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Bruno Moniz Silva Bettencourt Pinto
Processos e Métodos de Monitorização
de Ruído Ocupacional
Um Guia de Boas Práticas
Dissertação para obtenção do grau de Mestre
em Ambiente, Saúde e Segurança
Departamento de Biologia
Universidade dos Açores
Outubro de 2008
Bruno Moniz Silva Bettencourt Pinto
Processos e Métodos de Monitorização
de Ruído Ocupacional
Um Guia de Boas Práticas
Dissertação para obtenção do grau de Mestre
em Ambiente, Saúde e Segurança
Orientadores:
Doutor José Virgílio Cruz
Doutor Pedro Arezes
Departamento de Biologia
Universidade dos Açores
Outubro de 2008
RREESSUUMMOO
A presente dissertação aborda a temática da exposição do ruído no âmbito da segurança e higiene
ocupacionais. Por ser uma temática que apresenta diversos termos, conceitos e grandezas
específicas, é notada alguma dificuldade, por todas as partes envolvidas, na abordagem e
compreensão da mesma. Uma avaliação da exposição a ruído ocupacional mal executada poderá,
em muitos casos, expor desnecessariamente ao ruído, como factor de risco, os colaboradores alvo
desta avaliação.
No desenvolvimento da presente dissertação optou-se por explorar o tema em questão por duas
vias distintas: uma revisão bibliográfica do tema, onde se procurou explorar e explicar os conceitos
envolvidos na temática, e uma parte de natureza prática, onde se procurou desenvolver uma
metodologia específica para a avaliação da exposição ao ruído, que inclui um modelo de relatório
que dá resposta às obrigações legais e, por fim, a aplicação prática desta mesma metodologia.
Através da aplicação prática de metodologia proposta foi possível determinar o nível de exposição
diária dos colaboradores da empresa analisada, bem como responder a todas as obrigações legais,
determinadas pelo actual quadro legislativo, tais como o cálculo das incertezas de medição e a
determinação da exposição pessoal diária efectiva.
A crescente difusão de documentos que abordem e expliquem a temática da exposição ao ruído,
em contexto ocupacional, poderá ser um factor determinante na prevenção deste factor de risco. A
correcta e clara compreensão do tema, por parte de técnicos que actuam na área, dos quadros de
empresas e entidades fiscalizadoras parece ser um ponto-chave para a crescente e efectiva
protecção dos inúmeros colaboradores, existentes no nosso mercado de trabalho, pouco
conscientes do risco diário a que estão sujeitos.
AABBSSTTRRAACCTT
This thesis addresses the issue of noise exposure in the context of occupational safety and
hygiene. It is a theme that offers different terms, concepts and specific quantities, we noticed
some difficulty, by all parties involved in is the approach and understanding. An ineffective
assessment of exposure to occupational noise could, in many cases, unnecessarily exposed to
noise, as a risk, the target employees of the assessment.
In the development of this dissertation we chose to explore the topic in question by two different
routes: a literature review of the topic, where he sought to explore and explain the concepts
involved in the issue, and part of a practical nature, where they sought to develop a methodology
specific to the assessment of noise exposure, which includes a model of a report responding to
legal obligations, and finally the practical application of that methodology.
Through the practical application of proposed methodology was possible to determine the level of
daily exposure of employees of the company analyzed, and respond to all legal obligations as
determined by the existing legislative framework, such as calculating the uncertainties of
measurement and determination of the personal daily exposure.
The increased dissemination of documents that address and explain the theme of noise exposure
in occupational context, it may be a factor in preventing this risk factor. The correct and clear
understanding of the subject, by technicians operating in the area, the working teams of
companies and supervisory bodies appears to be a key point for the growing and effective
protection of many employees, existing in our labor market, little aware of daily risk to which they
are subject.
3.3.5.1.5. INCERTEZA PADRÃO ASSOCIADA À IMPERFEITA SELECÇÃO DAS POSIÇÕES DE
MEDIÇÃO ( U
1
PARTE 1
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E EXPLICAÇÃO DE CONCEITOS
2
- INTRODUÇÃO
1.1 JUSTIFICAÇÃO DO TEMA
A problemática da segurança está cada vez mais em voga na nossa realidade laboral. À medida
que os processos e técnicas de produção evoluem, desenvolve-se também a consciencialização de
que não só é necessário produzir bem, garantindo a qualidade e sustentabilidade através de um
consumo de matérias-primas cada vez menor, mas também em segurança, garantindo a
manutenção do cada vez mais necessário capital humano. Neste âmbito surge a necessidade de
determinar os diferentes perigos e riscos implícitos aos diversos processos de produção.
