COMPARATIVE ANALYSIS OF MATS' PERFORMANCE IN IMPACT NOISE BETWEEN FLOORS

___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 230 (Ciências Exatas) COMPARATIVO DE DESEMPENHO DE MANTAS NO IMPACTO DE RUÍDO ENTRE PAVIMENTOS COMPARATIVE ANALYSIS OF MATS’ PERFORMANCE IN IMPACT NOISE BETWEEN FLOORS Bruno Conde Ruas, Marcella Fernanda Candido dos Santos, Paulo Eduardo de Oliveira Andrade Universidade Santa Cecília, Faculdade de Engenharia, Curso de Engenharia Civil E-mail para contato: [email protected] RESUMO – O estudo avalia a eficácia de mantas de lã de PET e borracha de pneu reciclado na redução do ruído de impacto entre pavimentos, conforme critérios da ABNT NBR 15575 (2021). Foram construídos três protótipos em escala reduzida, com e sem aplicação das mantas, submetidos a ensaios laboratoriais seguindo a ISO 10140-3 (2021). A manta de borracha apresentou melhor desempenho, atingindo nível intermediário da norma e aproximando-se do superior. Os resultados indicam que materiais reciclados são alternativa sustentável e eficiente para o conforto acústico em edificações residenciais. Palavras-chave: Isolamento acústico; ruído de impacto; sustentabilidade; conforto acústico; NBR 15575. ABSTRACT – This study evaluates the effectiveness of PET wool and recycled tire rubber mats in reducing impact noise between floors, according to ABNT NBR 15575 (2021). Three reduced-scale prototypes, with and without mats, were built and tested in laboratory following ISO 10140-3 (2021). The rubber mat showed better performance, reaching the intermediate level of the standard and approaching the superior level. Results indicate that recycled materials are a sustainable and efficient alternative for acoustic comfort in residential buildings. Keywords: Acoustic insulation; Impact noise; Sustainability; Residential comfort; NBR 15575. 1 INTRODUÇÃO O controle de ruído de impacto entre pavimentos residenciais representa um desafio significativo na construção civil, especialmente em edifícios de múltiplos andares onde o conforto acústico dos ocupantes é uma prioridade. A crescente preocupação com a qualidade ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 231 (Ciências Exatas) de vida em ambientes urbanos e a publicação e posterior revisão da norma de desempenho ABNT NBR 15575 (2021), em 2013 e em 2021, respectivamente, destaca a importância de atender aos requisitos de desempenho acústico, garantindo o bem-estar dos moradores e a funcionalidade dos espaços habitacionais. O ruído gerado entre pavimentos, ou seja, a transmissão sonora entre andares em um edifício é um problema complexo que envolve diversos fatores, sendo um deles as características dos materiais utilizados. Segundo Figueiredo (2024), a evolução da tecnologia e o desenvolvimento contínuo têm aberto portas para a exploração de materiais já existentes e com propriedades inovadoras, incluindo materiais sustentáveis com características que contribuem para o isolamento acústico. 1.1. JUSTIFICATIVA De acordo com um levantamento realizado pelo Triider (2021) o Brasil está cada vez mais vertical, isso porque, no período de 1984 a 2019, o número de prédios no país cresceu 321%. Significa que, em 35 anos, foram construídos 7,8 milhões de novos apartamentos nas cidades brasileiras. Com a crescente tendência das moradias em formato vertical, as reclamações com relação ao barulho e ruído se tornam comum e podem afetar significativamente a qualidade de vida dos moradores, comprometendo seu bem-estar e produtividade. Este projeto verifica a viabilidade técnica e eficiência no uso de dois materiais reciclados – manta de lã de PET e manta de borracha de pneu reciclado – para aplicação no sistema de pisos. Esses materiais apresentam propriedades de absorção acústica, o que os torna potenciais alternativas para melhorar o desempenho acústico das edificações. Além disso, sua utilização contribui para preservação ambiental, incentivando soluções construtivas mais sustentáveis e alinhadas às demandas contemporâneas por responsabilidade ecológica. A relevância deste estudo também está alinhada às diretrizes estabelecidas pela Norma de Desempenho ABNT NBR 15575 (2021), que determina critérios mínimos de conforto acústico em edificações habitacionais. Apesar de seu caráter obrigatório, ainda são poucos os profissionais da construção civil que a aplicam corretamente ou que priorizam o desempenho acústico nos projetos. Diante disso, este trabalho busca não apenas avaliar a eficácia de ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 232 (Ciências Exatas) materiais reciclados no controle do ruído de impacto entre pavimentos, mas também viabilizar e incentivar a aplicação efetiva da norma no setor. 