1 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

Depto. de Engenharia Mecânica

Laboratório de Vibrações e Acústica

Campus universitário, Trindade, CP 476

CEP 88.040-900, Florianópolis-SC

Fone: 55 48 3721 7716 / 9227 / 9278 Ramal: 224 http://lva.ufsc.br/

Florianópolis, 12 de dezembro de 2012.

ALTENBURG Indústria Têxtil Ltda. Rodovia BR 470 km 61, 7235 Bairro Badenfurt, Bairro Saudade, Blumenau – SC, CEP 89070-205 Fone: (47) 2123-1466 Fax: (47) 2123-1440 www.ecofiber.ind.br

RELATÓRIO TÉCNICO No RT0212/12 Coeficiente de absorção sonora de mantas de fibra plástica

1. Introdução

Este relatório se refere ao contrato de cooperação técnica, vinculado ao projeto 194/2011,

assinado entre a FAPEU e a ALTENBURG, de 28 de novembro de 2012.

Em 30/11/2012, foram ensaiadas três amostras de mantas de fibra plástica para a

determinação dos coeficientes de absorção sonora por procedimento baseado na norma ISO

354:2003. Para tanto, foram realizados quatro conjuntos de medições, sendo um para cada amostra

e outro com a câmara sem amostra.

Os ensaios foram realizados no Laboratório de Vibrações e Acústica (LVA) da

Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), campus Trindade, mais especificamente na

Câmara Reverberante número 1, em Florianópolis, SC.

LVA/UFSC RT0212/12

2 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

2. Descrição das Amostras

Foram ensaiadas as seguintes amostras, descritas conforme declarado pelo Cliente.

Tabela 1: Material ensaiado – Ecofiber Sound – Densidade: 30 kg/m³.

Ensaio Espessura aproximada

[mm] Acabamento Horário do Ensaio

1 50 uma face com véu preto 10h40-11h40

2 100 duas faces com véu preto 15h05-15h55

3 sem amostra 16h05-16h45

4 100 duas faces com véu preto 17h10-17h50

2.1. Constituição de cada amostra

Cada amostra é formada por quatro mantas de fibra plástica com dimensões aproximadas de

200 cm x 150 cm. Área aproximada de cada amostra: 12 m2.

2.2. Montagem da amostra

De acordo com o Anexo B da norma ISO 354:2003, a montagem da amostra é do tipo A. As

mantas foram colocadas justapostas formando um retângulo de 3 m x 4 m e dispostas diretamente

sobre o piso da câmara reverberante, em posição aproximadamente central e bordas não paralelas

em relação às paredes da câmara. As bordas externas do retângulo formado pelas mantas foram

cobertas por ripas de madeira de 10 mm de espessura e largura semelhante à espessura da amostra

(Figuras 1 e 2).

Figura 1: Piso da câmara reverberante sem e com amostra (ao fundo, caixa acústica utilizada em ambos os ensaios, vista apenas na foto da direita).

LVA/UFSC RT0212/12

3 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

Figura 2: Esquema de montagem da amostra no piso da câmara

3. Procedimento

O ensaio realizado foi baseado no procedimento descrito na norma ISO 354:2003.

3.1. Instrumentação utilizada

• Analisador digital de sinais Brüel & Kjaer modelo Pulse 3109 (patrimônio FEESC: 004509)

• - Notebook Toshiba Satelitte A355-S6925

• - Microfone GRAS Tipo 40AQ (número de série 21532)

• - Pré-amplificador GRAS Tipo 26CA (número de série 36658)

• - Calibrador acústico Pistonphone GRAS tipo 42AA (número de série 112039)

• - Amplificador de potência Cygnus modelo PA 1800X

• - Caixa acústica com alto-falantes Selenium

3.1. Câmara reverberante

Volume = 148 m3. Número de difusores: 7

Área das superfícies internas = 191 m2.

