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Como soa um recinto quando é construído com superfícies duras e refletoras?

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Imagine que está dentro de uma catedral. Todas as superfícies duras e refletoras refletem o som de forma contínua. Sente que a energia sonora aumenta e não consegue compreender o que lhe diz o seu amigo, que está a alguns metros de distância. Esta situação descreve o que acontece muitas vezes dentro das salas de diagnóstico de um hospital.

As salas de radiologia, áreas de ressonância magnética, ultrassons ou blocos operatórios híbridos constituem habitualmente um desafio para o desenho acústico. São salas que devem estar bem isoladas das salas contíguas para, entre outras coisas, evitar a radiação, e por isso são normalmente construídas em betão, metal e chumbo. Ou seja, superfícies duras e refletoras. Salvas as necessárias distâncias, estes espaços são de certa forma muito semelhantes às catedrais de outrora. Em ambos os casos, o desenho ignora o ambiente e o conforto acústico do interior. As superfícies duras e refletoras não facilitam a comunicação e, por isso, as pessoas que trabalham nestes espaços sentem dificuldades para realizar o seu trabalho de forma cómoda e correta, ou seja, sem erros.

Conforto acústico e elevados requisitos de higiene no Hospital Regional de Sundsvall (Suécia).

No Hospital Regional de Sundsvall, na Suécia, foi solicitada a construção de um novo bloco operatório sobre um departamento já existente, inaugurado em meados da década de 1970. Algumas das antigas instalações já tinham chegado ao fim da sua vida técnica útil e estavam em mau estado. Assim sendo, não podiam satisfazer as exigências atuais de acessibilidade, higiene e ambiente de trabalho.

Para começar, foi realizado um estudo preliminar para desenvolver e avaliar as novas propostas de modernização das instalações e equipamento. O principal objetivo era assegurar que o desempenho do novo bloco operatório estaria salvaguardado nos próximos anos. Finalmente, optou-se pela renovação de 17 blocos operatórios existentes e pela adição de 14 novos blocos operatórios, incluindo um bloco operatório híbrido de 105 metros quadrados, que permite a realização de radiografias, ultrassons e ressonâncias magnéticas.

No entanto, a solução inicial proposta para as salas de cirurgia e diagnóstico, baseada numa construção modular, não foi ao encontro das exigências acústicas para hospitais na Suécia.

A absorção sonora dos pavimentos, paredes e tetos, na sua maioria construídos em vidro e metal, foi tão reduzida que o tempo de reverberação aumentou em vez de diminuir. Por exemplo, os cálculos no bloco operatório híbrido apresentaram valores de reverberação de 2 segundos, sendo o limite máximo para este tipo de instalação, de acordo com a norma sueca (SS 25268), de 0,6 segundos. Se pensarmos no ambiente sonoro da catedral e imaginarmos que temos de comunicar de forma clara e concisa com (ou perto de) pacientes em estado grave e, ao mesmo tempo, conviver com os sons do equipamento técnico, podemos ter uma ideia do impacto negativo que este ambiente sonoro terá no rendimento do pessoal sanitário. Aliás, nestes espaços, não é raro ter muitas fontes de ruído cujos níveis de pico superem 100 dB2.

Fig.1: Bloco operatório híbrido no Hospital Regional de Sundsvall, Suécia.

No caso de Sundsvall, a direção do projeto decidiu substituir o teto metálico dos módulos por um teto acústico poroso de fibra de vidro com classe de absorção A (avaliado de acordo com a norma ISO 354, ISO 11654)3, que também satisfazia os requisitos de higiene em termos de limpeza e desinfeção. Após a remodelação acústica, as medições (realizadas em conformidade com a norma ISO 3382) revelaram que todas as salas cumpriam os requisitos desejados. Em algumas salas, a introdução da capacidade de absorção conseguiu reduzir para metade o tempo de reverberação. Um dos aspetos importantes foi também assegurar a circulação eficiente dos abastecimentos de material e das pessoas, para facilitar a prestação de cuidados de forma eficaz.

Fig.2: Teto acústico com classe de absorção A que cumpre as normas de higiene.