1.2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 1.2.1. Acústica arquitetônica Segundo Carvalho (2006), o som é toda vibração gerada por uma fonte, e detectada pelo aparelho auditivo. Essa vibração se propaga por meio de ondas mecânicas em diferentes meios, sendo percebida de forma agradável ou desagradável, a depender do contexto e da intensidade. A propagação estrutural do ruído de impacto (Figura 1) representa um dos principais desafios acústicos nas edificações verticais, especialmente em habitações multifamiliares. Por ser involuntário e inevitável em muitos casos, esse tipo de som pode ser extremamente perturbador, interferindo na rotina, na privacidade e no descanso dos moradores, além de gerar conflitos interpessoais. Figura 1 – Desempenho acústico de pisos sem isolante. Fonte: Portal da Acústica (2018) 1.2.2. Critério de avaliação para ruído de impacto no sistema de pisos A ABNT NBR 15575 (2021) tem o objetivo de avaliar e controlar o nível de ruído de impacto gerado em pisos, visando minimizar a propagação de sons entre os andares de uma edificação, ela especifica métodos para medir o nível de pressão sonora gerado por impactos, utilizando procedimentos padronizados, além de orientar sobre a escolha de materiais e técnicas construtivas que reduzem a transmissão de ruídos de impacto, como o uso de mantas acústicas. ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 233 (Ciências Exatas) Temos como parâmetros acústicos de avaliação entre sistema de piso separando unidades habitacionais em pavimentos distintos a classificação por nível de desempenho (Tabela 1). Para atender à norma, o valor admissível deve ser menor ou igual à 80dB. Tabela 1 - Critério e nível de pressão sonora de impacto padrão ponderado, L’nT,w Elemento L’nT,w (dB) Nível de desempenho Sistema de piso separando unidades habitacionais autônomas posicionadas em pavimentos distintos 66 a 80 Mínimo 56 a 65 Intermediário ≤ 55 Superior Fonte: ABNT NBR 15.575-3 (2021) Para o cálculo de L’nT,w podem ser realizadas medições afim de alcançar o desempenho mínimo previsto, conforme descrito na ABNT NBR 15.575-3 (2021) é apresentado dois métodos disponível de avaliação, o método realizado em campo e o método realizado através de ensaios laboratoriais. A ISO 10140-3 (2021) inclui requisitos específicos para a preparação e montagem dos elementos de testes para as condições de operação e análise em laboratórios. 2 MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. IDENTIFICAÇÃO DAS PRINCIPAIS FONTES DE RUÍDO Nesta etapa, foi realizada uma pesquisa bibliográfica em fontes especializadas, utilizando bases de dados acadêmicas, livros e sites técnicos voltados às áreas de acústica e construção civil. O objetivo foi identificar estudos e publicações que abordem os principais tipos de ruído de impacto presentes em ambientes residenciais. 2.2. OBSERVAÇÃO PRÁTICA DE MEDIÇÃO EM CAMPO ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 234 (Ciências Exatas) Foi realizada uma visita técnica para acompanhar uma medição de ruído em ambiente real, conduzida por profissional qualificado, utilizando decibelímetro profissional conforme a ISO 16283-2 (2015) e a ABNT NBR 15575 (2021). Durante o processo, o engenheiro responsável explicou os procedimentos de posicionamento, calibração e execução, além de destacar as diferenças entre ensaios de campo e laboratoriais. A observação possibilitou compreender na prática os cuidados necessários para garantir dados confiáveis, como o controle de variáveis ambientais e a correta interpretação dos resultados. Essa experiência ampliou a compreensão da aplicabilidade dos métodos normativos e reforçou a importância da precisão técnica e da qualificação profissional nas análises acústicas. 2.3. REALIZAÇÃO DO PROJETO O AutoCAD foi utilizado como ferramenta para o desenvolvimento do projeto do protótipo (Figura 2), foram incluídas no modelo as seguintes camadas construtivas: argamassa e piso, contrapiso, manta impermeabilizante e laje de concreto. Figura 2 – Projeto do protótipo .Fonte: Autoria própria (2025) 2.4. CONSTRUÇÃO DOS PROTÓTIPOS ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 235 (Ciências Exatas) No laboratório de Práticas de Engenharia Civil da Universidade Santa Cecília, iniciamos a construção dos protótipos de medidas similares com o preparo da argamassa. Com a massa pronta, foi aplicada uma camada diretamente no chão, os primeiros blocos foram assentados sobre essa argamassa e verificou-se o nível e o esquadro, para assentar a fiada superior aplicouse argamassa nas superfícies de contato entre blocos, seguindo o mesmo alinhamento da primeira, deixando uma abertura similar em todos protótipos para inserção do decibelímetro. Posteriormente, foram montadas formas de madeira retangulares sobre sacos plásticos para impedir aderência ao chão, as formas foram travadas com ripas diagonais para manter o esquadro e a estabilidade. Após o enchimento da forma com concreto, de traço 1:2:2, foi necessário esperar o tempo de cura de 10 dias para iniciar a aplicação das mantas. 