4) Resultados

Os resultados obtidos se referem apenas à amostra ensaiada, nas condições do ensaio.

ripas de madeira

mantas (amostra)

LVA/UFSC RT0212/12

4 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

Material declarado pelo Cliente:

Ecofiber Sound, 30 kg/m³, Espessura: 50 mm, uma face com véu preto (lado superior no ensaio)

Área da Amostra: 12 m2 Data do Ensaio: 30/11/2012 Local: LVA/UFSC - Florianópolis-SC

f

[Hz]

T1

[s]

T2

[s]

αs

100 5,94 3,89 0,18 125 6,81 4,22 0,18 160 6,05 2,88 0,36 200 5,15 2,36 0,45 250 4,96 2,12 0,54 315 3,79 1,70 0,64 400 3,27 1,34 0,87 500 3,14 1,39 0,79 630 3,55 1,32 0,94 800 3,99 1,40 0,92

1000 4,01 1,37 0,95 1250 4,03 1,40 0,91 1600 3,85 1,39 0,90 2000 3,61 1,39 0,88 2500 3,34 1,37 0,85 3150 2,98 1,31 0,84 4000 2,65 1,21 0,89 5000 2,26 1,12 0,89

t 25 25 UR 80 80

t: temperatura do ar [oC]

UR: umidade relativa do ar [%]

f: Frequência [Hz]

αs: Coeficiente de Absorção Sonora [adimensional]

T1: Tempo de reverberação sem amostra [s]

T2: Tempo de reverberação com amostra [s]

Coeficiente de absorção sonora ponderado

αw = 0,85

Classe de absorção sonora: B

determinados conforme norma ISO 11654:1997

NRC = 0,80

Absorção Sonora Média SAA = 0,80

calculados conforme norma ASTM C 423-2

Coeficiente de absorção sonora prático αp

f

[Hz]

Curva de

Referência

αp

adimensional

250 0,65 0,55

500 0,85 0,85

1k 0,85 0,95

2k 0,85 0,85

4k 0,75 0,85

calculado conforme norma ISO 11654:1997

Os valores do Coeficiente de Absorção Sonora αs foram obtidos em laboratório por procedimento baseado

na norma ISO 354:2003. Os resultados contidos neste relatório pertencem somente às amostras ensaiadas.

LVA/UFSC RT0212/12

5 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

Material declarado pelo Cliente:

Ecofiber Sound, 30 kg/m³, Espessura 100 mm, duas faces com véu preto

Área da Amostra: 12 m2 Data do Ensaio: 30/11/2012 Local: LVA/UFSC - Florianópolis-SC

f

[Hz]

T1

[s]

T2

[s]

αs

100 5,94 4,71 0,09 125 6,81 3,45 0,28 160 6,05 2,32 0,52 200 5,15 2,06 0,58 250 4,96 1,74 0,74 315 3,79 1,45 0,84 400 3,27 1,13 1,14 500 3,14 1,19 1,03 630 3,55 1,20 1,08 800 3,99 1,30 1,03

1000 4,01 1,41 0,91 1250 4,03 1,38 0,93 1600 3,85 1,38 0,92 2000 3,61 1,32 0,95 2500 3,34 1,25 0,98 3150 2,98 1,23 0,94 4000 2,65 1,17 0,94 5000 2,26 1,09 0,93

t 25 25 UR 80 80

t: temperatura do ar [oC]

UR: umidade relativa do ar [%]

f: Frequência [Hz]

αs: Coeficiente de Absorção Sonora [adimensional]

T1: Tempo de reverberação sem amostra [s]

T2: Tempo de reverberação com amostra [s]

Coeficiente de absorção sonora ponderado

αw = 0,95

Classe de absorção sonora: A

determinados conforme norma ISO 11654:1997

NRC = 0,95

Absorção Sonora Média SAA = 0,93

calculados conforme norma ASTM C 423-2

Coeficiente de absorção sonora prático αp

f

[Hz]

Curva de

Referência

αp

adimensional

250 0,75 0,70

500 0,95 1,00

1k 0,95 0,95

2k 0,95 0,95

4k 0,85 0,95

calculado conforme norma ISO 11654:1997

Os valores do Coeficiente de Absorção Sonora αs foram obtidos em laboratório por procedimento baseado

na norma ISO 354:2003. Os resultados contidos neste relatório pertencem somente às amostras ensaiadas.

