Acústica e Arquitetura

Ano passado postamos aqui uma notícia sobre a acústica da nova sede do Tribunal Superior Eleitoral. Uma obra que custou R$ 327 milhões, mas foi reprovada no “teste da acústica”. O problema era tão grave que os ministros reclamavam que não entendiam o voto de seus colegas.

A notícia terminava dizendo que o “consórcio responsável pela obra havia concluído que duas medidas bastariam para conter a reverberação: colocar três placas de gesso no teto e aumentar a área do carpete, instalado no chão e nas paredes. No entanto, as medidas não foram suficientes”. Um ano depois, como nada mais foi falado na mídia, talvez o problema já tenha sido resolvido.

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Tribunal Superior Eleitoral – TSE

Neste post vamos tentar entender porque as duas medidas indicadas não surtiram o efeito esperado, como falava a matéria. Cabe ressaltar que essas são análises simplistas que visam mostrar um pouco do funcionamento da acústica nos problemas do cotidiano.

Tempo de reverberação

Para se fazer a correção acústica de um ambiente, ou o projeto de tratamento acústico, precisamos inicialmente conhecer o Tempo de Reverberação sonora (TR) do ambiente. De uma maneira mais formal, o Tempo de Reverberação de um ambiente é o tempo que decorre entre o instante da interrupção da fonte sonora e o instante que se verifica a queda de 60 dB no Nível de Pressão Sonora dentro do ambiente. Uma forma de perceber esse TR é estalar os dedos, ou bater palmas, para ouvir o tempo que esses sons ficam reverberando no ambiente.

Podemos determinar o TR por meio de medições acústicas ou de modelos matemáticos, sendo a fórmula de Sabine, a equação clássica para esse fim.

TR = 0,161 x V/A,

onde V é o volume do ambiente e A a área equivalente de absorção sonora no ambiente. Nota-se que o tempo de reverberação é diretamente proporcional ao volume do ambiente, ou seja, quanto maior o volume maior o tempo que o som fica reverberando, isto é, mais tempo ficamos ouvindo o som depois que interrompemos a geração do mesmo.

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Foto: O Globo

Embora o Tempo de Reverberação ideal varie conforme o volume e o uso do ambiente, de uma forma geral, podemos afirmar que quanto maior o tempo de reverberação pior a inteligibilidade da comunicação no ambiente, que é o que devia estar acontecendo no TSE. Não temos informação sobre o volume do plenário do TSE, mas pelas imagens disponíveis na internet acredito que seja grande, ou seja, tende a criar um tempo de reverberação muito elevado o que é ruim para a oratória, uso principal daquele plenário.

Voltando à fórmula de Sabine, observamos que o TR é inversamente proporcional a área equivalente de absorção, isto é, quanto mais absorção sonora no ambiente menor o tempo de reverberação.

Uma das soluções apontadas foi aumentar a área de carpete no ambiente, solução muito comum nos dias de hoje. Se olharmos dados de absorção sonora de carpete de 5 mm de espessura notamos que esse material tem maior capacidade de absorção sonora em altas frequências, os sons mais agudos.

frequência 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4kHz
coef. absorção 0,04 0,04 0,15 0,29 0,52 0,59

 

Como o espectro da voz está mais concentrado entre 125 Hz e 1000 Hz, e em especial a voz masculina tende a ser mais grave que aguda (125 Hz a 250 Hz), seria necessário muito carpete para talvez resolver o problema. O uso de carpete resolve o problema do ruído do impacto do caminhar e absorve mais as componentes mais agudas (2 kHz a 4 kHz) tornando os sons mais graves.

Geometria do ambiente

Além do volume e da área de absorção, a forma geométrica influencia na qualidade acústica do ambiente. A forma côncava do teto do plenário e sua superfície muito lisa faz com que o som seja refletido para um ponto focal, ou em direção a ele, aumentando a intensidade do ruído dentro do ambiente. Deve-se ter muito cuidado com superfícies côncavas, pois de uma forma geral elas são prejudiciais para a acústica.

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Uma solução proposta para corrigir a acústica do plenário foi a colocação de três placas de gesso no teto que, imagino, teriam o objetivo de quebrar as reflexões sonoras no teto. Pela foto do plenário do TSE, observamos que as placas são bastante grandes, porém não é possível distinguir se planas ou convexas. Embora não podemos afirmar, podemos inferir que pelo tamanho, essas placas estão funcionando como grandes rebatedores, ou refletores acústicos, atuando em todas as frequências sonoras reforçando o som na plateia e não espalhando o som como devia ser o objetivo da proposta.

Difusores acústicos

E por que esse problema não acontece no plenário do Senado, uma vez que a forma arquitetônica é similar?

Senado

Plenário do Senado Federal (Foto: Ana Volpi)

Desconsiderando os excessos de carpete e a plenária superior, vemos que o teto do Senado é todo revestido com uma estrutura de plaquinhas metálicas que visam criar uma iluminação difusa no ambiente.

Esse acabamento também atua como um grande difusor acústico, espalhando o som em todas as direções não permitindo o direcionamento, ou concentração do som refletido como falamos antes.

 

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Teto com placas metálicas, Plenário, Senado Federal, 1978. Foto: Edgar César Filho

Mesmo que essa tenha sido uma análise simplista da situação, vemos que tanto a forma quanto os acabamentos internos do ambiente são importantes para a qualidade acústica do ambiente.

Mais uma vez observamos a importância de se pensar na acústica do ambiente ainda em fase de concepção do projeto arquitetônico. Além de reduzir custos com retrabalhos, evita-se a interferência no projeto arquitetônico.

por Vítor Litwinczik