Como a vibração em edifícios afeta os humanos?
A vibração em edifícios afeta os seres humanos devido às ondas mecânicas que interagem com as estruturas do corpo. As vibrações podem ser transmitidas ao corpo humano através da estrutura de um edifício, tornando os humanos receptores passivos dessas vibrações. Altos níveis de vibrações podem ser perigosos e levar a distúrbios de saúde, como doenças vibratórias ou síndrome vibratória, distúrbios vasculares, problemas neurológicos ou problemas no sistema esquelético. Os humanos estão expostos a vibrações ressonantes que podem causar sintomas como náuseas, fraqueza, tonturas, dores articulares e musculares e cãibras. As vibrações também fazem parte dos estímulos que causam enjôo.
O que são vibrações em padrões de medição de edifícios?
Os padrões de medição de vibração em edifícios dependem do país. Os principais padrões de vibração que definem as medições humanas em edifícios são:
- ISO 2631-2: Esta norma internacional é amplamente utilizada em toda a UE. Ele usa o valor da raiz quadrada média (RMS) da vibração com ponderação Wm para quantificar a exposição humana à vibração de corpo inteiro em edifícios.
- BS 6472-1: Usado predominantemente no Reino Unido, este padrão usa o Vibration Dose Value (VDV), uma métrica que é mais sensível a vibrações de curta duração e alto nível, que normalmente são as mais irritantes ou perturbadoras para as pessoas. .
- DIN 4150-2: Adotada na Alemanha, esta norma utiliza o nível KörperBeurteilungspegel (KB), uma unidade que avalia os efeitos de vibrações de curto e longo prazo em edifícios e nas pessoas dentro deles.
Cada uma destas normas tem o seu próprio método de avaliação e limitação de vibrações para garantir a segurança e o conforto dos ocupantes do edifício.
Quais são as fontes de vibrações em edifícios?
Vibrações em Edifícios. As fontes geram vibrações contínua ou periodicamente, e a sua distância ao edifício pode ser constante ou variável. As fontes de vibração podem estar no interior do edifício, como máquinas em funcionamento ou ventilação, e também podem ser fontes externas ao edifício, como a passagem de veículos pesados, trens ou bondes, ou canteiros de obras. As pessoas podem ser receptoras passivas de vibrações, o que significa que não têm influência direta sobre a fonte de vibração. Se um edifício estiver exposto a vibrações, através da estrutura também poderá transmiti-las às pessoas no interior do edifício. As ondas mecânicas transmitidas pela estrutura transformam-se em ondas acústicas, que ouvimos no interior ou nos afetam diretamente na forma de vibrações.
Como avaliar a vibração em edifícios?
Para avaliar a vibração em edifícios é necessária a escolha certa de critérios de avaliação, indicadores apropriados e padrões de medição de vibração. Fontes de vibração, como a operação de máquinas ou veículos nas estradas, podem impactar pessoas em edifícios e devem ser avaliadas usando valores de vibração efetivos em bandas de 1/3 de oitava, RMS ou VDV – valor de dose de vibração.
Quais são os métodos de medição de vibração em edifícios?
Dois métodos de medição de vibração em edifícios são avaliação em 1/3 de oitava e avaliação baseada em valores ponderados (RMS ou VDV). A principal diferença entre as duas abordagens é o nível de detalhe: a análise de 1/3 de oitava fornece informações detalhadas sobre vibração em diferentes frequências, enquanto o RMS e o VDV fornecem uma única medida geral do nível ou dose de vibração. O método de medição de vibração apropriado a ser usado depende da aplicação específica e do padrão de medição.
O que é conforto vibratório?
O conforto vibratório é o nível de vibração que permite aos indivíduos dentro de um edifício realizar as suas atividades específicas de forma confortável e eficaz, sem sofrer efeitos adversos de vibrações excessivas ou perturbadoras. Estes limites de vibrações aceitáveis garantem que a qualidade de vida, a produtividade e o bem-estar geral dos ocupantes não sejam comprometidos.
