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Neighbor noise has repeatedly been proven to have a detrimental effect on multi-unit residential buildings (MURBs) residents’ physical and mental health. Impact noises have been shown to cause the most indoor noise annoyance amongst residents. Moreover, lightweight assemblies are known for their general poor sound insulation and are becoming increasingly popular as an alternative to concrete and steel structures in North America and Europe. Floating toppings have been used to control impact noise, but the effect of the source-receiver interaction is often neglected when they are modelled by engineers in the industry. More research needs to be done to determine the actual influence of the source-receiver interaction on floor assemblies with floating toppings. Studying the source-receiver interaction is fundamental to tackling the issue of structure-borne noise in MURBs because it has been shown to influence the first of five factors of impact sound transmission: the power injected. The power injected into a floor due to an impact source has been shown to depend on the mechanical mobility match (or the source-receiver interaction) between the impact source and the impacted floor. However, many questions remain around the significance of the source-receiver interaction. This project investigates the significance of the source-receiver interaction for structure-borne sound sources on floor assemblies with floating toppings, and how much it varies from one source-floor combination to another.

The impact noise is a challenge to builders and designers because of the difficulty in the interruption of vibrations due to the rigidity of the connections between the structural elements. Many previous researches aimed at the development of methods to diminish its effects and among them the floating floor , constituted by the interposition of an elastic material between the flagstone and the final covering of the floor, has presented significant advantages in presenting a solution still in the project phase. The introduction of new materials in the market made it possible the development of this study, whose objectives were to measure and to compare the performance of these materials as isolators, as well as to determine the relative advantage to the cost/benefit criterion in the construction of systems with porcelanate and plated melamínico wooden final coverings, and the utilization of glass wool, recycled blankets of rubber (E.V.A. residues) and high density Styrofoam and polyethylene blanket as resilient materials. The experiments carried out at the Thermo-acoustic laboratory (LaTA) in the university, according to the methodology suggested by ISO 140/VI and VIII (except the specifications as to the size of the samples that were tested with 1m ²) and ISO 717-2, permitted the classification of the tested materials in terms of their performance while impact noise acoustic isolators, and the market research made it possible to establish a hierarchy in the cost/benefit aspect. / O ruído de impacto é um desafio para construtores e projetistas pela dificuldade que se encontra para a interrupção das vibrações decorrentes da rigidez dos vínculos entre os elementos estruturais. Diversos estudos científicos visaram o desenvolvimento de métodos para amenizar seus efeitos, dos quais o piso flutuante , composto pela interposição de material elástico entre a laje e o revestimento final, tem apresentado vantagens significativas porque apresenta a solução ainda na fase do projeto. O surgimento de novos materiais no mercado ensejou a realização deste trabalho que teve como objetivo medir e comparar o desempenho desses materiais como isolantes, além de determinar a vantagem relativa no critério custo/benefício, na montagem de sistemas com revestimentos finais de porcelanato e laminado melamínico de madeira, e a utilização de lã de vidro, mantas de borracha reciclada (resíduos de E.V.A.), isopor de alta densidade e manta de polietileno como materiais resilientes. Os ensaios realizados no Laboratório de Termo-Acústica (LaTA) da UFSM de acordo com a metodologia preconizada pelas ISO 140/VI e VIII (exceto as especificações quanto ao tamanho das amostras que foram testadas com 1m²) e ISO 717-2 permitiram escalonar os materiais testados quanto aos seus desempenhos como isolantes acústicos ao ruído de impacto e a pesquisa mercadológica possibilitou determinar uma hierarquização no aspecto custo/benefício.

