MODELAÇÃO DO RUÍDO O som resulta da variação de pressão provocada num meio (ar) desde a fonte emissora até ao receptor, sendo o ruído usualmente definido como um som não desejado. As variações de pressão devido às ondas sonoras que o ouvido é capaz de captar são muito pequenas, comparativamente à pressão atmosférica (Patm 105 Pa), variando entre 210-5 Pa (som mais baixo perceptível pelo ouvido) e 200 Pa (som mais alto perceptível pelo ouvido, provocando a dor) (Rau & Wooten,1980). Assim, utiliza-se normalmente a escala de decibel, que utiliza uma escala logarítmica e que recorre a pressões relativas (Equação 1, em que p0 representa a pressão sonora de referência 210-5 [Pa]) (Rau & Wooten,1980). Equação 1 - Nível de pressão sonora [dB] (Rau & Wooten,1980). L p 10 log p2 p 20 log 2 p0 po Na Tabela 1 apresentam-se alguns valores típicos para níveis de pressão sonora. Tabela 1 - Valores típicos para níveis de pressão sonoras (Rau & Wooten,1980). Pressão sonora Nível de pressão sonora [Pa] [dB] 20 120 Avião (10 m) 6.32 110 Moto 0.632 90 Camiões do lixo 0.200 80 Esquina de cidade 0.0632 70 0.02 60 0.00632 50 0.002 40 0.000632 30 Fonte típica Avião - Início de vôo (3 m) Conversa Escritório típico Sala (sem televisão) Quarto sossegado (noite) 1 Modelo de cálculo do nível de ruído em auto-estradas ou vias rápidas Equação 2 - Nível de ruído equivalente na hora h, para cada classe de veículos i [dB] (Rau & Wooten,1980) N Leq (h) i L0i 10 log i S i Ti 15 10 log d (1 ) S 13 em que, o terceiro membro da equação representa um factor de atenuação do ruído relativo ao meio circundante; S – atenuação do ruído provocada por uma barreira sonora; i – representa cada classe de veículos (ligeiros, <= 5ton, > 5ton); L0i – nível de ruído médio de referência para o tipo i (coeficiente empírico tabelado, em função do tipo de veículo - Tabela 2); Ni – nº de veículos (tipo i) que passam no período T; Si – velocidade média do veículo i; Ti – período de cálculo do ruído; d – distância do eixo da via ao ponto considerado, medido da perpendicular ao eixo; - factor de absorção do ruído que depende das características da cobertura do solo entre o eixo de via e o ponto considerado (Tabela 4.11). Tabela 2 - Nível Sonoro de Referência para cada tipo de veículo, Loi (dB) (Rau & Wooten,1980) Velocidade (km/h) 50 60 70 80 90 100 Ligeiros 63 65 67 69 71 74 Pesados (<5 ton) 73 76 79 82 85 86 Pesados (>5 ton) 81 83 85 86 87 88 Equação 3 - Nível de ruído equivalente na hora h, para o conjunto de todos os veículos [dB] (Rau & Wooten,1980) Leq 5 ton Leq 5 ton Leqligeiros 10 10 Leq total (h) 10 log 10 10 10 10 Equação 4 - Nível de ruído equivalente para um período T [dB] (Rau & Wooten,1980) Leqi 1 Leq (T ) 10 log 10 10 Ti T 2 A atenuação do ruído provocada por uma barreira sonora é função do nº de Fresnel (Equação 5, Tabela 3, fig. 4.28). O acréscimo de percurso provocado por uma barreira sonora é ilustrado pela Figura 1. A B Emissor h0 h Receptor C h1 X2 Figura 1 - Acréscimo de percurso provocado por uma barreira sonora (adap. Rau & Wooten,1980) Equação 5 – Relação entre o nº de Fresnel e o acréscimo de percurso (Rau & Wooten,1980). N 0 3,21 A B C A x12 (h h0 ) 2 B x 22 (h h1 ) 2 C ( x1 x 2 ) 2 (h1 h0 ) 2 Tabela 3 - Relação entre o nº de Fresnel e a atenuação do ruído (Rau & Wooten,1980). N0 Log N0 S [dB] 0,01 -2 3 0,1 -1 6 1 0 11 10 1 17 100 2 20 3 Exercício Considere a uma auto-estrada. Seja TMD (veículos/dia) o volume de tráfego médio diário, no valor de 100.000 veic/dia com a seguinte distribuição: 80% ligeiros; 10% pesados com peso bruto inferior a 5 ton; 10% pesados com peso bruto superior a 5 ton. Em hora de ponta (9h) o tráfego médio é 10% do TMD, de noite (22h-7h) é 5% do TMD e no resto do dia (7h-22h) o tráfego é 85% do TMD. A velocidade de projecto é V (km/h). A altura da fonte sonora é a apresentada pela Tabela 4. Tabela 4 - Altura da fonte sonora (m) (Rau & Wooten,1980) Ligeiros Pesados 0,20 0,70 Calcule o nível sonoro contínuo equivalente a que está sujeita a área envolvente, tentando elaborar um mapa de ruído. Compare o resultado com a legislação em vigor. Dimensione uma barreira acústica, considerando os pressupostos anteriores, de modo que num ponto à sua escolha não seja excedido o nível de ruído especificado pelo Regulamento Geral do Ruído. Explore o modelo de modo a analisar a influência das diversas variáveis no comportamento do mesmo (análise de sensibilidade). Bibliografia: Rau, J. G.; Wooten, D. C. - Environmental Impact Analysis Handbook. McGraw-Hill, 1980. 4