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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA POLITÉCNICA DA USP LACASEMIN – LABORATÓRIO DE CONTROLE AMBIENTAL, HIGIENE E SEGURANÇA NA MINERAÇÃO EAD – ENSINO E APRENDIZADO À DISTÂNCIA eHO-002 AGENTES FÍSICOS I ALUNO SÃO PAULO, 2014

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA POLITÉCNICA DA USP

LACASEMIN – LABORATÓRIO DE CONTROLE AMBIENTAL, HIGIENE E SEGURANÇA NA

MINERAÇÃO

EAD – ENSINO E APRENDIZADO À DISTÂNCIA

eHO-002

AGENTES FÍSICOS I

ALUNO

SÃO PAULO, 2014

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EPUSP/LACASEMIN

DIRETOR DA EPUSP JOSÉ ROBERTO CASTILHO PIQUEIRA EQUIPE DE TRABALHO LACASEMIN CCD – COORDENADOR DO TREINAMENTO À DISTÂNCIA SÉRGIO MÉDICI DE ESTON

VICE - COORDENADOR DO TREINAMENTO À DISTÂNCIA

WILSON SHIGUEMASA IRAMINA

PP – PROFESSOR PRESENCIAL MÁRIO FANTAZZINI IRLON CUNHA MARCOS DOMINGOS JOSÉ POSSEBON CPD – CONVERSORES PRESENCIAL PARA DISTÂNCIA DANIEL UENO DE CASTRO PRADO GARCIA DANIELLE VALERIE YAMAUTI FLÁVIA DE LIMA FERNANDES RODRIGO BRESSIANINI FILMAGEM E EDIÇÃO FELIPE THADEU BONUCCI KARLA JULIANE DE CARVALHO MATEUS DELAI RODRIGUES LIMA IMAD – INSTRUTORES MULTIMÍDIA À DISTÂNCIA DIEGO DIEGUES FRANCISCA FELIPE BAFFI DE CARVALHO MATEUS DELAI RODRIGUES LIMA PEDRO MARGUTTI DE ALMEIDA CIMEAD – CONSULTORIA EM INFORMÁTICA, MULTIMÍDIA E EAD CARLOS CÉSAR TANAKA JORGE MÉDICI DE ESTON SHINTARO FURUMOTO

GESTÃO TÉCNICA

MARIA RENATA MACHADO STELLIN

APOIO ADMINISTRATIVO NEUSA GRASSI DE FRANCESCO VICENTE TUCCI FILHO

“Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, sem a prévia autorização de todos aqueles que possuem os direitos autorais sobre este

documento”.

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SUMÁRIO

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SUMÁRIO

CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO AOS AGENTES FÍSICOS ................................................. 1 1.1. CONCEITUAÇÃO .................................................................................................. 2 1.2. CLASSIFICAÇÃO E CONSIDERAÇÕES INICIAIS ................................................ 2 1.3. TESTES ................................................................................................................. 5

CAPÍTULO 2. AVALIAÇÃO E CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO RUÍDO ......................................................................................................................................... 6

2.1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 7 2.2. GRANDEZAS, UNIDADES E EMBASAMENTO TEÓRICO INICIAL ...................... 7

2.2.1. SOM ................................................................................................................ 7 2.2.2. NÍVEL DE PRESSÃO SONORA – DECIBEL .................................................. 8 2.2.3. GRANDEZAS E DEFINIÇÕES ASSOCIADAS AO SOM/ RUÍDO ...................11 2.2.4. "COMBINANDO" VALORES EM DECIBEL ....................................................11 2.2.5. AUDIBILIDADE / SENSAÇÃO SONORA .......................................................13 2.2.6. RESPOSTAS DINÂMICAS .............................................................................15 2.2.7. VALOR EFICAZ (RMS) ..................................................................................16 2.2.8. DETERMINAÇÃO DE NÍVEL DE RUÍDO DE FONTE EM PRESENÇA DE RUÍDO DE FUNDO ..................................................................................................17

2.3. AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO RUÍDO .................................18 2.3.1. ASPECTOS TÉCNICO-LEGAIS .....................................................................18 2.3.2. DOSE DE RUÍDO ...........................................................................................19 2.3.3. NÍVEL MÉDIO (LAVG) ......................................................................................24 2.3.4. DOSIMETRIA DE RUÍDO ...............................................................................26

2.4. NORMA BRASILEIRA NBR 1051 – CONTEXTO E APLICAÇÃO .........................29 2.4.1 ASPECTOS LEGAIS .......................................................................................29 2.4.3. PRINCIPAIS ASPECTOS DA NBR 10151 DE JUNHO DE 2000 (3) ................31

O nível de ruído ambiente Lra é aquele existente na ausência da fonte sonora em questão. 2.4.3.1. Procedimentos de medição .......................................................32 2.4.3.2. Correções para ruídos com características especiais ..............................33 2.4.3.3. Avaliação do ruído ...................................................................................33 2.4.3.4. Determinação do nível de critério de avaliação – NCA ............................34 2.4.3.5. Conteúdo necessário para o relatório de ensaio ......................................34

2.5. ATENUAÇÃO DE PROTETORES AURICULARES ..............................................38 2.5.1. O MÉTODO DO RC/NRR ...............................................................................38 2.5.2. O MÉTODO DO RC/NRR - QUAL O VALOR LIDO NA ESCALAC A USAR? .38 2.5.3. CORREÇÃO REALIDADE DE CAMPO-LABORATÓRIO ...............................39 2.5.4. USO DO DBA AO INVÉS DO DBC ................................................................39 2.5.5. O NRRSF .......................................................................................................40 2.5.6. CÁLCULO DE ATENUAÇÃO AO RUÍDO .......................................................41

2.5.6.1. Cálculo de correção devida ao tempo real de uso do Protetor Auricular ..41 2.6. TESTES ................................................................................................................48

CAPÍTULO 3. EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL ÀS VIBRAÇÕES MECÂNICAS ...............49 3.1. PRÉ-REQUISITOS ...............................................................................................50 3.2. EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL ÀS VIBRAÇÕES – OCORRÊNCIAS .....................50 3.3. CLASSIFICAÇÃO DAS VIBRAÇÕES TRANSMITIDAS ........................................50 3.4. CRITÉRIO LEGAL ................................................................................................50 3.5. MODELO MECÂNICO SIMPLIFICADO DO CORPO HUMANO (RESSONÂNCIAS) ....................................................................................................................................52 3.6. SELEÇÃO DE PARÂMETROS .............................................................................53 3.7. VIBRAÇÕES LOCALIZADAS – EFEITOS DA EXPOSIÇÃO .................................54 3.8. AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO À VIBRAÇÃO TRANSMITIDA ÀS MÃOS .............54 3.9. PRINCIPAIS ASPECTOS DA ISO 5349 (1986) – REFERÊNCIA UTILIZADA PELA ACGIH .........................................................................................................................55

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SUMÁRIO

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3.9.1. MÉTODO DE MEDIÇÃO ................................................................................55 3.9.2. CARACTERIZAÇÃO DA EXPOSIÇÃO À VIBRAÇÃO (ISO 5349:1986) .........56

3.10. MONTAGEM DO SISTEMA DE MEDIÇÃO, TIPOS E CARACTERÍSTICAS DE ACELERÔMETROS ....................................................................................................68 ....................................................................................................................................68 3.11. UTILIZAÇÃO DE ADAPTADORES .....................................................................69

3.11.1. RESTRIÇÕES E CUIDADOS .......................................................................69 3.11.2. MEDIÇÃO TRIAXIAL (ISO 5349-2:2001) .....................................................70

3.11.2.1. CASO 1 – Vibração nos eixos são semelhantes ....................................70 3.11.2.2. CASO 2 – Vibração predominante em determinado eixo, quando os eixos não dominantes possuírem cada um, valor inferior a 30% em relação ao eixo dominante .....................................................................................................70

3.12. VIBRAÇÕES DE CORPO INTEIRO ....................................................................77 3.12.1. PRINCIPAIS ASPECTOS DA ISO 2631/1:1985 – “REFERÊNCIA UTILIZADA PELA ACGIH” ..........................................................................................................77 3.12.2. CONSIDERAÇÕES SOBRE OS LIMITES DA ACGIH PARA VCI ................83 3.12.3. EXEMPLOS, APLICAÇÃO DOS LIMITES PARA DISCUSSÃO ....................86

3.13. NORMA INTERNACIONAL ISO 2631-1: 1997 ....................................................87 3.13.1. MÉTODOS DE AVALIAÇÃO ISO 2631-1: 1997 ...........................................88 3.13.2. PONDERAÇÃO EM FREQUÊNCIA E AVALIAÇÃO DA VIBRAÇÃO RELATIVOS À SAÚDE ............................................................................................91 3.13.3. ISO 2631-1:1997 ANEXO B - GUIA PARA OS EFEITOS DA VIBRAÇÃO À SAÚDE (CARÁTER INFORMATIVO). ......................................................................91

3.14. VIBRAÇÕES - PROGRAMA DE CONTROLE DE RISCOS (PCRV) ...................94 3.14.1. PCRV DENTRO DA ESTRUTURA DO PPRA ..............................................94 3.14.2. ANTECIPAÇÃO............................................................................................94 3.14.3. RECONHECIMENTO ...................................................................................95 3.14.4. AVALIAÇÃO .................................................................................................95

ANÁLISE PRELIMINAR ...............................................................................................95 É IMPORTANTE OBSERVAMOS QUE, ANTES DE SE PARTIR PARA MEDIÇÃO DA VMB OU VCI, DEVE-SE PRIMEIRO PROMOVER UMA ANÁLISE PRELIMINAR CUIDADOSA. ..............................................................................................................95 3.15. TESTES ..............................................................................................................97

CAPÍTULO 4. ILUMINAÇÃO ......................................................................................... 104 4.1. A CIÊNCIA DA ILUMINAÇÃO ............................................................................. 105

4.1.1. A NATUREZA FÍSICA DA LUZ ..................................................................... 105 4.1.2. GERAÇÃO, PROPAGAÇÃO E PERCEPÇÃO DA LUZ ................................ 107 4.1.3. INCANDESCÊNCIA E LUMINESCÊNCIA .................................................... 107 4.1.4. REFLEXÃO, TRANSMISSÃO E ABSORÇÃO .............................................. 109 4.1.5. REFLEXÃO LUMINOSA ............................................................................... 109 4.1.6. TRANSMISSÃO LUMINOSA ........................................................................ 109

4.1.6.1. Transparência e Translucidez................................................................ 109 4.1.6.2. Difusão .................................................................................................. 110 4.1.6.3. Transmissão Seletiva ............................................................................ 112 4.1.6.4. Espalhamento Retroativo ...................................................................... 112 4.1.6.5. Transmitância e Transmissividade ........................................................ 112

4.1.7. REFRAÇÃO ................................................................................................. 113 4.1.8. ABSORÇÃO ................................................................................................. 118 4.1.9. CURVA ESPECTRAL DE EFICIÊNCIA LUMINOSA .................................... 118

4.1.9.1. Cores ..................................................................................................... 119 4.1.9.2. Brilho ..................................................................................................... 119

4.1.10. GRANDEZAS E UNIDADES FOTOMÉTRICAS ......................................... 122 4.1.11. FLUXO RADIANTE .................................................................................... 124 4.1.12. FLUXO LUMINOSO ................................................................................... 124

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SUMÁRIO

iii

4.1.13. EFICÁCIA LUMINOSA ............................................................................... 124 4.1.14. EFICIÊNCIA GLOBAL DE UMA LÂMPADA ............................................... 125 4.1.15. INTENSIDADE LUMINOSA DE FONTE PONTUAL ................................... 126

4.1.15.1. Ângulo sólido ....................................................................................... 126 4.1.15.2. Intensidade luminosa ........................................................................... 126

4.1.16. ILUMINÂNCIA DE UMA SUPERFÍCIE ....................................................... 128 4.1.16.1. Iluminância média ................................................................................ 128 4.1.16.2. Iluminância num ponto ......................................................................... 129 4.1.16.3. Medição da iluminância ....................................................................... 131

4.1.17. LUMINÂNCIA E PERCEPÇÃO DE BRILHO ............................................... 131 4.1.17.1. Variação apenas da intensidade luminosa ........................................... 133 4.1.17.2. Variação apenas da área ..................................................................... 133 4.1.17.3. Variação apenas da distância de observação ...................................... 133 4.1.17.4. Variação apenas da direção de observação ........................................ 133

4.1.18. REFLETÂNCIA........................................................................................... 134 4.1.19. MÉTODO PONTO A PONTO PARA CÁLCULO DA ILUMINÂNCIA ........... 135 4.1.20. SÍNTESE DAS GRANDEZAS FOTOMÉTRICAS ........................................ 137

4.2. A NATUREZA DO PROBLEMA .......................................................................... 138 4.2.1. GERENCIAMENTO MODERNO, ILUMINAÇÃO, SEGURANÇA E PRODUTIVIDADE .................................................................................................. 138 4.2.2. ILUMINAÇÃO E PRODUTIVIDADE ............................................................. 139

4.2.2.1. Pesquisas de laboratório ....................................................................... 139 4.2.2.2. Pesquisas em minas subterrâneas ........................................................ 139

4.2.3. ILUMINAÇÃO E ACIDENTES ...................................................................... 139 4.2.3.1. Dados gerais da indústria ...................................................................... 139 4.2.3.2. Dados da mineração ............................................................................. 139

4.2.4. ILUMINAÇÃO E SAÚDE OCUPACIONAL .................................................... 140 4.2.4.1. Consequências de uma Iluminação Inadequada ................................... 141 4.2.4.2. Riscos Associados ................................................................................ 141

4.3. EXEMPLOS OCUPACIONAIS ............................................................................ 143 4.4. NORMAS TÉCNICAS E LIMITES DE TOLERÂNCIA .......................................... 146

4.4.1. TERMOS TÉCNICOS DE ILUMINAÇÃO ...................................................... 146 4.4.2. ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES DE TRABALHO INTERNOS ...................... 147

4.4.2.1. Iluminância na área de tarefa e no entorno imediato ............................. 149 4.4.2.2. Controle de ofuscamento ....................................................................... 151 4.4.2.3. Reprodução de cor mínima ................................................................... 153 4.4.2.4. Avaliação em Áreas Externas ................................................................ 154 4.4.2.5. Limites de tolerância .............................................................................. 154

4.5. MEDIÇÕES ......................................................................................................... 156 4.6. AÇÕES CORRETIVAS ....................................................................................... 158 4.7. CASOS REAIS .................................................................................................... 159 4.8. TÓPICOS AVANÇADOS – PROJETO DE ILUMINAÇÃO EM SUBSOLO ........... 160

4.8.1. OBJETIVOS DE UM PROJETO MINEIRO DE ILUMINAÇÃO ...................... 160 4.8.1.1. Aumento da visibilidade dos riscos ........................................................ 161 4.8.1.2. Aumento da resposta visual ao campo periférico................................... 161 4.8.1.3. Mobilidade ............................................................................................. 162 4.8.1.4. Refletância e contraste .......................................................................... 162 4.8.1.5. Riscos elétricos ..................................................................................... 162 4.8.1.6. Ofuscamento ......................................................................................... 162

4.8.2. PROJETO PELO MÉTODO PONTO A PONTO ........................................... 163 4.9. TESTES .............................................................................................................. 165

CAPÍTULO 5. PRESSÕES ............................................................................................ 168 5.1. PRESSÕES ANORMAIS .................................................................................... 169 5.2. EFEITOS DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA NO ORGANISMO ............................. 169

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SUMÁRIO

iv

5.2.1. BAROTRAUMA ............................................................................................ 169 5.2.2. EMBOLIA TRAUMÁTICA PELO AR ............................................................. 170 5.2.3. EMBRIAGUÊS DAS PROFUNDIDADES ..................................................... 170

5.3. MEDIDAS DE CONTROLE ................................................................................. 171 5.3.1. COMPRESSÃO ........................................................................................... 171 5.3.2. DESCOMPRESSÃO .................................................................................... 171 5.3.3. CÂMARA DE COMPRESSÃO...................................................................... 173

5.4 RESUMO DAS MEDIDAS DE CONTROLE PARA TRABALHO SOB AR COMPRIMIDO EM TUBULÕES PNEUMÁTICOS E TÚNEIS PRESSURIZADOS ...... 179

5.4.1. RELATIVAS AO AMBIENTE ........................................................................ 179 5.4.2. RELATIVAS AO PESSOAL .......................................................................... 179

5.5. CORRELAÇÃO ENTRE A ALTITUDE, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA E A PRESSÃO PARCIAL DO OXIGÊNIO ......................................................................... 179 5.6. EFEITOS DA ALTITUDE NO ORGANISMO ....................................................... 179

5.6.1. A CURTO PRAZO ........................................................................................ 179 5.6.2. A MÉDIO PRAZO ......................................................................................... 180 5.6.3. A LONGO PRAZO ........................................................................................ 180

5.7. MEDICINA HIPERBÁRICA E OXIGENIOTERAPIA HIPERBÁRICA (O2HB) ....... 181 5.8. TESTES .............................................................................................................. 182

ANEXO A – ESCLARECIMENTOS BÁSICOS E DÚVIDAS MAIS FREQUENTES SOBRE O AGENTE RUÍDO ....................................................................................................... 184

ANEXO B - PRINCIPAIS ASPECTOS DA NBR 10152:1987 – NÍVEIS DE RUÍDO PARA CONFORTO ACÚSTICO ............................................................................................... 193

ANEXO C - NORMA ISO 5349 (1986) ........................................................................... 198

ANEXO D - PRESSÕES ANORMAIS – ANEXO 6 PORTARIA Nº. 5 DE 09-02-83 ....... 202

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................. 203

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Capítulo 1. Introdução aos Agentes Físicos

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO AOS AGENTES FÍSICOS

OBJETIVOS DO ESTUDO

Conceituar e apresentar a classificação dos agentes físicos e do espectro

eletromagnético.

Ao final deste módulo o aluno deverá estar apto a:

Identificar, na classificação geral dos agentes físicos, o domínio de cada agente

físico na faixa espectral de sua família;

Reconhecer fontes potenciais dos agentes físicos do capítulo;

Aplicar os limites de exposição correspondentes;

Aplicar a legislação ocupacional pertinente;

Enunciar as principais características de cada agente; e

Enunciar as medidas gerais de controle relativas a cada agente.

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Capítulo 1. Introdução aos Agentes Físicos

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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1.1. CONCEITUAÇÃO

Em última análise, todos os agentes físicos representam formas de energia,

dispersas no ambiente por sua geração inerente associada a sistemas ou equipamentos,

ou ainda por desvios ou vazamentos dos mesmos (controláveis ou não), que venham a

interagir com o homem em seu trabalho.

O organismo está exposto a ondas de natureza mecânica (ruído, ultrassom e

infrassom), forças ou esforços (vibrações mecânicas), interações elétricas, magnéticas e

eletromagnéticas (ionizantes e não ionizantes), partículas subatômicas (ionizantes),

interações térmicas diretas (calor e frio), variações de pressão. A ACGIH estende a

consideração de agentes físicos aos esforços repetitivos e levantamento de pesos, já no

campo da ergonomia. Esta grande família não tem fim, pois pesquisadores continuam

evidenciando partículas formadoras de partículas subatômicas (embora provavelmente

sem risco de exposição ocupacional).

1.2. CLASSIFICAÇÃO E CONSIDERAÇÕES INICIAIS

A classificação tradicional dos agentes físicos é:

Ruído (ondas de pressão, mecânicas)

Interações Térmicas

Calor

Frio

Vibrações

Pressões Anormais

Radiações Eletromagnéticas

Ionizantes

Radiação ou partículas alfa, beta

Radiação gama

Raios X

Nêutrons

Não Ionizantes

Radiofrequência e Micro-ondas

Radiação Infravermelha

Radiação Visível (LUZ)

Radiação Ultravioleta

LASER e MASER

Devemos agregar ainda, complementando as famílias:

Infrassom, Ultrassom (ondas de pressão, mecânicas)

Campos magnéticos estáticos

Campos elétricos estáticos

Uma classificação sucinta do espectro eletromagnético é dada na figura 1.1., como

aparece no livreto de limites de exposição da ACGIH (v. referências).

Todos os agentes serão detalhados nos assuntos subsequentes, mas uma exceção

deve ser feita quanto às pressões anormais, pois não são em verdade do ofício da higiene

ocupacional. Essas exposições ocorrem em ambientes hipo e hiperbáricos (sendo mais

frequentes e graves os do último caso). Os ambientes hiperbáricos são aqueles

representados por trabalhos em tubulões ou caixões pneumáticos, ou ainda no mergulho

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Capítulo 1. Introdução aos Agentes Físicos

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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subaquático. Pressões da ordem dos 4 kgf/cm2 (primeiros casos) até dezenas de kgf/cm2

(no mergulho profundo) submetem o organismo a riscos de doenças específicas e

acidentes descompressivos (com risco de fatalidades). Todavia, não são do ofício da

higiene no sentido que não existe o processo de reconhecimento, avaliação e controle do

agente na forma tradicional. As variações de pressão são impostas pelo processo, e o

controle dos tempos e gradientes de pressão (compressivamente e descompressivamente

falando) são a chave do controle, além da grande supervisão médica necessária. São,

portanto, medidas de controle operacional, administrativo e médico que predominam, e a

ação sobre o agente é bastante relativizada. São em verdade um caso à parte nos agentes

físicos.

Vale ainda comentar que em muitos “membros” das famílias das radiações existe

conhecimento ainda por se consolidar, e áreas polêmicas quanto a efeitos nocivos como

as linhas transmissão de alta tensão, os telefones celulares e suas antenas radio-base.

Neste último caso, é bom lembrar do alerta da OMS/IARC sobre o risco aumentado

de alguns tumores de cérebro vinculados à exposição a telefones celulares. Veja em

www.iarc.fr. Também há zonas de penumbra nos casos das reais potencialidades

carcinogênicas dessas radiações não ionizantes para outras situações.

Finalmente, vale lembrar que muitos dos membros dessas famílias não apresentam

qualquer estímulo sensorial por ocasião da exposição, o que torna seu reconhecimento

difícil, aliado ao fato de muitos equipamentos industriais não apresentarem informações

“explícitas” sobre sua possível emissão.

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Capítulo 1. Introdução aos Agentes Físicos

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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Figura 1.1. O Espectro Eletromagnético e os TLVs relacionados

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Capítulo 1. Introdução aos Agentes Físicos

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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1.3. TESTES

1. Qual dessas é uma Radiação Eletromagnética Ionizante?

a) Radiação Infravermelha.

b) Radiação Ultravioleta.

c) Radiação gama.

d) Laser.

e) Micro-ondas.

2. Todos os agentes físicos produzem efeitos sensoriais relevantes no momento da

exposição. Esta afirmação é:

a) Verdadeira.

b) Falsa.

3. Qual das situações abaixo corresponde a uma exposição a pressões acima da

atmosférica?

a) Viajar em avião não pressurizado.

b) Trabalhar ao nível do mar.

c) Escalar montanhas altíssimas.

d) Praticar mergulho submarino.

e) Andar de bicicleta em La Paz (Bolívia).

4. São exemplos de radiações não ionizantes:

a) Micro-ondas, raios X, luz visível.

b) Ultravioleta, radar, raios gama.

c) Elétrons, nêutrons, partículas alfa.

d) Radiofrequência, ultravioleta, luz visível.

e) Nêutrons, partículas beta, laser

5. São exemplos de radiações ionizantes:

a) Micro-ondas, maser, raios X.

b) Luz visível, ultravioleta, infravermelho.

c) Partículas beta, nêutrons, partículas alfa.

d) Raios gama, laser, radiofrequência.

e) Luz visível, laser, maser.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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CAPÍTULO 2. AVALIAÇÃO E CONTROLE DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO RUÍDO

OBJETIVOS DO ESTUDO

Ao final deste módulo, o aluno deverá estar apto a identificar:

Fornecer conceitos básicos sobre ruído, sua avaliação e aspectos técnico-legais

ocupacionais;

Reconhecer a questão do ruído ambiental e a Norma NBR 10151:2000;

Apresentar os conceitos básicos sobre a atenuação de protetores auriculares.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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2.1. INTRODUÇÃO

O ruído é um dos principais agentes físicos presentes nos ambientes de trabalho, em

diversos tipos de instalações ou atividades profissionais. Por sua enorme ocorrência e visto

que os efeitos à saúde dos indivíduos expostos são consideráveis, é um dos maiores focos

de atenção dos higienistas e profissionais voltados para a segurança e saúde do

trabalhador.

