas e localização das mesmas no traçado com as correspondentes 

quebras localizadas de isolamento; 

4. Determinação da frequência de ressonância do conjunto das massas e da 

caixa de ar 

f res 

= 84 

1 

d 

4.1 Localização no traçado 

1 1 

+ 

m m 

4.2 Quebra de isolamento localizada 

1 

2 


DETERMINAÇÃO DA CURVA DE ISOLAMENTO ACÚSTICO – MÉTODO DE 


5. Determinação das frequências críticas; 

6. Determinação das frequências de ressonância no interior da caixa de ar; 

7. Traçado da curva correspondente à lei da frequência teórica de 8dB/oitava; 

para frequências de ressonância do conjunto massas - caixa de ar e fora das 

zonas onde existem quebras de isolamento ; 

8. Ajustamento final do traçado da curva do índice de redução sonora para 

elementos duplos. 

Modelo 

Misto para 

elementos 

duplos 


Comparação das curvas do Índice de Redução Sonora para uma parede 

simples e outra com a mesma massa. 


6

ISOLAMENTO ACÚSTICO EM ELEMENTOS DE SEPARAÇÃO 

DESCONTÍNUOS 

Os elementos descontínuos apresentam diferentes características de isolamento 

sonoro ao longo do seu desenvolvimento em superfície; 

EXEMPLO: Paredes exteriores na presença de elementos de menor 

isolamento – portas e janelas; 

Considerando uma parede de área S, composta por uma superfície 1 de 

área S 1 com coeficiente de transmissão τ 1 e por uma superfície 2 de área S 2 

com superfície de transmissão τ 2 , a potência sonora transmitida por cada 

elemento pode ser calculado por: 

S2 

S1 

W 

W 

S 

W 

S 

i 

i 

t 1 = S1τ 

1 Wt 

2 = S2τ 

W 

2 i – Potência 

sonora incidente 



DESCONTÍNUOS 

A potência sonora total transmitida é dada por: 

S1τ 

1 + S2τ 

W1 

= Wt1 

+ Wt 

2 = Wi 

S 

W i – Potência 

sonora incidente 

O isolamento sonoro (R) para uma determinada frequência ou banda de 

frequências pode ser calculado por: 

1 

S 

R = 10log 

= 10log 

τ τ S + τ S 

1 

1 1 

2 

2 



DESCONTÍNUOS 

Se a parede for constituída por n elementos de áreas S 1 , S 2 ,..., S n e coeficientes 

de transmissão t 1 , t 2 ,...,t n , a equação anterior transforma-se em: 

1 

R = 10log 

= 10log 

n 

τ 

ou 

R = 10log 

n 

l 

n 

l 

S 

S 

10 

i 

l 

i 

Ri 

10 

n 

l 

S 

i 

( S τ ) 

i i 

Em que R i representa o isolamento sonoro do 

elemento i, para uma frequência ou banda de 

frequências. 


7

R = 10log 


DESCONTÍNUOS 

n 

l 

n 

l 

S 

S 

10 

i 

i 

Ri 

10 

Em elementos heterogéneos com zonas menos isolantes que as restantes, o 

isolamento global depende quase exclusivamente desse menor isolamento e da 

área que este ocupa; 

Por exemplo, a utilização de panos de vidro de elevado isolamento sonoro só 

se traduz num elevado isolamento global do vão envidraçado se a vedação das 

frinchas for convenientemente realizada e se os elementos envolventes ao vidro 

– caixilho e caixa de estores – assegurarem um elevado isolamento sonoro. 

Exemplo 

Esta expressão permite concluir que: 



DESCONTÍNUOS 

Quebra de isolamento médio resultante da inclusão de uma porta numa 

divisória. 

Influência da largura das 

frinchas no isolamento acústico 

de uma porta. 



DESCONTÍNUOS 

Índice de isolamento sonoro para vários tipos de envidraçado. 


8

INFLUÊNCIA DA POROSIDADE EM ELEMENTOS DE SEPARAÇÃO 

Parede de alvenaria de tijolo 

sem reboco 

Parede de alvenaria de tijolo 

com reboco em ambas as faces 

Isolamento muito reduzido. Aumento considerável do 

isolamento sonoro. 