Vários indicadores são utilizados para avaliar o conforto vibratório em edifícios, incluindo os seguintes:
- RMS (Root Mean Square): Esta é uma medida estatística que quantifica a magnitude do movimento vibratório. O RMS fornece uma medida do conteúdo energético da vibração, útil para determinar os níveis gerais de vibração.
- VDV (Valor de dose de vibração): O VDV é um indicador que leva em conta tanto a amplitude quanto a duração da vibração e é mais sensível a vibrações de curta duração e alta amplitude do que a medida RMS. O VDV representa a exposição cumulativa durante um determinado período e é usado para estimar a probabilidade de comentários adversos de pessoas expostas à vibração.
- Análise de frequência (bandas de 1/3 de oitava): Dividir a vibração total em diferentes faixas de frequência pode fornecer informações mais detalhadas sobre as características de vibração. Certas frequências podem ser mais perturbadoras ou prejudiciais à saúde humana do que outras.
- Valor máximo de vibração transitória (MTVV): É usado para avaliar vibrações intermitentes de curto prazo, que também podem causar desconforto ou danos.
- Fator de Crista: Esta é a relação entre o valor de pico e o valor RMS. Um fator de crista alto pode indicar uma vibração com picos agudos, o que pode causar desconforto ou danos mesmo se o valor RMS for relativamente baixo.
- Frequência Dominante: Esta é a frequência na qual ocorre o nível mais alto de vibração. Algumas frequências podem ser mais perturbadoras ou prejudiciais do que outras e, portanto, conhecer a frequência dominante pode ser útil.
O que é um valor de dose de vibração (VDV)?
O valor da dose de vibração (VDV) é um parâmetro para avaliar a probabilidade de pessoas apresentarem reclamações sobre vibrações incômodas em edifícios. Essencialmente, é uma medida que prevê a probabilidade de os ocupantes do edifício considerarem as vibrações incômodas ou perturbadoras. O VDV é uma medida utilizada para quantificar a exposição humana às vibrações, considerando a amplitude da vibração e sua duração. Representa a exposição cumulativa durante um determinado período e é especialmente útil para situações onde os níveis de vibração flutuam significativamente. O VDV é mais sensível a vibrações de curta duração e de alto nível, que são normalmente as mais incómodas ou perturbadoras para as pessoas, tornando-o um parâmetro chave na avaliação do conforto e segurança humana em ambientes vibrantes, como edifícios expostos ao tráfego ou à atividade industrial.
Como avaliar vibrações em edifícios com base no VDV?
A avaliação de vibrações em edifícios com base no Valor da Dose de Vibração (VDV) envolve vários passos:
- Medição: Os níveis de vibração são medidos ou previstos durante um período especificado, normalmente 16 horas durante o dia e 8 horas durante a noite em locais de interesse relevantes dentro do edifício. Estas medições devem ser ponderadas de forma adequada para refletir com precisão a resposta humana às vibrações.
- Cálculo do VDV: O valor da dose de vibração é derivado dos níveis de vibração medidos ou previstos. O VDV considera não apenas a amplitude da vibração, mas também a sua duração, representando assim a exposição cumulativa durante um determinado período.
- Avaliação em relação às normas: O VDV calculado é então comparado com os limites definidos nas normas relevantes, como a ISO 2631-2, BS 6472-1 ou normas específicas do país. Esses padrões definem faixas de VDV para diferentes tipos de salas (como edifícios residenciais, hospitais, escritórios e oficinas) e horários do dia.
Pela BS 6472-1, para edifícios residenciais durante uma jornada de 16 horas, as faixas de VDV são:
- Baixa probabilidade de comentários adversos: 0,2 a 0,4 m·s^1,75
- Comentário adverso possível: 0,4 a 0,8 m·s^1,75
- Comentário adverso provável: 0,8 a 1,6 m·s^1,75
Para edifícios residenciais durante uma noite de 8 horas, as faixas de VDV são:
- Baixa probabilidade de comentários adversos: 0,1 a 0,2 m·s^1,75
- Comentário adverso possível: 0,2 a 0,4 m·s^1,75
- Comentário adverso provável: 0,4 a 0,8 m·s^1,75
Para escritórios e oficinas durante uma jornada de 16 horas, os intervalos de VDV devem ser multiplicados por fatores de 2 e 4, respectivamente.
