Thermal and acoustical performance of building systems: study of tools that assist NBR15,575/2013 Brazilian building standard compliance assessment

Carneiro, Paula Capanema Silva; Oliveira, Raquel Diniz

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Sumário

Artigos • Matéria (Rio J.) 25 (1) • 2020 • https://doi.org/10.1590/S1517-707620200001.0881 copy

Thermal and acoustical performance of building systems: study of tools that assist NBR15,575/2013 Brazilian building standard compliance assessment

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

ABSTRACT

The Brazilian performance building code (NBR 15,575) addresses some requirements to assess the residential sector. However, setting a construction system option that meets this code has proven to be challenging. This study aims to evaluate the thermal and the acoustic performance of a social housing envelope, situated in Contagem-MG (Brazil), according to the minimal limits set by NBR 15,575. Structural masonry of ceramic blocks was selected for vertical sealing as well as concrete (floor-pavement) slab and ceramic tile, for horizontal closure. The NBR 15,575 simplified method was carried out for thermal analyzes whereas acoustic evaluation applied standard calculation and simulation method using Projetus software. Results indicated that the external walls need a thermal capacity improvement and the living room inner wall, which splits both unit apartments, need to increase its sound reduction index (Rw). Therefore, 2.5cm of plaster in both sides of wall should solve those problems. After this change proposition, the thermal and acoustic minimal performance standard were achieved. A small variation could be notice between calculation (Rw) and simulation sound insulation results (DnT,w and D2m,nT,w). Projetus is perfectly suitable for preliminary studies. As a conclusion, thermal and acoustic building system assessment in an early stage show to be relevant to foster its compliances adjustments as occurred e.g. in this study. Otherwise, major interventions may be necessary either at building site or after construction ends.

Keywords
Thermal and acoustic performance; Construction systems; NBR 15.575; Brazilian code; Computer simulation; multifamily building

SISTEMA EDILÍCIO	LIMITES EXIGIDOS
Vedação vertical (parede externa)	Referência Mínima: CT ≥ 130 kJ/m²K (ZB1 a 7), U ≤ 2,5 W/m²K (ZB1 e 2 α não aplicável), U ≤ 3,7 (ZB3 a 8 para α ≤ 0,6) ou U ≤ 2,5 (ZB3 a 8 para α>0,6)
Vedação horizontal (cobertura)	Referência Mínima: U ≤ 2,3 (ZB1 e 2 α não aplicável, ZB3 a 6 para α ≤ 0,6 e ZB7 e 8 para α ≤ 0,4). Referência Intermediária: U ≤ 1,5 (ZB1 e 2 α não aplicável, ZB3 a 6 para α ≤ 0,6 e ZB7 e 8 para α ≤ 0,4) ou U ≤ 1,0 (ZB3 a 6 para α > 0,6 e ZB7 e 8 para α > 0,4). Referência Superior: U ≤ 0,5 (ZB3 a 6 para α > 0,6 e ZB7 e 8 para α > 0,4), U ≤ 1,0 (ZB1 e 2 α não aplicável, ZB3 a 6 para α ≤ 0,6 e ZB7 e 8 para α ≤ 0,4). OBS: Se o ático for ventilado na ZB7 ou 8, deve-se considerar o fator de ventilação (FV).
Ventilação natural	Referência Mínima em percentual de área útil disponível para ventilação em relação a área de piso de ambiente de permanência prolongada (A). A ≥ 7% (ZB1 a 7), A ≥ 8%(ZB8) para a região Nordeste e Sudeste ou A ≥ 12% (ZB8) para o Norte do Brasil.

TIPO DE RUÍDO	PARÂMETRO ANALISADO	SISTEMA ANALISADO	MÉTODO DE ANÁLISE
Som aéreo	Diferença padronizada de nível ponderada (DnT,W) e diferença padronizada de nível ponderada a 2m (D2m,nT,w).	Verificação dos níveis de isolação sonora das vedações externas, dos pisos e paredes internas no encontro de unidades habitacionais distintas.	- De engenharia (em campo): conforme ISO 140/2004 que determina de forma rigorosa o isolamento acústico global de vedação; - Simplificado (em campo): conforme ISO 10.052/2004, que determina por meio de uma estimativa o isolamento acústico do sistema; - De precisão (em laboratório): conforme ISO 10.140/2004, para mensuração do índice de redução sonora ponderado (Rw), no qual o isolamento sonoro de componentes e elementos são determinados. Assim, por meio de fórmulas, estima-se os valores de referência que poderão se traduzir na potencial resposta global do conjunto.
Ruído de impacto	Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado (L’nT,w)	Determinação do isolamento de ruído no sistema de piso, que separam unidades habitacionais distintas, resultante do caminhamento de pessoas, queda de objetos, entre outros.	- De engenharia (em campo): conforme ISO 140/2004 que determina de forma rigorosa o isolamento acústico global de vedação; - Simplificado (em campo): conforme ISO 10.052/2004, que determina por meio de uma estimativa o isolamento acústico do sistema.

