ESTUDO PRELIMINAR DO DESEMPENHO ACÚSTICO DE IGREJAS
AUTOR(ES): Elton Osvaldo Cunico, bolsista PIC-DEC-UEM, Universidade Estadual de Maringá, eocunico@brturbo.com.br, Av. Colombo, 5790 Bloco C67 Maringá – PR – Brasil Cláudio Emanuel Pietrobon, professor doutor eng., Universidade Estadual de Maringá, claudiopietrobon@uol.com.br, Av. Colombo, 5790 Bloco C67 DEC Campus Universitário, CEP 87020-900, Maringá – PR – Brasil RESUMO O presente estudo trata da análise e especificação dos conflitos acústicos em ambiente construído de igrejas, mais especificamente da Catedral Basílica Menor Nossa Senhora da Glória, com sistema de sonorização. Foram efetuadas medições in loco dos níveis de pressão sonora internamente, distribuídos em duas medições específicas: uma durante o culto religioso e a outra com a igreja vazia. Foi efetuado, também, o teste de inteligibilidade da palavra falada - TIPF-, com uma amostra de 20 pessoas sentadas em lugares distintos na nave. Objetiva-se a obtenção de um fator que expresse a eficiência acústica de uma edificação de finalidade singular. Palavras Chaves: Acústica, igreja, ruído 1. INTRODUÇÃO Em geral, podemos afirmar que o espaço eclesial, ao longo da história, não se caracteriza por desfrutar de boas condições acústicas. O presente trabalho buscou efetuar medições e testes que predigam os conflitos existentes na Basílica Menor Nossa Senhora da Glória, Maringá-PR, Brasil. Para tanto foram realizadas medições de nível de pressão sonora para avaliação do som gerado tanto pelo meio interno, quanto pelo externo. Foi calculado o tempo de reverberação T-60 identificando as freqüências passíveis de problema, e foi realizado o teste de inteligibilidade da palavra falada. Objetiva-se a obtenção de um fator que expresse a eficiência acústica de uma edificação de finalidade singular, quanto ao ambiente e quanto à inteligibilidade individual. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1 Avaliação do Ruído Para a execução das medições de nível de pressão sonora foi utilizado o medidor tipo 3, modelo SL-4001, marca Lutron, em escala dBA, segundo a norma NBR 10152/87, para
E N T E C A 2 0 0 2 III ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA
avaliação do ruído de fundo em recintos de edificações visando o conforto dos usuários. Os pontos de medição estão mostrados na figura 2.1.
Figura 2.1 – Pontos de Medição do Ruído de Fundo As medições de nível de pressão sonora foram efetuadas no caso mais crítico, durante uma celebração realizada sempre às 15h00, às quartas-feiras, com todas as portas abertas. Foram feitas medidas em cinco pontos distintos da nave: em cada porta de acesso (três), no meio da nave (corredor central) e no presbitério (próximo à cátedra), o que fornece uma área de influência homogênea para cada medição. Em cada ponto determinado foram realizadas três medições de NPS em escala de dBA durante a emissão de palavra falada e, também, durante a emissão de canto com instrumentos musicais, resultando em seis dados para cada ponto. Com a igreja vazia foram realizadas também três medições para cada um dos pontos acima citados, resultando valores de ruído de fundo provenientes do ambiente externo à nave. Tais dados estão sendo tratados estatisticamente e trarão subsídios para a predição dos efeitos do ruído no desempenho acústico da igreja. Quadro 2.1 – NPS (dBA) dos Testes de Inteligibilidade da Palavra Falada Ponto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
X
Y 28 28 28 5 0 -5 -28 -28 -28 18,5 18,5 18,5 6 0 -6 -18,5
3 0 -3 -31 -31 -31 -3 0 3 3 0 -3 -16 -16 -16 -3
dBA 59,4 61,3 61,4 69,3 66,2 73,1 60,7 61,8 60,3 53,6 56,2 55,6 56,6 59 55,8 52,8
E N T E C A 2 0 0 2 III ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA
Ponto 18 19 20 21 22 23 24
X
Y -18,5 8 0 -8 8 0 -8
3 3 3 3 -5 -5 -5
dBA 53,7 52,4 53,1 52,3 54,4 55,1 54,1
72.00 71.00 70.00 69.00 68.00 67.00 66.00 65.00 64.00 63.00 62.00 61.00 60.00 59.00 58.00 57.00 56.00 55.00 54.00 53.00
Figura 2.2 – Distribuição Espacial do NPS (dBA) dos Testes de Inteligibilidade da Palavra Falada
Figura 2.3 – Posição das Coordenadas Espaciais da Medição dos Testes de Inteligibilidade da Palavra Falada
E N T E C A 2 0 0 2 III ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA
2.2 Tempo de Reverberação Para o cálculo do Tempo de Reverberação, foi utilizado o programa computacional Reverb 1.0, licença do desenvolvedor João Roberto Gomes de Faria-DAUP/FAAC/UNESP, aplicativo para projeto acústico de salas, utilizando-se os seguintes dados: • • • • • • • •
Fórmula de Sabine-Franklin Volume Interno = 31.831 m3 Posição da Fonte: Centro de uma parede Distância Máxima até a fonte: 30 m Piso: Foi utilizado o “Mármore” por não haver “Granito” no Banco de Dados Parede: Concreto Rugoso (SBI) Foi Utilizado “Público misto sentado em cadeiras estofadas” por não haver bancos de madeira no banco de dados do software. Lotação= 1500 pessoas.