LVA/UFSC RT0212/12

6 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

Material declarado pelo Cliente:

Ecofiber Sound, 30 kg/m³ , Espessura 100 mm, uma face com véu preto (lado superior no ensaio)

Área da Amostra: 12 m2 Data do Ensaio: 30/11/2012 Local: LVA/UFSC - Florianópolis-SC

f

[Hz]

T1

[s]

T2

[s]

αs

100 5,94 4,53 0,10 125 6,81 4,02 0,20 160 6,05 2,16 0,59 200 5,15 2,21 0,51 250 4,96 1,77 0,72 315 3,79 1,49 0,80 400 3,27 1,14 1,12 500 3,14 1,22 0,99 630 3,55 1,26 1,01 800 3,99 1,35 0,97

1000 4,01 1,36 0,96 1250 4,03 1,40 0,91 1600 3,85 1,42 0,88 2000 3,61 1,34 0,92 2500 3,34 1,27 0,96 3150 2,98 1,21 0,97 4000 2,65 1,18 0,93 5000 2,26 1,09 0,94

t 25 25 UR 80 80

t: temperatura do ar [oC]

UR: umidade relativa do ar [%]

f: Frequência [Hz]

αs: Coeficiente de Absorção Sonora [adimensional]

T1: Tempo de reverberação sem amostra [s]

T2: Tempo de reverberação com amostra [s]

Coeficiente de absorção sonora ponderado

αw = 0,95

Classe de absorção sonora: A

determinados conforme norma ISO 11654:1997

NRC = 0,95

Absorção Sonora Média SAA = 0,90

calculados conforme norma ASTM C 423-2

Coeficiente de absorção sonora prático αp

f

[Hz]

Curva de

Referência

αp

adimensional

250 0,75 0,70

500 0,95 1,00

1k 0,95 0,95

2k 0,95 0,90

4k 0,85 0,95

calculado conforme norma ISO 11654:1997

Os valores do Coeficiente de Absorção Sonora αs foram obtidos em laboratório por procedimento baseado

na norma ISO 354:2003. Os resultados contidos neste relatório pertencem somente às amostras ensaiadas.

LVA/UFSC RT0112/12

7 Este documento não permite o uso do nome LVA e/ou UFSC, para quaisquer fins. A reprodução deste documento só poderá ser feita integralmente, sem qualquer alteração.

5. Referências

ISO 354:2003 Acoustics – Measurement of sound absorption in a reverberation room

ISO 11654:1997 Acoustics – Sound absorbers for use in buildings – Rating of sound absorption

ASTM C 423-2:2002 Standard test method for sound absorption and sound absorption coefficients

by the reverberation room method

6. Conclusões

As amostras ensaiadas apresentaram elevado coeficiente de absorção sonora,

principalmente nas bandas de frequências a partir de 250 Hz. Esses resultados encontrados são

compatíveis com as características dos materiais utilizados na confecção dessas amostras, ou seja,

mantas de fibras flexíveis com porosidade elevada e espessura de pelo menos 50 mm.

O coeficiente de absorção sonora de uma superfície é uma propriedade do material que a

compõe. É teoricamente definido como a fração da energia sonora absorvida pela superfície,

variando entre 0 (nenhuma absorção) e 1 (absorção total). No ensaio de laboratório, no entanto, ele

é operacionalmente definido como o aumento da absorção sonora dentro da câmara reverberante

(determinado pelas medições do tempo de reverberação antes e após a colocação da amostra)

dividido pela área da amostra. A relação entre os valores teóricos e aqueles encontrados nos

ensaios de laboratório está em contínuo estudo pelos pesquisadores, mas desvios são esperados,

pois na prática não é possível reproduzir todas as condições teóricas. Uma das consequências disso

é o surgimento de valores maiores que a unidade, incongruente com a definição teórica. Isso pode

acontecer devido a diversos fatores, sendo que o efeito de difração nas bordas de materiais espessos

é apontado como um dos principais responsáveis por esses desvios, como indicado na norma

ASTM C 423-2:2002. Os valores do coeficiente de absorção sonora são utilizados para diferentes

finalidades, tais como comparação entre materiais, cálculos e projetos de acústica de salas e

determinação de potência sonora de máquinas e equipamentos, mas em qualquer caso, o usuário

deve estar consciente de que não há absorção sonora maior do que 100%.

Estudos mais detalhados poderão encontrar formas ainda mais eficientes de aplicação

desses materiais, para aumentar o desempenho e reduzir os custos de produção dos mesmos.

Atenciosamente,

Prof. E. Felipe Vergara, Dr. Eng. Engo Mauricy C. R. Souza, Dr. Eng.