Medidas do Ruído Ambiente (INS149)

Se existe uma preocupação importante nos meios industriais é a que está relacionada com o nível de ruído ambiente. Excesso de barulho pode causar danos irreversíveis ao aparelho auditivo além de outros danos que envolvem a própria saúde mental do profissional envolvido. Para a medida dos ruídos, assim como da intensidade sonora são utilizados aparelhos denominados Medidores de Intensidade Sonora ou Decibelímetros. Como esses instrumentos funcionam e devem ser usados depende muito do conhecimento da natureza dos sons. Assim, é justamente por aí que começamos: falando num primeiro artigo da natureza do ruído e de sua medida.

Som consiste em vibrações de um meio material que se propagam com velocidade finita. No ar, o som consiste em ondas de compressão e descompressão que se propagam em CNTP a uma velocidade de aproximadamente 334 metros por segundo, conforme mostra a figura 1.

 

A natureza do som
A natureza do som

 

Quando essas vibrações se encontram dentro de uma faixa definida de freqüências elas podem sensibilizar nossos ouvidos. Dizemos que se tratam de vibrações da faixa audível ou simplesmente, sons audíveis.

No entanto, fora dessa faixa, as vibrações ainda existem, não sendo entretanto ouvida por seres humanos. Certos animais como o morcego, cães e golfinhos podem ouvir vibrações acima da faixa audível, ou seja, ultrassons. Por outro lado, existem animais como a medusa que podem perceber através de órgãos sensoriais específicos vibrações na faixa dos infrassons.

Na figura 2 mostramos o espectro sonoro, com as três faixas de freqüências acima citadas.

 

Espectro audível das três faixas de freqüência.
Espectro audível das três faixas de freqüência.

 

Ruido

Fisiologicamente define-se ruído como os sons desagradáveis, irritantes que são produzidos por objetos que vibrem de forma irregular. Tecnicamente, um ruído é uma vibração que não tenha uma freqüência fixa mas, que ocupa um espectro de freqüências de forma absolutamente irregular, conforme mostra a figura 3.

 

Espectro de um ruído.
Espectro de um ruído.

 

Para efeitos atuação sobre o ouvido humano, o ruído é classificado em três categorias:

Ruído contínuo - é o ruído em que o nível de pressão sonora (NPS) varia em +/- 3 dB durante um longo intervalo de tempo, normalmente mais de 15 minutos.

Ruído Intermitente - é o que NPS varia numa gama de +/- 3 dB em intervalos de tempos curtos, entre 0,2 segundos e 15 minutos.

Ruído de Impacto - é o formado por picos de vibrações ou energia acústica com duração inferior a 1 segundo e produzido em intervalos maiores do que 1 segundo.

Na figura 4 temos uma representação gráfica desses ruídos.

 

A três categorias de ruídos.
A três categorias de ruídos.

 

 

Sensibilidade Auditiva

Para que uma pessoa possa ouvir um som não basta que as suas vibrações estejam dentro da faixa de freqüências audíveis.

As pessoas têm uma sensibilidade diferente para as diversas freqüências, mas dentro da faixa audível existe um limiar que é dado pela variação da pressão da onda sonora.

Esse limiar, para pessoas saudáveis está em torno de 0,0002 N/m2, valor que se convencionou ser de 0 dB. Por outro lado, o valor máximo da intensidade sonora que uma pessoa pode ouvir de modo normal, pois acima disso, começa a haver a dor, é de 200 N/m2, que a corresponde a 140 dB.

A adoção do dB para a medida das intensidades sonoras é justificada pela enorme gama de intensidades que teríamos de considerar se adotássemos a unidade Newton por metro quadrado.

Como o dB é uma unidade logarítmica, toda a faixa audível cabe entre os valores que vão de 0 a 140 dB, conforme mostra a figura 5.

 

A faixa audível cabe entre 0 e 140 dB.
A faixa audível cabe entre 0 e 140 dB.

 

 

Características

Quando fazemos uma análise fisiológica do som, existem algumas características importantes que se sobressaem. Elas são:

 

a) Freqüência/Comprimento de onda

É o número de vibrações por segundo, sendo esse valor medido em hertz (Hz). Associado à freqüência está o comprimento de onda que corresponde a distância entre qualquer ponto de uma onda e o ponto correspondente na onda seguinte, conforme mostra a figura 6.

 

Processo de refração.
Processo de refração.

 

Podemos associar às ondas sonoras os termos graves, médios e agudos, onde os sons mais graves são aqueles que têm maior comprimento de onda ou menor freqüência.

 

b) Intensidade

A intensidade do som é dada pela quantidade de energia que as ondas sonoras transportam. Essa intensidade é proporcional à amplitude das vibrações da fonte que produz o som.

 

c) Audibilidade

Esta é uma característica fisiológica do som. É a força que o som aparenta ter quando percebido pelos nossos ouvidos. Dois sons de mesma intensidade, porém de freqüências diferentes não são percebidos da mesma forma.