2.2. GRANDEZAS, UNIDADES E EMBASAMENTO TEÓRICO INICIAL

2.2.1. SOM

Por definição, o som é uma variação da pressão atmosférica capaz de sensibilizar

nossos ouvidos.

Figura 2.1. Representação da variação da pressão atmosférica

Esta variação de pressão pode ser representada sob a forma de ondas senoidais,

com as seguintes grandezas associadas:

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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P A t

Figura 2.2. Grandezas das ondas senoidais

2.2.2. NÍVEL DE PRESSÃO SONORA – DECIBEL

Como os sons podem abarcar uma gama muito grande de variação de pressão

sonora (faixa dinâmica), que vai de 20 Pa até 200 Pa (Pa = Pascal), seria pouco prática

a construção de instrumentos para a indicação direta da pressão sonora. Quando a

grandeza varia muito na faixa de valores usuais, usa-se um artifício.

Para contornar este problema, utiliza-se uma escala logarítmica de relação de

grandezas, o decibel (dB).

O decibel não é uma unidade em si, e sim uma relação adimensional definida pela

seguinte equação:

L = 20 x logoP

P

Sendo: L = nível de pressão sonora (dB)

Po = pressão sonora de referência, por convenção, 20 Pa P= Pressão sonora encontrada no ambiente (Pa)

A= amplitude da onda

comprimento da onda

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

9

Para pensar:

Quantos dB seriam indicados para uma pressão sonora de 20 Pa? (limiar

aproximado da audição)

Quantos seriam lidos para uma pressão sonora de 200 Pa? (limiar de audição

acompanhada de dor)

Observação: Ao se utilizar o dB fala-se "nível de pressão sonora". Rigorosamente

falando, dever-se-ia sempre indicar o valor de referência (20 Pa). Por exemplo, 90 dB a

20 Pa (também se usa 90 dB re 20 Pa) Isto não é realmente feito, pois a referência é

universal no caso das avaliações de ruído.

Outros "dB" - O uso do dB se estende a toda grandeza que varia muito, como

potências elétricas e eletromagnéticas. Mesmo na acústica, há referências diferentes, por

exemplo, no caso da audiometria.

Nota 2.1.

Usando a equação básica 0

log10A

AdB , exprimir em dB a atenuação que a tela

protetora da porta do forno de micro-ondas oferece, se o valor atenuado (após a tela) é

100.000 vezes menor que o valor interno, sendo este a referência.

Resposta:

dBA

AdB 50

10log10

0

0

5

Ou seja, a tela atenua 50 dB (esta é a atenuação real para o caso de fornos de

micro-ondas).

A seguir é apresentada uma ilustração comparativa entre situações práticas de ruído

e os níveis em dB.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

10

Figura 2.3. Situações práticas de ruído e os níveis em dB

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

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11

2.2.3. GRANDEZAS E DEFINIÇÕES ASSOCIADAS AO SOM/ RUÍDO

Amplitude (A) – é o valor máximo, considerado a partir de um ponto de equilíbrio,

atingido pela pressão sonora. A intensidade da pressão sonora é a determinante

do “volume” que se ouve;

Comprimento de onda () – é a distância percorrida para que a oscilação repita a

situação imediatamente anterior em amplitude e fase, ou seja, repita o ciclo;

Período (T) – é o tempo gasto para se completar um ciclo de oscilação.

Invertendo-se este parâmetro (1/T), se obtém a frequência (f);

Frequência (f) – é o número de vezes que a oscilação é repetida numa unidade

de tempo. É dada em Hertz (Hz) ou ciclos por segundos (CPS). As frequências

baixas são representadas por sons graves, enquanto que as frequências altas

são representadas por sons agudos;

Tom Puro – é o som que possui apenas uma frequência. Por exemplo: Diapasão,

gerador de áudio;

Ruído – É um conjunto de tons não coordenados. As frequências componentes

não guardam relação harmônica entre si. São sons “não gratos” que nos causam

incômodo, desconforto. Um espectro de ruído industrial pode conter praticamente

todas as frequências audíveis.

2.2.4. "COMBINANDO" VALORES EM DECIBEL

Como o decibel não é linear, não pode ser somado ou subtraído algebricamente.

Para se somar dois níveis de ruído em dB, o caminho natural seria transformar cada um

em Pascal, através da fórmula já representada, então somar-se-iam algebricamente e, ao

final, o resultado seria transformado de Pascal para dB. Este método não é prático, apesar

de correto. A fórmula genérica para a combinação de "n" níveis em dB é:

Ln= 10xlog (

n

1i

10

Li

10 )

Para uma maior agilidade na combinação de níveis em dB, utiliza-se a tabela 2.1.

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Tabela 2.1. Diferença entre níveis e a quantidade a ser adicionada ao maior nível

Diferença entre níveis

(dB)

Quantidade a ser adicionada nível

ao maior (dB)

0,0 3,0

0,2 2,9

0,4 2,8

0,6 2,7

0,8 2,6

1,0 2,5

1,5 2,3

2,0 2,1

2,5 2,0

3,0 1,8

3,5 1,6

4,0 1,5

4,5 1,3

5,0 1,2

5,5 1,1

6,0 1,0

6,5 0,9

7,0 0,8

7,5 0,7

8,0 0,6

9,0 0,5

10,0 0,4

11,0 0,3

13,0 0,2

15,0 0,1 Nota: para diferenças superiores a 15, considerar um acréscimo igual a zero, ou

seja, prevalece apenas o maior nível.

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Quadro 2.1. Combinação de níveis em dB, utilizando a tabela 2.1.

Combine:

95 & 95 = 98 dB

95 & 90 = 96,2 dB

95 & 85 = 95,4 dB

95 & 75 = 95 dB

Aspectos Práticos:

Cada 3 dB a mais ou a menos no nível significam o dobro ou a metade da potência

sonora

Fontes mais de 10 dB abaixo de outras (num certo ponto de medição) são

praticamente desprezíveis

A fonte mais intensa é a que "manda" no ruído total em um certo ponto.

2.2.5. AUDIBILIDADE / SENSAÇÃO SONORA

Tendo em vista que o parâmetro estudado é a pressão sonora, que é uma variação

de pressão no meio de propagação, deve ser observado que variações de pressão como

a da pressão atmosférica são muito lentas para serem detectadas pelo ouvido humano.

Porém, se essas variações se processam mais rapidamente – no mínimo 20 vezes por

segundo (20 Hz) – elas podem ser ouvidas.

O ouvido humano responde a uma larga faixa de frequências (faixa audível), que vai

de 16-20 Hz a 16-20 kHz. Fora desta faixa o ouvido humano é insensível ao som

correspondente. Estudos demonstram que o ouvido humano não responde linearmente às

diversas frequências, ou seja, para certas faixas de frequências ele é mais ou menos

sensível.

Um dos estudos mais importantes que revelaram tal não-linearidade foi a experiência

realizada por Fletcher e Munson nos anos 30, que resultaram nas curvas isoaudíveis.

Para compensar essa peculiaridade do ouvido humano, foram introduzidos nos

medidores de nível sonoro filtros eletrônicos com a finalidade de aproximar a resposta do

instrumento à resposta do ouvido humano. São chamadas “Curvas de Ponderação ou de

Compensação” (A, B, C). Vide ilustração a seguir.

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Figura 2.4. Curvas de ponderação ou de compensação

Destas curvas, a curva “A” é a que melhor correlaciona Nível Sonoro com

Probabilidade de Dano Auditivo. Portanto é a comumente utilizada em avaliação de ruído

industrial.

Observação: o dB "compensado" funciona como uma avaliação "subjetiva" ou do

risco ao homem; o dB (linear) é uma avaliação objetiva do ruído no ambiente e é importante

para se conhecer uma fonte de ruído.

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Quadro 2.2. Um tom puro de 100 Hz é medido por um medidor nos circuitos A, B, C e

linear. Que valores serão lidos?

Resposta:

LINEAR - VALOR REAL (OBJETIVO)

C - MESMO VALOR

B - -5 .dB

A - -20 .dB

OBS: VEJA AS CURVAS DE COMPENSAÇÃO NA FIGURA 2.4.

O mesmo vai ser feito para um tom puro de 1000 Hz. Que valores serão lidos?

Resposta:

TODOS OS VALORES SERÃO IGUAIS

Se você fabricasse um calibrador de ruído de tom puro, que frequência selecionaria?

Resposta:

1000 Hz PARA PODER CALIBRAR EM TODAS AS ESCALAS.

2.2.6. RESPOSTAS DINÂMICAS

Os medidores de ruído dispõem de padrões para as velocidades de respostas, de

acordo com o tipo de ruído a ser medido e os objetivos da avaliação. A diferença entre tais

respostas está no tempo de integração do sinal, ou constante de tempo.

“Slow” – resposta lenta – avaliação ocupacional de ruídos contínuos ou

intermitentes, avaliação de fontes não estáveis;

“Fast” – resposta rápida – avaliação ocupacional legal de ruído de impacto (com

ponderação dB (C)), calibração;

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16

“Impulse” – resposta de impulso – para avaliação ocupacional legal de ruído de

impacto (com ponderação linear).

2.2.7. VALOR EFICAZ (RMS)

Na representação gráfica em onda senoidal, os valores máximos e mínimos atingidos

pela mesma são os valores de pico. Tomando-se toda a amplitude (positiva e negativa) da

onda, temos o valor pico a pico. No caso da avaliação de ruído, o que interessa é o valor

eficaz desta onda, uma vez que o valor médio entre semiciclo positivo e negativo seria

zero. O valor eficaz é uma média quadrática (“Root Mean Square” – RMS).

Figura 2.5. Representação dos valores de pico e do valor eficaz

Para uma senóide, o valor RMS é 0,707 do valor de pico. O valor de pico, 1,414 vezes

o RMS (raiz de 2). Em dB, o valor de pico está 3 dB acima do valor RMS. Estas relações

só valem para sons senoidais (tons puros). Para um ruído qualquer, a relação deve ser

medida (não pode ser prevista). Notar ainda: Os aparelhos de medição convencional

sempre estão medindo o valor RMS corrente. Este valor pode apresentar máximos

(dependendo da fonte de ruído) e mínimos. Esses máximos não devem ser chamados de

"picos", pois o valor de pico é uma designação específica, o maior valor da pressão sonora

ocorrido no intervalo de medição (há medidores especiais para isso).

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17

2.2.8. DETERMINAÇÃO DE NÍVEL DE RUÍDO DE FONTE EM PRESENÇA DE

RUÍDO DE FUNDO

Ruído de fundo é o ruído de todas as fontes secundárias, ou seja, quando estamos

estudando o ruído de uma determinada fonte num ambiente, o ruído emitido pelas demais

é considerado ruído de fundo.

A maneira natural de se realizar tal determinação seria desativar as demais fontes,

ou seja, eliminar todo o ruído de fundo e fazer a medição apenas da fonte de interesse.

Contudo, tal procedimento nem sempre é simples ou viável, na prática. Sendo assim, pode

ser utilizado o conceito da "subtração" de dB, através da qual se determina o nível da fonte

a partir do conhecimento do “decréscimo” global advindo da desativação da fonte de

interesse. São utilizadas as terminologias e o gráfico abaixo:

Ls+n= ruído total (fonte e fundo) Exemplo: Ls+n=60 dB e Ln=53 dB

Ln= ruído de fundo Ls+n-Ln=7 dB - L=1 dB

Ls= ruído da fonte Ls=Ls+n-L = 60-1 = 59dB

Ls = Ls+n - L

Figura 2.6. Decréscimo global advindo da desativação da fonte de interesse

Aspectos práticos:

Se desligada a fonte, o ruído total se altera pouco, ela é pouco importante;

Se desligada a fonte, o ruído total cai muito, a fonte é quem "manda" no ruído

total (naquele ponto de medição).

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2.3. AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO RUÍDO

2.3.1. ASPECTOS TÉCNICO-LEGAIS

De acordo com a Legislação Brasileira, através da Portaria 3214/78 do Ministério do

Trabalho - NR 15, Anexo 1, os Limites de Tolerância para exposição a ruído contínuo ou

intermitente são representados por níveis máximos permitidos, segundo o tempo diário de

exposição, ou, alternativamente, por tempos máximos de exposição diária em função dos

níveis de ruído existentes. Estes níveis serão medidos em dB(A), resposta lenta. A tabela

2.2 da NR 15 da supracitada Portaria é reproduzida a seguir:

Tabela 2.2. NR 15 - Limites de Tolerância para Ruído contínuo ou Intermitente

Nível de Ruído dB (A) Máxima Exposição Diária

Permissível

85 8 horas

86 7 horas

87 6 horas

88 5 horas

89 4 horas e 30 minutos

90 4 horas

91 3 horas e 30 minutos

92 3 horas

93 2 horas e 40 minutos

94 2 horas e 15 minutos

95 2 horas

96 1 hora e 45 minutos

98 1 hora e 15 minutos

100 1 hora

102 45 minutos

104 35 minutos

105 30 minutos

106 25 minutos

108 20 minutos

110 15 minutos

112 10 minutos

114 08 minutos

115 * 07 minutos

* As atividades ou operações que exponham os trabalhadores a níveis de ruído, contínuo ou

intermitente, superiores a 115 dB (A), sem proteção adequada, oferecerão risco grave e iminente.

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Quadro 2.3. Se em um dado ponto o ruído de fundo é de 82 dBA, qual o máximo valor

de uma nova fonte a ser colocada nesse ponto, sem que se exceda o nível permissível

para 8 horas diárias?

Observação: O nível permissível para 8 horas diárias é de 85 dBA (tabela 2.2.).

Resposta:

vel que combinado com um nível de 82 resulta em 85 dBA?

Lembrete: A soma de duas fontes com níveis iguais resulta sempre num acréscimo

de 3 dB ao

valor de qualquer uma das fontes.

2.3.2. DOSE DE RUÍDO

Os limites de tolerância fixam tempos máximos de exposição para determinados

níveis de ruído. Porém, sabe-se que praticamente não existem tarefas profissionais nas

quais o indivíduo é exposto a um único e perfeitamente constante nível de ruído durante a

jornada. O que ocorre são exposições por tempos variados a níveis de ruído variados. Para

quantificar tais exposições utiliza-se o conceito da DOSE, resultando em uma ponderação

para cada diferentes situações acústicas, de acordo com o tempo de exposição e o tempo

máximo permitido, de forma cumulativa na jornada.

Calcula-se a dose de ruído da seguinte maneira:

pn

en

pi

ei

p

e

p

e

C

T

C

T

C

T

C

TD ......

2

2

1

1

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20

Onde:

D = dose de ruído

Tei = tempo de exposição a um determinado nível (i)

Cpi = tempo de exposição permitido pela legislação para o mesmo nível (i)

Com o cálculo da dose, é possível determinar a exposição do indivíduo em toda a

jornada de trabalho, de forma cumulativa.

Se o valor da dose for menor ou igual à unidade (1), ou 100% a exposição é

admissível. Se o valor da dose for maior que 1 ou 100%, a exposição ultrapassou o limite,

não sendo admissível. Exposições inaceitáveis denotam risco potencial de surdez

ocupacional e exigem medidas de controle.

Aspectos práticos

A dose de ruído diária é o verdadeiro limite de tolerância (técnico e legal);

A dose diária não pode ultrapassar a unidade ou 100%, seja qual for o tamanho

da jornada;

A dose de ruído é proporcional ao tempo: sob as mesmas condições de

exposição, o dobro do tempo significa o dobro da dose, etc.;

Quanto mais alto o nível de um certo ruído e quanto maior o tempo de exposição

a esse nível, maior sua importância na dose diária;

Devemos reduzir os tempos de exposição aos níveis mais elevados, para

assegurar boas reduções nas doses diárias;

Toda exposição desnecessária ao ruído deve ser evitada.

Deve ser ressaltado que em casos de avaliação de doses em tempos inferiores aos

da jornada, o valor da dose pode ser obtido através de extrapolação linear simples (regra

de três), como no exemplo:

Tempo de avaliação = 6h 30 min; dose obtida = 87 % p/ jornada de 8 horas: 6,5 87

8,0 DJ DJ = 6,5

87x8 = 107%

Todavia, essa extrapolação pressupõe que a amostra feita foi representativa.

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21

Nota 2.2.

Numa determinada indústria, a exposição o operador de campo A é a seguinte:

Nível de ruído junto à zona auditiva (dBA)

Tempo de exposição diária (horas)

85 6

90 2

A exposição ultrapassa o limite de tolerância?

Resposta:

Pela tabela 2.2, os limites para 85 dB (A) e 90BdB(A) são respectivamente 8

e 4 horas. Portanto a dose de ruído será:

25,14

2

8

6D ou 125%.

O limite será excedido se a soma ultrapassar 1.

Portanto:

1,25 > 1 LIMITE EXCEDIDO

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22

Nota 2.3.

Na mesma empresa, o operador B possui o seguinte perfil de exposição:

Nível de ruído junto à zona auditiva (dBA)

Tempo de exposição diária (horas)

85 4

95 1

68 1

90 2

A exposição ultrapassa o limite de tolerância?

Resposta:

Pela tabela 2.2., temos que o limite para 85, 90 e 95 dB são, respectivamente,

8, 4 e 2 horas. Assim:

5,12

1

4

2

8

4D ou 150%.

Portanto, excede o limite.

NOTA: Nos cálculos de dose só são levados em conta valores iguais ou

superiores a 80 dBA. Esta orientação é uma recomendação da OSHA (legislação

norte-americana), NIOSH (entidade de estudos e pesquisas, governamental, norte

– americana) e da NHO-01 (norma ocupacional da Fundacentro, autarquia dedicada

a estudos e pesquisas do Ministério do Trabalho e Emprego).

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

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23

Nota 2.4.

A) O mecânico de manutenção possui o seguinte perfil de exposição:

Nível de ruído junto à zona auditiva (dBA)

Tempo de exposição diária (horas)

100 1

95 0,5

85 6

75 0,5

Qual sua dose de ruído?

Resposta:

Pela tabela 2.2, temos que o limite para 85, 95 e 100 dB são, respectivamente,

8, 2 e 1 horas:

21

1

2

5,0

8

6D ou 200%.

B) Na mesma empresa, porém em outro setor, há um operador de extrusora que se

expõe a um nível único de 90 dB (A) por toda sua jornada de 8 horas. Qual sua dose?

Resposta:

Utilizando a mesma tabela 2.2., o limite para 90 dB (A) é de 4 horas. Portanto:

24

8D

Ou seja, 200%.

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24

Quadro 2.4. Se um trabalhador fica exposto por 5 horas a 86 dBA, qual o tempo

máximo que poderá ficar exposto a 97 dBA, sem exceder a dose diária?

Se sua jornada é de 8 horas, a dose seria ultrapassada?

Resposta:

ou

COMO A DOSE FOI ATINGIDA (1) ÀS 5H 21MIN DE JORNADA, SE A JORNADA

TOTAL É DE 8 HORAS A DOSE SERÁ ULTRAPASSADA.

2.3.3. NÍVEL MÉDIO (LAVG)

É o nível ponderado sobre o período de medição, que pode ser considerado como

nível de pressão sonora contínuo, em regime permanente, que produziria a mesma

dose de exposição que o ruído real, flutuante, no mesmo período de tempo. No caso do

s limites de tolerância NR-15, a fórmula simplificada de cálculo é:

)16,0log(61,1680TM

CDLAVG

Sendo:

TM = tempo de amostragem (horas decimais)

CD = contagem da dose (porcentagem)

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Quadro 2.5. A fórmula do tempo permitido a um certo nível de ruído (Anexo 1 da NR 15)

é dada por

Tempo permitido)

5

80(

2

16

L

Calcule os tempos permitidos para nos níveis de 80 a 84 dBA, não presentes na

tabela da NR-15.

Resposta:

Para um nível de 80 dB (A), temos que:

Tempo permitido

Para um nível de 81 dB (A), temos que:

Tempo permitido (13 horas e 55 minutos)

Para um nível de 82 dB (A), temos que:

Tempo permitido (12 horas e 8 minutos)

Para um nível de 83 dB (A), temos que:

Tempo permitido (10 horas e 33 minutos)

Para um nível de 84 dB (A), temos que:

Tempo permitido

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eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

26

(9 horas e 11 minutos)

2.3.4. DOSIMETRIA DE RUÍDO

Dificilmente na prática se observam exposições a poucos níveis discretos e bem

diferenciados, facilitando o cálculo manual da dose. O que se observará frequentemente é

uma exposição a níveis de ruído que oscilam muito rapidamente, com difícil obtenção de

dados relativos aos tempos de exposição correspondentes. Para se obter uma dose

representativa, torna-se necessário o uso de um dosímetro.

Em suma, o dosímetro é um instrumento que será instalado em determinado

indivíduo e fará o trabalho de obtenção da dose (integração no tempo), acompanhando

todas as situações de exposição experimentadas pelo mesmo, informando em seu

"display" o valor da dose acumulado ao final da jornada, bem como vários outros

parâmetros, tais como Nível Médio (LAVG), Nível Máximo, etc.

Figura 2.7. Dosímetro de Ruído. Figura 2.8. Funcionário com dosímetro de

ruído instalado no bolso, e microfone fixado

junto à zona auditiva.

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27

Quadro 2.6. Qual o nível médio de exposição que um trabalhador está submetido se a

dosimetria de jornada é de 344% e sua jornada é de 6 horas?

Resposta:

,

Nota 2.5.

Qual o nível médio permissível para uma exposição que respeite o limite de

tolerância, em uma jornada de 6 horas? E de 7 horas? E de 4 horas?

Quais as doses máximas permitidas nesses casos? O que se conclui?

Resposta:

Pela tabela 2.2:

6h - 87 dBA

7h - 86 dBA

4h - 90 dBA

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28

Em todos os casos, a dose máxima permissível é de 100%.

Para que o nível médio seja indicador de adequação da exposição, é

necessário conhecer a duração da jornada.

No caso da dose, não é necessário, pois a dose é um indicador absoluto.

Quadro 2.7. A fórmula da intensidade sonora em um dado ponto, para uma fonte

pontual em espaço aberto, é I = W/4r2, onde W é a potência sonora da fonte e r a

distância da fonte ao ponto em que se deseja a intensidade. Se dB=10xlog I/Io e se a

relação entre a pressão sonora e a intensidade é I=kp2, onde k é constante, qual a

variação da pressão sonora, em dB?

Resposta:

d2 = 2d1

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eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

29

Queda de 6dB(A) a cada dobro de distância da fonte.

2.4. NORMA BRASILEIRA NBR 1051 – CONTEXTO E APLICAÇÃO

2.4.1 ASPECTOS LEGAIS

A Poluição Sonora é ocasionada pelo excesso de ruído gerado pela circulação de

veículos, comércio, indústrias, aeroportos... A necessidade de criação de um programa que

estabelecesse normas, métodos e ações para controlar o ruído excessivo e seus reflexos

sobre a saúde e bem estar da população em geral, levou o governo federal a criar o

Programa Nacional de Educação e Controle da Poluição Sonora - Silêncio, instituído pelo

CONAMA por meio das Resoluções 01/90 e 02/90, sob a coordenação do IBAMA. Os

objetivos do programa são (4)(6):

Capacitação técnica e logística de pessoal nos órgãos de meio ambiente

estaduais e municipais em todo o país;

Divulgação, junto à população, de matéria educativa e conscientizadora dos

efeitos prejudiciais e introdução do tema "Poluição Sonora" nos currículos

escolares de 2º grau;

Incentivo à fabricação e uso de máquinas e equipamentos com níveis mais baixos

de ruído operacional;

O estabelecimento de convênios, contratos e atividades afins com órgãos e

entidades que possam contribuir para o desenvolvimento do Programa.

Merece também destaque a criação do 167HSelo Ruído (6) cujo objetivo é fornecer ao

consumidor168H informações sobre o ruído emitido por eletrodomésticos, brinquedos,

máquinas e motores, a fim de permitir a seleção de produtos mais silenciosos, e incentivar

a sua fabricação.