Tempo de reverberação e outros parâmetros de condicionamento acústico

Falámos anteriormente sobre o tempo de reverberação. Todos associamos este parâmetro ao eco, mas o que significa realmente? Reduzir para metade o tempo de reverberação, como no caso do Hospital Sundsvall, é muito ou pouco? De acordo com a norma ISO 3382-1, o tempo de reverberação é o tempo (em segundos) necessário para que um som diminua o seu nível de ruído em 60 dB, após o fim da emissão por parte de uma fonte sonora. Por razões práticas, o tempo de reverberação mede-se mais frequentemente através de uma diminuição de 20 ou 30 dB (designado T20 e T30), 5 dB após a cessação do ruído, sendo depois extrapolado para a gama completa de 60 dB (designado T60).

Fig.3: Representação gráfica do tempo de reverberação (T, em segundos), que se define como o tempo que leva para que um som reduza 60 dB em relação ao seu valor inicial.

Em resumo, o tempo de reverberação diz-nos quanto tempo é que os sons permanecem numa sala antes de desaparecerem. Tradicionalmente, é o parâmetro mais importante para o condicionamento de um espaço. Um tempo de reverberação demasiado longo pode dificultar a comunicação e tornar a mensagem menos clara devido à acumulação de ruído na sala e à forma como este interage com a energia presente nos sons da fala (vogais e consoantes). As vogais contêm muita energia; quando as pronunciamos, o som sai de forma direta. As consoantes, contudo, caracterizam-se por conter pouca energia (e muita informação), devido à obstrução do fluxo de ar que produzimos quando as pronunciamos.

Ao acrescentar um tempo de reverberação longo à fala, as vogais vão mascarar e "comer" as consoantes, uma vez que têm muito mais energia. A mensagem resultante será, em termos visuais, "difusa". Quando não se ouve ou não se compreende a mensagem que alguém está a tentar transmitir, existe a tendência para levantar a voz, ou seja, o nível de ruído aumenta, mas a clareza da mensagem, não. Este é o efeito Lombard. Assim, ao passar de um tempo de reverberação longo (por exemplo, 2 segundos como no hospital de Sundsvall) para um tempo de reverberação curto (de 0,6 segundos), a mensagem é transmitida de forma eficaz. Ao mesmo tempo, reduzem-se os níveis globais de pressão sonora e cria-se um ambiente sonoro mais silencioso, o que facilita uma transmissão de informação mais eficaz e eficiente e, ao mesmo tempo, proporciona maior conforto acústico ao pessoal sanitário e aos pacientes.

Vale a pena mencionar que, embora o tempo de reverberação seja o único parâmetro regulado para o condicionamento acústico no CTE DB-HR, existem outros parâmetros (clareza da fala, potência sonora, etc.) que o complementam para otimizar o condicionamento acústico.

Como é que sentimos as mudanças do tempo de reverberação? - Hospital Hvidovre (Dinamarca)

Até mesmo as mais pequenas alterações no tempo de reverberação provocam um efeito que é sentido pelo pessoal sanitário. A "diferença minimamente percetível" (JND, sigla em inglês de just noticeable difference) é apenas de 5%, de acordo com a norma ISO 3382-1. Num estudo realizado no Hospital Hvidovre (Dinamarca), foram analisados três blocos operatórios (designados como OR).

No bloco operatório OR4, cujo tempo de reverberação foi de T60=0,7 segundos, manteve-se o teto metálico original. No bloco operatório OR5, o teto metálico original foi substituído por um teto de fibra de vidro com classe de absorção A, o que reduziu o tempo de reverberação para 0,6 segundos. No bloco operatório OR6 (T60=0,5 segundos) replicou-se a situação do bloco operatório OR5, e foram ainda acrescentados painéis de parede.