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Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-18T12:09:06Z No. of bitstreams: 1 Joice Giuliani Krás Borges_.pdf: 2287182 bytes, checksum: 91bf17f3aaf35b6e94a1a9a7d0ca42c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-18T12:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joice Giuliani Krás Borges_.pdf: 2287182 bytes, checksum: 91bf17f3aaf35b6e94a1a9a7d0ca42c3 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / Em meio às mudanças que o setor da construção civil está passando, encontra-se a necessidade de buscar soluções que não agridam o meio ambiente, visto que o setor é grande responsável pela escassez de recursos naturais e pelo aumento da poluição ambiental. Uma alternativa precursora é a inserção de produtos mais sustentáveis, com a utilização de resíduos que podem ser usados como matéria prima em substituição aos agregados naturais. Diante disso, o desafio é a comprovação do desempenho dos produtos e dos sistemas construtivos, principalmente após a nova versão da NBR 15575 (ABNT, 2013) - Desempenho das edificações. A norma estabelece parâmetros de desempenho e requisitos de conforto ao usuário, entre os quais está o acústico. Neste contexto o objetivo do trabalho foi investigar o potencial acústico de compósitos de argamassa com substituição parcial da areia por resíduos: da agroindústria (casca de arroz), da indústria de calçados (EVA) e da construção civil (resíduo de madeira, serragem). Foram investigados os teores de substituição de 25%, 50% e 75%. A medição de isolamento acústico foi efetuada através do ruído de impacto, em placas de 1 m², nas espessuras 3 e 5cm, e ensaio de rigidez dinâmica em placas de 20x20 cm, nas espessuras 3 e 5 cm. Os resultados mostraram que a redução dos níveis de ruído de impacto é maior na medida em que se aumenta a espessura e o teor de resíduos das amostras, especialmente nas bandas de frequências acima de 500 Hz. Em relação aos níveis de pressão sonora padronizado ponderado (L’nT,W), o EVA se destacou entre os resíduos, seguido da casca de arroz. As amostras confeccionadas com 75% de EVA apresentaram um forte decaimento nas bandas de frequência acima de 500 Hz. As amostras confeccionadas com 50% de casca de arroz apresentaram reduções de 1 dB para as espessuras de 3 cm e de 3 dB nas amostras com espessuras de 5 cm em relação às amostras de referência. / Bearing in mind the evolution of construction industry, it’s needed to find solutions that do not harm the environment, considering that the sector is largely responsible for the lack of natural resources and increased environmental pollution. A precursor alternative is increase the use of more sustainable products, such as residues to replace natural aggregates. Thus, the challenge is to prove the performance of products and construction systems, especially after the new version of NBR 15575 (ABNT, 2013) - Performance of buildings. The standard establishes performance and comfort requirements for the users, among which is the acoustic. In this context, the aim of this study was to investigate the acoustic potential of grout composites with partial replacement of sand by residues of agro-industry (rice husk), the shoe industry (EVA) and civil construction (wood waste, sawdust). The substitution levels of 25%, 50% and 75% were investigated. The sound insulation measurement was performed through the impact noise in 1 m² plates, in thicknesses 3 and 5 cm, and the dynamic stiffness test, in plates of 20x20 cm, with thicknesses of 3 and 5 cm. The results showed that the reduction of the impact noise level is higher as it increases the thickness and the residues of the samples, especially in bands above 500 Hz frequency. Regarding the sound pressure levels of weighted standard impact (L'nT,W), EVA stood out among the residues, followed by rice husk. The samples made with 75% EVA showed strong decay in the frequency bands above 500 Hz. The samples made with 50% of rice husk showed reductions of 1 dB for the thickness of 3 cm, and 3 dB in samples with thickness of 5 cm, in comparison with the reference samples.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The proposal of this project is analyze and compare different behaviors of natural floating wood floors, submitted an impact noise with several compositions, used in construction industry. The tests were done on the Thermo-acoustic Laboratory of UFSM, in according with the methods specified in the regulations ISO 140/ VI and ISO 717-2. The tests were done, using layers of wood, in different compositions and resilient materials. The results were analyzed, confronting the material with same characteristics but with different composition. The resilient materials used in the tests were: glass wool, polyethylene and polystyrene. The analysis of the results was done grouping the similar materials with different compositions. / Esta pesquisa faz uma análise e comparação de diferentes sistemas de pisos flutuantes de madeira natural submetidos a ruído de impacto, em diferentes composições utilizadas na indústria da construção civil. Os ensaios foram realizados nas câmaras para medir ruído de impacto do Laboratório de Termoacústica da UFSM, conforme metodologias especificadas nas Normas Internacionais ISO 140/ VI e ISO 717-2. Foram ensaiadas amostras de revestimento do tipo tábua corrida e taco, ambos de madeira natural, em diferentes composições quanto ao revestimento e o material resiliente. Os materiais resilientes utilizados nas composições foram lã de vidro, polietileno expandido e poliestireno expandido (isopor). A análise dos resultados obtidos foi feita agrupando-se materiais semelhantes nas diferentes composições.