No presente trabalho irá ser proposto uma metodologia de avaliação de Ruído Ocupacional. Tendo
em conta as especificidades deste factor de risco físico, um correcto processo de monitorização
torna-se fundamental para garantir a obtenção de resultados fidedignos, aplicáveis à realidade
estudada.
O desenvolvimento do presente trabalho advém do facto de não existir, no Decreto – Lei n.º
182/06 de 6 de Setembro, uma metodologia de avaliação e Ruído Ocupacional padrão, que possa
ser adoptada por todos os profissionais que desenvolvem a sua actividade nesta área. Existem
diversos documentos, muito deles internacionais, tais como a norma ISO 9612, ainda em
discussão, que abordam o presente tema, mas todos eles tem em comum o facto de não
constituírem um guia metodológico abrangente e completo, abordando apenas alguns temas
específicos dentro desta temática.
1.2 OBJECTIVOS A ATINGIR
Com o desenvolvimento da presente dissertação procura-se constituir uma proposta de guia
metodológico para avaliação de Ruído Ocupacional. Pretende-se elaborar um documento
abrangente, completo e expedito, que possa ser utilizado tanto por profissionais da área que
elaborem trabalhos desta natureza, como por técnicos de segurança, não especialistas na área,
que tenham de aferir a legalidade e boa prática de uma investigação destas, elaborada por
terceiros.
Não é, de todo, objectivo do presente trabalho substituir, total ou parcialmente, qualquer
metodologia previamente definida, tanto em termos legislativos, como normativos. A intenção é
conjugar a actual informação existente, tanto as obrigações genéricas legislativas, como as
orientações práticas normativas, e agrupá-las numa metodologia única e abrangente, incluindo
uma estrutura de relatório, paralela a qualquer proposta anterior, que responda as todas as
obrigações legais e facilite o trabalho de quem produz este tipo de serviço.
4
boas práticas.
No capítulo 4, o ruído ocupacional e a influência no ouvido humano, explora não só os efeitos do
ruído na fisiologia humana, mas também as consequências mais usuais de uma exposição danosa.
Na inicio da segunda parte da dissertação, o capítulo 5, processos e técnicas de monitorização de
ruído ocupacional, define uma proposta de metodologia de monitorização de ruído ocupacional,
alternativa às definidas em norma aplicável. São determinado quais os passos a dar e o seu
encadeamento lógico, definindo técnicas especificas e explicando, ponto por ponto, a lógica e o
objectivo de cada passo. São usados exemplos hipotéticos com o intuído de facilitar a
compreensão de certos conceitos e do seu desenvolvimento matemático. São, também, discutidos
os principais resultados obtidos no trabalho prático efectuado, onde foi aplicada a metodologia
proposta no capítulo em causa. O resultado do prático do capítulo 5 pode ser integralmente
avaliado em relatório anexo à dissertação.
Finalmente, no capítulo 6 , Conclusões, são tecidas as principais considerações relativas ao
desenvolvimento da presente dissertação.
5
- RUÍDO - CONCEITOS E EQUIPAMENTOS DE MONITORIZAÇÃO ASSOCIADOS
2.1 SOM E RUÍDO
O conceito de Som e de Ruído, ainda que tenham a mesma origem, não podem ser confundidos.
De acordo com Arezes (2002) o som pode ser definido como qualquer variação de pressão
passível de identificação pelo ouvido humano. Segundo Santos (2006) o som é a sensação auditiva
resultante de variações de pressão do ar, tendo sempre origem numa qualquer fonte de vibração.
De acordo com o dicionário português on-line (Priberam) a definição de som é a seguinte
“sensação produzida no ouvido pelas vibrações dos corpos sonoros; vibração que produz essa
sensação; ruído; emissão de voz”.
Tal como as peças de dominó, as ondas de pressão sonora propagam-se quando uma partícula de
ar imprime movimento à partícula que lhe está mais próxima, alargando-se este movimento a
partículas cada vez mais afastadas da fonte sonora (Arezes, 2002).