CLASSE DE RUÍDO	LOCALIZAÇÃO DA HABITAÇÃO	NÍVEL DE PRESSÃO SONORA EQUIVALENTE (L_Aeq)
I	Habitação localizada distante de fontes de ruído intenso de quaisquer naturezas	Até 60 dBA
II	Habitação localizada em áreas sujeitas a situações de ruído não enquadráveis nas classes I e III	60 a 65 dBA
III	Habitação sujeita a ruído intenso de meios de transporte e de outras naturezas, desde que conforme a legislação	65 a 70 dBA

CLASSE DE RUÍDO	SÓ LEVE			30% PESADO
CLASSE DE RUÍDO	40km/h	60km/h	100km/h	40km/h	60km/h	100km/h
I	180	90	20	20	10	07
II	550	280	70	70	40	24
III	1700	890	220	220	120	75

TIPO DE IMÓVEL	DISTÂNCIA APROXIMADA
1. Escola Municipal Vereador Benedito Batista	50 metros
2. Loja EL Shaday AutoPeças	70 metros
3. Igreja Aliança Mundial Com Deus	160 metros
4. Posto de Gasolina Tina	160 metros
5. Supermercado Brasileirão	160 metros

LOCALIZAÇÃO DA PROPRIEDADE SUJEITA AO SUPOSTO INCÔMODO		HORÁRIOS
Zona de Usos e Ocupação do Solo	Classificação das Vias	Diurno (07h00 às 19h00)	Vespertino (19h00 às 22h00)	Noturno (22h00 às 07h00)
Zona de Preservação Ambiental (ZPAM), Zona de Proteção 1 e 2 (ZP1 e ZP2)	Todas as vias	55 dB (A)	50 dB (A)	45 dB (A)
Demais Zonas de Uso	Local	60 dB (A)	55 dB (A)	50 dB (A)
	Coletora	65 dB (A)	60 dB (A)	55 dB (A)
	Ligação Regional e Arterial	70 dB (A)	60 dB (A)	55 dB (A)

SISTEMA	ELEMENTO	ANÁLISE A SER REALIZADA	COMPONENTES
Vedação vertical	Paredes externas	Térmica e acústica	- Alvenaria de blocos cerâmicos estruturais com dimensões de 140mm x 190mm x 390 mm e furos na vertical; - Revestimento interno de gesso com espessura de 8mm; - Revestimento externo de argamassa de cimento e areia, com espessura de 16mm; -Janelas na modalidade de kit pronto para colocação da linha Beluno, sendo duas folhas de correr em alumínio, de 1,20x1,20 m cada.
Vedação vertical	Parede entre unidades habitacionais autônomas (parede de geminação), nas situações em que não haja dormitório	Acústica	- Alvenaria de blocos cerâmicos estruturais com dimensões de 190mm x 190mm x 390 mm e furos na vertical; - Revestimento interno de gesso com espessura de 8mm em ambas as faces.

SISTEMA	ELEMENTO	ANÁLISE A SER REALIZADA	COMPONENTES
Vedação vertical	Conjunto de paredes e portas de unidades distintas separadas pelo hall	Acústica	- Alvenarias de blocos cerâmicos estruturais, com dimensões de 140mm x 190mm x 390 mm e furos na vertical; - Câmera de ar do hall/corredor que é delimitado pelos conjuntos de paredes e portas das unidades distintas, distantes em 3m; - Revestimento interno de gesso com espessura de 8mm em ambas as faces da alvenaria; - Porta pronta de madeira, 80x210 cm.
Piso	Piso de separação de unidades habitacionais autônomas de áreas em que um dos recintos seja dormitório	Acústica	- Concreto armado sobre a laje pré-moldada, totalizando em 120 mm de espessura de laje; - Contrapiso de argamassa convencional de 30 mm espessura; - Piso vinílico em manta (1,2mm).
Vedação horizontal	Cobertura	Térmica e acústica	- Concreto armado sobre a laje pré-moldada, totalizando em 120 mm de espessura de laje; - Telha cerâmica (espessura de 1,0cm) fixada em estrutura de madeira.