Made available in DSpace on 2015-04-01T11:58:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3583715 bytes, checksum: 18e9b18d6b0151c38251cd2a26b3f40a (MD5) Previous issue date: 2013-11-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The final destination for waste polymers EVA (Ethylene Vinyl Acetate) discarded by footwear industries has been recognized as a increasing problem of impact on the environment. However, studies have show that these residues have characteristics suitable for recycling purposes transforming them into lightweight aggregates, which may provide benefits to the environment for example, their use to attenuate effects of noise impacts problems on the floors, which are very common in multi floor buildings. This research aims to evaluate the acoustic performance of cement boards, consisting of waste aggregates EVA (EVA boards), applied as a resilient material in the composition of floating floor. In this study three types of EVA boards were developed with different thickness and geometries, one of which has whole flat surface (EVA_ar0) and the other with a low relief surfaces (EVA_ar1 and EVA_ar2,5), to yield a layer of air between these boards and the slab. The plates were evaluated for the ability to soundproofing, following the guidelines of ISO 140-7:1998 and ISO 717-2:2013, seeking to compare their performance with some materials available for use in floating floors, for example, polyethylene acoustic blanket and rock wool. The assessment of the level of sound insulation to mitigate the noise impact was performed in a Testing Laboratory of Materials and Structures, Federal University of Paraiba, simulating a situation between two adjacent floors. Based on the results it can be stated that the boards EVA, according to their performance achieved, has the potential to rank as an alternative material used for mitigation of impact noise between floors of multi floor buildings. The floating floor system composed with the board EVA_ar2 , 5 (with air 2.5 cm layer ) had global number (L'nT,w) equal to 64 dB, framed with better intermediate level of performance (I) the that the performance of other systems with boards EVA_ar0 (without air layer) and EVA_ar1 (with air 1 cm layer) obtained global number 67 and 66 dB respectively classifying performance with minimal (M), according to NBR 15.575-3:2013. / A destinação final para os resíduos de polímeros de EVA (Etileno Acetato de Vinila) descartados pelas indústrias calçadistas tem sido reconhecida como um problema crescente de impacto no meio ambiente. Contudo, estudos têm comprovado que esses resíduos possuem características adequadas para propósitos de reciclagem transformando-os em agregados leves, que podem trazer benefícios ao ambiente construído, como por exemplo, o seu aproveitamento visando atenuação de problemas de ruídos de impactos nos pisos, que são muito comuns nas edificações multipavimentos. Portanto, essa pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho acústico de placas cimentícias, executadas com agregados de resíduos de EVA (placas de EVA), aplicadas como material resiliente na composição de sistemas de piso flutuante. Nesse estudo foram desenvolvidas três placas de EVA com espessura e geometrias diferentes, sendo uma delas com todas as superfícies planas (EVA_ar0) e outras duas com uma das superfícies com baixo relevo (EVA_ar1 e EVA_ar2,5), de modo a resultar uma camada de ar entre tais placas e a laje. As placas foram avaliadas quanto a capacidade de isolamento acústico, seguindo as diretrizes das normas ISO 140-7:1998 e ISO 717-2:2013, procurando comparar seu desempenho com alguns materiais disponíveis no mercado para uso em pisos flutuantes, como por exemplo, manta acústica de polietileno e lã de rocha. A avaliação do nível de isolamento acústico para atenuar os ruídos de impacto foi realizada em protótipo no Laboratório de Ensaio de Materiais e Estruturas da Universidade Federal da Paraíba, simulando uma situação entre dois pavimentos sobrepostos. Com base nos resultados pode-se afirmar que as placas de EVA, de acordo com seu desempenho alcançado, tem potencial para se classificar como um material alternativo utilizado para atenuação de ruído de impacto entre os pisos de edificações multi pavimento. O sistema de piso flutuante composto com a placa de EVA_ar2,5 (com camada de ar de 2,5 cm) obteve número global (L´nT,w) igual a 64 dB, enquadrado com nível de desempenho intermediário (I) melhor do que os desempenhos dos outros sistemas com as placas do EVA_ar0 (sem camada de ar) e EVA_ar1 (com camada de ar de 1 cm) obtiveram número globais 67 e 66 dB respectivamente se classificando com desempenho mínimo (M), segundo a NBR 15.575-3:2013.