Dependendo directamente do meio, o som tem diferentes velocidades de propagação. No ar, o
som propaga-se a uma velocidade aproximada de 340 m/s, enquanto que em meios sólidos e
líquidos a velocidade é substancialmente superior – 1500m/s na água e 5000 m/s no alumínio
(Brüel&Kjaer, 2000 in Arezes, 2002).
A velocidade de propagação do som no ar, em m\s, pode ser calculada por (Santos 2006):
Em que:
= relação entre os calores específicos do ar a pressão constante e o volumeconstante
p = pressão atmosférica, em N/m
2
= massa específica, em kg/m
3
O conceito de Ruído é mais subjectivo que o conceito de Som, sendo normalmente definido como
um som desagradável.
A subjectividade do conceito de Ruído advém directamente da interpretação pessoal de cada um
de nós. Um concerto de música Rock, pode ser considerado num certo valor como agradável para
quem pagou o bilhete para assistir, mas por outro lado pode ser entendido como desagradável
(Ruído) para quem possui uma casa nas imediações e/ou não aprecia o estilo de música. Por outro
lado, o próprio trânsito, que conjuga em si um conjunto de contribuições de diferentes fontes
sonoras, e é normalmente tido como Ruído, pode não ser considerado como tal por alguém que o
aprecie como uma característica intrinsecamente urbana, na qual se sente bem.
C =
√
p
7
Em que:
f - é a frequência em hertz;
T - o período em segundos.
2.2.2 COMPRIMENTO DE ONDA
O comprimento de onda (Fig.2) é a distância percorrida pelo som durante um certo período.
Assim, como num movimento uniforme o espaço é igual ao produto da velocidade pelo tempo,
o comprimento de onda será o produto da velocidade de propagação do som, num dado meio,
pelo período de vibração (Santos, 2006).
Segundo Santos (2006), e designando o comprimento de onda por , temos:
= CT
Em que:
C – Velocidade de propagação do som (no ar é aproximadamente 340 m/s);
T – Período de vibração.
Tendo em conta que o período é o inverso da frequência, temos;
Em que:
C – Velocidade de propagação do som, em m\s;
f – Frequência em hertz.
=
C
f
Fig.2 – Representação gráfica do comprimento de onda. Fonte – Modificado Bruel e Kjaer, in Análise em frequência
8
Tabela 1 – Propriedades Físicas, Característica e Grandezas de Medição do Som
Desta forma podemos concluir, através da aplicação da fórmula (λ = 340/20 = 17 m e λ =
340/20.000 = 1,7 cm), que o ouvido humano é sensível a todo o tipo de frequências que variem
entre 1,7 cm e 17m, quando o meio de propagação é o ar. No meio líquido (água) o ouvido
humano é menos sensível a baixas frequências (7,5 cm) e mais sensível a altas frequências (
m).
2.2.3 PROPAGAÇÃO DAS ONDAS SONORAS
Atendendo que o ar não suporta esforços de corte, o único tipo de onda sonora possível, neste
meio, é o longitudinal (Santos, 2006), pressão do ar numa determinada área pode considerar-se
constante, pelo que as variações de pressão impostas por uma fonte vibrante se lhe vão sobrepor.
Sempre que o som encontra um meio diferente sofre uma reflexão. À semelhança das leis da
reflexão da luz, a reflexão do som dá-se da seguinte forma (Santos, 2006):
1. O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão *;
2. A onda incidente, a reflectida e a normal pertencem todas ao mesmo plano.
* As dimensões da superfície reflectora deverão ter pelo menos a mesma ordem de grandeza do
comprimento de onda do som incidente. Se o objecto reflector for muito menor do que esse
comprimento de onda, haverá aquilo a que se designa por difracção.
2.2.4 POTÊNCIA, PRESSÃO E INTENSIDADE SONORA
A potência sonora é a quantidade de energia sonora que a fonte pode produzir. Esta quantidade de
energia produzida é independente da envolvente da fonte sonora (Fig. 3).
A pressão sonora é a quantidade de energia captada pelo ouvido humano. Esta quantidade de
energia produzida é directamente dependente da envolvente da fonte sonora (do isolamento,
distância e meio em que a fonte sonora se encontra).