A seguir, relacionamos as legislações federais que versam sobre o tema:

Resolução CONAMA nº. 1/90 - Estabelece critérios, padrões, diretrizes e normas

reguladoras da poluição sonora;

Resolução CONAMA nº. 2/90 - Estabelece normas, métodos e ações para

controlar o ruído excessivo que possa interferir na saúde e bem-estar da

população;

Resolução CONAMA nº. 1/93 - Estabelece para os veículos automotores

nacionais e importados, exceto motocicletas, motonetas ciclomotores, bicicletas

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

30

com motor auxiliar e veículos assemelhados, limites máximos de ruído com

veículos em aceleração e na condição parado;

Resolução CONAMA nº. 2/93 - Estabelece para motocicletas, motonetas, triciclos,

ciclomotores, bicicletas com motor auxiliar e veículos assemelhados, nacionais

ou importados, limites máximos de ruído com o veículo em aceleração e na

condição parado;

Resolução CONAMA nº. 8/93 - Estabelece a compatibilização dos cronogramas

de implantação dos limites de emissão dos gases de escapamento com os de

ruído dos veículos pesados no ciclo Diesel, estabelecidos na Resolução

CONAMA nº. 1/93;

Resolução CONAMA nº. 20/94 - Institui o Selo Ruído como forma de indicação

do nível de potência sonora medida em decibel, dB(A), de uso obrigatório a partir

desta Resolução para aparelhos eletrodomésticos, que venham a ser produzidos,

importados e que gerem ruído no seu funcionamento;

Resolução CONAMA nº. 17/95 - Ratifica os limites máximos de ruído e o

cronograma para seu atendimento determinados no artigo 2º da Resolução

CONAMA nº. 08/93, excetuada a exigência estabelecida para a data de 1º de

janeiro de 1996.

Além das Legislações Federais sobre tema, existem diversos instrumentos Legais

nos âmbitos estaduais e municipais. Particularmente no estado de São Paulo, destacamos

o programa criado pela Prefeitura de São Paulo. A multiplicidade de estabelecimentos

geradores de poluição sonora motivou a Administração Municipal a controlar e disciplinar

esse tipo de atividade, adotando medidas para preservar o sossego público e garantir a

qualidade de vida por meio da proteção do meio ambiente. A ação fiscalizadora como meio

de controle e combate à poluição sonora originou o PROGRAMA SILÊNCIO URBANO –

PSIU.

Esse programa foi criado pelo Decreto 34.569 de 06 de outubro de 1994 e

reestruturado pelo Decreto 35.928 de 06 de março de 1996. Sua finalidade principal é coibir

a emissão excessiva de ruídos produzidos em quaisquer atividades comerciais exercidas

em ambiente confinado e que possa causar incômodo e interferir na saúde e no bem estar

dos munícipes, de acordo com as disposições da Lei 11.501/94 alterada pela Lei

11.986/96. Iniciando suas atividades ligada à Secretaria Municipal do Meio Ambiente, a

coordenação do programa passou a ser feita pela Secretaria Municipal de Abastecimento

(SEMAB), em 29 de fevereiro de 1996, através do Decreto 35.919.

O PSIU recebe uma grande quantidade de reclamações por mês. Os responsáveis

pelos estabelecimentos denunciados são oficiados e posteriormente intimados a

comparecer a SEMAB, para serem orientados a sanar as irregularidades constatadas.

Persistindo as reclamações, o estabelecimento será vistoriado e, confirmado o problema,

sofrerá as penalidades previstas pela lei.

Se for constatada durante uma vistoria a emissão excessiva de ruído e a falta de

licença de funcionamento, o estabelecimento será multado. A persistência da

irregularidade ocasionará nova multa e o fechamento administrativo. O PSIU exerce

controle e fiscalização em locais confinados, cobertos ou não, que possam emitir ruídos

excessivos, de maneira constante e permanente. Desse modo, pode-se receber denúncias

de estabelecimentos como: templos religiosos, salas de reuniões, oficinas, bares, padarias,

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

31

boates, salões de festas, restaurantes, pizzarias, casas de espetáculos, indústrias e de

todo o local sujeito à licença de funcionamento, que possa produzir barulho.

Particularmente em relação às Legislações Federais destacamos três tópicos

contidos na RESOLUÇÃO CONAMA nº. 001, de 08 de março de 1990:

I - A emissão de ruídos, em decorrência de quaisquer atividades industriais,

comerciais, sociais ou recreativas, inclusive as de propaganda política, obedecerá, no

interesse da saúde, do sossego público, aos padrões, critérios e diretrizes estabelecidos

nesta Resolução.

II - São prejudiciais à saúde e ao sossego público, para os fins do item anterior os

ruídos com níveis superiores aos considerados aceitáveis pela norma NBR 10151 -

Avaliação do Ruído em Áreas Habitadas visando o conforto da comunidade.

III - Na execução dos projetos de construção ou de reformas de edificações para

atividades heterogêneas, o nível de som produzido por uma delas não poderá ultrapassar

os níveis estabelecidos pela NBR 10152 – Níveis de Ruído para conforto acústico.

Os itens apresentados anteriormente citam as referências normativas que contêm as

condições exigíveis para avaliação da aceitabilidade do ruído em comunidades,

especificando método para a medição do ruído e a fixação dos níveis de ruído considerados

compatíveis com o conforto acústico em ambientes diversos.

A Norma Regulamentadora NR-17 do Ministério do Trabalho e Emprego (8) (MTE)

que trata sobre “ERGONOMIA” também dispõe sobre conforto acústico. Nela, são

apresentadas recomendações para níveis de conforto acústico, sendo referendada a

norma NBR 10152. A seguir apresentamos um excerto da NR-17 com tais recomendações.

Item 17.5.2. da NR-17 - Nos locais de trabalho onde são executadas atividades que

exijam solicitação intelectual e atenção constantes, tais como: salas de controle,

laboratórios, escritórios, salas de desenvolvimento ou análise de projetos, dentre outros,

são recomendadas as seguintes condições de conforto:

a) Níveis de ruído de acordo com o estabelecido na NBR 10152, norma brasileira

registrada no INMETRO;

b) Índice de temperatura efetiva entre 20ºC (vinte) e 23ºC (vinte e três graus

centígrados);

c) Velocidade do ar não superior a 0,75m/s;

d) Umidade relativa do ar não inferior a 40 (quarenta) por cento.

Item 17.5.2.1. da NR-17 - Para as atividades que possuam as características

definidas no subitem 17.5.2, mas não apresentam equivalência ou correlação com aquelas

relacionadas na NBR 10152, o nível de ruído aceitável para efeito de conforto será de até

65 dB (A) e a curva de avaliação de ruído (NC) de valor não superior a 60 dB.

A Legislação Brasileira considera como insalubres as atividades ou operações que

impliquem em exposições a níveis de ruído contínuo ou intermitente por tempos superiores

aos limites de tolerância fixados pela Norma Regulamentadora NR-15 (7), anexo I, da

Portaria nº. 3214 de 08/06/1978, da SSMT/MTE (Ministério do Trabalho e Emprego).

2.4.3. PRINCIPAIS ASPECTOS DA NBR 10151 DE JUNHO DE 2000 (3)

OBSERVAÇÃO: Substitui a NBR 10151:1987 (2) a partir de 31/07/2000.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

32

O método de avaliação envolve as medições do nível de pressão sonora equivalente

(LAeq), em decibéis ponderados segundo a curva “A”. Esta curva tem por objetivo adequar

a resposta do medidor em relação à resposta em frequência do ouvido humano. Observar

que para obtenção do Laeq o aparelho funciona em resposta rápida (fast).

Define: nível de pressão sonora equivalente (LAeq), nível de ruído ambiente (Lra), ruído

com caráter impulsivo, ruído com componentes tonais.

EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO: medidor e calibrador - mínimo tipo 2 – com

certificado de calibração pela Rede Brasileira de Calibração (RBC) ou INMETRO.

As avaliações de nível de pressão sonora devem ser feitas em dB(A). Quando forem

necessárias medidas para correção ou redução do nível sonoro, segundo a NBR

10152/1987 (1), serão feitas medições complementares com análises de frequências

(espectros em bandas de oitava).

O nível de ruído ambiente Lra é aquele existente na ausência da fonte sonora em

questão.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

33

2.4.3.1. Procedimentos de medição

Medição no exterior das edificações:

Deve-se tomar as precauções técnicas para evitar a influência do vento e demais

condições climáticas, quando relevantes;

As medições devem ser efetuadas em pontos afastados aproximadamente 1,2 m

do piso e a pelo menos 2 m do limite da propriedade e de superfícies refletoras,

como muros, paredes etc;(edificação que contém a fonte)

No exterior da habitação do reclamante, as medições devem ser efetuadas em

pontos afastados aproximadamente 1,2 m do piso e pelo menos 2 m de quaisquer

outras superfícies refletoras, como muros, paredes etc.

Na ocorrência de reclamações as medições devem ser efetuadas nas condições

e locais indicados pelo reclamante;

Caso o reclamante indique algum ponto de medição que não atenda às condições

anteriores, o valor medido neste ponto também deve constar no relatório.

Nota: a norma considera edificações que contém a fonte e a habitação do

reclamante.

Para medições no interior de edificações:

As medições devem ser efetuadas a uma distância de no mínimo 1 m de

quaisquer superfícies (parede, teto, piso e móveis) – mínimo 3 medições (média

aritmética) em 3 posições distintas, sempre que possível afastadas entre si em

pelo menos 0,5 m;

As medições devem ser efetuadas nas condições normais de utilização do

ambiente (janelas abertas ou fechadas conforme indicação do reclamante).

Caso o reclamante indique algum ponto de medição que não atenda às condições

anteriores, o valor medido neste ponto também deve constar no relatório.

2.4.3.2. Correções para ruídos com características especiais

O nível corrigido Lc para ruído sem caráter impulsivo e sem componentes tonais

é determinado pelo nível de pressão sonora equivalente (LAeq). Quando o ruído

for impulsivo ou de impacto - Lc = máx LA medido em “fast”, acrescido de 5 dB(A);

Quando o ruído contiver componentes tonais - Lc = LAeq + 5 dB(A);

Quando o ruído contiver ruído impulsivo + componentes tonais - Lc = maior nível

dos casos anteriores.

2.4.3.3. Avaliação do ruído

O limite máximo para o conforto é o Nível Critério de Avaliação (NCA), apresentado

na tabela 1 da norma, reproduzido a seguir:

Tabela 2.3. NCA Para Ambientes Externos (NCA ext.)

Tipos de áreas Diurno Noturno

Áreas de sítios e fazendas 40 35

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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Área estritamente residencial urbana ou de hospitais ou de escolas 50 45

Área mista, predominantemente residencial 55 50

Área mista, com vocação comercial e administrativa 60 55

Área mista, com vocação recreacional 65 55

Área mista, predominantemente industrial 70 60

Os limites de horário para período diurno e noturno da tabela podem ser definidos

pelas autoridades de acordo com os hábitos da população. Porém, o período noturno não

deve começar depois das 22h e não deve terminar antes das 7h (domingo ou feriado até

às 9 h).

2.4.3.4. Determinação do nível de critério de avaliação – NCA

NCA PARA AMBIENTES INTERNOS - NCA int.

NCA int. = NCA ext. – 10 dB(A) [janela aberta]

NCA int. = NCA ext. – 15 dB(A) [janela fechada]

Notar que se deve considerar a forma habitual do uso da residência, conforme indicado pelo reclamante (janelas abertas ou fechadas)

Se o nível de ruído ambiente Lra for superior ao valor da tabela 2.3 para a área e

horário em questão, o NCA assume o valor do Lra.

2.4.3.5. Conteúdo necessário para o relatório de ensaio

Marca, tipo ou classe e número de série de todos os equipamentos de medição

utilizados;

Data e número do último certificado de calibração de cada equipamento de

medição;

Desenho esquemático e/ou descrição detalhada dos pontos da medição, horário

e duração das medições do ruído;

Nível de pressão sonora corrigido;

Nível de ruído ambiente;

Valor do nível de critério de avaliação (NCA) aplicado para a área e o horário da

medição;

Referência a essa Norma.

Casos em que o equipamento não fornece Laeq automaticamente (Anexo da Norma) (ex.: medidor de leitura instantânea), o mesmo deve ser determinado considerando o seguinte cálculo:

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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n

i

L

eqA

i

nL

1

10101

log10

Onde:

Li = NPS dB(A), lido em “fast” a cada 5 s

n = nº. total de leituras

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Nota 2.6.

Motivada pela reclamação de um morador, uma empresa vizinha avaliou os níveis

de ruído segundo os procedimentos da NBR 10151:2000 no interior da habitação nos

pontos indicados pelo reclamante. Os níveis medidos e demais informações estão

apresentados na tabela 2.4.

Resposta:

Considerando-se as informações obtidas, a análise foi resumida na tabela 2.5.

O critério técnico-legal vigente é da NBR 10151:2000. Como o ruído apresenta

características especiais (componentes tonais), o nível equivalente medido Leq foi

acrescido de 5 dB(A) de forma a compor o nível corrigido LC.

O nível de critério de avaliação NCA foi determinado considerando-se o

período (diurno ou noturno), a condição do local avaliado (janela aberta ou fechada)

e a classificação do zoneamento (tipo de área), que neste caso corresponde a uma

área mista, com vocação comercial e administrativa.

NCAint,(diurno) = 60 – 10 = 50 dB(A)

NCAint,(noturno) = 55 – 15 = 40 dB(A)

Como nada foi mencionado, pressupõe-se que o nível de ruído ambiente é

inferior ao NCA considerado para a área, horário e condição em questão.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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Comparar os resultados com os critérios técnico-legais vigentes, relacionados com

o conforto da comunidade.

Comparando-se os níveis corrigidos com o nível de critério de avaliação NCA,

verificamos que para o período noturno o critério foi superado, sendo procedente a

reclamação.

Tabela 2.5. Comparação com o Critério

Situação Descrição Hora/

Período

Leq

dB(A)

Lc

dB(A)

NCA INTERNO

dB(A)

1 Sala de estar do

reclamante (janela aberta)

14:10/ diurno

43,8 48,5 50

2 Sala de estar do

reclamante (janela fechada)

22:20/ noturno

37,5 42,5 40

3 Quarto (janela aberta) 15:00/ diurno

41,3 46,3 50

4 Quarto (janela fechada) 22:30/

noturno 35,6 40,6 40

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eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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2.5. ATENUAÇÃO DE PROTETORES AURICULARES

2.5.1. O MÉTODO DO RC/NRR

Este é o método base, que serve para entender as variações qua atualmente

existem. É um método de número único caracterizador de um protetor, desenvolvido para

ser de uso prático (o tempo não atestou isso, como vamos ver). Este método também é

conhecido como método NIOSH no. 2.O NIOSH suprimiu a medição espectral,

anteriormente utilizada no método original. No lugar do espectro do ruído, colocou um

espectro rosa e um estimador astuto, a diferença C-A( dBC-dBA), que o corrige

tecnicamente, ao calcular o NRR, de forma que o ruído real é superestimado em risco, com

um nível de confiança de 98%. Também foi estabelecido o mesmo nível de confiança (98%)

em relação aos dados de atenuação do protetor,tendo-se em vista as variações de linha

de produção, deduzindo-se dois desvios - padrão. Digo isto para que se conheça a

segurança embutida neste número, que integra os dados do protetor e prevê o

enfrentamento do pior espectro (percentil 98 em "dificuldade de atenuação"). Feito isto,

com uma elegância e prestidigitação científica notáveis, a conta do usuário fica simples:

ele deve subtrair o NRR do ruído ambiental avaliado em dBC, obtendo o nível que atinge

o ouvido em dBA.

dBC(ambiente) - NRR = dBA (ouvido)

Observe que tem que ser o dBC, pois o método prevê assim. No próximo tópico,

vamos discutir qual seria este dBC, que passa a ser o indicador do espectro, e que vai ser

usado na fórmula.

Para Pensar:

Quais os conceitos relativos aos "dB" compensados? O que é dBA? O que é dBC?

Volte ao primeiro módulo, se necessário.

Para Pensar:

O que se busca é um nível atenuado menor que 85 dBA, para jornadas de 8h. E se

a jornada for de 12 horas, qual seria esse nível?

2.5.2. O MÉTODO DO RC/NRR - QUAL O VALOR LIDO NA ESCALAC A USAR?

Vimos que o trabalho do técnico fica simples: ele deve subtrair o NRR do ruído

ambiental avaliado em dBC, obtendo o nível que atinge o ouvido em dBA. dBC(ambiente) - NRR = dBA (ouvido)

É importante discutirmos este dBC que será utilizado na fórmula. Ele deve

representar a exposição do trabalhador que está sendo protegido. Uma representação fiel

da exposição, sobretudo quando os níveis são muito variáveis, só é possível com

dosimetria. Da dosimetria, obtém-se o nível médio da jornada. Porém, esse nível deve ser

obtido na curva de compensação C, e não A, como se trabalha usualmente. Observe-se,

portanto, que o dosímetro deverá operar em circuito C. Os dosímetros atuais permitem

isso, e não é por outro motivo que possuem o circuito C. Se não for possível fazer uma

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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dosimetria C, deve-se eleger um nível em dBC que represente a jornada. Neste caso, não

há alternativa a não ser a escolha do máximo nível dBC da jornada, ou seja, da máxima

fonte em dBC das situações de exposição. Esta é uma consideração a favor da segurança,

mas também certamente excessivamente coservadora em muitos casos, pois o tempo de

permanência sob tal nível pode ser mínimo. Do exposto, a melhor opção será a dosimetria

C, obtendo-se o nível médio Lavg (C). Nossa próxima discussão deve abordar os

descontos a serem aplicados ao NRR, de forma que seu valor reflita adequadamente as

situações de uso real. Isto porque o NRR é obtido em condições ideais de laboratório,

dificilmente reprodutiveis no dia-a-dia das empresas.

Para Pensar:

Qual o conceito de nível médio (Lavg)? O que o diferencia do Nível Equivalente

(Leq)?

2.5.3. CORREÇÃO REALIDADE DE CAMPO-LABORATÓRIO

Nas partes anteriores definimos que vamos nos limitar aos métodos de número único

e vimos o método NIOSH n°. 2, do Rc ou NRR, que chamaremos também de NRR

tradicional. Discutimos as possibilidades de consideração do dBC ambiental a ser usado

na fórmula. Entretanto, devem-se fazer correções para a situação de uso em campo. Isso

se deve ao fato de o NRR ser obtido em laboratório, em condições muito especiais, e que

diferem dramaticamente da realidade de campo. Vejamos: no laboratório, os protetores

são novos, são colocados por pessoas experientes no perfeito ajuste do protetor e

orientados / supervisionados por experts dos fabricantes; além disso, não há nenhuma

interferência negativa dos protetores com outros EPIs. No campo, os protetores não são

novos, são colocados de forma deficiente, recebem interferências de outros EPIs na sua

perfetia vedação acústica, e ainda mais: não são usados todo o tempo (Para este último

caso, há maneiras de considerar os tempos de não uso do protetor). Para os desvios da

realidade de campo há fatores de correção que são recomendados pelo NIOSH, e que

diferem de acordo com o tipo de protetor:

- 25% de desconto para protetores circum-auriculares,

- 50% de desconto para os protetores de inserção de espuma de expansão lenta e

-70% de desconto para os protetores de inserção pré-moldados (polímeros de forma

fixa).

Estes descontos devem ser aplicados ao NRR nominal (de fábrica) antes de serem

usados na equação básica do método n°. 2.

2.5.4. USO DO DBA AO INVÉS DO DBC

Tudo o que foi falado até agora parte de valores ambientais do ruído em dBC, e isso

faz parte do método de desenvolvimento do NRR. Mas devido à "sonora" pressão, bastante

compreensível, de técnicos da área para o uso do dBA ambiental (que todos já possuem -

é o nível médio das dosimetrias), foi desenvolvida uma alternativa com o uso do dBA

ambiental. Note-se que no método básico, é a diferença C-A (valor dBC - dBA) "representa"

o ruído. Sem o dBC, perde-se o indicador de espectro e, para isso, admite-se que se vai

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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enfrentar um ruído muito desfavorável, o que quer dizer, com grande conteúdo de baixas

freqüências. O NIOSH admitiu uma diferença C - A = 7, para representar esse ruído. Na

fórmula básica, no lugar do dBC teríamos dBA + 7, ou, alternativamente, o NRR seria

descontado em 7. Porisso, ao usarmos diretamente o dBA ambiental é preciso fazer uma

subtração de 7 no NRR. Se chamarmos esse NRR para uso do dBA de NRRa, então:

NRRa = NRR - 7

Feito isto, o restante das considerações, descontos e fórmulas vistas ficam válidos,

mas, pelo conceito da correção (ela se aplicaria ao dBA, "levando-o" a um dBC de pior

caso), observe que é necessário ANTES corrigir o NRR e depois aplicar o (-7).

Para Pensar:

Por que C-A é um indicador do espectro do ruído? Podemos identificar a frequência

de um tom puro, com as leituras A e C?

2.5.5. O NRRSF

O que temos falado até agora diz respeito ao NRR que chamaremos de "tradicional".

Isto, para se contrapor ao NRRsf, que é uma proposta relativamente nova, mas já posta

em prática inclusive no país. Vários fabricantes já possuem seus protetores ensaiados para

esse fim, e sabem quais são os NRRsf dos mesmos. Nós vimos que devem ser feitos

descontos nas atenuações dos NRR "tradicionais", devido às grandes diferenças de

performance entre o laboratório e o campo. Ora, os pesquisadores verificaram que, se os

ensaios de laboratórios fossem feitos com sujeitos "ingênuos" quanto à proteção auditiva,

que apenas leriam as instruções das embalagens, colocando então os protetores para

fazer o teste, então os dados obtidos se aproximariam do desempenho (real) de campo.

Trata-se da Norma ANSI S 12. 6 / 97 B.

O NRRsf é calculado a partir desses dados de atenuação, com algumas

peculiaridades, quais sejam: o nível de proteção estatístico para as variações da linha de

produção do protetor é de 84% (contra 98% no método tradicional) e subtrai-se diretamente

do dBA, com correção de 5 ao invés de 7, já embutida no número. Estas duas diferenças

entre o NRR e o NRRsf tornam este último efetivamente menos protetor no sentido

estatístico, tanto em termos dos protetores produzidos (variabilidade do produto) como em

termos dos espectros de ruído que se venha enfrentar (a correção de 5, ao invés de 7, é

benévola quanto ao ruído de baixa freqüência a ser enfrentado ao se utilizar apenas o

dBA). Portanto:

dBA(ambiente) - NRRsf = dBA (ouvido)

Não é necessário fazer nenhuma outra correção, com exceção da devida ao tempo

de uso real.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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2.5.6. CÁLCULO DE ATENUAÇÃO AO RUÍDO

Há, então 3 métodos apresentados para cálculo de atenuação, com variantes:

NRR tradicional, a partir do dBC ambiental, em Lavg;

- variante: dBC máximo da jornada no lugar do Lavg (C);

NRR tradicional, ajustado para uso do dBA ambiental (NRRa = NRR - 7), sendo

o dBA usualmente o Lavg(A);

- variante: dBA máximo da jornada;

NRRsf, obrigatoriamente a partir do dBA ambiental (seja Lavg(A) ou máximo dBA

da jornada).

Todos os casos, exceto o último, devem sofrer correções “campo-laboratório”,

conforme já mencionado.

Todos os casos devem ter correção para tempo real de uso, se o protetor não

for utilizado 100% do tempo. Não foi abordado aqui o método "longo", ou de análise

espectral, ou o chamado método NIOSH n°. 1. Todos os 4 métodos (longo, NRR, NRRa,

NRRsf) são utilizáveis para fins previdenciários, como descrito na IN 78 do INSS.

2.5.6.1. Cálculo de correção devida ao tempo real de uso do Protetor Auricular

Esta correção deve ser feita sempre que o tempo real de uso de um protetor não for

100% da jornada. É importante observar que o simples fato de retirar o protetor por alguns

minutos degrada imediatamente o NRR previsto, reduzindo-o a apenas 3 a 5, se o protetor

for utilizado apenas 50% do tempo. Para se levar em conta esta degradação, usa-se a

tabela a seguir. A tabela é aproximação razoável das equações envolvidas, e de uso mais

prático.

Tabela 2.6. Correção do tempo real de uso do Protetor Auricular

Tempo de uso em porcentagem de jornada de 8h

50% 75% 88% 94% 98% 99% 99,5% 100 %

(nominal)

-20 -15 -11 -7 -3 -2 -1 25 NRR NR

R p

revis

to

-15 -11 -7 -4 -2 -1 -1 20 NRR

-11 -7 -4 -2 -1 -1 0 15 NRR

-7 -4 -2 -1 -1 0 0 10 NRR

240 min

120 min

60 min 30 min 10 min 5 min 2,5 min 0 min

TEMPO DE NÃO USO EM MINUTOS POR JORNADA DE 8H

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

42

Exemplo: Um protetor com NRR=25 retirado por 10 minutos é corrigido em -3, ou

seja, seu valor efetivo será 25-3=22. Para valores intermediários, usar o NRR

imediatamente superior.

