Reabilitação acústica em edifícios de valor histórico. Estratégias para melhoria do condicionamento acústico de espaços

Abstract

A reabilitação e requalificação do património edificado tem vindo a assumir um peso crescente na construção em Portugal. Em edifícios antigos, em particular quando se pretende uma alteração profunda das suas funções e a adaptação a recintos com elevadas exigências de conforto acústico, como são exemplo os auditórios e grandes salas polivalentes, é fundamental um estudo de condicionamento acústico aprofundado e uma forte interacção com as restantes especialidades envolvidas, garantindo a manutenção do valor patrimonial do edifício.Quando os edifícios se revestem de adicional importância, como é o caso de edifícios com elevado valor histórico, há especificidades que requerem investigação adicional nos âmbitos da história e da arquitectura.No presente trabalho, procuraram-se estratégias de condicionamento acústico adequadas à reabilitação de salas e edifícios de elevado valor histórico.Usou-se para tal um caso de estudo: o edifício da igreja do Colégio da SS. Trindade. Um edifício do séc. XVII ao estilo arquitectónico maneirista que agora cumpre a função de Grande Auditório da Casa da Jurisprudência, integrada na Faculdade de Direito da Universidade de Coimbra. Este espaço sofreu recentemente uma reabilitação durante a qual foram introduzidos alguns revestimentos com elevada absorção sonora, com o intuito de reduzir o tempo de reverberação.Foram feitas medições acústicas no auditório vazio. Recolheram-se os resultados de parâmetros relativos ao tempo de reverberação e à definição e inteligibilidade da palavra. Analisou se o campo sonoro do auditório e a sua geometria complexa, e identificaram-se os desafios acústicos existentes.Conhecendo o programa e os objectivos do utilizador final daquele espaço, um auditório maioritariamente dedicado à palavra, traçaram-se os objectivos acústicos e determinaram se as métricas ideais a alcançar.Para poder testar as estratégias desenvolvidas construiu-se um modelo numérico do auditório nas condições actuais, num programa de acústica de traçado de raios. A construção deste modelo necessitou da recolha de informação de projecto, no local e bibliográfica. De seguida, o modelo foi calibrado ajustando os coeficientes de absorção sonora dos materiais de revestimento das superfícies, minimizando o erro entre o tempo de reverberação simulado e medido, em cada banda de oitava de frequência. Foram ainda simulados os restantes parâmetros acústicos para comparação com os valores medidos, tendo-se verificado genericamente uma boa correlação.Avançou-se então para a investigação da história da igreja, no sentido de perceber as limitações na procura de soluções, por forma a respeitar o valor histórico e compatibilizar as estratégias com a arquitectura original e a arquitectura da reabilitação. Estas limitações podem ocorrer ao nível de elementos móveis ou fixos, de tipos de materiais e aparência, de contemporaneidade e anacronismo.Procedeu-se ao desenvolvimento de estratégias e definição e materialização de propostas de soluções para melhorar o desempenho acústico do auditório. Estas propostas foram testadas no modelo numérico e os resultados apresentados e analisados.Finalmente, foram tiradas conclusões e apresentados desenvolvimentos futuros.

The rehabilitation and requalification of the built heritage assumes an increasing weight in the construction industry in Portugal. In historic buildings, in particular when there is a deep change of its function and transformation to halls with high quality acoustics is required, such as auditoriums and large multipurpose halls, a thorough acoustics study and a strong interaction with other design stakeholders is mandatory, in order to safeguard that historical value.When buildings are of major importance, such as those with high historical value, there are specifics that require additional research in the fields of history and architecture.In this dissertation, room acoustics strategies were developed, in accordance with the rehabilitation of such kind of rooms or buildings, of high historical value.A case study was used: the church building of the Colégio da SS. Trindade. A 16th century church, of Mannerist architectural style that has been transformed to a grand auditorium of the Casa da Jurisprudência, integrated in the Faculdade de Direito da Universidade de Coimbra. This space has recently undergone a rehabilitation during which some lining materials with high sound absorption were installed, with the purpose of reducing the reverberation time.Acoustic field measurements were carried out in the auditorium, empty. The results of the reverberation time were taken, as well as for the definition and intelligibility of speech. The auditorium's sound field was assessed along with its complex geometry, and existing acoustic challenges were identified.Knowing that this auditorium is mainly dedicated to speech events, the acoustic objectives were defined and the metrics to be achieved were determined.In order to test the strategies developed, a computational model of the auditorium was created in its current conditions, using a ray tracing software. The creation of this model required the collection of design information, on-site surveys and bibliographical survey. Following that, the model was calibrated by adjusting the sound absorption coefficients of the surfaces materials, and thus minimizing the error between the simulated and measured reverberation times in each frequency octave band. Other acoustic parameters were also simulated for comparison with the measured values, and a good overall correlation was obtained.The next step was to survey the history of the church in order to perceive the constraints of the solutions, so that the historical value is preserved and the strategies embed with the original architectural design and the rehabilitation architectural design. These limitations can be of mobile or fixed features, types of materials and its appearance, contemporaneity and anachronism.Strategies were developed and solutions to improve the acoustic performance of the auditorium were proposed. These proposals were then tested in the computational model and the results presented and analysed.Finally, conclusions to this study were drawn and future developments were presented.