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CONDICIONAMENTO ACÚSTICO DO TEATRO SÃO CARLOS EM CAXIAS DO SUL, RS

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CONDICIONAMENTO ACÚSTICO DO TEATRO SÃO CARLOS EM CAXIAS DO SUL, RS F M SIMÕES Faculdades Integradas Ritter dos Reis Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Departamento de Tecnologia Rua Orfanotrófio, 555
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CONDICIONAMENTO ACÚSTICO DO TEATRO SÃO CARLOS EM CAXIAS DO SUL, RS F M SIMÕES Faculdades Integradas Ritter dos Reis Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Departamento de Tecnologia Rua Orfanotrófio, 555 Alto Teresópolis Porto Alegre/RS - Brasil Fone/fax: + 55 (51) / (51) , Apresentamos o estudo acústico do Teatro São Carlos. Inicialmente medimos o Ruído de Fundo e Tempo de Reverberação do local. Em seguida construímos uma maquete informática, no programa AcustaCadd, ajustando o modelo com os valores da medição. Com a maquete calibrada, iniciamos as simulações de ajuste do T R e Acústica Geométrica, especificando materiais de revestimento e determinando a geometria do local. Analisamos Tempo de Reverberação, Inteligibilidade da Palavra, Acústica geométrica, Ruído de Fundo e Isolamento Acústico. Voltamos a medir o Rf. e Tr., depois de concluído o Teatro, comparando com os valores previstos em projeto. We present here the acoustic project of Teatro São Carlos. First of all we measure local Background Noise and Reverberation Time. After that we construct a computational model using AcoustaCadd software, adjusting it with the values of the measurement. With the model calibrated, we started the balance simulations of R T and Geometrical Acoustics, specifying finishing materials and the local geometry. We analyzed Reverberation Time, Speech Intelligibility, Geometrical Acoustics, Background Noise and Acoustic Isolation. We measured the B N and R T again, after the theatre is concluded and the results are compared with the target values in the project. 1 Introdução O comportamento acústico de um Teatro está diretamente relacionado com a Arquitetura de Interiores, i.e., depende dos materiais de revestimento e da geometria do local. Contratado por Aguzzoli Engenharia para desenvolver os projetos de Arquitetura de Interiores e Condicionamento Acústico do Teatro São Carlos, convidei a Arq. Maria Dalila Bohrer para colaborar na Arquitetura de Interiores a partir das condicionantes ditadas pelo Projeto Acústico. Contamos com a colaboração do Acadm. Luciano Ribeiro nas medições in loco e no estudo acústico. Os pontos em que foram realizadas as medições estão assinalados nas fig. 1, corte longitudinal e fig. 2,planta baixa, nas imagens da maquete informática: Fig. 1 Corte Longitudinal Fig. 2 Planta baixa 2. Tempo de Reverberação O Tempo de Reverberação de uma sala é o indicador por excelência do seu comportamento acústico, ao ser o mais expressivo em termos globais. O ajuste do tempo de reverberação de uma sala dentro do intervalo de valores, para cada freqüência, é condição indispensável para conseguir uma boa acústica da mesma. Esse tempo ótimo vem determinado pelo seu volume e uso a que se destina. 2.1 Metodologia Utilizamos um Analisador de Som em tempo real, modelo SA 110, marca Norsonic, Noruega, (norma européia IEC 804 e 651- tipo 0) com microfone 1220 e préamplificador 1201, Norsonic, (norma européia IEC 804 e 651- tipo 1), portátil, para medidas do tempo de reverberação em centros de oitavas, com o método de impulso integrado de Schröeder/1965, mediante uma curta explosão, no ponto assinalado em planta (Fonte), que é recolhida no ponto de recepção por microfone e pré-amplificador e registrado digitalmente na memória do aparelho. Ver Fig. 1 e 2. Posteriormente em laboratório foram analisados estes registros, obtendo para cada ponto de recepção a curva tonal T R frente a freqüência. 