Esta correção deve ser aplicada após as correções do NIOSH segundo cada tipo de

protetor, em função das condições de uso real. No caso do NRRsf, não há tais correções,

mas apenas do tempo de uso (esta correção), se for o caso.

Finalizando, segue um roteiro para os casos de uso do NRR tradicional, para todos

os tipos de protetores, levando em conta os descontos recomendados pelo NIOSH e a

correção para o tempo real de uso. Notar que o NRR vai sendo gradualmente corrigido

(NRR*, NRR**, NRR***), segundo o tipo de protetor, o dado ambiental utilizado e o tempo

real de uso.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

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43

Tabela 2.7. Roteiro para Cálculo de Atenuação

Passo O que fazer Como fazer

1. IDENTIFIQUE O NRR DO

PROTETOR VERIFICAR EMBALAGEM,

ESPECIFICAÇÕES OU O C. A.

2. IDENTIFIQUE A FORMA EM QUE

FOI AVALIADO O RUÍDO AMBIENTAL

VERIFIQUE OS DADOS FORNECIDOS DE AVALIAÇÃO

3. CORRIGIR O NRR OBTENDO O

NRR* (CORREÇÃO DE USO REAL) SIGA

4. IDENTIFIQUE O TIPO DE

PROTETOR VERIFICAR PROTETOR, SIGA

5. O PROTETOR É CIRCUM

AURICULAR PASSO 15

6. O PROTETOR É DE ESPUMA DE

EXPANSÃO LENTA PASSO 16

7. O PROTETOR É DE POLÍMERO

(PLÁSTICO) MOLDADO PASSO 17

8. CORRIGIR O NRR* OBTENDO O NRR** (CORREÇÃO DE TEMPO

REAL DE USO) SIGA

9. USE A TABELA DE CORREÇÃO

ENTRE NA LINHA DO NRR* OU IMEDIATAMENTE SUPERIOR

ENTRE NA COLUNA DO TEMPO DE NÃO USO EM MINUTOS OU

IMEDIATAMENTE SUPERIOR

OBTENHA A PERDA P = NO ENCONTRO DA LINHA COM A COLUNA NA TABELA DADA NA PARTE 6 DESTA

SÉRIE.

NRR** = NRR* - (VALOR P) NOTAR QUE P JÁ É NEGATIVO NA TABELA, USAR O

VALOR ABSOLUTO

10. A MEDIÇÃO FOI FEITA EM dBC Vá para o passo 12

11. A MEDIÇÃO FOI FEITA EM dBA Vá para o passo 13

12. OBTENHA O VALOR QUE ATINGE

O OUVIDO dBA = dBC - NRR**

13. OBTENHA O NRR*** (CORREÇÃO

PELO USO DO dBA)

NRR*** = NRR** - 7

SIGA

14. OBTENHA O VALOR QUE ATINGE

O OUVIDO dBA = dBA - NRR***

15. OBTER O NRR* NRR* = NRRx0,75 VÁ PARA O PASSO 8

16. OBTER O NRR* NRR* = NRRx0,50 VÁ PARA O PASSO 8

17. OBTER O NRR* NRR* = NRRx0,30 VÁ PARA O PASSO 8

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

44

O NRR pode reconhecer e atenuar de forma diferente ruídos diferentes?

Caso 1

Serra circular

100 dBA, 97 dBC

NRR = 20

dBA = dBC-NRR

dBA = 97-20=77dBA

Redução em dBA= 100-77 = 23 dBA

Caso 2

Grande motor diesel

100 dBA, 103 dBC

NRR= 20

dBA = dBC - NRR

dBA=103-20=83dBA

Redução em dBA= 100-83 = 17 dBA

NOTAR: são 2 ruídos com o mesmo valor em dBA, mas que terão atenuações diferentes

em dBA, pois são espectralmente diferentes. Isto é conseguido pois se parte do valor

ambiental em dBC. Uma grande sacada do NIOSH !

NOTA : O NRR NÃO PRECISA SER CALCULADO (já é fornecido pelo fabricante),

MAS PODE SER CALCULADO A PARTIR DOS DADOS DE ATENUAÇÃO POR

FREQÜÊNCIA DE UM PROTETOR, COMO SERÁ MOSTRADO ADIANTE.

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

45

Quadro 2.8 Para um protetor com NRR=29 , tipo espuma de expansão lenta, que não

é usado por 30 minutos na jornada, qual o NRR corrigido (uso real e tempo real de

uso)?

NRR* = NRR x 0,5 (tabela 2.7, passos 6 e 16) = 29 x 0,5 = 14,5

NRR** = 14,5 – 2 = 12,5 (tabela 2.6)

Resposta: 12,5

Qual a atenuação final de uma exposição cujo Lavg(C)= 102, usando-se um

protetor circum-auricular com NRR=21 e uso de 100% do tempo da jornada?

NRR* = NRR x 0,75 (tabela 2.7, passos 5 e 15) = 21 x 0,75 = 15,75

Não teremos NRR**, pois o protetor foi utilizado por toda a jornada.

A medição foifeita em dBC, logo (passo 10):

dBA = dBC – NRR* = 102 – 15,75 = 86,25

Resposta: 86,25 dB(A)

A dosimetria de uma exposição, para fins de insalubridade, é de 193% e jornada de

trabalho é de 6 horas. Usa-se um protetor de polímero (forma fixa) de NRR=14, por todo

o tempo de jornada. Qual o nível atenuado?

Admitiremos que a avaliação foi feita em dBA, portanto:

NRR* = 14x0,30 = 4,2 (tabela 2.7 passos 7 e 14)

Não teremos NRR**, pois o protetor foi utilizado por toda a jornada.

NRR* = 4,2 – 7 = -2,8 (tabela 2.7 passos 11 e 13)

Como nâo existe atenuação negativa (-2,8), fica registrado que o médoto nâo

evidencia proteção.

Resposta: O método não evidencia proteção

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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O NRRsf de um protetor é 14,5. A dosimetria convencional (dBA, 8 horas) é 300%. Qual

o nível atenuado?

dBA – NRRsf = dBA (ouvido), portanto: 92,93 – 14,5 = 78,42 dBA

Resposta: 78,4 dB(A)

Qual o máximo dBC para o qual um protetor de espuma de expansão lenta com NRR=28,

se usado 100% do tempo, dará proteção, se a jornada é de 8 horas?

NRR* = NRR x 0,5 (tabela 2.7, passos 6 e 16) = 28X0,5 = 14

Não teremos NRR**, pois o protetor foi utilizado por toda a jornada.

dBA = dBC – NRR*

Para 8 horas o máximo permitido são 85 dBA, logo:

85 = dBC – 14

dBC = 85 + 14 = 99 dBC

Resposta: 99 dB(C)

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

47

Tabela 2.8. Exemplo de cálculo de NRR de protetores auriculares a partir dos dados

de atenuação

PROTETOR: 3M, tipo inserção, modelo 1110 Frequências centrais de banda de oitava (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 8000

a) Níveis de banda de oitava em dB(A), de um ruído rosa arbitrário de 100 dB por banda 83,9 91,4 96,8 100 101,2 101 98,9

b) Atenuações médias 25,9 34,4 39,7 36,3 38,5 42,9 45,4

c) Desvios padrão (x2) 8 9,6 10,4 6,4 6,2 5,1 7,6

d) Níveis em dB(A), por banda de oitava, “após” o protetor auditivo d = a - b + c 66 66,6 67,5 70,1 68,9 63,2 61,1

e) Nível global, após o protetor 75,7

f) NRR = 107,9* - e - 3,0** (dB) *** 29,2

PROTETOR: 3M, tipo inserção, modelo 1210 Frequências centrais de banda de oitava (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 8000

a) Níveis de banda de oitava em dB(A), de um ruído rosa arbitrário de 100 dB por banda 83,9 91,4 96,8 100 101,2 101 98,9

b) Atenuações médias 30,8 31,8 31,7 32,7 34,3 41,8 45,7

c) Desvios padrão (x2) 7,2 8,6 5,4 6,2 8,6 8,9 10,7

d) Níveis em dB(A), por banda de oitava, “após” o protetor auditivo d = a - b + c 60,3 68,2 70,5 73,5 75,5 68,1 63,9

e) Nível global, após o protetor 79,3

f) NRR = 107,9* - e - 3,0** (dB) *** 25,6

PROTETOR: 3M, tipo concha, modelo 1440 Frequências centrais de banda de oitava (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 8000

a) Níveis de banda de oitava em dB(A), de um ruído rosa arbitrário de 100 dB por banda

83,9 91,4 96,8 100 101,2 101 98,9

b) Atenuações médias 15,5 21,8 28,1 29,6 30,5 37 40

c) Desvios padrão (x2) 4,4 4,4 5,4 3,4 4 4,8 6

d) Níveis em dB(A), por banda de oitava, “após” o protetor auditivo d = a - b + c 72,8 74 74,1 73,8 74,7 68,8 64,9

e) Nível global, após o protetor 81,4

f) NRR = 107,9* - e - 3,0** (dB) *** 23,5

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Capítulo 2. Avaliação e Controle da Exposição Ocupacional ao Ruído

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

48

2.6. TESTES

1. Considere as afirmações abaixo sobre o som:

I – Som é uma variação da pressão atmosférica capaz de sensibilizar nossos ouvidos;

II – O decibel é utilizado devido à grande variação na faixa de valores usuais;

III – O som é sempre um ruído;

IV – Ruídos são sons que nos causam desconforto.

Agora selecione a melhor alternativa:

a) Apenas II é falsa.

b) Apenas III é falsa.

c) Apenas I e II são verdadeiras.

d) Apenas I e IV são verdadeiras.

e) Todas são verdadeiras.

2. Qual a alternativa correta com relação ao decibel (dB):

a) É uma escala lognormal de relação de grandezas.

b) Não é uma unidade, mas sim uma relação adimensional.

c) Só pode ser utilizado para sons.

d) O limiar de dor é atingido com 60 dB.

e) Pode ser somado algebricamente.

3. Para uma jornada de trabalho de 8 horas, qual o valor máximo em dBA que o

trabalhador pode estar exposto continuamente, de acordo com as normas

brasileiras?

a) 70.

b) 75.

c) 80.

d) 85.

e) 90. F

4. Qual a alternativa correta com relação às medições do nível de pressão sonora de

acordo com a NBR 10151?

a) As medições no interior e exterior de edificações possuem os mesmos

procedimentos.

b) Os pontos de medição podem estar a qualquer distância do piso.

c) Caso o reclamante indique algum ponto de medição que não atenda às condições

“padrão”, o valor medido neste ponto deve ser excluído do relatório.

d) A influência do vento é sempre considerada desprezível.

e) Na ocorrência de reclamações as medições devem ser efetuadas nas condições e

locais indicados pelo reclamante.

Feedback: item 2.4.3.1.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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CAPÍTULO 3. EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL ÀS VIBRAÇÕES MECÂNICAS

OBJETIVOS DO ESTUDO

Apresentar os principais problemas causados pela exposição ocupacional às

vibrações mecânicas, objetivando a avaliação deste agente de risco e a adoção de

medidas de prevenção e controle.

Ao terminar este capítulo você deverá estar apto a identificar:

os principais parâmetros mecânicos e termos utilizados na avaliação deste agente de risco;

os principais efeitos à saúde e as relações dose-resposta apresentadas nos critérios internacionais;

os principais aspectos do critério legal (NR 15 e NR 9) e das normas e critérios internacionais: ISO 5349-1:2001, ISO 5349-2:2001, ISO 2631-1:1997, ISO 2631:2010 (“Amendment”) Limites da ACGIH (ISO 5349:1986, ISO 2631-1:1985), Diretiva Européia;

as características gerais e montagem do instrumental e acessórios utilizados na medição da vibração em campo;

os elementos mínimos de um programa de controle dos riscos devidos à exposição às vibrações e sua interação com o PPRA (Programa de Prevenção de Riscos Ambientais – NR 9).

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

50

3.1. PRÉ-REQUISITOS

Para participação neste módulo, o aluno deverá ter conhecimentos prévios sobre

relações logarítmicas, operação com decibéis, análise de frequência, curvas e filtros de

ponderação e sua aplicação. Neste sentido, é fundamental que o aluno tenha participado

previamente do módulo que trata sobre a exposição ocupacional ao ruído.

3.2. EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL ÀS VIBRAÇÕES – OCORRÊNCIAS

Trabalho com máquinas pesadas: tratores; caminhões; máquinas de terraplanagem;

grandes compressores; ônibus; aeronaves e outros.

Operações com ferramentas manuais vibratórias: marteletes, britadores,

rebitadeiras, compactadores, politrizes, motosserras, lixadeiras e outras.

3.3. CLASSIFICAÇÃO DAS VIBRAÇÕES TRANSMITIDAS

Vibrações de corpo inteiro: são vibrações transmitidas ao corpo com o indivíduo na

posição sentado (reclinado ou não), em pé ou deitado.

Vibrações localizadas: são vibrações que atingem certas regiões do corpo

principalmente mãos, braços e ombros.

3.4. CRITÉRIO LEGAL

A Legislação Brasileira prevê por meio da Norma Regulamentadora NR 15 - Anexo

8, com redação dada pela portaria nº. 12 de 1983, que as atividades e operações que

exponham os trabalhadores sem proteção adequada às vibrações localizadas ou de corpo

inteiro serão caracterizadas como insalubres através de perícia realizada no local de

trabalho. A perícia visando a comprovação ou não da exposição deve tomar por base os

limites de exposição definidos pela Organização Internacional para a Normalização em

suas normas ISO 2631 e ISO/DIS 5349, ou suas substitutas. Em relação ao laudo pericial,

a legislação determina que os seguintes itens deverão constar obrigatoriamente:

Critério adotado;

Instrumental utilizado;

A metodologia de avaliação;

A descrição das condições de trabalho e do tempo de exposição às vibrações;

Resultado da avaliação quantitativa;

As medidas para eliminação e/ou neutralização da insalubridade quando houver.

A insalubridade quando constatada no caso da vibração, está classificada como grau

médio, assegurando ao trabalhador a percepção de adicional incidente equivalente a 20%

(vinte por cento) sobre o salário mínimo da região.

Embora esteja citado no Anexo 8 da NR 15 que a comprovação ou não da exposição

deva tomar por base os limites de exposição definidos nas normas ISO, observa-se que as

edições em vigor dessas normas, ou seja a ISO 5349 (2001) para Vibração em Mãos e

Braços (VMBI) e a ISO 2631 (1997 e “Amendment” 2010) para Vibração de Corpo Inteiro

(VCI), não apresentam limites de exposição.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

51

Por outro lado a norma regulamentadora NR 9 (item 9.3.5.1) do ministério do trabalho

e emprego, estabelece que deverão ser adotadas as medidas necessárias suficientes para

a eliminação, a minimização ou o controle dos riscos ambientais quando os resultados das

avaliações quantitativas da exposição dos trabalhadores excederem os valores dos limites

previstos na NR 15 ou, na ausência destes os valores limites de exposição ocupacional

adotados pela American Conference of Governmental Industrial Higyenists-ACGIH, ou

aqueles que venham a ser estabelecidos em negociação coletiva de trabalho, desde que

mais rigorosos do que os critérios técnico-legais estabelecidos.

No caso da exposição à VCI e VMB, a ausência de limites de exposição nas normas

iso 5349 e 2631 citadas pode conduzir à utilização dos limites de exposição da acgih para

fins do item 9.3.5.1 da NR 9.

É interessante observar que segundo livreto da ACGIH sobre os limites de exposição

ocupacional (TLVs), a medição da vibração deve ser realizada de acordo com os

procedimentos das normas ISO 5249 (1986) para VMB e ISO 2631 (1985) para VCI. Os

principais aspectos dessas normas estão descritos a seguir nos itens 3.9 e 3.12.1

respectivamente, bem como as versões atualizadas dessas normas.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

52

3.5. MODELO MECÂNICO SIMPLIFICADO DO CORPO HUMANO

(RESSONÂNCIAS)

Os efeitos da vibração no homem dependem, entre outros aspectos das frequências

que compõe a vibração. A figura 3.1 fornece as faixas de ressonâncias típicas em função

de determinadas partes ou estruturas do corpo humano. É interessante observar que de

forma geral as baixas frequências são mais prejudiciais. Os medidores de vibração

deverão, portanto, possuir filtros de ponderação que levem em conta essas características.

Fonte: Brüel & Kjaer, 1988.

Figura 3.1. Modelo simplificado do corpo humano

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

53

3.6. SELEÇÃO DE PARÂMETROS

Os principais parâmetros utilizados na determinação da vibração são apresentados

na figura 3.2. a seguir e estão matematicamente relacionados entre si.

Fonte: Brüel & Kjaer, 1988.

Figura 3.2. Parâmetros para apresentação da vibração

O parâmetro de maior interesse a ser utilizado na questão ocupacional é a

aceleração. Além da aceleração expressa em m/s2, a vibração pode também ser

representada pelo nível de aceleração, expresso em dB. Podemos encontrar estudos mais

antigos, no âmbito ocupacional, que expressam a vibração em dB. Essa conversão está

indicada na expressão a seguir:

ref

aa

alog20L (dB) a aceleração medida em m/s2

aref. valor de referência = 10–6 m/s2

Um outro parâmetro de interesse é o Fator de Crista (FC), obtido a partir da razão

Vpico/Vrms fornece um referencial sobre o comportamento do sinal. Para valores de FC

elevados, ou seja, com a ocorrência de picos significativos, pode ser necessária a utilização

de métodos e procedimentos específicos na medição e avaliação da exposição à Vibração

de Corpo Inteiro (VCI). Esses métodos e procedimentos estão descritos nos critérios

técnicos apresentados ao longo do curso.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

54

3.7. VIBRAÇÕES LOCALIZADAS – EFEITOS DA EXPOSIÇÃO

Os principais efeitos devido a exposição à vibração no sistema mão-braço podem ser

de ordem vascular, neurológica, ósteoarticular ou muscular. A literatura médica denomina

esse conjunto efeitos de Síndrome da Vibração em Mãos e Braços. A evolução da doença

em função da exposição diária, ao longo do tempo, foi observada por pesquisadores

(Taylor e Pelmear) e descrita conforme resumo a seguir:

inicialmente ocorre um formigamento ou adormecimento leve e intermitente, ou

ambos, são usualmente ignorados pelo paciente porque não interferem no

trabalho ou em outras atividades. São os primeiros sintomas da síndrome;

mais tarde, o paciente pode experimentar ataques de branqueamento de dedos,

confinados primeiramente às pontas, entretanto, com a continuidade da

exposição os ataques podem se estender à base do dedo;

o frio frequente provoca os ataques, mas há outros fatores envolvidos com o

mecanismo de disparo como: a temperatura central do corpo, a taxa metabólica,

o tônus vascular (especialmente cedo pela manhã) e o estado emocional;

os ataques de branqueamento duram usualmente de 15 a 60 minutos, nos casos

avançados podem durar 1 ou 2 horas . A recuperação se inicia com um rubor,

uma hiperemia reativa, usualmente vista na palma, avançando do pulso para os

dedos;

nos casos avançados, devido aos repetidos ataques isquêmicos, o tato e a

sensibilidade à temperatura ficam comprometidos. Há perda de destreza e

incapacidade para a realização de trabalhos finos;

prosseguindo a exposição, o número de ataques de branqueamento se reduz,

sendo substituído por uma aparência cianótica dos dedos;

finalmente, pequenas áreas de necrose da pele aparecem na ponta dos dedos

(acrocianose).

3.8. AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO À VIBRAÇÃO TRANSMITIDA ÀS MÃOS

A severidade da vibração transmitida às mãos nas condições de trabalho é

influenciada pelos seguintes fatores:

espectro de frequências da vibração;

magnitude do sinal de vibração;

duração da exposição diária e tempo total de exposição à vibração;

configuração da exposição (contínua, com pausas, tempos relativos), e método

de trabalho;

magnitude e direção das forças aplicadas pelo operador ao segurar a ferramenta

ou peça;

posicionamento das mãos, braços e corpo durante a operação;

tipo e condição do equipamento, ferramenta ou peça;

área e localização das partes das mãos que estão expostas à vibração.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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3.9. Principais aspectos da ISO 5349 (1986) – Referência utilizada pela ACGIH

A norma ISO 5349 (1986) intitulada “Guia para medição e análise da exposição

humana à vibração transmitida às mãos” fornece procedimentos gerais para avaliação dos

níveis de vibração periódica ou aleatória em mãos e braços. Não especifica limites seguros

em termos da aceleração e exposição diária, nem os riscos de danos à saúde para as

diferentes operações e ferramentas existentes. Os principais aspectos considerados na

norma estão relacionados a seguir:

3.9.1. MÉTODO DE MEDIÇÃO

Consiste na medição da aceleração em bandas de terças de oitava ou da

aceleração ponderada em frequência equivalente em energia, transmitida às

mãos na direção dos três eixos ortogonais definidos pela norma. As frequências

consideradas nas medições devem abranger pelo menos a faixa de 5 a 1500 Hz,

a fim de cobrir as bandas de terças de oitava com frequências centrais de 8 a

1000 Hz;

O acelerômetro deve ser montado no ponto (ou próximo) onde a energia é

transmitida às mãos. Se a mão está em contato com a superfície vibrante o

transdutor pode ser montado diretamente nessa estrutura, se existir material

resiliente entre a mão e a estrutura é permitida a utilização de uma adaptação

para montagem do transdutor. Cuidados devem ser tomados para evitar

influências significativas na vibração medida;

A vibração deve ser medida nos três eixos ortogonais (figura 3.3). Qualquer

análise efetuada deve ter por base o maior valor obtido em relação a esses eixos;

A magnitude da vibração deve ser expressa pela aceleração eficaz (rms) ou em

dB (aref = 10-6 m/s2);

Para sinais contendo altos picos de aceleração, precauções devem ser tomadas

para evitar erros devido a sobrecargas em partes do sistema de medição. Deve-

se utilizar transdutores pequenos e leves. Para reduzir a interferência causada

por sinais com altos picos de aceleração pode ser necessário o uso de filtro

mecânico;

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

56

Fonte: ISO 5349:1986.

Figura 3.3. Sistemas de coordenadas para mãos e braços

Normas adicionais devem ser consultadas para medição da vibração em

ferramentas e processos específicos;

O registro da exposição à vibração deve considerar as pressões de preensão e

forças estáticas usualmente empregadas na aplicação da ferramenta e no

acoplamento da mão com o equipamento;

Para subsidiar as estimativas do tempo total de exposição diária devem ser

tomadas amostras representativas das diversas condições de operação, suas

durações e intermitências. As condições e tempos de exposição devem ser

registrados, bem como as posturas das mãos e braços, ângulos do pulso,

cotovelos e ombros relacionados aos procedimentos de operação ou condições

individuais.

3.9.2. CARACTERIZAÇÃO DA EXPOSIÇÃO À VIBRAÇÃO (ISO 5349:1986)

A análise da exposição à vibração está baseada na exposição diária. Para facilitar as

comparações entre diferentes durações de exposição, a exposição diária é expressa em

termos da aceleração ponderada em frequência equivalente em energia para um período

de 4 horas. Se a exposição diária total à vibração for diferente de 4 h, deve ser determinada

a aceleração equivalente em energia correspondente a um período de 4 h, conforme

equação que segue:

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

57

0

2

,

4

)4(, )]([1

)( dttaT

a wheqwh (3.1)

Onde:

)4(, )( eqwha = aceleração equivalente em energia para um período de 4 horas

)(, ta wh = valor instantâneo da aceleração ponderada

= duração total da jornada diária em horas.

T4 = 4 horas.

Para conversão da aceleração equivalente medida em períodos diferentes de 4 horas

na aceleração equivalente em energia (4h) pode ser utilizada a seguinte equação:

)(,

4

)4(, )()( Teqwheqwh aT

Ta (3.2)

Onde:

)(, )( Teqwha = aceleração equivalente em energia ponderada correspondente ao período

de T horas

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

58

Quadro 3.1. Determine )(,)(

Teqwha , )4(,

)(eqwh

a , sabendo-se que a exposição diária de

um operador à vibração em mãos e braços é composta pelas seguintes acelerações e

tempos respectivos: 1,1 m/s2 por 1,5 h; 3,7 m/s2 por 3h; 5,1 m/s2 por 2 h.