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In July, 2013, Brazil s new standard, NBR15575:2013, began to require minimum thermal, luminal, structural and acoustical performance levels in new constructions of residential dwellings. Thus, computer programs that simulate the sound transmission in buildings, can serve as important tools for professionals, enabling the verification of virtual acoustic performance of projects, quickly and economically. By being widely used in European countries, they have the database of existing elements and building systems in Europe. From this, this study aimed to evaluate a computational tool of simulation of sound transmission on the reality of Brazilian buildings. Twenty households were selected in the city of Santa Maria - RS, to be measured in situ and then simulated to airborne and impact noise. The residences were chosen according to standard and types of building systems. For greater representation of Brazilian buildings, residences of low, medium and high standards were chosen. The building systems chosen were structural masonry, structural walls with concrete or ceramic block; and reinforced concrete, with walls of hollow brick; all with massive concrete slab. The software used for the simulations was the SONarchitect and all the features and building elements used were entered into the software s database. The values of Lœn,T , Dn,T , and RT per frequency band, and their weighted values Lœn,T,w, Dn,T,w and mean RT were obtained through measurements and simulation. The weighted measured and simulated values were similar, on the other hand, the values obtained by frequency band showed disagreement with the lower frequencies precisely, from 50 Hz to 100 Hz. There was also a relationship of impact sound transmission loss with the area size of the partition, in which there is a significant increase in sound insulation in partitions with larger areas. In addition, coefficients and safety factors were determined for each standard and building system to be applied in the spectra of the simulations, aiming to bring the simulated values closer to the measured ones. Parallel with the evaluation of the computational tool, questionnaires with 150 professionals who develop acoustic projects in the country were applied. This step had as main objective to find out what tools and methods are mostly used by professionals in the development of these projects. From 31 received responses, it was determined that 20.88% of the professionals use a computational tool to develop designs. It was also possible to discover some features such as field of expertise and graduation year, which regions they are located, what kind of projects they develop and if they have already developed projects based on the new standard. / Com a entrada em vigor, em julho de 2013, da nova norma brasileira, NBR 15575:2013, passaram a ser exigidos nas novas construções de uso multifamiliar, níveis mínimos de desempenho, tais como térmico, ilumínico, estrutural e acústico. Dessa maneira, programas computacionais que simulam a transmissão sonora em edificações, podem servir como ferramentas importantes aos profissionais, permitindo a verificação do desempenho acústico virtual dos projetos, de forma rápida e econômica. Por serem amplamente utilizados nos países europeus, possuem banco de dados dos elementos e sistemas construtivos existentes na Europa. A partir disso, esse trabalho teve como objetivo a avaliação de uma ferramenta computacional, de simulação da transmissão sonora, para a realidade das construções brasileiras. Foram selecionadas 20 residências, na cidade de Santa Maria - RS, para serem medidas in loco e depois simuladas, aos ruídos aéreo e de impacto. As residências foram escolhidas, de acordo com padrão e sistemas construtivos. Para maior representatividade das construções brasileiras, foram escolhidas residências do padrão baixo, médio e alto. Os sistemas construtivos escolhidos foram alvenaria estrutural, com paredes de bloco estrutural de concreto ou cerâmico; e concreto armado, com paredes de tijolo vazado; todos com laje maciça de concreto. O programa utilizado para as simulações foi o SONarchitect e todas as características, dos elementos construtivos utilizados, foram inseridos no banco de dados do software. Foram obtidos os valores de Lœn,T , Dn,T,, e TR por banda de frequência, e seus valores ponderados de Lœn,T,w, Dn,T,w e TR médio, nas medições e simulações. Os valores ponderados medidos e simulados foram similares, por outro lado os valores obtidos por banda de frequência apresentaram divergência em relação às frequências mais baixas, precisamente de 50 Hz a 100 Hz. Verificou-se também uma relação da perda de transmissão sonora ao ruído de impacto com o tamanho da área da partição, na qual ocorre um aumento significativo no isolamento sonoro em partições com áreas maiores. Além disso, foram determinados coeficientes e fatores de segurança, para cada padrão e sistema construtivo, a serem aplicados nos espectros das simulações. Com o objetivo de aproximar os valores simulados dos valores medidos. Paralelamente à avaliação da ferramenta computacional, foram aplicados questionários com 150 profissionais que desenvolvem projetos acústicos no país. Essa etapa tinha como objetivo principal descobrir quais ferramentas e métodos são mais utilizados pelos profissionais no desenvolvimento desses projetos. A partir de 31 questionários respondidos, foi possível determinar que 20,88% dos profissionais utilizam alguma ferramenta computacional para desenvolver os projetos. Também foi possível descobrir algumas características desses profissionais como curso e ano de formação, quais as regiões que estão inseridos, que tipo de projetos desenvolvem e se já desenvolveram projetos baseados na nova norma.