2.2 Materiais O cálculo das curvas tonais teóricas (Sabine/1963) se realizou adotando os coeficientes de absorção dos seguintes materiais de revestimento e mobiliário: Tab. 1 Tabela de Materiais e Coeficientes de Absorção. Projeto: para conseguir estes valores, especificamos um painel absorvente de freqüências médias, já que as freqüências altas serão absorvidas pelas poltronas Bogart PL, que possuem coeficientes de absorção elevados em agudos. Este painel será construído em forma parecida à uma veneziana japonesa, intercalando-se pequenas tábuas de madeira, de 2,5 x 1,5 cm, deixando uma fresta de 0,5 cm por onde penetrarão os sons agudos e médios principalmente, sendo absorvidos pela lã de vidro (50 16) no interior da câmara de ar, formando uma superfície total aproximada de 210 m 2, localizados nos fundos da platéia e nas laterais, do meio do teatro em direção ao foyer. Nas paredes laterais próximas ao palco, será o próprio painel de gesso acartonado que receberá o revestimento em rádica, especificado no projeto de arquitetura de interiores. Na execução do Projeto Acústico foram substituídos alguns materiais, devido a dificuldades técnicas e comerciais. Sobre a parede isolada com MDF foi aplicado o painel absorvente de medias freqüências, composto de uma câmara de ar de 25 mm preenchida com lã de vidro de E=25 mm e D=20 kg/m 3, Flexlinner da Santa Marina, fechada com réguas de MDF de 25 x 25 mm, deixando um espaçamento de 5 mm entre elas, laminadas com rádica. Fig. 5 Instalação Painel Absorvente Médias Freqüências Fig. 7 Painel Abs. Instalado e Porta Mezanino 2.2 Resultados Os valores ótimos do tempo de reverberação, para as seis principais faixas de oitava, de acordo com o uso a que se destina, segundo Perez Miñana/1969, bem como os valores encontrados na simulação com 2/3 de ocupação em poltronas estofadas Euroseating modelo Bogart PL e os valores da medição final T 30 com o teatro concluído, se expressam na tab. 2. Teatro, formaturas e conferências, apresentações onde a inteligibilidade das palavras é da maior importância: projeto: utilizar cortinas leves, ~ 280 g/m 2, estirada no fundo e nas laterais do palco, proporcionando uma absorção média que nos leva ao tempo ótimo de reverberação para palavra; a medição final (T 30 ) foi realizada utilizando o Ciclorama Cineplast, confeccionado em tela cenográfica, estendido no fundo do palco e cortinas laterais (pernas) pendentes. Para atuações que terão um forte apoio eletro-acústico, assim como projeções de filmes, onde os efeitos de reverberação se determinam em estúdio, se faz necessário atingir tempos mais baixos: projeto: introduzindo mais absorção nas paredes laterais do palco, desta vez com cortinas peso médio, ~ 400 g/m 2, franzida ao 50 % de sua largura; na medição final (T 30 ) foram utilizadas a cortina estendida no fundo do palco e cortinas laterais (pernas) pendentes, executadas em tecido veludo pesado 100% algodão. Espetáculos de música clássica, de câmara, sinfônica, requerem tempos mais elevados de reverberação, e para esta situação indicamos o recolhimento total das cortinas do palco, deixando as paredes à mostra, proporcionando a superfície reflexiva necessária; a medição final (T 30 ) foi realizada utilizando as cortinas laterais (pernas) amarradas, Ciclorama e demais cortinas recolhidas. Tab. 2 Tempos de Reverberação - valores medidos e calculados. 3 Inteligibilidade da Palavra Realizou-se um estudo teórico da inteligibilidade da palavra (capacidade de entendimento por parte do ouvinte das palavras pronunciadas por um orador). 3.1 Metodologia Utilizou-se o índice Al cons, implementado no programa informático utilizado. Este indicador avalia a perda da inteligibilidade das consoantes, a partir da distância emissor-receptor e do T R da sala, considerando um ruído de fundo de 35 db(a). A potência da fonte se ajustou para produzir, a 1 m dela, níveis acústicos semelhantes ao da voz humana. Na escala de avaliação de uma sala utilizando-se o índice Al cons, para valores entre 0 e 10 considera-se excelente, para valores de 10 a 15 bom e ruim de 15 em diante, o que significa que uma perda de 0 a 10% nosso ouvido tem condições de suplementar o que falta, devido ao nosso conhecimento e cultura. Com perda entre 10 e 15%, começamos a ter algum desconforto, devido ao esforço para entender o discurso. Para perdas maiores de 15%, aumenta o desconforto devido à concentração necessária para acompanhar o raciocínio do orador. 3.2 Resultados Projeto: O índice Al cons em todos os pontos analisados alcança um valor entre 7,0 e 9,9 para o Teatro com 2/3 de ocupação, o que revela que a inteligibilidade da sala será excelente. Apresentamos na tab. 3 os resultados da simulação do projeto, para uso teatral, com as coordenadas dos pontos analisados e a potência especificada para a fonte sonora, bem como os resultados da simulação com os valores da medição final. Devido ao T R mais baixo, conseguimos uma melhor inteligibilidade da sala. Tab. 3 Valores de Alcons. 