Resposta:

(T4 = 4horas)

Se a exposição diária total for composta por diversas exposições parciais em razão

da atividade/operação executada, a aceleração total pode ser obtida pela expressão:

n

i

iteqwhTeqwh taT

ai

1

2

)(,)(, ])([1

)( (3.3)

Onde:

)(, )(iteqwha = aceleração equivalente ponderada correspondente à i-ésima componente

de duração ti em horas

T = duração total de todas as exposições

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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n

iiitT (3.4)

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

60

A norma, em seu anexo A, apresenta uma relação dose-resposta (figura 3.4) que

possibilita calcular o período de exposição (na faixa de 1 a 25 anos) requerido

antes da ocorrência de várias incidências (10 a 50%) de branqueamento dos

dedos, decorrentes da exposição à vibração, correspondente a energia

equivalente em 4 h para magnitudes na faixa de 2 a 50 m/s2. A relação dose-

resposta tem por base aproximadamente 40 estudos, com tempos de exposição

ao agente de até 25 anos. Essas exposições eram habituais, cotidianas, trabalho

durante todo o dia com somente um tipo de ferramenta ou em um processo

industrial no qual a vibração é transmitida as mãos;

A aceleração medida pode ser apresentada em termos da componente

ponderada em frequência ou valores em faixas de oitava ou terças de oitava

(recomendada para fins de pesquisa);

O anexo B da norma contém recomendações preventivas de ordem médica,

métodos de controle de engenharia, ações de caráter administrativo e

treinamento do operador. Os anexos A e B não constituem partes oficiais da

norma;

Os dados medidos em faixas de oitava ou terças de oitava podem ser convertidos

em aceleração ponderada para fins de utilização da relação dose-resposta. O

valor da aceleração ponderada pode ser calculado a partir da expressão:

n

j

jhjwh aKa1

2

,, )( (3.5)

Onde: Kj = fator de ponderação correspondente a j-iésima banda de oitava ou terça de oitava dada. Os valores de Kj são apresentados na tabela 3.1.

jha , = aceleração medida na j-iésima banda de oitava ou terça de oitava

n = número de bandas que está sendo utilizado

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

61

Tabela 3.1. Valores de Kj para conversão de medições em bandas de terças de oitava ou

em oitava (frequências centrais em negrito) para valores ponderados

Frequência (Hz)

Fator de ponderação (Kj)

6,3 1,0

8,0 1,0

10,0 1,0

12,5 1,0

16 1,0

20 0,8

25 0,63

31,5 0,5

40 0,4

50 0,3

63 0,25

80 0,2

100 0,16

125 0,125

160 0,1

200 0,08

250 0,063

315 0,05

400 0,04

500 0,03

630 0,025

800 0,02

1000 0,016

1250 0,0125

Fonte: ISO 5349:1986.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

62

Fonte: ISO 5349: 1986.

Figura 3.4. Tempo de exposição para incidência de branqueamento nos dedos para

diferentes percentis do grupo da população exposta a vibração nos três eixos de

coordenadas

A relação dose-resposta pode ser aproximada pela relação:

)4,(,

9,5

heqwh

E aC

T

(3.6)

Onde: TE = tempo de exposição em anos

C = percentil de pessoas susceptíveis de serem afetadas

Em 2001 a Organização Internacional para Normatização publicou a revisão da ISO

5349:1986 em duas partes: ISO 5349-1:2001 (requisitos gerais) e a ISO 5349-2:2001 (guia

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

63

prático para medição no local de trabalho). A seguir são apresentadas as principais

modificações.

O gráfico relativo à dose-resposta da ultima edição foi alterado e a aceleração

utilizada como referência A(8), corresponde ao valor soma das acelerações nos três eixos

(X,Y,Z). O parâmetro Dy corresponde ao tempo em anos, necessário para o aparecimento

de sintomas de dedos brancos em 10% dos trabalhadores expostos à VMB

Figura 3.8. Relação Dose-resposta ISO 5249:2001(E) – caráter informativo

8)8(

TaA hw

n

i

ihwi TaA1

2

8

1)8(

222

hwzhwyhwxhv aaaa

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

64

06,188,31

ADy

Quadro 3.2. Ao se avaliar a exposição de um “marteleteiro”, verificou-se que a vibração

medida no eixo mais significativo apresentou uma aceleração ponderada equivalente rms

de 12,9 m/s2. Discuta a exposição sabendo que o mesmo opera o martelete em média 4,5

horas por dia. Considerar os critérios legais, NR15; NR9 e demais critérios ISO

5349:1986; ISO 5349:2001 e ACGIH.

Resolução:

Pela NR 15, a comprovação ou não da exposição deve tomar por base os limites de

exposição definidos pela Organização Internacional para a Normalização em suas

normas ISO 2631 e ISO/DIS 5349, ou suas substitutas. Considerando-se a ISO

5349:1986 e a rela

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

65

ção dose-resposta apresentada por esta, conclui-se que o tempo aproximado em

anos (TE) para incidência de branqueamento nos dedos considerando o percentil

10 está em torno de 2,2 anos.

Pela ACGIH, o valor da componente de aceleração dominante, rms, ponderada, não

deve ultrapassar o valor de 4 m/s2. Neste caso o limite foi superado (12,9 m/s2).

Considerando-se a NR-9, deverão ser adotadas medidas necessárias suficientes

para a eliminação, a minimização ou o controle do risco.

Segundo a ISO 5349:2001, para esse tipo de ferramenta a medição no eixo mais

significativo pode ser utilizada na estimativa da aceleração resultante (total)

conforme expressão seguinte:

Obtenção de A(8), onde:

Segundo o anexo C (caráter informativo) da norma citada, a relação entre a

exposição diária à vibração A(8) capaz de produzir episódios de branqueamento em

10% dos indivíduos expostos após um dado número de anos (Dy) pode ser obtido

pela expressão: este caso o tempo estimado é de aproximadamente 2,6 anos.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

66

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

67

Quadro 3.3. Um operador executa o mesmo tipo de operação (acabamento em

pequenas peças forjadas), utilizando-se de uma lixadeira ao longo da jornada. A

vibração medida no eixo com maior aceleração apontou um valor de 4,2 m/s2. O tempo

efetivo total de uso da ferramenta durante a jornada é de 5,5 horas. Pede-se:

)(,)(

Teqwha , )4(,

)(eqwh

a , tempo de exposição para incidência de branqueamento nos

dedos considerando o melhor percentil, segundo norma ISO 5349:1986.

Resposta:

Considerando-se o valor de 4,2 m/s2, equivalente, representativo da exposição

temos:

(T4 = 4horas)

Segundo relação dose-resposta da ISO, o tempo aproximado em anos (TE) para

incidência de branqueamento nos dedos considerando o percentil que garante

maior proteção à população exposta (90% →C=10) pode ser determinado pela

expressão:

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

68

3.10. MONTAGEM DO SISTEMA DE MEDIÇÃO, TIPOS E CARACTERÍSTICAS DE

ACELERÔMETROS

Fonte: Brüel & Kjaer, 1982.

Figura 3.5. Montagem dos Acelerômetros

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

69

3.11. UTILIZAÇÃO DE ADAPTADORES

3.11.1. RESTRIÇÕES E CUIDADOS

A montagem dos acelerômetros de forma fixa nas ferramentas, mediante a utilização

de abraçadeiras, cola, ou prisioneiros (“parafusos”) pode ser inviável em algumas

situações, devido às características dessas ferramentas, ou pela presença de materiais

resilientes na superfície das manoplas de apoio. Nestes casos a normas permite a

utilização de adaptadores (figura 3.6).

Esses adaptadores, no entanto, possuem respostas em frequência específicas

(figura 3.7) que podem limitar a sua aplicação. Como exemplo, citamos o adaptador para

mãos (item b da figura 3.6) que possui uma resposta em frequência mais restrita em relação

ao adaptador para manopla (item a e c da figura 3.6), não sendo recomenda a sua

utilização em ferramentas de percussão.

Atualmente vários fabricantes disponibilizam adaptadores no mercado, o higienista

deve estar atento às suas aplicações, características e limitações de acordo com as

recomendações fornecidas pelos mesmos.

Fonte: Brüel & Kjaer, 1989.

Figura 3.6. Adaptadores – montagem

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

70

Fonte: Brüel & Kjaer, 1989.

Figura 3.7. Adaptadores – Eixos e Resposta em Frequência

3.11.2. MEDIÇÃO TRIAXIAL (ISO 5349-2:2001)

3.11.2.1. CASO 1 – Vibração nos eixos são semelhantes

Exemplo: quando a orientação da peça de trabalho está continuamente mudando de

posição nas mãos do operador (ex.: operação com esmeril de pedestal - pequenos

componentes), a medição em um único eixo pode ser suficiente para fornecer uma

estimativa da exposição à vibração representativa.

3.11.2.2. CASO 2 – Vibração predominante em determinado eixo, quando os eixos

não dominantes possuírem cada um, valor inferior a 30% em relação ao eixo

dominante

2

,

2

,

2

,

222

measuredhwmeasuredhwmeasuredhwhwzhwyhwxhv aaaaaaa

measuredhwmeasuredhwmeasuredhw aaa ,,

2

, 7,173,13

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

71

Exemplo: Medições em britadores durante a perfuração de asfalto apontam uma vibração

dominante no eixo vertical, nos demais eixos os valores são em geral inferiores a 30% em

relação ao eixo dominante.

A utilização de adaptadores deve na medida do possível ser evitada dando-se

preferencia à fixação direta dos acelerômetros junto às ferramentas ou punhos

apoio. Outros cuidados, sistemas e procedimentos de montagem e medição podem

ser observados na Norma de Higiene Ocupacional NHO 10 – “Avaliação da

Exposição Ocupacional a vibrações em mão e braços” da FUNDACENTRO,

disponibilizada em PDF no endereço:

http://www.fundacentro.gov.br/dominios/CTN/anexos/Publicacao/NHO10.pdf

A NHO 10 estabelece nível de ação e limite de exposição. Disponibiliza

critérios de julgamento e tomada de decisão com base em medições quantitativas

de modo a permitir um enquadramento da situação avaliada, a qual pode implicar

adoção de um conjunto mínimo de medidas preventivas ou corretivas, relacionadas

na própria Norma.

2

dominante,

2

dominante,

2

dominante, )3,0()3,0( hwhwhwhv aaaa

antedohwantedohwantedohw aaa min,min,

2

min, 1,1086,118,1

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

72

Quadro 3.4. A vibração transmitida às mãos de um trabalhador durante a operação com

uma lixadeira produziu os dados apresentados no gráfico a seguir. Efetue a análise da

exposição ocupacional do operador, considerando: a relação dose-resposta da ISO

5349: (1986), os limites de exposição da ACGIH, a ISO 5349:2001 e as diretivas da CE.

Observação: A vibração nos demais eixos corresponde a 55% e 66% da

aceleração medida no eixo predominante.

Resposta:

Para aplicação da relação dose resposta da ISO 5349: (1986), determinamos a

aceleração equivalente para 4 horas relativa a maior componente.

(T4 = 4 horas)

O tempo aproximado em anos (TE) para incidência de branqueamento nos dedos

considerando-se o percentil 10 é determinado conforme segue:

0

1

2

3

4

5

6

7

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

a (

h,w

) [m

/s2]

t (h)

Histórico de exposição à vibração(Eixo predominante)

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

73

Pela ACGIH, o valor da componente de aceleração dominante, rms, ponderada, não

deve ultrapassar o valor de 4 m/s2.Neste caso o limite foi superado (4,7 m/s2).

Para aplicação da ISO 5349:2001, deve-se determinar a aceleração total:

Para comparação com a relação dose resposta determina-se A(8):

Segundo o anexo C (caráter informativo) da norma citada, a relação entre a

exposição diária à vibração A(8) capaz de produzir episódios de branqueamento

em 10% dos indivíduos expostos após um dado número de anos (Dy) pode ser

obtido pela expressão:

Neste caso o tempo estimado é de aproximadamente 5,9 anos

A aceleração A(8) obtida embora não tenha superado o limite de exposição

conform

e diretiva da Comunidade Europeia (5 m/s2) superou o nível de ação (2,5 m/s2).

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

74

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

75

Quadro 3.5. Um auxiliar de produção utiliza constantemente ao longo de sua jornada um

esmeril de pedestal para fazer o acabamento ao redor de pequenas peças metálicas. A

peça trabalhada muda de posição continuamente nas suas mãos. A vibração medida em

um único eixo resultante de diversas medições produziu uma aceleração equivalente de

3,7 m/s2. O tempo total diário de operação é de 4,5 horas. Quais conclusões podem ser

obtidas, considerando-se a relação dose-resposta apresentada pela ISO 5349:2001?

Resposta:

Neste caso, pela ISO 5349:2001, a medição em um único eixo pode ser suficiente

para fornecer uma estimativa da exposição à vibração representativa da aceleração

resultante (total):

Obtenção de A(8) onde:

Segundo o anexo C (caráter informativo) da norma citada, a relação entre a

exposição diária à vibração A(8) capaz de produzir episódios de branqueamento

em 10% dos in

divíduos expostos após um dado número de anos (Dy) pode ser obtido pela

expressão:

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

76

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

77

3.12. VIBRAÇÕES DE CORPO INTEIRO

Efeitos em grupos expostos a condições severas:

Lombalgias;

Problemas Gastrointestinais e no sistema reprodutivo;

Desordens nos sistema visual e vestibular;

Problemas nos discos intervertebrais;

Degenerações da coluna vertebral.

Vibrações superiores a 10 m/s2 são preocupantes, valores da ordem de 100 m/s2

podem causar danos, como por exemplo sangramentos internos.

3.12.1. Principais aspectos da ISO 2631/1:1985 – “Referência utilizada pela ACGIH”

faixa de frequência - 1 a 80 Hz;

tipos de limite:

preservação do conforto - "conforto reduzido";

preservação da eficiência - "Proficiência reduzida por fadiga";

preservação da saúde e segurança - "Limite de exposição".

sistema de coordenadas (tri-ortogonal) com centro no coração;

limites distintos para os eixos Z e X, Y;

região de maior sensibilidade para o eixo Z - 4 a 8 Hz;

região de maior sensibilidade para os eixos X, Y - 1a 2 Hz;

avaliação de frequências discretas (singular/múltiplas) e vibração aleatória;

medição em faixas de 1/3 de oitavas;

aceleração medida em m/s2, rms;

fator de crista (FC) > 6 o método recomendado para avaliação da vibração

subestima o movimento. O período mínimo para avaliação do FC é de 1 min.

( FC=Vp/Vrms ), onde: Vp = valor de pico, Vrms = Valor eficaz;

os limites de exposição correspondem aproximadamente a metade do limiar de

dor ou tolerância voluntária de pacientes saudáveis através de pesquisas

realizadas em laboratório para pessoas do sexo masculino;

não se recomenda que os limites de exposição sejam excedidos sem justificativa

e precauções especiais;

ao se desejar um número único para quantificação da vibração em um único eixo,

o método ponderado pode ser utilizado, pois, simplifica medições nas situações

em que a análise espectral é difícil ou inconveniente, no entanto, recomenda-se

registrar a composição em frequência dos movimentos avaliados;

se ocorrerem vibrações em mais de uma direção simultaneamente, os

correspondentes limites aplicar-se-ão separadamente a cada componente

vetorial nos três eixos;

se dois ou três componentes vetoriais apresentarem magnitudes similares

quando as componentes ax e ay forem multiplicadas por 1.4, o efeito no conforto

e desempenho, ocasionado pelo movimento combinado pode ser maior do que

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

78

qualquer componente singular. Para avaliar o efeito de tal movimento deve-se

calcular;

a = [ (1,4 axw)2 + (1,4 ayw)

2 + a

2

zw ]½ (3.7)

esse vetor resultante pode ser utilizado para comparação com o vetor resultante

de outros movimentos;

avaliações quanto ao conforto e performance podem ser feitas através da

comparação de "a" com a vibração obtida no eixo z (azw);

os limites se referem ao ponto de entrada da energia no corpo humano, as

medições serão feitas o mais próximo possível de tal ponto ou área. Havendo

material resiliente entre a estrutura do assento e o operador, é permissível

interpor suportes rígidos para fixação do transdutor, como por exemplo, folhas

metálicas finas adequadamente conformadas;

ajuste/calibração do equipamento de medição;

a comparação do valor ponderado "single number" com o critério de exposição é

uma aproximação. No entanto, para a maioria dos casos práticos a diferença

entre o método ponderado e o detalhado (1/3 oit.) é pequena;

se os níveis ponderados forem inadmissíveis pelo método ponderado (análise do

efeito super-conservativa), o método detalhado é recomendado;

para exposições cujos níveis de vibrações variam no tempo, ou são descontínuas,

deve-se conhecer a história temporal;

exposições diárias interruptas o efeito da exposição pode ser atenuado no

entanto, os limites não podem ser alterados no presente momento.

É importante observar que além da norma ISO 2631/1:1985 ser a norma de

referencia utilizada pela ACGIH para VCI, encontramos muitos estudos realizados entre

1983 a 1997 com base nessa norma e mesmo em anos subsequentes. A ISO 2631: 1997,

cancelou e substituiu a edição de 1985, promovendo inclusive ligeiras mudanças na curva

de ponderação da edição anterior, bem como a exclusão dos limites de exposição. Em 2010 a ISO publicou correções para a edição de 1997

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

79

Figura 3.9. Eixos de coordenadas (biodinâmico)

Page 86: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

80

[FONTE: ISO 2631-1: 1985]

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

81

Figura 3.10. Limites de exposição eixo Z – Norma ISO 2631-1:1985

Observação: Para exposições de 8 e 6 horas os limites correspondem

respectivamente a 0,63 m/s2 e 0,77 m/s2 na faixa mais sensível (4 a 8 Hz).

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

82

Quadro 3.6. Um motorista dirige um caminhão durante 8 horas por dia. A vibração medida

no assento, aceleração equivalente, ponderada, rms, representativa da exposição,

medida no eixo longitudinal foi de 0,70 m/s2. A exposição está acima do limite

estabelecido pela ISO 2631:1985?

Resposta:

Pela ISO 2631:1985 (figura 3.10) a comparação com o limite era feito de duas

formas:

Pela medição da vibração em bandas de terças de oitava e comparando-se

o valor medido em cada faixa com o limite de exposição para aquela freqüência

obtido em tabela da norma ou na curva correspondente (figura 3.10.). Para qualquer

freqüência cujo valor medido ultrapassar o valor da curva, o limite de exposição

estará excedido;

Pela medição da aceleração ponderada em freqüência e comparando-se o

valor medido com a faixa mais sensível da curva, eixo Z (de 4 a 8 Hz). No exemplo

acima o operador está exposto a uma aceleração de 0,70 m/s2 e o limite de

exposição para 8 horas é de 0,63 m/s2, estando portanto superado.

Page 89: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

83

Figura 3.11 - Limites de exposição eixo XY – Norma ISO 2631-1:1985

Observação: Para exposição de 8 e 6 horas os limites correspondem

respectivamente a 0,45 m/s2 e 0,54 m/s2 na faixa mais sensível (1 a 2 Hz).

3.12.2. CONSIDERAÇÕES SOBRE OS LIMITES DA ACGIH PARA VCI

Para cada ponto de medição, obtém-se a aceleração rms (eficaz) contínua e

simultânea nos três eixos, registrando-se pelo menos um minuto, junto às

coordenadas biodinâmicas.

Utilização de acelerômetro de assento (disco de borracha rígida - SAE, J 1013).

É necessário efetuar, para cada eixo, uma análise espectral (Fourier) em bandas

de terço de oitavas (1 a 80 Hz) para comparação com as curvas.

A aceleração ponderada total para cada eixo pode ser calculada pela expressão

abaixo:

Page 90: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

84

2

,,, )*( eixofeixofeixow AWA

Se a aceleração nos eixos de vibração tem magnitudes similares, quando

determinada pela expressão anterior, o movimento combinado dos três eixos

pode ser maior que qualquer um dos componentes e possivelmente afetaria o

desempenho do operador do veículo.

A aceleração global ponderada pode ser determinada pela expressão que segue,

e comparada ao valor de 0,5 m/s2 recomendado pela Comissão Europeia (CE)

como nível de ação para uma jornada diária de 8 horas:

2

,

2

,

2

,, )()4,1()4,1( zwywxwtw AAAA

Se durante a jornada de trabalho ocorrerem múltiplas vibrações de choque de

curta duração e grande amplitude, FC>6 o TLV pode não oferecer proteção.

Outros métodos de cálculo que incluem o conceito da quarta potência podem ser

desejáveis nessas circunstâncias.

Tabela 3.2. ACGIH – Fatores relativos de ponderação para faixa de frequência de

máxima sensibilidade de aceleração* para as curvas de resposta

(adaptado da ISO 2631)

Fatores de ponderação para

Frequência

(Hz)

Vibrações

longitudinais

Vibrações

transversais (X,Y)

1,0 0,50 1,00

1,25 0,56 1,00

1,6 0,63 1,00

2,0 0,71 1,00

2,5 0,80 0,80

3,15 0,90 0,63

4,0 1,00 0,50

5,0 1,00 0,40

6,3 1,00 0,315

8,0 1,00 0,25

10 0,80 0,20

12,5 0,63 0,16

16,0 0,50 0,125

20,0 0,40 0,10

25,0 0,315 0,08

31,5 0,25 0,063

40,0 0,20 0,05

50,0 0,16 0,04

Page 91: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

85

63,0 0,125 0,0315

80,0 0,10 0,025

*4 a 8 Hz para eixo Z e de 1 a 2 Hz para o eixo X e Y.

As curvas limites de aceleração para os eixos Z, X e Y da ACGIH correspondem

àquelas apresentadas nas Figuras 3.10 e 3.11 respectivamente, porém, com os valores da

aceleração reduzidos pela metade.

Em 2002 entrou em vigor para a comunidade europeia a Diretiva 2002/44/EC,

estabelecendo níveis de ação e limites de exposição a serem aplicados aos países

membros.

Os valores de referencia da Diretiva 2002/44/EC estão apresentados na tabela a

seguir:

Diretivas da CE

VMB VCI

A(8)

(m/s2)

A(8)

(m/s2)

VDV

(m/s1,75)

Nível de ação 2,5 0,5 9,1

Limite de exposição 5 1,15 21

Outra referencia técnica recomendada para avaliação da VCI é a Norma de

Higiene Ocupacional NHO 09 – “Avaliação da Exposição Ocupacional a vibrações

de corpo inteiro da FUNDACENTRO,

Essa norma estabelece critérios e procedimentos de avaliação. Apresenta

níveis de ação e limites de exposição, para as métricas aren e VDVR. Disponibiliza

critérios de julgamento e tomada de decisão com base em medições quantitativas

de modo a permitir um enquadramento da situação avaliada, a qual pode implicar

adoção de um conjunto mínimo de medidas preventivas ou corretivas, relacionadas

na própria Norma.

Page 92: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

86

3.12.3. EXEMPLOS, APLICAÇÃO DOS LIMITES PARA DISCUSSÃO

Tabela 3.3. ISO 2631/85; ACGIH; ISO 2631/97; Diretivas CE

Veículo ou Máquina

EIXOS Sum Lim. Exp.