Interpretação e Ação: Dependendo da comparação com os limites, podem ser recomendadas ações para reduzir os níveis de vibração, se necessário. Isto pode incluir a modificação da fonte de vibração, a alteração da estrutura do edifício para amortecer as vibrações ou a alteração da utilização do edifício.
Como medir a vibração na frequência de edifícios?
Para medir a vibração na frequência de edifícios, é utilizada a análise de RMS em bandas de ⅓ de oitava. Medindo em bandas de terço de oitava, é possível analisar exatamente em quais frequências os valores são ultrapassados e identificar fontes de vibração.
Que instrumentação é usada para vibração em medições de edifícios?
A instrumentação usada para medições de vibração em edifícios é definida por padrões apropriados, como ISO 8041-1 ou DIN 45669-1. Na prática, a instrumentação para medição de vibrações em edifícios deve obedecer aos seguintes requisitos:
- Sensibilidade dos Transdutores: A sensibilidade dos transdutores (sensores) utilizados para medir vibração deve ser de pelo menos 1 V/ms-2. Esta é uma medida de quanto sinal de saída elétrico é produzido para uma determinada quantidade de entrada de vibração.
- Resolução da Medição: A resolução esperada de tal medição é de no mínimo 10-4 ms-2 do valor efetivo do sinal. Esta é a menor alteração no nível de vibração que o sistema de medição pode detectar.
- Faixa de frequência do gravador: O gravador deve capturar vibrações de 0,5 Hz para cima. Esta é a faixa de frequências que o sistema pode medir com precisão.
- Fixação e orientação do sensor: O sensor deve ser conectado a um disco de medição e registrar vibrações em três direções. Isto serve para capturar todos os movimentos possíveis do edifício, que podem ocorrer em qualquer direção.
- Disco de medição: Espera-se que o disco tenha um diâmetro de cerca de 30 cm e pese 30 kg. Deve ter três pontos de apoio. O peso e os suportes garantem um bom acoplamento entre o sensor e a estrutura, necessário para medições precisas.
O que é um relatório de vibração na construção?
Um Relatório de Vibração em Edifícios é um documento abrangente que detalha os procedimentos, resultados e análises de medições de vibração em um edifício. Aqui está o que normalmente inclui:
- Objetivo das Medições: O relatório deve indicar claramente porque as medições foram realizadas. Isto poderia ser para monitoramento de rotina, em resposta a reclamações, para avaliação de novas máquinas, etc.
- Metodologia e conformidade com as normas: O relatório deve indicar os métodos utilizados para realizar as medições e confirmar que esses métodos estão em conformidade com as normas relevantes, como ISO 2631, BS 6472 ou DIN 4150.
- Fontes de Vibração: Descrição das fontes de vibração, tais como máquinas, tráfego, atividade de construção, etc., que estiveram presentes durante as medições.
- Equipamentos Utilizados: Informações detalhadas sobre os equipamentos utilizados para realizar as medições, incluindo o tipo de sensores, sistemas de aquisição de dados e software utilizados para análise.
- Pontos de Medição: Informações sobre onde as medições foram feitas. Os pontos de medição utilizados durante as medições devem ser claramente identificáveis, muitas vezes utilizando diagramas ou fotografias para auxiliar nesta identificação.
- Resultados: Um resumo dos resultados da medição, geralmente apresentados em forma de tabela, muitas vezes juntamente com apresentações gráficas dos dados. Estes podem incluir históricos de tempo, espectros de frequência e análises estatísticas dos níveis de vibração.
- Análise: Uma interpretação e análise dos resultados, explicando o que significam no contexto do objetivo das medições e tirando conclusões sobre o impacto das vibrações no edifício e nos seus ocupantes.
- Recomendações: Se necessário, recomendações de ações para reduzir vibrações ou para investigações adicionais.
Cada relatório deve ser preparado de forma a ser claro e facilmente compreensível para o público-alvo, que pode variar desde gestores e ocupantes de edifícios, a engenheiros e autoridades reguladoras.