Paralelamente, o pessoal sanitário respondeu a perguntas como "o ambiente sonoro no trabalho provoca-lhe cansaço?"; "o ambiente sonoro provoca-lhe dores de cabeça?" e "o ambiente sonoro obriga-o a falar mais alto?". Em todos os casos, as respostas estavam relacionadas com os resultados das medições acústicas. Os trabalhadores do bloco OR4 mostraram-se mais incomodados com o ambiente sonoro; no bloco OR5 as respostas foram mais positivas e, finalmente, as respostas do bloco OR6 foram as mais satisfatórias. Ou seja, o pessoal sanitário sentiu melhorias a nível de conforto no local de trabalho devido a diferenças de apenas 0,1 segundos no tempo de reverberação. Às perguntas "o ambiente sonoro leva-o a cometer erros no local trabalho?" e "o ambiente sonoro provoca-lhe stress?", as respostas foram as seguintes:

Fig.4: Respostas à pergunta "o ambiente sonoro leva-o a cometer erros no local trabalho?" do questionário do Hospital Hvidovre.
Fig.5: Respostas à pergunta "a ambiente sonoro provoca-lhe stress" do questionário do Hospital Hvidovre.

Então... como podemos conseguir um condicionamento acústico que permita um bom conforto acústico?

As salas de diagnóstico são espaços onde são tomadas decisões cruciais; a saúde dos pacientes, muitas vezes gravemente doentes e demasiado afastados da sua zona de conforto para entenderem quem fala com eles e aquilo que lhes é dito, depende exatamente destas decisões. Por isso, estas salas devem ser concebidas de modo a facilitar uma comunicação clara, que evite forçar a voz, minimizando assim o risco de erros. Ao mesmo tempo, devem proporcionar conforto ao pessoal sanitário e aos pacientes. Todos somos afetados pelo ruído, a nível psicológico e fisiológico, mas nos espaços de saúde a situação é ainda mais crítica e complexa, razão pela qual o condicionamento acústico deve ser considerado uma prioridade. Em termos de som, a construção de uma "catedral" jamais pode ser o caminho a seguir.

Para que uma sala de diagnóstico tenha um bom funcionamento acústico, é necessário assegurar que os níveis globais de ruído se mantêm tão baixos quanto possível, para que o tempo de reverberação não seja demasiado elevado. Desta forma, evita-se o efeito Lombard. Em termos práticos isso é possível através da instalação de um teto absorvente de classe A, de parede a parede. Para melhorar ainda mais a transmissão de informação, ou seja, para melhorar o parâmetro acústico da clareza da fala, devem ser colocados painéis de parede nas paredes perpendiculares contíguas. Deste modo, as ondas sonoras que se refletem de forma paralela ao chão e ao teto reduzem-se de forma significativa. Em todas estas soluções acústicas, para além dos requisitos puramente acústicos, devem também ser cumpridos os requisitos de higiene estipulados em cada caso, bem como os requisitos de manutenção.

Em resumo, a acústica é um aspeto chave para as atividades que têm lugar nas salas de diagnóstico dos hospitais. A conceção destes espaços não deve negligenciar o aspeto acústico, para que o seu funcionamento possa ser eficaz, e deve proporcionar tanto um bom ambiente de trabalho para o pessoal sanitário como um bom ambiente de recuperação para os pacientes.

Bibliografia

  1. SS 25268:2007. Acústica – Classificação sonora dos espaços em edifícios: instalações institucionais, salas de educação, centros pré-escolares e de lazer, salas de escritórios e hotéis. (em sueco), Swedish Standards Institute, Estocolmo, Suécia.
  2. UNE ISO 354:2013. Acústica – Medição da absorção sonora numa câmara de reverberação, International Organization for Standardization, Genebra, Suíça.
  3. UNE ISO 11654:1997. Acústica – Absorventes acústicos para utilização em edifícios. Avaliação da absorção acústica, International Organization for Standardization, Genebra, Suíça.
  4. UNE ISO 3382:2009. Acústica –Medição de parâmetros acústicos em recintos (partes 1, 2 e 3), International Organization for Standardization, Genebra, Suíça.

Juan Negreira, Doutor em engenharia acústica Concept Developer (Saint-Gobain Ecophon Espanha)
Correio eletrónico: Juan.Negreira@saint-gobain.com; Twitter: @JNegreira_dB
Mai-Britt Beldam, Concept Developer Healthcare environments (Saint-Gobain Ecophon Suécia)