X Y Z (x,y,z) 8 h 6h

(m.s2)

1 Colhedora de cana 0,18 0,20 0,45 0,58 Eixo Z Eixo Z

2 Empilhadeira 0,22 0,21 0,50 0,65 0,63 0,77

3 Empilhadeira 0,00 0,00 0,90 0,90

4 Pá carregadeira 0,51 0,50 0,85 1,31

5 Skidder (arraste de eucaliptos) 0,80 0,86 0,84 1,85 Eixo X,Y

Eixo X,Y

6 TIMCo –TB 820E (corte e arraste de árvores) 0,34 0,35 0,36 0,77 0,45 0,54

7 TIMCo –TB 820E (predominância de arraste) 0,40 0,41 0,42 0,90

8 Harvester (Corte, desgalhamento e traçamento) 0,35 0,29 0,32 0,71

9 Slingshot (Corte, desgalhamento e traçamento) 0,45 0,20 0,25 0,73

10 Forwarder (carregamento) 0,28 0,63 0,32 1,02

11 Escavadeira 0,40 0,20 0,40 0,74

12 Pá carregadeira 0,20 0,30 0,50 0,71

13 Trator escavadeira – pá carregadeira 0,40 0,30 0,40 0,81

14 Caminhão caçamba 1 0,20 0,40 0,70 0,94

15 Caminhão caçamba 2 0,30 0,50 0,90 1,22

16 Ônibus 1 0,20 0,14 0,60 0,69

17 Ônibus 2 0,17 0,30 0,95 1,07

18 Ônibus 3 - - 0,60 0,60

19 Trem - - 0,50 0,50

20 Trator - - 0,75 0,75

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

87

21 Motocicleta - - 1,00 1,00

22 Carregadeira - - 1,20 1,20

3.13. NORMA INTERNACIONAL ISO 2631-1: 1997

VIBRAÇÃO MECÂNICA E CHOQUE – AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO HUMANA À VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO

PARTE 1: REQUISITOS GERAIS

Segunda edição : 1997- 05 - 01

Principais mudanças:

A segunda edição cancela e substitui a primeira edição ISO 2631-1:1985 e ISO

2631-3:1985, e se subdivide em:

Parte 1: Requisitos gerais

Parte 2: Vibração contínua e induzida por choque em edificações (1 a 80Hz)

Para fins de simplificação, a ISO 2631-1:1985 assumiu a mesma dependência em

relação a duração da exposição para os diferentes efeitos no homem (saúde,

proficiência no trabalho e conforto). Esta forma de dependência não foi

sustentada pelas pesquisas em laboratório e consequentemente foi removida. Os

limites de exposição não foram incluídos e o conceito de "proficiência reduzida

pela fadiga" foi excluído;

A faixa de frequência foi estendida abaixo de 1 Hz sendo que a avaliação está

baseada na aceleração r.m.s. ponderada em frequência preferencialmente ao

método detalhado:

0,5 Hz a 80 Hz para Saúde, conforto e percepção 0,1 Hz a 0,5Hz para o mal do movimento (Cinetose)

A introdução da norma cita que: “Apesar das mudanças substanciais, melhorias

e refinamentos nesta parte da ISO 2631, a maioria dos relatórios ou pesquisas

indicam que as orientações e os limites de exposição recomendados na ISO

2631-1:1985 eram seguros e preveniam efeitos indesejáveis. Esta revisão não

deve afetar a integridade e continuidade dos dados existentes, deve propiciar a

obtenção melhores dados como base para as diversas relações de dose-

resposta”.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

88

Figura 3.12. Eixos basicentricos do corpo humano

[FONTE: ISO 2631-1: 1997]

3.13.1. MÉTODOS DE AVALIAÇÃO ISO 2631-1: 1997

Método básico de avaliação (rms): normalmente suficiente para FC < 9.

21

0

21

dttaT

a

T

ww (3.8)

MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA FC > 9, ou quando existem choques ocasionais

que possam gerar dúvidas quanto a aplicabilidade do método básico:

Page 95: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

89

a) Método “Running” r.m.s – leva em consideração choques ocasionais e transientes, pela aplicação de uma constante de integração no tempo curta. A magnitude da vibração é definida como máximo valor da vibração transiente (MTVV).

21

20

0

0

1)(

t

t

ww dttata (3.9)

aw (t) = aceleração ponderada instantânea

to = tempo de observação instantâneo

t = tempo (variável de integração)

= tempo de integração média “running”

MTVV = máx [aw (to)], isto é, o máximo valor lido de aw (to) durante o período de

medição (T). Recomenda-se utilizar = 1 s na medição do MTVV (o que corresponde a

uma constante de tempo de integração em “slow” nos medidores de nível sonoro).

b) Método da dose de vibração - quarta potência

Mais sensível a picos do que o método básico, expresso em m/s 1,75 ou rad/s 1,75.

41

0

4

T

w dttaVDV (3.10

aw (t) - aceleração ponderada instantânea

T - duração da medição

Para exposição à vibração em dois ou mais períodos, i, de diferentes magnitudes:

41

4

i

itotal VDVVDV (3.11)

Experiências sugerem que os métodos adicionais de avaliação serão importantes

no julgamento dos efeitos da vibração no homem quando as razões a seguir são

excedidas:

5,1wa

MTVV 75,1

4

Ta

VDV

w

Para certos tipos de vibração, especialmente aquelas contendo choques

ocasionais, o método básico pode subestimar a severidade com relação ao

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

90

desconforto mesmo quando FC < 9. Em caso de dúvida utilizar os métodos

adicionais.

Nota 3.1.

Um operador de uma pá carregadeira executa suas atividades durante um tempo

médio diário de 5 horas. A acelerações equivalentes medidas junto ao assento, rms,

ponderadas segundo a ISO 2631:1997 foram:

awx = 0,20 m/s2 , awy = 0,32 m/s2, awz = 0,55 m/s2

Quais conclusões podem ser formuladas à partir dos dados fornecidos, tendo em

conta a relação dose-resposta da norma citada?

Resposta:

Considerando-se o anexo B da referida norma, verificamos que para o eixos x,

y, o guia cita que existe experiência limitada na aplicação das zonas de precaução

para pessoas sentadas. Entrando com os valores de aceleração medidos no gráfico,

observamos que a exposição recai na região A onde os efeitos à saúde não têm sido

claramente documentados e/ou observados objetivamente. Entrando com o valor

da aceleração para o eixo z, observamos que a exposição recai próxima à interface

entre as regiões A e B, portanto, dentro da área de precaução em relação aos riscos

potenciais à saúde.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

91

3.13.2. PONDERAÇÃO EM FREQUÊNCIA E AVALIAÇÃO DA VIBRAÇÃO

RELATIVOS À SAÚDE

As duas principais ponderações em frequência relacionadas à saúde são Wk para a

direção z e Wd para as direções x e y.

A aceleração ponderada em frequência (rms) deve ser determinada para cada eixo

(x, y e z) da vibração translacional na superfície que suporta o indivíduo.

A avaliação do efeito da vibração à saúde deve ser feita independentemente para

cada eixo. A análise da vibração deve ser feita considerando-se a maior componente de

aceleração ponderada em frequência medida nos diversos eixos do assento.

Quando a vibração em dois ou mais eixos for comparável, o vetor resultante é

algumas vezes utilizado para estimar o risco à saúde. As ponderações em frequência

devem ser aplicadas para os indivíduos sentados, com os fatores de multiplicação K

conforme indicado:

Eixo x – Wd, K =1,4

Eixo y – Wd, K =1,4

Eixo z – Wk, K =1

3.13.3. ISO 2631-1:1997 ANEXO B - GUIA PARA OS EFEITOS DA VIBRAÇÃO À

SAÚDE (CARÁTER INFORMATIVO).

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

92

Figura 3.13. Guia à saúde - zonas de precaução

[FONTE: Modificado da ISO 2631: 2010 (“Amendment”)]

Recomendações baseadas principalmente para exposições na faixa de 4 h a 8

h, pessoas sentadas - Eixo z. Durações mais curtas devem ser tratadas com

extrema precaução.

Região A - os efeitos à saúde não têm sido claramente documentados e/ou

observados objetivamente.

Região B - precaução em relação aos riscos potenciais à saúde.

Região C - os riscos à saúde são prováveis.

O guia fornecido da norma está baseado principalmente em dados disponíveis de

pesquisas relacionadas à exposição humana à vibração no eixo z em indivíduos sentados.

A experiência na aplicação dessa parte da norma é limitada para os eixos x e y (pessoas

sentadas) e para todos os eixos nas posições em pé, deitada ou reclinada.

Quando a exposição à vibração consistir de dois ou mais períodos de exposição a

diferentes magnitudes e durações, a magnitude da vibração equivalente em energia

correspondente à duração total da exposição pode ser avaliada de acordo com a seguinte

expressão:

i

iiw

wT

Taa

2

, (3.12)

Onde:

,wa = magnitude da vibração equivalente (aceleração rms em m/s2 )

iwa , = magnitude da vibração (aceleração rms em m/s2 ) para a duração da exposição Ti

Alguns estudos indicam uma magnitude de vibração diferente dada pela expressão:

4

4

,

i

iiw

wT

Taa (3.13)

Essas duas magnitudes equivalentes têm sido utilizadas no guia para saúde de

acordo com a figura 3.11. Em alguns estudos têm-se utilizado valores de dose da vibração

estimativos quando o FC<6:

44,1 TaeVDV w (3.14)

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

93

wa = corresponde a aceleração ponderada em frequência rms

T = corresponde a duração da exposição em segundos

Quadro 3.7. A utilização de um Harvester no processamento de árvores (corte,

desgalhamento e traçamento) expõe o operador à vibração de corpo inteiro. A aceleração

equivalente, rms, ponderada segundo a ACGIH/2002 medida em cada eixo, junto ao

assento da máquina é fornecida. Considerando-se o critério da ACGIH, quais

considerações podem ser emitidas em relação ao desempenho do operador, sabendo-se

que o tempo total de operação diária é de 6 horas.

awx = 0,35 m/s2 , awy = 0,30 m/s2, awz = 0,32 m/s2

Resposta:

Considerando-se o critério da ACGIH 2002, se a aceleração nos eixos de vibração

tem magnitudes similares, o movimento combinado dos três eixos pode ser maior

que qualquer um dos componentes e possivelmente afetaria o desempenho do

operador do veículo.

Ainda, segundo a ACGIH, a aceleração global ponderada pode ser determinada pela

expressão que segue, e comparada ao valor de 0,5 m/s2 recomendado pela

Comissão E

uropéia (CE) como nível de ação para uma jornada diária de 8 horas.

Obtenção de Awt(8):

Neste caso a aceleração encontrada supera o nível de ação proposto pela CE (0,5

m/s2). É oportuno ressaltar que CE considera na análise da exposição a ISO 2631-

1:1997, estamos, portanto, falando de diferentes ponderações para WB.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

94

3.14. VIBRAÇÕES - PROGRAMA DE CONTROLE DE RISCOS (PCRV)

Componentes mínimos a serem observados:

1. Monitoramento dos níveis de vibração;

2. Controle de Engenharia e administrativo;

3. Avaliação e controle médico;

4. Capacitação e motivação;

5. Manutenção de registros;

6. Acompanhamento e reavaliação do programa.

Analogia PCA x PCRV

Prevenção requer comprometimento, organização e educação de diversos

grupos: administradores, médicos, engenheiros, trabalhadores expostos e

demais envolvidos.

3.14.1. PCRV DENTRO DA ESTRUTURA DO PPRA

1. Planejamento anual com o estabelecimento de metas, prioridades e cronograma

para cada componente do PCRV.

A definição de quais componentes serão priorizados inicialmente depende da análise

de alguns aspectos tais como:

Priorização do agente vibrações dentro do PPRA face aos demais riscos

existentes;

Nº. de trabalhadores atingidos;

Danos existentes x PCMSO;

Recursos e informações técnicas disponíveis.

2. Estratégia e metodologia de ação a ser adotada no desenvolvimento de cada

componente do PCRV observando-se alguns pontos como:

Definição de responsabilidades

Serviços especializados e consultoria

3.14.2. ANTECIPAÇÃO

Aquisição de equipamentos, ferramentas e acessórios novos - especificação do

produto - avaliar possibilidades de escolha;

Seleção de produtos que produzem níveis de vibração mais baixos (Produtos x

Especificação em catálogos ou manuais) - Compromisso Custo x Benefício -

análise para curto e longo prazo - seleção de empunhaduras antivibratórias , etc.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

95

Adequação da ferramenta à tarefa (ISO 5349 - considerando-se as ferramentas

disponíveis para a execução da mesma tarefa avaliar a possibilidade de seleção

dos equipamentos mais adequados que impliquem em menor tempo de trabalho

ou menores níveis de vibração);

Tarefas ou processos de trabalho novos - implantação de procedimentos de

trabalho que minimizem a condição de exposição.

Aspectos relativos à implantação de procedimentos de manutenção (novos

processos) voltados à redução dos níveis de vibração.

3.14.3. RECONHECIMENTO

Determinação do nº. de trabalhadores expostos;

Descrição das atividades executadas;

Determinação dos tempos e características de exposição para cada situação

encontrada, pausas existentes e tempo de exposição diário total;

Determinação do tipo, classificação e características dos equipamentos utilizados

pelos operadores.

3.14.4. AVALIAÇÃO

Qualitativa com base no tipo de equipamento utilizado; procedimentos de

trabalho; níveis típicos (literatura); medições/informações anteriores;

Determinação do nível de vibração A(8) e/ou VDV para caracterização da

exposição e adoção de medidas preventivas e de controle;

Monitoramento Avaliação sistemática e repetitiva (NR-9.3.7);

Obtenção de parâmetros para avaliação da extensão e gravidade do problema.

Priorização de ações de controle (Engenharia, Administrativo e Médico) e

verificação da eficiência das medidas adotadas.

ANÁLISE PRELIMINAR

É importante observamos que, antes de se partir para medição da VMB ou VCI, deve-

se primeiro promover uma análise preliminar cuidadosa.

A análise preliminar tem por objetivo reunir elementos que permitam enquadrar as situações analisadas em três distintas possibilidades, quais sejam:

a) a convicção técnica de que as situações de exposição são aceitáveis, pressupondo-se que estão abaixo do nível de ação;

b) a convicção técnica de que as situações de exposição são inaceitáveis, pressupondo-se que estão acima do limite de exposição;

c) a incerteza quanto à aceitabilidade das situações de exposição analisadas.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

96

Para o detalhamento sobre análise preliminar e outras informações voltadas à avaliação desse agente recomendamos a leitura das normas:

NHO 09- Procedimento Técnico - Avaliação da Exposição Ocupacional a Vibração de Corpo Inteiro;

NHO 10 - Procedimento Técnico - Avaliação da Exposição Ocupacional a Vibração em Mãos e Braços.

Essas normas estão disponíveis no endereço:

http://www.fundacentro.gov.br/dominios/CTN/indexPublicacao.asp?D=CTN&Pagina=NHO&?D=CTN&C=2179&menuAberto=196

Elas estabelecem critérios e procedimentos para avaliação da exposição ocupacional a vibrações de corpo inteiro e em mãos e braços, tendo com principal foco a prevenção e o controle dos riscos. Apresentam elementos para a análise preliminar e o enquadramento das situações abordadas, sendo que as avaliações quantitativas são realizadas somente quando há incerteza em relação à aceitabilidade das situações de exposição analisadas. Disponibilizam critérios de julgamento e de tomada de decisão em relação à adoção de medidas preventivas e corretivas com base em dados quantitativos.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

97

3.15. TESTES

1. O ciclo de exposição de um trabalhador à vibração foi determinado. Sabendo-se

que o mesmo é representativo da exposição e o tempo total diário de contato com a

vibração é de 6,5 horas, assinale a alternativa incorreta.

Ciclo determinado

Aceleração ponderada

equivalente no eixo mais

significativo em [m/s2]

2,1 3,9 4,2 1,3 7,1

Tempo em [min] 10 8 2 4 6

a) A aceleração equivalente determinada no ciclo é a mesma no final das seis

horas.

b) A aceleração equivalente, correspondente a exposição diária é de

aproximadamente 4,1 m/s2.

c) O limite de exposição da ACGIH foi ultrapassado.

d) As alternativas anteriores estão corretas

e) n.d.a.

2. Assinale as acelerações correspondentes a ,

respectivamente, sabendo-se que a exposição diária de um operador à vibração é

composta pelas seguintes acelerações e tempos respectivos: 0,9 m/s2 por 1h; 4,7

m/s2 por 3h; 6,1 m/s2 por 2 h.

a) 4,9 m/s2 e 6,0 m/s2

b) 3,9 m/s2 e 4,9 m/s2

c) 2,5 m/s2 e 5,6 m/s2

d) 5,6 m/s2 e 2,5 m/s2

e) n.d.a.

3. O ciclo de exposição um trabalhador à vibração foi determinado. Sabendo-se que

o mesmo é representativo e a exposição diária total é de 6 horas, indique a alternativa

correta.

Ciclo determinado

Aceleração [m/s2] 2,1 3,9 4,2 1,3 7,1

Tempo [min] 15 12 8 15 10

a) O limite de exposição da ACGIH neste caso é de 6,0 m/s2

b) O limite da ACGIH não foi superado.

c) A aceleração a ser utilizada na comparação com o limite da ACGIH corresponde

a 4,9 m/s2.

)(,)(

Teqwha

)4(,)(eqwh

a

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

98

d) A aceleração a ser utilizada na comparação com o limite da ACGIH corresponde

a aceleração equivalente, rms, representativa da exposição diária projetada para 4

horas.

e) n.d.a.

4. Um operador executa o mesmo tipo de operação (acabamento em pequenas peças

forjadas), utilizando-se de uma esmerilhadeira orbital pneumática, ao longo da

jornada. A vibração medida no eixo com maior aceleração apontou um valor

equivalente, rms, representativo da exposição de 2,2 m/s2. Os tempos efetivos de uso

da ferramenta estão indicados no quadro que segue. Assinale a alternativa que

corresponde às acelerações , e ao tempo de exposição

necessário para incidência de branqueamento nos dedos considerando o melhor

percentil (10%), segundo norma ISO 5349:1986.

Período de operação

(h:mim)

8:15 às

8:45h

9:30 às

10:15h

10:45 às

11:15h

14:00 às

14:40h

16:00 às

16:35h

a) = 2,5 m/s2 ; = 1,9 m/s2 ; ET ~ 10,8 anos

b) = 1,9 m/s2 ; = 2,5 m/s2 ; ET ~ 15,8 anos

c) = 2,2 m/s2 ; = 2,9 m/s2 ; ET ~ 14,8 anos

d) = 2,2 m/s2 ; = 1,9 m/s2 ; ET ~ 15,8 anos

e) n.d.a.

5. Durante operações de perfuração de asfalto com britadores foi medida a vibração

dominante no eixo vertical. A aceleração equivalente ponderada, rms representativa

da exposição do operador em estudo foi de 25,8 m/s2. O tempo total diário de

operação é de 5 horas. Considerando-se a relação dose-resposta apresentada pela

ISO 5349:2001, qual o tempo estimado capaz de produzir episódios de

branqueamento em 10% dos indivíduos expostos?

a) Dy 1,2 anos

b) Dy 2,2 anos

c) Dy 1,5 anos

d) Dy 2,5 anos

e) n.d.a.

)(,)(

Teqwha

)4(,)(eqwh

a

)(,)(

Teqwha

)4(,)(eqwh

a

)(,)(

Teqwha

)4(,)(eqwh

a

)(,)(

Teqwha

)4(,)(eqwh

a

)(,)(

Teqwha

)4(,)(eqwh

a

Page 105: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

99

6. Um trabalhador utiliza as ferramentas apresentadas no quadro abaixo em

sequência durante a jornada de trabalho. Os tempos de exposição diário são os

seguintes: 1h para a ferramenta nº1; 0,5h para a nº2 e 1h para a nº3. Assinale a

alternativa incorreta.

FERRAMENTA

EIXOS

X Y Z

(m.s2)

1 Martelete de percussão 1,8 4,5 8,4

2 Esmeril de pedestal 2,4 4,8 4,5

3 Motosserra 254XP emp. frontal (operação de

corte) 2,0 2,1 2,2

a) As acelerações equivalentes diárias segundo os eixos X, Y, Z são

respectivamente 1,6 m/s2; 3,0 m/s2 e 4,6 m/s2.

b) Segundo a ISO 5349:2001 o valor total da vibração ponderado em frequência,

eficaz (vetor soma) corresponde a 2

)5,2( /2,7 smahv .

c) Segundo a ISO 5349:2001 a exposição diária à vibração corresponde à 2/0,4)8( smA .

d) Os itens anteriores estão incorretos.

e) n.d.a.

7. Segundo a HAVS, quais são os sintomas quando o sistema de classificação

(ACGIH) atinge grau “Severo”?

a) Ataques ocasionais afetando somente a ponta de um ou mais dedos.

b) Ataques frequentes afetando todas as falanges da maioria dos dedos.

c) Ataques ocasionais afetando as falanges distal e média de um ou mais dedos.

d) Mudanças tróficas da pele na ponta dos dedos.

e) Necrose da pele, chamada de acrocianose.

8. Considere as afirmações abaixo sobre vibração em mãos e braços:

I – As vibrações podem causar problemas de ordem vascular e neurológica, dentre

outras;

II – Os primeiros sintomas da síndrome da vibração são o branqueamento dos dedos;

III – A exposição à vibração elevada por longo período de tempo poderia causar a

necrose da pele, chamada de acrocianose;

IV – Os efeitos da vibração no homem dependem apenas da frequência que a

compõe.

Qual a alternativa correta?

a) Apenas I e II são verdadeiras.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

100

b) Apenas IV é falsa.

c) Apenas I e III são verdadeiras.

d) Apenas II e IV são verdadeiras.

e) Todas são verdadeiras.

9. Qual dessas condições médicas não está relacionada diretamente com os efeitos

produzidos pela utilização de equipamentos vibratórios?

a) Desordem do sistema nervoso periférico.

b) Doenças anteriores que causem deformidades dos ossos e juntas.

c) Doença primária de Raynaud.

d) Problemas de circulação sanguínea.

e) Problemas respiratórios.

10. Para um período de exposição de 6 horas seis horas, qual o maior valor da

componente de aceleração dominante (r.m.s), ponderada em frequência, segundo a

ACGIH?

a) 1m/s2

b) 2 m/s2

c) 4 m/s2

d) 8 m/s2

e) 12 m/s2

11. Um operador de uma pá carregadeira executa suas atividades durante um tempo

médio diário de 5 horas. As acelerações equivalentes medidas junto ao assento, valor

eficaz, ponderadas segundo a ISO 2631:1997 foram: awx = 0,22 m/s2, awy = 0,21 m/s2,

awz = 0,65 m/s2. Assinale a alternativa correta:

a) Segundo o guia para os efeitos à saúde (Anexo B da referida norma) a exposição

recai fora da região de risco.

b) Para comparação com o nível de ação da Diretiva Européia (2002) devemos

calcular a somatória vetorial relativa aos três eixos.

c) A somatória vetorial a ser aplicada na avaliação da exposição é determinada

pela expressão: 222 )()()()8( zwywxw AAAA

d) A exposição supera o limite de exposição relativo a Diretiva Européia (2002).

e) n.d.a

12. As acelerações medidas no assento de um motorista, representativas da

exposição diária foram: awx = 110 dB, awy = 112 dB, awz = 115 dB, assinale a alternativa

correta sabendo-se que os valores foram obtidos de acordo com a norma ISO vigente

e o tempo diário médio de operação do veículo supera 7 horas.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

101

a) Os dados convertidos dB para aceleração em m/s2 correspondem

respectivamente a: 0,22 m/s2, 0,30 m/s2, 0,46 m/s2.

b) O cálculo da somatória vetorial conforme norma ISO2631:1997 conduz ao valor

de 0,76 m/s2.

c) Com base nos dados fornecidos podemos afirmar que o nível de ação proposto

pela Diretiva Europeia não foi superado.

d) Para comparação com o nível de ação ou limite de exposição da Diretiva

Europeia deve-se utilizar a soma vetorial.

e) n.d.a.

13. Com relação às vibrações de corpo inteiro, quando a exposição é severa, qual

dos efeitos não estão diretamente relacionados à essa exposição?

a) Problemas no sistema reprodutivo.

b) Problemas renais e cerebrais.

c) Problemas gastrointestinais.

d) Problemas no sistema visual.

e) Problemas nos discos intervertebrais.

14. A vibração junto ao assento de um operador de empilhadeira foi medida, segundo

critério da ISO 2631:1985. O tempo efetivo diário de operação é de 5,5 horas. A

aceleração equivalente, ponderada, rms, medida em cada eixo é fornecida: awx =

0,32, awy = 0,41, awz = 0,77. Assinale as alternativas corretas.

a) Para comparação com os limites de exposição da norma deve-se considerar a

aceleração com maior valor.

b) Os limites da ACGIH têm por base os limites de proficiência reduzida por fadiga

da norma ISO.

c) Segundo a ISO citada o limite de exposição não foi superado

d) Segundo a ACGIH somatória vetorial é utilizada para fins de avaliação de

desempenho do operador

a) Apenas II, III e IV são verdadeiras.

b) Apenas IV é falsa.

c) Apenas I e III são verdadeiras.

d) Apenas I, II e IV são verdadeiras.

e) Todas são verdadeiras.