2.5. APLICAÇÃO DAS MANTAS Para viabilizar a aplicação das mantas, foi necessária a construção do sistema de piso, a primeira etapa consiste na preparação da base estrutural com uma laje de espessura de 5cm executada com rigor para garantir sua uniformidade e resistência. Imediatamente acima da laje, foram aplicadas as mantas acústicas conforme especificado para protótipo experimental, no primeiro protótipo a manta de borracha de pneu reciclado; no segundo a manta de lã de PET, ambas com espessura de 5mm; enquanto no terceiro protótipo não houve aplicação de manta. Após a aplicação das mantas, procedeu-se à execução do contrapiso, que foi constituído por uma argamassa convencional, garantindo a fixação adequada das camadas superiores. Finalizando o sistema de piso, foi instalado o revestimento cerâmico (Figura 3). A fidelidade desse processo permite a análise técnica e avaliação experimental em escala reduzida. Figura 3 – Protótipos finalizados. ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 236 (Ciências Exatas) Fonte: Autoria própria (2025) 2.6. ENSAIOS LABORATORIAIS De acordo com a Norma Brasileira NBR 15.575 (2021), é fundamental determinar o nível de pressão sonora de impacto padrão ponderado, denominado L’nT,w, para classificar o desempenho acústico dos materiais utilizados no sistema construtivo. Essa classificação permite identificar se o material atinge um nível mínimo, intermediário ou superior de isolamento acústico, fornecendo uma referência clara para aplicação em projeto residenciais. A obtenção desse índice exige a aplicação da metodologia de ensaio laboratorial especificada na norma internacional ISO 10140-3 (2021), que descreve os procedimentos para medir o ruído de impacto transmitido através de elementos construtivos. Além disso, o cálculo do valor ponderado L’nT,w deve seguir os critérios definidos na norma ISO 717-2 (2022), que estabelece os métodos para avaliação e classificação dos resultados. Após a montagem dos protótipos, o ruído de impacto foi gerado de forma padrão sobre o piso superior, através do método de excitação composto por duas esferas metálicas, cada uma com massa de 450g lançadas de forma simultânea a partir de uma altura de 90 centimétros. Esse impacto é realizado em cinco pontos distintos, previamente definidos e distribuídos espacialmente sobre a superfície do protótipo, de modo a assegurar uma amostragem representativa do comportamento acústico do sistema em diferentes áreas. O nível de pressão sonora é medido no pavimento inferior por meio de um decibelímetro devidamente calibrado. O equipamento foi inserido na abertura da janela, em posição precisa de 10cm em relação ao piso inferior, de modo a manter uma linha de visada direta com a área ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 237 (Ciências Exatas) de impacto no pavimento superior, garantindo a fidelidade na captura dos valores em decibéis durante os ensaios. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os ensaio realizados resultaram no nível de pressão sonora de impacto para cada banda de frequência entre 100 Hz e 3150 Hz, conforme exigido pela norma. Para cada frequência analisada, foram obtidos cinco valores correspondentes aos cinco pontos de impacto. A partir desses dados, foi calculada a média energética do nível de pressão sonora de impacto. Após isso, calcula-se o índice global de isolamento ao ruído de impacto ponderado, L’nt,w, utilizando o método da média energética. Esse método consiste em converter os valores de Ln,f (nível de pressão sonora de impacto por frequência) da escala logarítmica (decibéis) para a escala linear, aplicando 10^(L’n,fi/10). Logo após, realizamos a média aritmética desses valores lineares e, em seguida, retornamos o resultado à escala logarítmica para obtenção do valor final de L’nT,w em decibéis, conforme apresentado na equação 1. L’nT,w = 10 · log₁₀ [ (1/n) · Σ (10^(L’n,fi/10)) ] (1) Onde: L’nT,w: nível global ponderado de pressão sonora de impacto (em dB). Ln,fᵢ: nível médio de pressão sonora de impacto (em dB) para a frequência i. n: número de frequências utilizadas no cálculo (de 100 Hz a 3150 Hz). log₁₀: logaritmo decimal aplicado à média linear dos níveis em escala logarítmica. Nas Tabelas 2, 3 e 4 são exibidas os valores de Ln,f, a coluna auxiliar criada com os valores de 10^(L’n,fi/10), e por fim o L’nT,w. Tabela 2 – Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado do protótipo 1. ___________________________________________________________________________ Anais do Congresso Brasileiro de Iniciação Científica Vol2 nº2 (2025) 238 (Ciências Exatas) Protótipo Tipo de manta Frequência (Hz) Ln,f (dB) 10^(Ln,fi/10) 1 Borracha de pneu reciclado 100 63,60 2292814,31 125 59,92 982098,23 160 55,24 333825,80 200 48,88 77316,64 250 47,52 56551,12 315 53,93 247124,47 400 65,43 3490523,28 500 53,60 228948,96 630 53,45 221271,01 800 61,06 1276091,81 1000 62,54 1795748,36 1250 58,96 787154,22 1600 58,13 649859,33 2000 56,82 480842,78 2500 57,87 612122,06 3150 59,11 815231,73 L'nT,w (dB) 59,55 Tabela 3 – Nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado do protótipo 2. Protótipo Tipo de manta Frequência (Hz) Ln,f (dB) 10^(Ln,fi/10) 2 Lã de PET 100 68,03 6348204 125 57,72 591380 160 55,48 353378 200 48,15 65329 250 44,84 30505 315 53,33 215036 400 67,99 6288528 500 55,68 370158 630 52,08 161618 800 62,57 1806502 1000 63,33 2153568 1250 63,05 2017122 1600 58,19 659072 2000 59,64 920133