SISTEMA CONSTRUTIVO	CRITÉRIO	MÉTODO PARA ANÁLISE ACÚSTICA
Piso de separação entre unidades habitacionais autônomas (UHA) em pavimentos distintos	Isolamento ao ruído de impacto	Simulação por meio software Projetus para dimensionamento do nível de pressão sonora de impacto em divisórias de piso, L’nT,w, em dB.
Piso de separação entre UHA e áreas em que um dos recintos seja dormitório	Isolamento ao som aéreo	Simulação por meio software Projetus para dimensionamento do índice de desempenho acústico do piso, DnT,w, em dB.
Vedação vertical externa de dormitório	Isolamento ao som aéreo	1) Simulação por meio software Projetus para dimensionamento do índice de desempenho acústico de fachadas, D2m,nT,w, em dB, das vedações externas; 2) Cálculo do isolamento acústico ponderado equivalente (Rw,equiv) das paredes externas por meio equação 8 e 9 apresentada no item 1.2; 3) Comparação dos resultados obtidos nos itens 1) e 2) e adoção dos valores mais críticos para a avaliação do desempenho.
Vedação vertical entre UHA (parede de geminação) nas situações nas quais não haja dormitório	Isolamento ao som aéreo	1) Simulação por meio software Projetus para dimensionamento do índice de desempenho acústico de uma parede vertical divisória, DnT,w, em dB; 2) Cálculo do isolamento acústico (Rw) das paredes divisórias maciças por meio equação 7, conforme demonstrado no item 1.2, que leva em consideração a massa da parede em kg/m²;
Vedação vertical entre UHA (parede de geminação) nas situações nas quais não haja dormitório	Isolamento ao som aéreo	3) Comparação dos resultados obtidos nos itens 1) e 2) e adoção dos valores mais críticos.
Conjunto de paredes e portas de unidades distintas separadas pelo hall	Isolamento ao som aéreo	Simulação por meio software Projetus para dimensionamento do índice de desempenho acústico do conjunto, DnT,w, em dB.
Sistema de cobertura	Isolamento ao som aéreo	Cálculo do isolamento acústico (Rw) do sistema de cobertura por meio do software Projetus.

Seção	Materiais constituintes
A	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), cerâmica (140mm), reboco externo (16mm)
B	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (25mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (25mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), reboco externo (16mm)
C	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (12,5mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (75mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (12,5mm), cerâmica (1mm), reboco externo (16mm)
D	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), cerâmica (32,5mm), câmara de ar não ventilada (75mm), cerâmica (32,5mm), reboco externo (16mm)
E	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (10mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (10mm), cerâmica (10mm), reboco externo (16mm)
F	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), cerâmica (30mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (10mm), câmara de ar não ventilada (20mm), cerâmica (30mm), reboco externo (16mm)
G	Gesso liso (8mm), emboço interno (10mm), argamassa de assentamento dos blocos (140mm), reboco externo (16mm)

Elemento	Massa superficial (kg/m²)	Rw (dB)	L’nT,w (dB)
Sistema de cobertura	300,00	50,90	Não se aplica.
Parede externa	161,80	40,80	Não se aplica.
Parede entre UHA (parede de geminação), nas situações nas quais não haja ambiente dormitório	166,15	41,30	Não se aplica.
Conjunto de paredes e portas de unidades distintas separadas pelo hall	257,40	48,40	Não se aplica.
Sistema de piso separando UHA de áreas em que um dos recintos seja dormitório	354,32	53,60	74,80
Parede divisória entre os quatros 01 e 02	91,00	31,50	Não se aplica.
Parede divisória entre quarto e a sala e entre sala e área comum (hall corredor)	127,20	36,90	Não se aplica.
Parede divisória entre sala e cozinha	107,60	34,20	Não se aplica.

SVVE	ÁREA TOTAL (m²)	VOLUME DO AMBIENTE (m³)	R’w (dB)	D2m,nT,w (dB)	Rw,equiv
P1	8,24	20,81	31,20	30,40	31,00
P2	6,57	20,81	40,80	41,10	41,00
P3	6,57	20,81	30,30	30,50	30,00
P4	8,24	20,81	40,80	40,10	41,00

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