15. Assinale a alternativa correta, considerando o critério legal vigente, para a

caracterização das atividades e operações que exponham os trabalhadores sem

proteção adequada às vibrações localizadas ou de corpo inteiro deverão ser

utilizadas as seguintes normas:

a) Limites da ACGIH.

b) ISO 2631:1985 e ISO5349:1986.

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

102

c) ISO 2631:1997 e ISO5349:2001.

d) ISO 2631:1986 e ISO5349:1985.

e) ISO 2631:1992 e ISO5349:1995.

16. Assinale verdadeira ou falsa:

Segundo a ISO 2631:1997 os Limites de Exposição da edição anterior (ISO

2631:1985) foram removidos, no entanto, esses limites eram considerados eram

considerados seguros para a prevenção de efeitos indesejáveis.

a) Verdadeira

b) Falsa

17. Assinale verdadeira ou falsa:

O guia sobre os possíveis efeitos à saúde, fornecido no anexo B da ISO 2631:1997,

pode ser aplicado sem qualquer restrição aos eixos x, y, z.

a) Verdadeira

b) Falsa

18. Assinale verdadeira ou falsa:

A presença de picos ou choques elevados no sinal de vibração, podem influenciar a

medição da vibração de corpo inteiro (VCI), neste caso as acelerações são

determinadas com base na seguinte expressão:

dttaT

a

T

ww 0

21

a) Verdadeira

b) Falsa

19. Assinale verdadeira ou falsa:

Segundo a Diretiva 2002/44/CE da Comunidade Europeia a avaliação da exposição

à VCI baseia-se na determinação da exposição diária A(8) expressa pela aceleração

equivalente para um período de normalizado de 8 horas, obtida a partir da maior

parcela dos valores eficazes, ou a parcela mais elevada do valor de dose da

vibração (VDV).

a) Verdadeira

b) Falsa

20. Assinale verdadeira ou falsa:

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Capítulo 3. Exposição Ocupacional às Vibrações Mecânicas

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

103

A vibração junto ao assento de um operador de um Forwarder foi medida com base

na ISO 2631:1985, awx = 0,32 m/s2, awy = 0,59 m/s2, awz = 0,49 m/s2. Sabendo-se

que a exposição diária é de 6 horas, segundo a norma os limites foram superados.

a) Verdadeira

b) Falsa

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

104

CAPÍTULO 4. ILUMINAÇÃO

Prof. Prof. SÉRGIO MÉDICI DE ESTON

JOAQUIM GOMES PEREIRA

OBJETIVOS DO ESTUDO

Neste capítulo são analisados problemas associados a projetos de iluminação.

À medida que a ciência e a tecnologia evoluem, novos problemas ocupacionais são

criados. Como exemplo temos os problemas associados a forno de micro-ondas, a

terminais de vídeo ou a apontadores de laser. Não existem ainda evidências indicando que

estes problemas são significativos, mas os cientistas continuam a pesquisar as

possibilidades. Novos tipos de lâmpadas são continuamente comercializadas e a

adequação do ambiente de trabalho tem que ser preservada.

Após este capítulo você deverá:

Entender como o espectro eletromagnético contém a faixa de radiação visível;

Entender os principais problemas associados à iluminação deficiente;

Conhecer as principais unidades fotométricas;

Saber que unidades devem ser medidas de acordo com as normas.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

105

4.1. A CIÊNCIA DA ILUMINAÇÃO

4.1.1. A NATUREZA FÍSICA DA LUZ

A energia pode se apresentar de muitas formas, como elétrica, magnética, térmica,

química, mecânica (cinética e potencial), atômica, etc. Quando apresenta componentes

elétricos e magnéticos é denominada de energia eletromagnética.

Quando uma forma de energia tem um caráter cíclico, se propagando no espaço em

todas as direções a partir de um ponto chamado fonte, ela é dita radiante. Uma

visualização do conceito de radiante pode ser a de ondas na água a partir de uma pedra

nela jogada. A luz é uma forma de energia eletromagnética radiante que nos permite "ver",

ou seja, que sensibiliza o olho humano. Portanto, trataremos aqui da energia radiante

visível ou luz.

A luz pode ser caracterizada por diversos parâmetros e os mais importantes são o

comprimento de onda e a frequência:

a) comprimento de onda (): é a distância percorrida espacialmente enquanto um

ciclo se repete.

b) frequência (f): é dada pelo número de ciclos na unidade de tempo, normalmente

num segundo. O inverso da frequência é o período (T) que representa o tempo para que

um ciclo se repita. O período pode ser definido como a "distância temporal" percorrida para

que um ciclo se complete.

Sendo a distância percorrida pela onda durante um ciclo, e f o número de ciclos por

segundo, então o produto (·f) representa a distância percorrida pela onda em um segundo.

Ou seja, a velocidade de propagação da onda é dada por:

v = x f (4.1)

No vácuo a velocidade de propagação da onda é aproximadamente de 300.000 km/s,

e para o ar é um pouco menor. Ela é uma característica do meio de propagação e o produto

(·f) pode ser obtido por um número infinito de valores para elementos do par. O conjunto

destes pares define o chamado espectro de energia eletromagnética radiante ou espectro

de radiação eletromagnética. Este espectro é apresentado na Figura 4.1, tendo o nome

espectro se originado dos trabalhos de J.C. Maxwell.

Atualmente a luz é analisada como um fenômeno de caráter dual, ou seja, algumas

vezes é mais conveniente se utilizar a teoria ondulatória e outras vezes é mais conveniente

se empregar a teoria corpuscular. Isaac Newton favorecia a teoria corpuscular por entre

outras coisas, observar a formação de sombras com contornos delineados pela

propagação retilínea dos raios luminosos.

Huygens, Fresnel, Maxwell e Hertz desenvolveram a teoria ondulatória, pois certos

fenômenos, como a difração ou a interferência luminosa, só podiam ser explicados a partir

de um caráter ondulatório. A difração, por exemplo, é a curvatura de uma onda luminosa

em torno da borda de um objeto.

Posteriormente se retornou a aspectos da teoria corpuscular porque a teoria

eletromagnética clássica não explicava fenômenos como o efeito fotoelétrico ou o efeito

Compton. O efeito fotoelétrico (emissão de elétrons quando se incide luz num condutor) foi

Page 112: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

106

explicado por Einstein em 1905 a partir de uma ideia de Planck. Ele postulou que a energia

de um feixe luminoso não era distribuída espacialmente nos campos eletromagnéticos da

onda, mas era discretizada e concentrada em "corpúsculos" denominados de "fótons”.

Também o efeito Compton favorece aspectos da teoria corpuscular, porque no

choque entre um elétron e um fóton, eles se comportam de certo modo como corpos

materiais, conservando-se a energia cinética e o momento linear. Em resumo, fenômenos

de propagação são mais bem explicados pela teoria ondulatória, enquanto que a interação

luz-matéria é mais bem entendida usando-se conceitos corpusculares.

As propriedades ondulatórias são mais facilmente identificáveis quanto "mais

compridas" as ondas, ou seja, quanto mais além do vermelho visível se estiver, mais

notável se torna o aspecto ondulatório. Por outro lado, quanto mais nos deslocamos do

ultravioleta para os raios cósmicos mais notáveis são os aspectos corpusculares das

radiações.

Figura 4.1. Espectro de radiação eletromagnética. Um nm corresponde a 10-9 m. A

frequência vai de 1024

Hz para os raios cósmicos até cerca de 1 Hz para transmissões de

potência. A luz visível compreende apenas a pequena faixa de 380 a 780 nm.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

107

4.1.2. GERAÇÃO, PROPAGAÇÃO E PERCEPÇÃO DA LUZ

A radiação eletromagnética surge como subproduto de qualquer processo onde uma

carga elétrica é acelerada, e alguns destes processos, ocorrentes na escala atômico-

molecular, dão origem à radiação visível.

Todo corpo visível é fonte primária ou secundária de luz; no primeiro caso a luz é por

ele gerada por um processo físico-químico ou nuclear, e no segundo caso o corpo

iluminado reflete parte da luz nele incidente.

Durante a propagação da luz da fonte até o olho humano ela pode ser alterada de

vários modos. Quando ela encontra a superfície de um objeto ela pode ser refletida,

absorvida ou transmitida. Luz transmitida é aquela que atravessa um objeto, o qual é dito

transparente ou translúcido conforme deixe imagens serem transmitidas com ou sem

distorção. Luz refletida é aquela que não penetra no objeto, retornando ao meio de onde

proveio a partir da superfície do objeto. Luz absorvida é aquela que não é nem transmitida

nem refletida, sendo transformada em outra forma de energia como calor.

Na realidade, da luz incidente num objeto parte é refletida, parte é absorvida e parte

pode ser transmitida. A divisão de cada uma destas partes pela quantidade de luz incidente

define 3 quocientes denominados de refletância (r), transmitância (t) e absorbância (a),

relacionados entre si por:

r + t + a = 1 (4.2)

Alguns objetos têm transmitância nula, mas nenhum objeto real apresenta qualquer

um destes parâmetros como unitários. A absorbância atua no sentido de sempre diminuir

a quantidade de energia luminosa que sai da superfície.

Quando a luz atinge o olho humano o processo de percepção visual é desencadeado

e pode ser interpretado com base em dois parâmetros da luz: comprimento de onda e nível

energético. A composição de diversos comprimentos de onda é interpretada como cor,

enquanto que a combinação de comprimentos de onda e níveis energéticos é interpretada

como brilho.

4.1.3. INCANDESCÊNCIA E LUMINESCÊNCIA

A emissão primária de luz pode ocorrer por incandescência ou luminescência. A

incandescência está associada à radiação térmica de um corpo "quente". Todo corpo

acima de zero Kelvin emite radiações, e para sólidos e líquidos até cerca de 300°C a

energia irradiada está quase toda na região do infravermelho. Assim para temperaturas

normais, a pequeníssima parte da radiação localizada na faixa do visível não causa

sensação visual. Sólidos e líquidos acima de cerca de 300°C apresentam o fenômeno da

incandescência, surgindo um espectro contínuo de emissão que apresenta uma infinita

sucessão de radiações monocromáticas de comprimento de onda se iniciando em zero. A

Tabela 4.1 apresenta algumas das ordens de grandeza das temperaturas associadas a

fontes incandescentes.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

108

Tabela 4.1. Temperaturas de fontes incandescentes.

Fonte Temperatura (°C)

sol 5 700

arco voltaico 5 000

lâmpada de filamento: - tungstênio - carvão

3 000

1 800

A luminescência é a emissão de luz por processo que não seja a irradiação térmica.

Certos gases e vapores emitem radiação visível a temperaturas normais devido a um

processo de excitação. A excitação pode ser causada por raios X, por raios gama, por raios

ultravioletas, por atrito superficial, por partículas eletrizadas, ou pela colocação de um sal

volátil numa chama.

Neste processo de excitação, o espectro se apresenta apenas com algumas linhas

ou raias verticais paralelas que estão associadas a determinados comprimentos de onda.

Os comprimentos de onda das raias são característicos do elemento que as produzem. Por

exemplo, o hidrogênio sempre fornece o mesmo conjunto de raias nas mesmas posições.

Às vezes, as raias se acumulam numa pequena faixa obtendo-se então um espectro de

faixas ou bandas.

Existem várias formas de luminescência tais como:

a) Fotoluminescência: excitação devida a raios X ou gama.

b) Bioluminescência: excitação associada com a oxidação da luciferina na presença

da enzima luciferase. Como exemplo temos os vaga-lumes (pirilampos), certos cogumelos

e certos seres do mar. Ela pode ser também devida a oxidação de certas substâncias

ocasionada por choque mecânico. Este é o caso de certos micro-organismos marinhos que

em número de milhões secretam certa substância que se oxida nas ondas, causando uma

sensação de faiscamento das águas.

c) Triboluminescência: a excitação está associada ao atrito, como na formação de

clarões ao se partir um cristal de açúcar ou na clivagem de certas micas.

d) Quimioluminescência: causada por reação química como a oxidação do fósforo ao

ar livre.

e) cátodo-luminescência: causada por choque de partículas alfa ou elétrons, como

nos oscilógrafos ou tubos de televisão.

A luminescência é subdividida em fluorescência e fosforescência. Na fluorescência

a luz cessa logo ao ser o agente interrompido, e na fosforescência a emissão continua por

um dado tempo após cessar a causa. Exemplo típico são certos mostradores de relógio e

tomadas que fosforescem no escuro, enquanto que a fluorescência de raios X é uma das

mais importantes técnicas de caracterização mineralógica da atualidade, uma

especialidade importante dentro de um projeto de empreendimento de mineração.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

109

4.1.4. REFLEXÃO, TRANSMISSÃO E ABSORÇÃO

Certos fenômenos como a reflexão ou a transmissão podem ser estudados supondo-

se que a luz se propague em linha reta em um meio homogêneo. Tem-se na realidade um

problema de geometria e daí deriva o nome de ótica geométrica. Neste campo se estuda,

por exemplo, a posição e a amplificação de imagens pelas lentes ou a reflexão por

espelhos.

Fenômenos como a difração e a interferência não conseguem ser analisados pela

ótica geométrica, exigindo conceitos como amplitude e diferença de fase. Neste caso se

tem o campo da ótica física.

4.1.5. REFLEXÃO LUMINOSA

Objetos iluminados podem refletir de vários modos a luz, dependendo de fatores

como a textura da superfície ou das camadas do objeto próximas à superfície. Os desenhos

da Figura 4.2 ilustram algumas das possibilidades de distribuição espacial da luz refletida.

A difusão perfeita é traduzida do inglês "matte diffuse", enquanto que a difusão com

espalhamento provém de "diffuse-spread". O termo "specular and spread" foi traduzido por

especular com espalhamento.

Na reflexão especular a luz tem raios incidente e refletido definidos pela igualdade

dos ângulos de incidência (i) e reflexão (r).

Na reflexão perfeitamente difusa a luz incidente é espalhada em todas as direções

pelas asperezas da superfície. Uma superfície deste tipo tende a parecer igualmente

brilhante qualquer que seja o ângulo de observação, tal qual uma parede pintada com tinta

lisa ou a neve fofa.

A superfície do carvão é em essência um refletor difuso porque reflete a luz incidente

de modo uniforme numa ampla faixa de direções. Todavia tem-se um acréscimo relativo

da energia luminosa refletida no ângulo de reflexão especular. No controle da emissão

luminosa de lâmpadas e luminárias se utilizam os princípios da reflexão especular.

4.1.6. TRANSMISSÃO LUMINOSA

A transmissão de luz através de um meio é afetada por diversas propriedades deste

meio as quais dão origem a distintos fenômenos. Dentre estes pode-se citar a

transparência, a translucidez, a difusão, a transmissão seletiva, o espalhamento retroativo,

a refração, a dispersão e a absorção.

4.1.6.1. Transparência e Translucidez

Um material transparente transmite a luz sem espalhamento, de modo que se pode

observar em detalhe os pormenores de objetos locados em qualquer lado do material. Um

material translúcido transmite luz com um certo grau de espalhamento, de modo que não

se observa nitidamente o contorno de objetos, os quais aparecem "borrados" e com

contorno impreciso.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

110

4.1.6.2. Difusão

O fluxo luminoso pode ser controlado direcionalmente por meio de materiais com a

propriedade de gerar um certo grau de espalhamento. Esta difusão pode ser obtida de

vários modos tais como o riscamento da superfície, a incorporação no material de

partículas difusoras, pela aplicação de um revestimento superficial, etc.

O objetivo da difusão é fazer com que a fonte luminosa pareça maior e menos

brilhante, sendo uma técnica importante para a redução do ofuscamento e melhoria do

conforto visual. Estes aspectos são importantes na mineração principalmente nas minas

com camadas pouco espessas (galerias estreitas e com pequena altura), onde as

lâmpadas são colocadas na altura dos olhos dos mineiros.

Para 2 lâmpadas incandescentes comuns, uma com bulbo de vidro limpo e outra com

bulbo fosco, a de bulbo fosco faz com que a lâmpada pareça maior, reduzindo a percepção

do brilho por unidade de área. Em termos de ordem de grandeza média, o bulbo de vidro

limpo tem um brilho por unidade de área cerca de sete vezes maior.

A difusão sempre implica numa diminuição da energia transmitida e, portanto, numa

diminuição da eficiência da instalação luminosa. Técnicas de projeto de luminárias

permitem a redução desta perda através do fenômeno da inter-reflexão.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

111

Figura 4.2. Tipos básicos de reflexão superficial. As superfícies difusoras não são lisas, mas

"ásperas", e podem ser usadas para melhorar problemas de ofuscamento. No caso de difusão

perfeita temos no espaço uma esfera que no desenho bidimensional está representada por uma

circunferência. Fatores como textura e comprimento de onda influenciam a refletância.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

112

4.1.6.3. Transmissão Seletiva

Muitos meios transmitem certos comprimentos de onda enquanto refletem ou

absorvem outros. Esta propriedade pode ser usada para se obter uma luz de composição

desejada, pois estes materiais mudam a cor da luz sem praticamente alterar a sua

distribuição. A transmissividade seletiva é usada em certos faróis que usam o chamado

refletor dicroico, o qual reflete para frente o feixe luminoso e transmite para trás

comprimentos de onda da região do infravermelho. Isto minimiza o efeito do aquecimento

causado por estes comprimentos de onda em pessoas e objetos.

4.1.6.4. Espalhamento Retroativo

Este é um fator importante quando se tem atmosferas com poeira ou neblina, e as

partículas do ar refletem a luz de volta ao observador, diminuindo a visibilidade. Este é o

caso, por exemplo, de dirigir em forte nevoeiro, quando se recomenda usar faróis baixos e

luz de composição preponderantemente amarela (pois o fenômeno é menos intenso para

este comprimento de onda). Em minas subterrâneas de carvão e sal, se os sistemas de

ventilação e de aspersão de água não forem muito eficientes, durante a operação dos

mineradores contínuos a visibilidade se reduz drasticamente quase a zero.

4.1.6.5. Transmitância e Transmissividade

A transmissão da luz através da atmosfera nunca é feita com transmitância (t)

unitária, mesmo nas melhores condições de claridade e visibilidade. Este parâmetro é

importante nos casos de neblina, névoa, poeira em suspensão, "fog" e "smog",

principalmente se as distâncias de transmissão forem grandes. O quociente entre a

transmitância e distância denomina-se de transmissividade (tu) ou transmitância unitária:

tu = t / d (4.3)

Numa atmosfera limpa a transmissividade é de cerca de 0,96 /km, ou seja, apenas

96% da luz atinge o observador locado a 1 km de distância. Para um observador locado a

2 km apenas 92,2% da luz o atinge.

Nos caso de neblina ou "fog", mesmo leves, a transmissividade se reduz

drasticamente caindo para valores da ordem de 0,4 /km. Assim um observador locado a 2

km recebe apenas 16% da luz emitida pela fonte e um situado a 3 km recebe apenas 6%.

Na mineração subterrânea o conceito de transmissividade tem aplicação nas

análises de transmissão de sinais (seleção de dispositivos visuais indicadores de

funcionamento, por exemplo, de ventiladores, e junto a locais de geração de muito pó como

nas frentes em extração continua). Neste último caso, as distâncias são pequenas, mas se

não se tiver cuidado, a quantidade de poeira será enorme.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

113

4.1.7. REFRAÇÃO

A velocidade da luz no vácuo é uma constante e independe do comprimento de onda

considerado. Em qualquer outro meio, a velocidade é diferente (menor) que no vácuo e

varia com o comprimento de onda considerado. Deste modo, em qualquer meio que não o

vácuo, raios luminosos monocromáticos violeta e vermelho terão velocidades distintas,

fenômeno conhecido como dispersão. O quociente entre as velocidades no vácuo (c) e

num meio qualquer (v) define, para um dado comprimento de onda, o índice de refração

do meio (n):

n = c / v (4.4)

Não havendo explícita especificação do comprimento de onda considerado assume-

se o da luz amarela de comprimento 589 nm. A Tabela 4.2 apresenta valores do índice de

refração relativos ao vácuo e para comprimento de onda de 589 nm. Os valores desta

tabela são para sólidos e líquidos, e alguns valores para gases e vapores são os seguintes

(1 atmosfera):

Tabela 4.2. Índices de refração para alguns sólidos, líquidos e gases.

Sólidos Líquidos Gases

gelo (- 8°C) 1,31 CO2 (- 15°C) 1,195 hidrogênio (0°C) 1,32

fluorita 1,433 9 N2 (- 190°C) 1,205 vapor de água (0°C) - 2,500

silvinita 1,490 4 O2 (- 181°C) 1,221 ar seco (15°C) 2,765

vidro "crown" 1,517 1 álcool (20°C) 1,329

sal 1,544 0 água: 80°C 40°C 0°C

1,332 0 1,330 7 1,333 8

quartzo 1,544 2 olho humano: humor aquoso humor vítreo

1,330 1,337

cristal de rocha 1,544 3

vidro de bário 1,568 1

vidro "crown" de bário

1,574 1

vidro "flint" leve 1, 580 3

bissulfeto de carbono

1,629 0

vidro "flint"denso

1,655 5

calcita 1,658 4

diamante 2,423 0

rutílio (*) 2,7 (*) dióxido de titânio cristalino sintético

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

114

Quando uma luz monocromática atinge a interface de dois meios que apresentam

índices de refração diferentes, uma parte é refletida e outra parte é refratada, penetrando

no segundo meio. A Figura 4.3 mostra os raios incidentes, refletidos e refratados e as leis

da ótica aplicáveis a cada um deles. Para o raio refratado é válida a lei de Snell dada por:

sennsenn (4.5)

Na expressão (4.6) n e n' são os índices de refração para os meios origem e destino,

respectivamente, e como eles derivam do quociente entre velocidades no meio e no vácuo,

podemos escrever:

v

cn e

v

cn

sen

sen

v

v (4.6)

Num dado meio luzes monocromáticas diferentes terão velocidades de propagação

diferentes, ou seja, terão diferentes índices de refração. Esta diferença de índices de

refração faz com que raios de diferentes cores apresentem diferentes ângulos de refração.

Muitos feixes luminosos são constituídos de raios com comprimentos de onda que

se estendem por todo o espectro visível. Quando um raio de luz branca, composto da

mistura de todos os comprimentos de onda visíveis, incide num prisma de quartzo os raios

refratados de cada comprimento seguirão ângulos diferentes. Assim, um feixe de raios

policromáticos paralelos será dispersado num cone de raios de cores distintas. Este

fenômeno é denominado de dispersão luminosa. Como o desvio angular causado pelo

prisma aumenta com o índice de refração (lei de Snell), a luz violeta é a mais desviada e a

luz vermelha a menos. As demais cores ocupam posições intermediárias entre estas cores

extremas. A Figura 4.4 ilustra dispersão de um feixe policromático num prisma de quartzo.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

115

Figura 4.3. Refração da luz na interface de dois meios com índices de refração n e n .

Ao sair do prisma, a luz branca se espalha num leque e dizemos que ela se dispersou

num espectro. Esta dispersão pode ser quantificada por dois parâmetros, a dispersão

angular e o desvio. A dispersão angular é dada pela separação angular entre os raios

vermelho e violeta, enquanto que o desvio médio de todo o feixe com relação à direção de

incidência pode ser medido pelo desvio da luz amarela. Assim, o desvio do espectro é

controlado pelo índice de refração da luz amarela enquanto que a "abertura" do feixe

depende da diferença entre os índices de refração do vermelho e do violeta. A Tabela 4.3

apresenta alguns índices de refração para vários comprimentos de onda e vários tipos de

vidro.

Os parâmetros desvio e dispersão são importantes no estudo de certas propriedades

como o brilho e a "luminosidade" de certas gemas e cristais. O diamante e os cristais de

Murano, Itália, apresentam brilho especial em parte devido às suas altas dispersões. Na

Tabela 4.3. podemos observar que o vidro "flint" apresenta razoável dispersão e desvio,

mas a fluorita, por exemplo, os tem pequenos. Isto é, a fluorita tem pequeno desvio para a

luz amarela e pequena diferença de índices de refração entre o violeta e o vermelho.

A velocidade da luz em um gás é aproximadamente igual à no vácuo, e a dispersão

é muito pequena. Para o ar em condições normais tem-se:

Luz vermelha (656 nm) ---- n = 1,000 295 7

Luz violeta (436 nm) -------- n = 1,000 291 4

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

116

Portanto, na maioria das aplicações o índice de refração do ar é considerado como

unitário para todos os comprimentos de onda.

