Geometric shapes and classroom acoustical quality : case study at Campinas-SP

Estudos sobre a acústica de salas de aula estão cada vez mais comuns no meio acadêmico e científico, devido à sua influência nas questões do ensino-aprendizagem. Os ambientes escolares exigem qualidade acústica que deve ser prevista já na concepção do projeto. A inadequação acústica de escolas e salas de aula é apontada em diversas pesquisas que utilizam variadas metodologias, geralmente através da aplicação de testes de acertos e erros de vocábulos, e também da análise de parâmetros de avaliação como medidas dos níveis de pressão sonora e do tempo de reverberação. Na rede estadual de ensino público em São Paulo, as salas de aula são projetadas a partir de diretrizes pré-estabelecidas que visam a padronização dos projetos de escolas. Portanto, este trabalho tem como objetivos identificar as formas geométricas mais comuns de salas de aula propostas para a rede pública estadual de ensino em Campinas-SP, apresentar o comportamento dos parâmetros acústicos quanto à inteligibilidade da fala e apontar as formas mais favoráveis à qualidade acústica de salas de aula. Para a definição da amostra realizou-se um levantamento cadastral das escolas e o levantamento arquitetônico das salas. Desse levantamento, identificou-se o número de configurações geométricas mais comuns de salas. Foram analisadas as salas dentro da uma mesma configuração padrão, totalizando dezessete salas de aula. Para a medição acústica foi utilizada a técnica da resposta impulsiva da sala e os parâmetros acústicos foram obtidos através do programa de avaliação acústica de salas, o DIRAC®, da empresa Brüel & Kjaer. Os parâmetros derivados da resposta impulsiva analisados neste trabalho foram: o Tempo de Reverberação (TR), o Tempo de Decaimento Inicial (EDT), a Definição (D50), o Índice de Transmissão da Fala (STI) e a Porcentagem de Perda na Articulação de Consoantes (%ALCons), em função da freqüência na faixa de bandas de 1/1 de oitava. Também foi medido e analisado o Nível de Pressão Sonora ou ruído de fundo ambiental equivalente (LAeq) interno e externo à sala, obtido com o medidor de pressão sonora. A análise complementar da forma para cada sala foi feita pela proporcionalidade das dimensões, segundo a escala do Diagrama de Bolt. As formas geométricas em planta mais comuns de salas são as quadradas (7x7m) e retangulares (6x8m). Dentro de cada configuração as salas apresentaram diferentes desempenhos acústicos. Pelo fato de existir uma grande variedade de fatores e parâmetros que interferem na acústica da sala, foi possível identificar algumas tendências de comportamento acústico por configuração geométricaStudies about classroom acoustics are developed each time more into the scientific and academic society, due to its influence in the teach-learning. The school?s environments demand acoustical quality that must be foreseen already during the design planning. Some situations of acoustic not adjusted on classrooms are shown in research that using several methods, generally with application of word?s rightness and error tests as well as of the analysis and evaluation of parameters as the sound pressure levels and reverberation time. In the State of Sao Paulo the classrooms of public education buildings are projected in accordance with same lines of direction that aim at the school design standardization. Therefore, this work has as objective to identify what geometric shapes are more common on classroom?s design found in public schools at Campinas-SP, to present the acoustic parameters behavior how much to the speech intelligibility of classrooms and to point the shapes that are most favorable to the acoustical quality for classrooms. It was made classroom?s cadastral survey for sample definition and after was made architectural survey hers. This procedure allows identifying the number of the rooms more common geometric configurations. The classrooms which have the same configuration standard were selected and analyzed, totalizing seventeen classrooms. The acoustical measurements were made using the impulse response technique of the room and the acoustical parameters were obtained of the room acoustics evaluation software, the DIRAC®, by Brüel & Kjaer. The parameters were derived from the impulse response were analyzed in this work: Reverberation Time (RT), Early Decay Time (EDT), Definition (D50), Speech Transmission Index (STI) and Percentage Articulation Loss of Consonants (%ALCons), for each 1/1 octave frequency band. Also it was analyzed the internal and external background noise or ambiental Equivalent Sound Pressure Level (LAeq), which were measured with sound pressure level meter. Complementary analysis of the form for each room was made by the proportionality of the dimensions, according to Bolt?s Diagram scale. Among the more common geometric shapes in plant of rooms had found were: the square shaped (7x7m) and rectangular (6x8m). Inside each configuration of classroom had presented different acoustical performances. For the fact to exist a great variety of factors and parameters intervening on classroom acoustics, it was possible to identify some acoustical behaviors trends for geometric configuratio