 

d) Timbre

O timbre está relacionado com a forma de onda. Dois sons de mesma freqüência (mesma nota) produzidos por dois instrumentos diferentes são percebidos de forma diferente.

 

Comportamento do Som

Quando analisamos as ondas sonoras, elas possuem um comportamento próprio que depende do meio em que se propagam. Destacam-se no comportamento das ondas sonoras os seguintes itens:

a) velocidade - depende do meio - 331 m/s (CNTP)

b) reflexão - as ondas sonoras podem refletir-se em determinados meios.

c) refração - quando as ondas sonoras passam de um meio para outro com características diferentes elas sofrem alteração da velocidade e da direção de propagação.

d) difração - é o espalhamento das ondas sonoras quando passam pela borda de um objeto ou por uma abertura

e) ressonância - é o reforço do som quando uma pequeno força repetida, aplicada na mesma freqüência natural de vibração de um objeto produz vibrações de cada vez maior intensidade neste objeto.

f) batimento - ocorre quando dois sons de freü6encias diferentes se combinam, produzindo dois novos sons cujas freqüências são a soma e diferença das freqüências dos sons originais.

 

Medindo o Ruído

Para medir a intensidade de um ruído ou de sons em geral é utilizado um aparelho denominado decibelímetro, mostrado na figura 7.

 Foto de um decibelímetro
Foto de um decibelímetro

 

A tabela abaixo dá as intensidades de alguns sons comuns:

Fonte Sonora = Níveis em Decibéis

Limiar da audibilidade=0 dB

Vento balançando folhas suavemente=10 dB

Jardim silencioso=20 dB

Estúdio de Rádio=20 dB

Murmúrio=20 dB

Quarto silencioso=30 dB

Violino tocando muito baixo=30 dB

Música tocando baixo=40 dB

Conversa em voz normal=60 dB

Aparelho de Ar Condicionado a 6 m=60 dB

Voz Humana a 1 m=70 dB

Campainha do Telefone=70 dB

Aspirador de Pó=80 dB

Caminhão pesado a 15 m=90 dB

Sirene de polícia=90 dB

Caminhão de coleta de lixo=100 dB

Serra circular=100 dB

Bate estacas=110 dB

Conjunto de Rock Amplificado, discoteca=120 dB

Buzina de Carro=120 dB

Jato na decolagem=140 dB

Limiar da Dor=140 dB

 

Limites

No Brasil, a NR-15 fixa os limites de tolerância a exposição aos ruídos contínuos ou intermitentes.

Para uma jornada de trabalho considera-se o efeito cumulativo da exposição aos ruídos. A exposição é calculada levando-se em conta o tempo de exposição e a intensidade.

Assim, uma tabela pode ser dada levando em conta a exposição máxima diária:

 

Nível de Ruído -> Exposição Diária Máxima Permissível

85 dB -> 8 horas

86 dB -> 7 horas

87 dB -> 6 horas

88 dB -> 5 horas

89 dB -> 4 horas e meia

90 dB -> 4 horas

91 dB -> 3 horas e meia

92 dB -> 3 horas

93 dB -> 2 horas e 40 minutos

94 dB -> 2 horas e 15 minutos

95 dB -> 2 horas

96 dB -> 1 hora e 45 minutos

98 dB -> 1 hora e 15 minutos

100 dB -> 1 hora

102 dB -> 45 minutos

104 dB -> 35 minutos

105 dB -> 30 minutos

108 dB -> 20 minutos

110 dB -> 15 minutos

 

Danos Causados ao Organismo

As principais lesões causadas pelo ruído ocorrem na membrana basilar. Os sons mais graves lesam a parte basal da espiral e os agudos a parte apical.

A lesão ocorre quando um som intenso atua por muito tempo. No entanto, os órgão sensoriais possuem uma capacidade de adaptação.

A adaptação imediata dura alguns milésimos de segundos e existe uma adaptação tardia que dura de 4 a 5 minutos. Ocorre, entretanto, um fenômeno de fadiga que é o esgotamento da capacidade de adaptação.

Se um som tem uma única freqüência (puro) ele lesa apenas uma parte da membrana basilar. No entanto, num ambiente de fábrica ou equivalente, o que temos são ruídos, formados por um amplo espectro de freqüências, ou seja, ruído branco. Esse tipo de ruído complexo, lesa toda a membrana.

Também é importante observar que, mesmo não sendo audíveis, os infrassons e ultrassons também lesam o ouvido.

Uma exposição prolongada aos ruídos num ambiente industrial causa a degeneração do órgão de Corti, com degeneração das células do gânglio espiral e fibras nervosas associadas.

Os principais sintomas de problemas com ruídos são o zumbido, vertigem e fadiga. Conseqüências psíquicas e somáticas são a irritação, nervosismo, taquicardia, aumento da pressão arterial, etc.

 

Conclusão

Para poder controlar os níveis de ruído de um local de trabalho é preciso saber como medi-lo.

Na próxima edição trataremos do instrumento usado para esta finalidade e como ele deve ser usado.

 


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