Especialista em acústica estuda o impacto sonoro de pesos, ruídos e vibrações estruturais em ambientes de academias
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As publicações de Anders Buen, resultados de pesquisas e projetos executados sobre ruído em academias, são instigantes e trazem luz a um assunto que é do maior interesse para consultores, pesquisadores e construtores em todo mundo. Anders Buen é engenheiro civil pela Faculdade de Física e Matemática da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia, NTNU, em Trondheim, na Noruega. A fagulha para acústica ocorreu numa conversa informal com o Prof. Asbjørn Krokstrad sobre os segredos do som do violino, um interesse que está no seu DNA familiar. Ele aprendeu a fazer violinos Hardanger Fiddle, uma versão de violino da música folclórica norueguesa, com seu avô.
Fascinado com a possibilidade de investigar o som dos instrumentos numa perspectiva científica, teve a oportunidade de elaborar um projeto, que mais tarde virou seu trabalho de formação, sobre vibrações em violinos. Eclético e estudioso, tornou-se especialista em conhecimento e medições de propriedades de materiais, forte em acústica de ambientes, impacto sonoro de queda de pesos e caminhada em pisos e ruídos e vibrações estruturais e aéreos de academias. Além de prestar consultoria em engenharia acústica de salas, arquitetura e ambiente, cálculos e medições.
Você trabalha em uma ampla área de acústica, da interação de som e materiais até vibração estrutural, incluindo acústica de salas. Se pudesse escolher apenas duas áreas do conhecimento em acústica, qual seria a sua maior paixão?
Até 2016, levei muito a sério os estudos de acústica de violinos e a acústica de salas. Depois mudei meu foco para questões na arquitetura e ruído estrutural, como ruído de quedas de peso e propagação de ruído estrutural em edifícios. No momento, meus estudos estão voltados para os ruídos de cachoeiras, rios e riachos e questões relacionadas à energia e ruídos provocados por queda de massas.
Mas, ainda, acompanho palestras organizadas pela Violin Society of America (VSA), literatura sobre acústica de violino; e tenho trabalhado na reunião de todos esses estudos com o objetivo de publicá-los.
Hoje executo projetos sobre ruídos em academia e acompanho trabalhos de colegas sobre medições de queda de peso, mantendo-me atualizado sobre as propriedades de mantas e suas funções na mitigação de ruído.
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O seu interesse na transmissão de ruídos e vibrações em academias está relacionado com um projeto profissional ou, principalmente, um interesse pessoal?
Comecei a “levantar pesos” há cerca de 12 anos em academia e foi aí que começou o meu interesse em aprender sobre os diferentes tipos de pesos, suas utilizações e propriedades, assim como a importância das mantas emborrachadas.
Profissionalmente tive algumas surpresas. Frequentando regularmente uma sala de treinamento em grupo constatei que um piso flutuante pesado sobre lã mineral e mantas finas não seria suficiente para reduzir o ruído num apartamento localizado abaixo de dois andares. Além disso, a queda de pesos em uma laje flutuante de 100 mm de espessura gera um ruído bem elevado.
Logo de início, encontrei padrões em medições do impulso de queda de peso quando os níveis de ruído foram combinados com a energia de impacto e a dureza das fontes. Encontrar padrões em conjuntos de dados leva a estudos de estatística.
A maior parte das minhas publicações são dados e relatórios coletados em projetos profissionais, com clientes da empresa Brekke & Strand Akustikk. Meu grande interesse é solucionar um problema difícil, ajudar pessoas e clientes, e resolver a física envolvida de tal forma que possa ser útil além do nosso próprio negócio. Quero influenciar a indústria e, provavelmente, o faço. O material que público pode ser compartilhado sem consulta.
Eu faço muita Pesquisa e Desenvolvimento como atividade particular e sob demanda para algumas empresas. Recentemente, participei de um projeto sobre vibrações de esteiras e ruído transmitido pela estrutura e propagação de vibrações em edifícios, geralmente em cooperação com faculdades. Nosso objetivo é ser 90% faturável.
Enquanto métodos conclusivos não são disponibilizados ou testados em larga escala, qual é a melhor abordagem para medir e avaliar o ruído transmitido por academias em residências e quartos de hotel, por exemplo?
Isso pode depender de quais sensores e quantos instrumentos estão disponíveis. Eu usaria um microfone e um acelerômetro na sala do emissor e o mesmo na sala do receptor. Os instrumentos devem ser sincronizados, caso não sejam executados na mesma unidade.
Adotaria um tempo de amostragem de 125 ms. É importante certificar de que o acelerômetro esteja fixado em concreto ou em uma superfície dura, de preferência um pouco afastado do meio do vão do piso, para detectar vibrações e ruídos transmitidos pela estrutura.
Proponho uma distância de 3 m entre o microfone, o acelerômetro e o ponto de queda na sala emissora. O microfone na sala emissora é usado para avaliar se o ruído aéreo pode causar uma perturbação por si só, ou seja, se o isolamento acústico também precisa ser medido ou calculado. O espectro e o nível da sala do emissor também podem dizer algo sobre as fontes, o piso ou o piso flutuante.
Manualmente largaria três pesos de 10, 20 e 40 kg (ou 5 kg, 10 kg e 20 kg) rolados de um banco ou jogados de uma altura conhecida. Use calçado de segurança. Em seguida, provoque a queda desde os quadris de barra olímpica de 80 kg com placas de proteção. Se houver tempo disponível, utilize 60, 80 e 100 kg, por exemplo. Eu os derrubaria três ou cinco vezes.