2.3 Teste de Inteligibilidade da Palavra Falada O teste de inteligibilidade da palavra falada (TIPF) foi realizado no início do período da manhã de uma quinta-feira, com as portas de acesso à igreja, abertas, sem interdição da nave. Os lugares foram dispostos de tal maneira que mantivessem uma área de influência homegênea e que simulasse a disposição de ouvintes numa celebração corriqueira. O TIPF consiste na aplicação da metodologia contida na dissertação “INTELIGIBILIDADE DA PALAVRA FALADA EM SALAS DESTINADAS À COMUNICAÇÃO VERBAL” de autoria do Professor Roberto Starck Nogueira da Silva, que se baseia em critérios subjetivos do entendimento de fonemas pré-selecionados, sendo os resultados auferidos em termos percentuais de acertos. Para selecionar a população foi aplicado um teste preliminar sendo eliminados os candidatos que apresentassem níveis de inteligibilidade inferior a 92%. Os candidatos são alunos do primeiro ano do Curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Maringá, selecionados 13 (treze) e cantores e musicistas católicos, selecionados 07 (sete), no total de 20 (vinte). Os locutores possuem voz clara, com bom nível de intensidade, em número de três, sendo dois homens e uma mulher. Os testes foram realizados em três etapas, no mesmo dia e local com duração de aproximadamente 40 minutos cada. Cada etapa foi composta por cinco listas de fonemas monossilábicos, sendo duas de duas letras, duas de três letras e uma aleatória. O ditado das palavras foi feito com intervalo de aproximadamente 5 segundos e a locução foi feita em local usualmente ocupado por oradores e com o rosto encoberto, para impedir a leitura labial. Cada etapa foi conduzida por um locutor diferente, previamente selecionado. Ao final de cada lista, a população era redistribuída de modo a cobrir todos os locais anteriormente selecionados.
E N T E C A 2 0 0 2 III ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA
3. RESULTADOS 3.1 Tempo de Reverberação 15 ótimo
10 T60 (s)
estimado
5 estimado (com absorção corrigida)
0
125
250
500
1000
2000
4000
freqüência (Hz)
Figura 2 – T-60 0
Lp (dB)
1,0
6,8
12,6
18,4
24,2
30,0
125 Hz
-5
250 Hz
-10
500 Hz
-15
1 kHz
-20 2kHz
-25
4kHz
-30 Distância da Fonte (m)
Fig. 3 - Atenuação por freqüência central de banda de oitava 3.2 Teste de Inteligibilidade da Palavra Falada Tabela 3.1 – Média Aritmética de Acertos por Lugar Lugar
Média
Lugar
Média
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
63,20 56,27 57,60 56,67 58,67 54,53 65,60 62,27 54,67 54,93
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
54,13 48,27 62,13 62,13 62,53 62,67 64,67 61,33 62,80 53,07
Porcentagem de Articulação (P.A.) = 58,91 Desvio Padrão = 1,045 Dispersão = 1,0464
E N T E C A 2 0 0 2 III ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA
4. CONCLUSÃO PARCIAL Conclui-se, a partir das informações acima, que: O tempo de reverberação é muito alto, estando sempre acima do tempo ótimo, para todas as freqüências; as freqüências baixas afetam substancialmente na qualidade do som emitido na nave da catedral e a sala é classificada, segundo a literatura, como não aceitável para a transmissão de informações via palavra falada. Necessita-se, então uma intervenção para adequar acusticamente o desempenho do local. 5. BIBLIOGRAFIA ABNT - NBR 10152/87 REVERB 1.0 – programa computacional desenvolvido por Prof. Dr. João Roberto Gomes de Faria. DAUP/FAAC/UNESP