4 Acústica Geométrica Através da análise do traçado de raios sonoros, podemos determinar a eficiência das paredes laterais e do forro, prevenindo situações de eco, modificando a geometria do local ou os materiais de revestimento para melhorar o seu comportamento acústico. Foi com este objetivo que inclinamos as paredes laterais próximas ao palco para aumentar as reflexões laterais no meio da platéia. O desenho do forro contribui para que hajam mais reflexões curtas no fundo da platéia e no mezanino. O painel absorvente de freqüências médias ajuda a evitar reflexões longas nas primeiras filas, ao mesmo tempo em que corrige o T R. 4.1 Metodologia Utilizamos a maquete ajustada no programa AcoustaCADD, com o objetivo de avaliar a natureza e participação do som refletido no campo sonoro. Analisou-se a incidência dos raios sonoros diretos e refletidos até a 3 a ordem, em centros de oitavas, em distintos pontos representativos da sala (P1 a P6), determinando a geometria do forro e das paredes laterais. 4.2 Resultados Apresentamos os gráficos relativos aos seis pontos estudados, com Ecograma e Raytracing. Fig. 7 Ray-tracing Ponto 1 Fig. 8 Ray-tracing Ponto 2 Fig. 9 Ray-tracing Ponto 3. Fig. 10 Ray-tracing Ponto Fig. 11 Ray-tracing Ponto Fig. 12 Ray-tracing Ponto 6. 5 Ruído de Fundo Este estudo tem por objetivo quantificar os níveis de ruído de fundo preexistentes e compará-los com níveis medidos após a conclusão, de acordo com as normas estabelecidas pela ABNT. Apresentamos na tab. 4 o resultado das medições, efetuadas em diversos horários, dentro do teatro, antes de iniciarmos nosso trabalho e com o teatro pronto. 5.1 Metodologia Conforme nos indica a NBR Avaliação do ruído em áreas habitadas visando o conforto da comunidade, efetuamos as medições no período diurno, em db (A), sempre com tempo bom, com a leitura em fast, a 1,20 m do solo e 1,5 m de qualquer parede, por um tempo de três minutos, a partir do qual obtivemos o nível equivalente Leq, implementado no aparelho. Para realizar as medições utilizamos microfone condensador modelo NOR-1220, pré-amplificador NOR-1201, Analisador de Som em Tempo Real, modelo NOR-110, (normas IEC 651/ 804 e ANSI S.1.4) e calibrador autocompensado de precisão modelo NOR-1251, (norma IEC 942), todos fabricados por Norsonic, Noruega, e do tipo 1. 5.2 Resultados Pela observação das medições do ruído de fundo interno, se constata uma variação no nível de pressão sonora devido ao tráfego local, atingindo um máximo de 66,6 db A. Nas medições de ruído de fundo externo, durante ensaio da banda do Colégio, se constata uma variação maior, atingindo um máximo de 73,0 db A. Segundo Manoel Recuero/1993 em Acústica Arquitectónica , o nível médio de ruído de uma sala de espetáculos deveria ser de 43 db A. De acordo com a Norma Técnica Brasileira NBR 10152, tabela 1, para atingir níveis de conforto em Salas de concertos e Teatros, temos dois valores, o ideal = 30 db A e o valor máximo = 40 db A. Para Salas de conferências, Cinemas e Salas de uso múltiplo recomenda como ideal o nível de 35 db A e como máximo o valor de 45 db A. Tab. 4 Ruído de Fundo. Leq 3 min (db A) Sem arcondicionado Com arcondicionado Medição Inicial Med. Final Mezanino Med. Final Platéia Isolamento Acústico No isolamento das paredes não foi possível utilizar paredes duplas de alvenaria, devido ao aumento de cargas na estrutura. Para aumentar o isolamento proporcionado por parede de alvenaria de tijolos vazados de 25 cm, rebocada em ambas faces, sem sobrecarregar a estrutura, foi utilizado o material MDF 25 mm, com câmara de ar de 50 mm, na qual foi introduzida lã de vidro com 50 mm de espessura e 50 kg/m 3 de densidade. 7 Conclusões Da observação dos gráficos acima concluímos que o Teatro apresenta um comportamento acústico excelente para usos teatral e com amplificação (apoio eletroacústico), e um comportamento muito bom para apresentações musicais sem amplificação, como orquestras e corais. 8 Referências Bibliográficas Egan, D. (1988). Architectural Acoustics, Ed. Mc Graw Hill, New York. Knudsen, V.O.(1963). Architectural Acoustics, Ed. Sci. Amer. 209 (5) 78. Medida del coeficiente de absorción sonora de butaca.(1996). Informe P-1474, Garcia- BBM S.A. Madrid. Peres-Miñana, J.(1969). Compendio Práctico de Acústica, Ed. Labor, Barcelona. Recuero, M.(1992). Acústica Arquitectónica Soluciones Prácticas, Editorial Paraninfo, Madrid. Recuero, M., Gonzalez, C.G.(1993). Acústica Arquitectónica, Editorial Paraninfo, Madrid. Sabine, W.C. (1963): Collected Papers on Acoustics, Ed. Dover, New York. Schröeder, M.R. (1965): New Method of Measuring Reverberation Time. Journal of Acoustic Soc. Amer., nº 37, pp
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