Para indicar o progresso dos testes é necessário que uma pessoa fique na sala receptora, para observar os sons e ruídos de fundo e o que se ouve. Mas é claro que a comunicação por texto em telefone é importante nesta atividade. Três pesos diferentes oferecem possibilidades de prever qual queda de energia pode ser permitida antes de exceder limites, por meio de fórmulas de regressão nos dados medidos.
Também usaria a queda das máquinas dos grupos musculares maiores, de flexão de pernas, extensão de pernas, leg press e assim por diante – normalmente com quedas de 10 cm e apenas uma massa. Pois, máquinas com carregadores de placas fixas fazem muito barulho numa mesma sala.
O melhor é realizar as medições fora do horário da academia, pois o ruído exterior pode interferir. É muito difícil obter bons dados quando uma academia está em uso, especialmente para testar boas soluções de manatas e/ou pisos flutuantes. Portanto, recomendo medir primeiro as fontes duras e o piso e adicionar o efeito de perda de inserção do piso flutuante e das mantas a partir de medições no mesmo piso.
Até que ponto a instalação de equipamentos de ginástica com amortecedores como pads podem eliminar a necessidade de pisos flutuantes em situações de academia sobre espaços silenciosos, como escritórios ou quartos?
Equipamentos de ginástica, como aparelhos de musculação ou anilhas vêm com almofadas de borracha dura de 50 a 70 mm. Parecem estar dimensionados para impactos do carrinho de pesos completo. Na minha experiência, o espectro de ruído estrutural da queda dos carrinhos de peso parece um pouco com pesos emborrachados desde uma barra olímpica.
Recentemente, realizamos um teste em um escritório localizado acima de uma academia com máquinas montadas em mantas de borracha de 15 mm e um piso flutuante de baixo desempenho. Conseguimos com a adição de um produto de elastômero PUR de 25 mm colocada acima das almofadas de borracha uma melhoria de 10 dB.
As máquinas de peso são a fonte que menos investiguei, mas não creio que as almofadas possam resolver sozinhas o seu potencial de ruído de impacto. É provável que molas suficientemente dimensionadas podem funcionar bem.
Não creio que existam soluções que possibilitem a utilização de quartos ou escritórios abaixo de uma academia. Também é difícil, senão impossível, no andar de cima, devido às contribuições do ruído aéreo, dados os nossos limites de ruído rigorosos LAeq ≤ 27 dB. Um escritório acima de uma academia pode ser resolvido com limites LAeq ≤ 35 dB.
É bastante intuitivo que um ginásio instalado em pisos de recepção de hotéis e residências produza menos incômodo sonoro em espaços silenciosos como os quartos, em comparação com uma academia instalada sobre esses espaços. Por que existe essa tendência de ter academias em cima dos quartos? Será este o melhor aproveitamento dos espaços em termos de investimento?
Ginásios no solo são bons para vibrações. As perdas na distância do piso são maiores para o piso no solo mas, de qualquer maneira, haverá estruturas de suporte próximas transportando energia para cima.
Meu apartamento fica quatro andares acima da sala de ginástica que está no térreo, sobre o piso. As medições, e o que ouço, não são muito diferentes do que esperaríamos de uma academia montada em uma laje. Assim, para o som transmitido pela estrutura penso que o efeito da utilização do piso térreo é limitado se o piso não puder ser totalmente isolado da estrutura de suporte do edifício.
Não vemos tendência aqui com quartos embaixo de academias. A maioria das academias fica no rés-do-chão, ou no primeiro andar, com escritórios ou habitações por cima. Algumas academias ficam em prédios separados. Porém, uma das academias que mais usei fica acima das lojas. Eles recebiam ligações das lojas reclamando quase que diariamente. As mantas eram de espessura média e não havia piso flutuante na área de peso livre.
Em Oslo, 23% das academias ficam no mesmo edifício das habitações. As academias querem ficar perto dos usuários e podem ser uma reutilização de antigas instalações comerciais ou construídas para este uso desde o início. Edifícios de uso misto e treinamento são uma tendência crescente. As franquias de academias estrangeiras parecem estar trabalhando na linha de minimizar riscos.
Num assunto completamente diferente, como você vê o progresso da avaliação do desempenho acústico na construção? Nos EUA e em outros países existem notas para consumo de energia, por exemplo, mas nenhuma sobre desempenho sonoro.
Tornou-se comum com a certificação BREEAM (Método de Avaliação Ambiental de Edifícios) de edifícios, incluindo métricas e requisitos acústicos. Para os pontos acústicos são necessárias medições acústicas de acompanhamento de pelo menos 5% dos quartos, o que de outra forma não é obrigatório.
A utilização da NS 8175:2012 também é bem seguida no planejamento e construção na Noruega e na Escandinávia. Contudo, poucos projetos utilizam um padrão elevado, por exemplo, de classe de som B ou A, nos projetos. A classe C é o padrão mínimo e muitos usuários consideram os limites de ruído de impacto, seguindo o padrão mínimo, inferiores ao esperado. Considerando o custo bastante elevado dos apartamentos nas cidades, é um pouco decepcionante que não consigamos ter um padrão ligeiramente melhor, de 5 dB.
Tenho conhecimento que com a revisão da próxima NS 3600 Análise técnica das condições na venda de habitação, ela deverá incluir as avaliações da qualidade acústica na análise das condições durante a mudança de propriedade. Mas, normalmente, no folheto de venda não são informadas as condições acústicas do edifício. As pessoas investem suas economias e empréstimos numa habitação e assumem um risco elevado no quesito acústico. Achamos que os compradores deveriam estar mais bem informados.