A intensidade sonora está associada a quantidades de energia produzidas, sendo directamente
relacionável com o quadrado da pressão sonora (Santos, 2006).
PROPRIEDADE FÍSICA DO
SOM
PPoottêênncciiaa SSoonnoorraa PPrreessssããoo SSoonnoorraa IInntteennssiiddaaddee SSoonnoorraa
CARACTERÍSTICA
Energia por Unidade
de Tempo
Potência por Unidade
de Área
GRANDEZA DE MEDIÇÃO Watt (W)* Pascal (Pa) ** W/m
2
* Watt = Joule/s
** Pascal = N/ m
2
10
Tabela 2 – Explicação Matemática dos Conceitos de Pressão, Intensidade e Potência Sonora
2.2.5 REVISÃO MATEMÁTICA DOS CONCEITOS
Os conceitos de Pressão, Intensidade e Potência Sonora apresentam grandezas matemáticas
diferentes. Na tabela 1 irão ser explicadas as diferenças entre os conceitos.
R
R E
E
V
V
I
I
S
S
Ã
Ã
O
O
M
M A
A
T
T
E
E
M
M
Á
Á
T
T
I
I
C
C
A
A
D
D
O
O
S
S
C
C O
O
N
N
C
C
E
E
I
I
T
T
O
O
S
S
N NÍÍVVEELL DDEE PPRREESSSSÃÃOO SSOONNOORRAA (( LLpp )) NNÍÍVVEELL DDEE IINNTTEENNSSIIDDAADDEE SSOONNOORRAA (( LLpp )) NNÍÍVVEELL DDEE PPOOTTÊÊNNCCIIAA SSOONNOORRAA (( LLpp ))
Ou:
Lw = 10 log W + 120
EXPLICAÇÃO DOS CONCEITOS “BEL” E “DECIBEL”
A unidade Bel surge em honra de Alexander Graham Bell que definiu que Bel= log (p/p
0
2
. O
problema é que esta escala comprime demasiado as pressões sonoras. Assim sendo, optou-se por
Decibel, que transforma log (p/p
0
2
em 10 log (p/p
0
2
(ou no mais utilizado 20 log (p/p
0
Partindo do princípio que o denominador corresponde a 20 μPa, (mais especificamente a 2x
) o
que por sua vez corresponde ao limiar da sensibilidade auditiva humana, e consequentemente
equivale a 0 dB, concluímos que a escala utilizada não é uma escala absoluta, mas sim
comparativa, uma vez que relaciona dois valores de diferente pressão.
Lp (db) = 10 log
I
I
0
10
W/m
2
W
4 π r
2
Lp (db) = 10 log
W
W
0
10
W
Valor de Potência Sonora em W
Lp (db) = 2 0 log
p
P
0
20 μPa ou 2x
Pa
Valor de Pressão Sonora em Pa
11
2.3 ADIÇÃO E SUBTRACÇÃO DE DECIBÉIS
Pelo facto de se estar a trabalhar com escalas logarítmicas, não é possível, simplesmente,
adicionar ou subtrair os valores absolutos de Decibéis.
Sempre que é necessário somar ou subtrair decibéis é necessário calcular previamente o valor do
nível de pressão de cada um dos Decibéis e, posteriormente, converter novamente em Decibéis.
2.3.1 ADIÇÃO E SUBTRACÇÃO MATEMÁTICA DE DECIBÉIS
Imaginemos que queremos somar o valor de dois compressores, a trabalhar em simultâneo numa
oficina. O compressor (A) produz 93 dB e o compressor (B) produz 86 dB. Como determinar o
valor total de dB?
Em primeiro lugar temos de calcular o nível de pressão sonora para ambos os compressores e
posteriormente voltar à escala de Decibéis:
= √ 10
9,
8,
= 93 , 79 dB Lp (AB)
= 20 log ( 48 922,07 ) = 20 x 4,6 89
p
AB
P
0
2
4,
2
4,
2
P B
P 0
2
p A
P
0
p AB
P
0
Lp (A) = 2 0 log
p
P
0
Em que:
p
P
0
Lp A
20
93
20
4,
Lp (B) = 2 0 log
p
P
0
Em que:
p
P
0
LpB
20
86
20
4,