As ondas sonoras ao incidirem numa parede porosa agitam o ar que se 

encontra retido nos poros e nos canais de ligação existentes 

Facilitando a propagação da 

energia sonora 


Determinação do índice de isolamento aos sons aéreos, D n,w 

Para determinar o índice de isolamento, recorre-se à comparação do traçado 

do índice de redução sonora com um traçado convencional de referência: 

Curva 

convencional 

de referência 

– EN ISO 

717-1. 


Determinação do índice de isolamento aos sons aéreos, Dn,w 

A comparação das curvas é realizada com o ajuste da curva de referência à 

curva relativa ao índice de redução sonora, de forma a satisfazer as duas 

condições: 

1) O valor médio do desvio em sentido desfavorável, calculado pela 

divisão da soma dos desvios nesse sentido pelo número total das 

frequências centrais das bandas consideradas na medição deve 

estar compreendido entre 1 e 2 dB; 

2) O valor médio do desvio em sentido desfavorável deve ser 

inferior a 2dB e o seu valor máximo não deve exceder 8 dB. 


9

Transmissão sonora 

através de caixa de ar 

existente no tecto falso. 

Transmissões Marginais 

Utilização de material 

flexível entre as 

paredes e tectos e/ou 

pavimentos 

Salas contíguas 

rigidamente ligadas 

Transmissão secundária via tecto parede 



Transmissões secundárias 

através da ligação rígida 

tecto parede. 

Execução de ligação 

flexível entre o tecto e 

o pavimento 



Salas contíguas 

rigidamente desligadas 


10

Parede dupla com ligações 

rígidas entre panos 

Parede dupla constituída 

por painéis leves 

rigidamente ligados. 

Referências Bibliográficas 

Ligações Rígidas 


Ligações Rígidas 

Parede dupla constituída 

por painéis leves 

rigidamente desligados 


-Domingues, Odete; “A Acústica nos edifícios – coeficientes de 

absorção sonora”; LNEC, Lisboa, 2007. 

- Patrício, Jorge; “Acústica nos edifícios”; Verlag Dashöfer, 4º edição, 

2007. 

- Silva, P. Martins; “Projecto de condicionamento acústico de edifícios”; 

LNEC, Lisboa 2006. 

Tadeu, António J. B.; Mateus, Diogo; “Apontamentos de Acústica – 

capítulo 5”, 2004/2005, FCTUC. 


11


Modelo Misto 

Representação esquemática do “Modelo Misto” 

LEI EXPERIMENTAL DA MASSA (f=500Hz) 

Para m

Traçado experimental da 

frequência 

Traçado experimental da frequência 


Determinação da frequência crítica 

e localização da mesma 

Localização da frequência 

critica no traçado 

Frequências críticas e quebras 

associadas, para vários 

materiais: 


Traçado da curva correspondente 

Traçado da àcurva lei correspondente da frequência à lei da frequência teórica: 

teórica 


13

Ajustamento final do traçado da 

curva do índice de isolamento 

Ajustamento final do traçado: 

1) 

2) 

1 < 

∆L 


Caixilho e caixa de estores 


Ajuste da Curva 

Determinação do índice de isolamento aos sons aéreos, Dn,w 

Ajuste da curva de isolamento à curva convencional de referência 

Satisfazer as condições: 

imáx 

∆Li 

( bandas oitava) 

< 2 

6 

< 8dB 


14

DETERMINAÇÃO DA CURVA DE ISOALMENTO ACÚSTICO – MÉTODO DE 


Observações: 

Frequências Ressonância 

1) Para a generalidade das situações as frequências situam-se 

abaixo de 100Hz a sua contribuição pode considerar-se 

desprezável; 

2) Para envidraçados correntes (duplos) devido às baixas massas 

dos 2 painéis e devido às pequenas caixas de ar a frequência de 

ressonância situa-se acima de 100Hz e a sua contribuição no 

isolamento sonoro não pode ser desprezada 6 – 8 dB 


Determ. Freq. ressonância 

DETERMINAÇÃO DA CURVA DE ISOLAMENTO ACÚSTICO – MÉTODO DE 


Observações: 

Frequências de ressonância no interior da caixa de ar 

c 

2d 

c 

f2 

= 2 

2d 

c 

c 

f3 

= 3 , ... , f = k 

2d 

2d 

f1 = 

k 


15

isolamento a sons aéreos isolamento aos sons sons aéreos

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