This doctoral thesis concerns flanking transmission in light weight, wooden multi-storey buildings within the low frequency, primarily 20-120 Hz. The overall aim is to investigate how the finite element method can contribute in the design phase to evaluate different junctions regarding flanking transmission. Two field measurements of accelerations in light weight wooden buildings have been evaluated. In these, two sources; a stepping machine, and an electrodynamic shaker, were used. The shaker was shown to give more detailed information. However, since a light weight structure in field exhibit energy losses to surrounding building parts, reliable damping estimates were difficult to obtain. In addition, two laboratory measurements were made. These were evaluated using experimental modal analysis, giving the eigenmodes and the damping of the structures. The damping for these particular structures varies significantly with frequency, especially when an elastomer is used in the floor-wall junction. The overall damping is also higher when elastomers are used in the floor-wall junction in comparison to a screwed junction. By analysing the eigenmodes, using the modal assurance criterion, of the same structure with two types of junctions it was concluded that the modes become significantly different. Thereby the overall behavior differs. Several finite element models representing both the field and laboratory test setups have been made. The junctions between the building blocks in the models have been modeled using tie or springs and dashpots. Visual observation and the modal assurance criterion show that there is more rotational stiffness in the test structures than in the models. The findings in this doctoral thesis add understanding to how modern joints in wooden constructions can be represented by FE modelling. They will contribute in developing FE models that can be used to see the acoustic effects prior to building an entire house. However, further research is still needed. / Denna doktorsavhandling behandlar flanktransmission i flervåningshus med trästomme, inom det lågfrekventa området, främst 20-120 Hz. Det övergripande målet är att undersöka hur finita elementmetoden kan bidra i konstruktionsfasen för att utvärdera olika knutpunkters inverkan på flanktransmissionen. Två fältmätningar av accelerationer i trähus har utvärderats. I dessa har två olika lastkällor använts, i den första en stegljudsapparat och i den andra en elektrodynamisk vibrator (shaker). Det visades att shakern kan ge mer detaljerad information, men eftersom vibrationerna även sprider sig till omgivande byggnadsdelar vid fältmätningarna var det svårt att estimera tillförlitliga dämpningsdata även då shaker användes. Fältmätningarna följdes av två mätningar i laborationsmiljö. Dessa två experiment utvärderades med experimentell modalanalys, vilket ger egenmoder och dämpning hos strukturerna. Dämpningen för dessa trähuskonstruktioner varierar kraftigt med frekvens. Extra stora variationer registreras då en elastomer användes i knutpunkten mellan golv och vägg. Den totala dämpningen är generellt högre när elastomerer används i knutpunkten mellan golv och vägg i jämförelse med då knutpunkten är skruvad. Genom att analysera egenmoder och deras korrelationer (MAC), för samma trästruktur men med olika typer av knutpunkter, drogs slutsatsen att knutpunkten drastiskt förändrar strukturens dynamiska beteende. Flera finita elementmodeller av både fält- och laboratorieuppställningar har gjorts. I dessa har knutpunkterna mellan byggnadsdelar modellerats helt styvt eller med hjälp av fjädrar och dämpare. Visuella observationer av egenmoder och korrelationen dem emellan visar att det finns mer rotationsstyvhet i försöken än i finita elementmodellerna. Resultaten i denna doktorsavhandling har gett förståelse för hur knutpunkter i träkonstruktioner beter sig och kan simuleras med finit elementmodellering. Vidare kan resultaten bidra till utvecklingen av FE-modeller som kan användas för att kunna se de akustiska effekterna redan under konstruktionsstadiet. Dock behövs ytterligare forskning inom området.