A refração está associada aos problemas de iluminação de 2 modos:

Lentes podem ser projetadas para controlar a distribuição da luz, através da

curvatura das mesmas;

O olho humano obtém uma imagem em foco na retina através do princípio da

refração.

Figura 4.4. Dispersão de feixe policromático devido aos diferentes índices de refração.

Tabela 4.3. Índices de refração para várias cores e vidros (*).

cor (nm) "crown" leve

"flint" médio

"crown" de boro (**)

"flint" denso

dissulfito de carbono

vermelho 656,3 1,514 6 1,622 4 1,521 9 1,650 0 1,618 2

amarelo 589,3 1,517 1 1,627 2 1,524 3 1,655 5 1,627 6

azul 486,1 1,523 3 1,638 5 1,529 7 1,669 1 1,652 3

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

117

violeta 396,9 1,532 5 1,662 5 1,659 2 1,694 0 1,699 4 (*) vidros compõe-se de variadas proporções de SiO2 (48 a 67%), Na2O, PbO e BaO.

(**) borossilicato contendo SiO2, K2O, B2O3, BaO e Na2O.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

118

4.1.8. ABSORÇÃO

Quando um objeto absorve certos comprimentos de onda permitindo que outros

sejam refletidos ou transmitidos, diz-se que ele apresenta propriedades absorventes

seletivas. A absorção seletiva altera a composição de comprimentos de onda da luz

refletida (ou transmitida), e esta alteração é percebida como cor do objeto. Um objeto visto

como vermelho quando iluminado por luz branca contém moléculas (pigmentos) que

absorvem comprimentos de onda da região verde-azul do espectro, ao mesmo tempo em

que refletem comprimentos de onda da região do vermelho.

Se um objeto que praticamente só reflete luz da região do vermelho for iluminado por

uma luz composta basicamente por comprimentos da região do verde-azul do espectro,

ele surgirá "sem cor", sem "brilho" e muito escuro. Isto demonstra que o olho humano só

percebe cores que já existiam na luz incidente. A percepção de cor é um processo

subtrativo, isto é, a mistura de cores na luz refletida é um subconjunto da mistura de cores

da luz incidente.

As propriedades de absorção são úteis na seleção de fontes de luz onde a

discriminação de cores é importante como nos códigos de sinalização para fiações e

tubulações, e zonas especiais de tráfego.

No garimpo subterrâneo de esmeraldas de Campos Verdes, Goiás, foi feita uma

tentativa de minimização de furto de pedras nas frentes de lavra em subsolo

empregando-se na iluminação das galerias apenas lâmpadas que não emitiam

comprimento de onda da região do verde. Deste modo, ficava muito difícil se

distinguir as gemas brutas da rocha encaixante talco-xisto. As gemas, que eram

esverdeadas, apresentavam então cor cinza semelhante ao xisto.

4.1.9. CURVA ESPECTRAL DE EFICIÊNCIA LUMINOSA

O olho humano não "vê" luz se propagando no espaço, mas tão somente fontes

luminosas ou objetos que refletem luz. Por isso é que o céu é escuro à noite apesar da luz

solar estar se propagando até a lua.

O olho "sente" a luz que o penetra, a processa e a interpreta com relação ao objeto

sendo visto. Estes processos se baseiam na focalização da imagem do objeto na retina,

ocorrendo uma decodificação das informações trazidas pela luz. Estas informações

incluem dados de coloração, de brilho e de relações espaciais. Portanto, é a luz refletida

que indica o que é visto, tendo importância nos projetos onde se avalia um ambiente para

determinar quanta luz é refletida e como esta é distribuída.

Salas de escritório de cores claras tem uma boa parte da luz usada para fins de

leitura ou visualização decorrente de inter-reflexões. Admitamos que a refletância

média das paredes de um escritório seja da ordem de 90%. Minas de sal podem ter

refletância das paredes da ordem de 40 a 50%, minas metálicas da ordem de 15% e

minas de carvão da ordem de 5%. Portanto, uma boa iluminação de uma sala, se

transportada para uma galeria de mina de carvão, seria totalmente insuficiente.

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Capítulo 4. Iluminação

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119

4.1.9.1. Cores

Cores são os nomes especiais dados a determinados comprimentos de onda ou a

várias combinações destes. Percebe-se que comprimentos de onda da faixa entre 380 e

400 nm caracterizam a cor violeta, enquanto que a faixa ao redor de 600 nm caracteriza a

cor amarela.

Quando se tem uma mistura de comprimentos de onda de todo o espectro visível a

luz se apresenta como branca, enquanto que o preto não é uma cor, mas a ausência total

de luz (refletida ou emitida). O sol e certas lâmpadas produzem misturas mais ou menos

"balanceadas" de todo o espectro visível e, portanto emitem uma luz "natural". Outras

proporções relativas de comprimentos de onda produzem diversos tipos de luz

denominadas de “cores brancas".

Certas combinações de comprimentos de onda podem ser percebidas pelo olho

como de uma dada cor, sendo na realidade uma composição de apropriados comprimentos

de onda. Por exemplo, a mistura de amarelo e azul é percebida como sendo a cor verde.

4.1.9.2. Brilho

A percepção do "brilho" de um objeto depende entre outras coisas de 2

características da luz, a energia luminosa e a mistura de comprimentos de onda. Para um

dado comprimento de onda, quanto maior a energia atingindo o olho, maior a sensação de

brilho.

Todavia o olho humano não responde igualmente a todos os comprimentos de onda

do espectro visível, e isto é ilustrado na Figura 4.5. A curva representa a resposta do olho

aos brilhos relativos de vários comprimentos de onda, referenciados ao comprimento de

555 nm (luz verde, para o qual o olho é mais sensível). Esta curva é denominada de curva

espectral de eficiência luminosa, sendo uma curva média obtida experimentalmente a

partir das curvas individuais de muitas pessoas.

A curva espectral de eficiência luminosa surge nas definições das principais unidades

fotométricas, sendo incorporada em instrumentos que medem estas grandezas. Estes

instrumentos possuem sistemas de filtros internos que selecionam comprimentos de onda

de modo a reproduzir esta curva.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

120

Figura 4.5. Curva espectral de eficiência luminosa para fluxos radiantes monocromáticos e sua

percepção pelo olho humano. O valor de máxima eficiência do olho (f=1) corresponde à luz verde

amarelada de 555 nm.

A curva espectral é utilizada na construção de instrumentos fotométricos, ou seja,

instrumentos que efetuam medições incorporando a percepção subjetiva de brilho dada

pela curva espectral. Deste modo, eles procuram "imitar" o processo de percepção do olho

humano quando este avalia o brilho de uma superfície.

Por outro lado instrumentos que medem apenas a energia radiante, sem incorporar

qualquer subjetividade do olho humano, são ditos radiométricos. Estes fornecem

resultados em watts ou unidades equivalentes. A Figura 4.6 ilustra a diferença essencial

entre instrumentos radiométricos e fotométricos.

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Capítulo 4. Iluminação

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121

Figura A

Figura B

Figura 4.6. Medidas radiométricas (energia radiante) e medidas fotométricas (energia luminosa).

Instrumentos fotométricos levam em consideração a curva espectral de eficiência luminosa, de

modo que a luz de comprimento de onda de 550 nm (Figura A) origina, neste exemplo, uma

medida fotométrica de intensidade cerca de 10 vezes maior que a de 650 nm (Figura B). Todavia,

ambos os feixes transportam a mesma energia radiante, medida em watts.

Consideremos dois raios monocromáticos de comprimentos de onda 550 e 650 nm,

e que transportem a mesma energia radiante (medida, por exemplo, em watts). De acordo

com a curva espectral da Figura 4.6 os fatores de brilho relativo (f) seriam respectivamente

da ordem de 1 e 0,1, indicando que o raio de 550 nm fornecerá um brilho relativo cerca de

10 vezes maior que o raio de comprimento 650 nm. O olho humano perceberá esta

diferença de brilho quando observar um objeto iluminado separadamente por cada um

destes raios.

Devido ao fato de que a luz verde de 555 nm ser aquela de maior sensibilidade do

olho humano, é aquele em que o olho trabalha mais "descansado". Por este motivo, muitos

objetos como lousas de sala de aula passaram da cor preta para a cor verde. Além disso,

o verde é considerado como repousante. Durante um certo tempo as minas carboníferas

inglesas utilizaram lâmpadas verdes em subsolo, mas esta prática não é mais utilizada face

à outras dificuldades derivadas deste procedimento.

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Capítulo 4. Iluminação

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122

4.1.10. GRANDEZAS E UNIDADES FOTOMÉTRICAS

Fontes luminosas comuns se caracterizam por transformar a energia elétrica

recebida em energia eletromagnética radiante. A emissão da energia radiante depende da

temperatura e da natureza da superfície emitente, e se observa que apenas uma parte da

potência elétrica recebida (Pel) se transforma em fluxo eletromagnético radiante(Φr) como

ilustra a Figura 4.7.

Pe l (W ) r

(W )

Figura 4.7. Transformação de potência elétrica em energia radiante.

As perdas incluem calor por convecção e radiação, absorção, etc. O rendimento é

dado por:

= r / Pel (4.7)

Verifica-se também experimentalmente que apenas uma parte do fluxo radiante (r)

sensibiliza o olho humano, mais precisamente a estreita faixa de comprimentos de onda

entre 380 e 780 nm.

Unidades como o watt são usadas quando se quer quantificar a energia associada

às grandezas potência elétrica ou fluxo radiante, tendo-se então as "intensidades" das

fontes como emissoras de radiação eletromagnética. Como se deseja comparar as

"intensidades relativas" das fontes como emissoras de luz visível, em projetos de

iluminação o foco está em comparar fluxos luminosos e não fluxos radiantes. A Figura 4.8

ilustra a relação entre a energia radiante e sua parte que sensibiliza o olho humano.

A experiência mostra que quantidades iguais de fluxos radiantes de diversos

comprimentos de onda não produzem iguais percepções de brilho visual. Além disso,

quantidades iguais de fluxos luminosos monocromáticos de cores distintas também não

produzem a mesma percepção visual de brilho. Estas observações são sintetizadas na

curva espectral de eficiência luminosa a qual reflete o fato de que para um grande número

de pessoas a vista é mais sensível à luz verde de comprimento de onda de 555 nm. Os

limites desta curva experimental é que definem a faixa de comprimentos de onda que

sensibilizam o olho humano, estimada entre 380 e 780 nm. Estes limites do espectro visível

não são rígidos, e com iluminação reduzida a vista se torna mais sensível a comprimentos

de onda mais curtos; nestes casos a percepção do maior brilho se situa na faixa de 500 a

550 nm.

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Capítulo 4. Iluminação

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123

O decaimento da percepção do brilho para cores diferentes do verde é rápido, e a

610 nm o brilho relativo é de apenas 50%. Isto é, se olharmos uma superfície onde incidem

fluxos iguais de energia radiante, medidos em watts, e de comprimentos de onda de 555 e

610 nm, para o segundo parecerá que se tem apenas metade do brilho do primeiro.

Para um mesmo observador, uma lâmpada emitindo um milésimo de watt de luz

verde parece brilhante, ao passo que uma emitindo um milésimo de watt de luz azul parece

pálida. A relação na curva espectral é da ordem de 1 para 0,05, ou seja, a luz azul parece

vinte vezes menos brilhante. Lâmpadas que emitem apenas radiações com comprimentos

de onda menores que 380 nm ou maiores que 780 nm não apresentam "brilho" e parecem

negras.

(lm )

e

lr (W )

flux o ra dia nte

pe rda s

flux o lum inos o

unid. fotom é tricaunid. ra diom é trica

Figura 4.8. Uma parte do fluxo radiante (r) corresponde ao fluxo luminoso l, o qual é

capaz de sensibilizar o olho e cuja unidade é o lúmem (e não o watt).

Dos exemplos acima se percebe que o watt não é adequado para quantificar fluxo

luminoso, e o que se precisa é de uma unidade que exprima a capacidade da radiação

provocar sensações visuais subjetivas de brilho. O instrumento básico de medida é o olho

humano e a ciência que estuda e compara quantidades de luz e seus efeitos na iluminação

de objetos, tendo por base as sensações visuais, chama-se fotometria.

Os sistemas de unidades fotométricas são muito particulares, porque aplicam uma

função de ponderação humana às medidas físicas de energia. Ou seja, eles ponderam as

energias medidas com a curva espectral de eficiência luminosa. Esta é uma diferença

essencial entre unidades radiométricas e fotométricas; as primeiras são usadas para

radiações não visíveis e não incluem esta ponderação humana.

As principais grandezas consideradas em projetos de iluminação são: potência

elétrica (Pel), fluxo radiante (Φr), fluxo luminoso (Φl), eficácia luminosa (e), intensidade

luminosa (I), iluminância (E), luminância (L) e refletância (r).

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Capítulo 4. Iluminação

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124

4.1.11. FLUXO RADIANTE

É a potência transportada por todas as radiações de um feixe eletromagnético

independentemente de efeitos visuais. Ou seja, é a energia transportada na unidade de

tempo por todos os comprimentos de onda do feixe. Sua unidade é o watt. Este fluxo

contém radiações visíveis e não visíveis.

4.1.12. FLUXO LUMINOSO

É a potência transportada medida conforme a sensação visual que pode produzir.

Sua unidade no sistema internacional é o lúmem (lm), que representa a energia na unidade

de tempo tanto quanto outras unidades como o watt, o cavalo-vapor, a caloria por segundo,

etc. Definido o lúmem e utilizando-se considerações geométricas é possível se definir as

demais unidades que quantificam a distribuição da luz no espaço e sobre objetos.

Com um instrumento como um fotômetro de cintilação, pode-se comparar a sensação

subjetiva de brilho causada pela fonte padrão com a sensação provocada pela luz de

qualquer cor. Se o olho fosse igualmente sensível a todo o espectro eletromagnético, então

o fluxo luminoso Φl seria igual ao fluxo radiante Φr e ambos seriam medidos em watts. Mas

o olho só é sensível a uma pequena faixa de radiações (entre 380 e 780 nm), e mesmo

dentro desta faixa a sensibilidade varia como indicado pela curva espectral de eficiência

luminosa. No pico da curva espectral (luz verde com = 555 nm) obtém-se que 1 watt de

fluxo radiante monocromático corresponde a 685 lúmens de fluxo luminoso. Para fluxos

radiantes monocromáticos de outras cores (portanto não mais no pico da curva espectral),

1 watt de fluxo radiante corresponde a menos que 685 lúmens de fluxo luminoso.

4.1.13. EFICÁCIA LUMINOSA

A partir da curva espectral de eficiência luminosa define-se a noção de eficácia

luminosa (e), dada pelo quociente:

e = l / r (4.8)

Como l é dado em lúmens e r em watts, a eficácia é dada em lúmens por watt. A

máxima eficácia de 685 lm/W ocorre para a luz verde de comprimento de onda de 555 nm;

para qualquer outra cor a eficácia é menor que 685 lm/W. Para radiações monocromáticas

fora do pico da curva espectral a eficácia luminosa é obtida através do fator de

luminosidade (f). Este fator corresponde a ordenada da curva espectral e, portanto:

e = {f x 685} (com 0<f<1) (4.9)

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Capítulo 4. Iluminação

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125

Quadro 4.1.

Exemplo de eficácia luminosa para luz amarela.

Resposta:

Para a luz de vapor de sódio com comprimento de onda de 589,3 nm (Tabela 4.3),

temos para f o valor de 0,765. Logo a eficácia luminosa desta luz amarela será de:

e = (0,765)(685) = 524 lm/W. Ou seja, cada watt de potência radiante desta luz

conterá 524 lúmens de energia luminosa. Já para a radiação amarela de

comprimento de onda de 600 nm um feixe de 5 watts desta luz conterá os seguintes

lúmens:

da curva espectral: f = 0,5

4.1.14. EFICIÊNCIA GLOBAL DE UMA LÂMPADA

A eficiência de transformação da potência elétrica em potência radiante, simbolizada

por , e a eficiência do fluxo radiante em produzir sensação visual, expressa pela eficácia

e, permitem as relações:

= r / Pel (4.10)

e = l / r (4.11)

A eficácia luminosa exprime uma propriedade de um fluxo radiante, e podemos definir

a eficiência global de uma fonte luminosa (por exemplo, uma lâmpada) por:

g = l / Pel (4.12)

Portanto:

g = (e x r) / Pel = ( f x 685 x r ) / Pel

g = f x 685 x ( x Pel ) / Pel

Finalmente: g = f x x 685 (lm/W) (4.13)

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Capítulo 4. Iluminação

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126

Devido às perdas por calor (expressas por ) e a produção de radiações não visíveis

(expressas por e), a eficiência luminosa global das lâmpadas é bem inferior a 685 lm/W.

Para lâmpadas fluorescentes brancas g é da ordem de 50 lm/W, e para incandescentes

brancas é da ordem de 20 lm/W.

4.1.15. INTENSIDADE LUMINOSA DE FONTE PONTUAL

A intensidade luminosa é uma grandeza usada para se descrever como o fluxo

luminoso, emitido por uma fonte pontual, se distribui no espaço que a rodeia. A definição

formal é: a intensidade luminosa de uma fonte pontual, numa dada direção, é a

quantidade de fluxo luminoso que ela irradia por unidade de ângulo sólido na direção

considerada. Esta definição envolve o conceito de ângulo sólido definido a seguir.

4.1.15.1. Ângulo sólido

O ângulo sólido é medido em esterorradianos, dados pelo quociente entre a área

S e o raio da esfera ao quadrado:

= S / R 2 (4.14)

Portanto o ângulo sólido de um esterorradiano é aquele cuja área na superfície da

esfera é igual ao raio ao quadrado. Como a superfície da esfera é de 4 vezes o raio ao

quadrado, o espaço todo ao redor do centro contém um ângulo sólido de 4

esterorradianos.

4.1.15.2. Intensidade luminosa

Matematicamente a intensidade luminosa de uma fonte pontual é dada pelo

quociente:

I = dl / d (4.15)

onde:

dl = fluxo luminoso, em lúmens;

d = ângulo sólido, em esterorradianos;

I = intensidade luminosa em candelas (lúmens por esterorradianos) na direção do ângulo

sólido considerado.

Como não existem na realidade fontes pontuais, uma fonte real pode ser tratada

como pontual quando sua maior secção transversal for igual ou inferior a 1/20 da distância

da qual ela é observada. Aproximações mais grosseiras são feitas para a relação 1/10.

Assim, uma chama de vela de 2 cm pode ser considerada pontual a mais de 40 cm. Para

fontes não pontuais (extensas) existe o conceito equivalente de luminância que será visto

mais adiante.

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Capítulo 4. Iluminação

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127

A maioria das fontes não emite quantidades iguais de fluxo luminoso por unidade de

ângulo sólido em todas as direções do espaço. Por exemplo, uma lâmpada incandescente

não emite fluxo na direção da sua base.

Para uma fonte luminosa pontual de intensidade A candelas em todas as

direções, o fluxo luminoso que ela emite para todo o espaço que a rodeia é expresso

por:

l = I d = (4) A lúmens

O fluxo luminoso dado em lúmens representa a quantidade de energia luminosa

transportada na unidade de tempo, e pode ser visualizado através de linhas de fluxo

luminoso. Do exposto fica claro que a intensidade luminosa de uma fonte pontual é uma

grandeza direcional, com a direção sendo definida pelo "eixo" do ângulo sólido. A

intensidade média é calculada pela expressão:

Im = l / (4.16)

É uma intensidade média para todo o ângulo sólido e uma área sobre uma esfera

centrada na fonte pontual. À medida que o ângulo sólido é subdividido em ângulos menores

a variação da intensidade com a direção pode ser melhor avaliada. No limite a intensidade

numa certa direção é dada por:

I = dl / d (4.17)

Para áreas infinitesimais dA que não estejam sobre a superfície de uma esfera, ou

seja para áreas infinitesimais cujas normais não contenham o vértice do ângulo sólido,

temos a seguinte expressão para o ângulo sólido:

d = dAproj / R2 (4.18)

Em (4.18) dAproj representa a projeção da área dA na direção normal ao raio como

mostra a figura 4.9.

Os conceitos de ângulo sólido e intensidade luminosa tem aplicação direta nos

problemas de iluminação mineira quando se consideram questões como níveis mínimos

de iluminação em subsolo.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

128

Figura 4.9. Ângulo sólido para área infinitesimal não esférica.

4.1.16. ILUMINÂNCIA DE UMA SUPERFÍCIE

4.1.16.1. Iluminância média

Quando um fluxo luminoso incide numa superfície dizemos que ela está iluminada.

O quanto ela está iluminada é dado pelo conceito de iluminância, que é a quantidade de

fluxo luminoso que atinge a superfície. Matematicamente temos:

E = l / S (4.19)

onde:

E = iluminância média na superfície S, dado em lm/m2 ou lux, símbolo lx;

l = fluxo luminoso total incidindo na superfície.

A Figura 4.10 ilustra um fluxo luminoso atingindo uma superfície, e notamos que

neste conceito não há não há nada que distinga os raios luminosos quanto a origem ou

direção. Além disso, o fluxo total pode ser de mais de uma fonte, valendo o princípio da

superposição.

Raios luminosos de várias direções

ra io s lu m in o s os d e v á r ias d i re çõ e s

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Capítulo 4. Iluminação

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129

Figura 4.10. Fluxo luminoso total atingindo a área S.

Quadro 4.2.

Exemplo de iluminância média para determinada área.

Resposta:

O conceito de iluminância independe do comprimento de onda da luz incidente e

da sua direção. Assim um fluxo de 5 lm de luz verde ( = 550 nm) e um fluxo de 15

lm de luz vermelha ( = 700 nm), ambos incidindo com ângulos diferentes numa

área de 10 m2, produzem uma iluminância média nesta área de:

E (média) = ( l ) / S = ( 5 + 15 ) / 10 = 2 lm/m2 = 2 lux

4.1.16.2. Iluminância num ponto

A iluminância num ponto (P) é obtida tomando-se uma pequena área ao redor do

ponto considerado e levando-se a expressão 4.19 ao limite:

E(P) = lim (l / S) = dl / dS (4.20)

S 0

Se todos os pontos de uma área forem igualmente iluminados, a área é dita sob

iluminância uniforme e escrevemos:

E = E(P) = E (4.21)

Desde que o fluxo luminoso seja caracterizado em lúmens a iluminância independe

do comprimento de onda da luz incidente. Todavia se o feixe luminoso for caracterizado

pela sua energia radiante, então a inclusão do fator de luminosidade implica numa

diferenciação de iluminância originada da curva espectral de eficiência luminosa.

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Capítulo 4. Iluminação

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130

Quadro 4.3.

Exemplo de iluminância para um ponto.

Resposta:

Consideremos uma parede branca na qual incide a luz de dois faróis com

luzes de cores distintas, cada um colocando na superfície uma densidade uniforme

de fluxo radiante de 50 W/m2. Os faróis iluminam regiões diferentes da parede com

as cores amarelo (fator de luminosidade 0,765 6) e vermelho (fator de luminosidade

0,077 2). As iluminâncias produzidas por cada cor seriam distintas e se teriam os

seguintes valores:

E = Δɸl /ΔS com Δɸl = e x Δɸr = f x 685 x Δɸr

Logo:

E (amarela) = 0,765 6 x (685 lm/W) x (50 W/m2) = 26 221,8 lm/m2 = 26 222 lux

E (vermelha) = 0,077 2 x (685 lm/W) x (50 W/m2) = 2 644,1 lm/m2 = 2 644 lux

Ou seja, a região iluminada pelo feixe amarelo tem iluminância cerca de dez

vezes maior. Se os dois faróis incidissem simultaneamente na mesma região

teríamos:

E (total) = 26 222 + 2 644 = 28 866 lux

A iluminância se refere, portanto a uma densidade superficial de fluxo luminoso,

distinguindo-se de uma densidade superficial de fluxo radiante por meio do fator de

luminosidade.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

131

4.1.16.3. Medição da iluminância

A iluminância média é uma grandeza de fácil medição e isto é um fato interessante

por várias razões:

A iluminância pode ser convertida para outras grandezas mais difíceis de serem

medidas diretamente, como a intensidade luminosa;

Muitas normas são especificadas em termos de níveis de iluminância, o que

permite uma boa descrição da distribuição da luz, facilita os cálculos de projeto e

permite fácil checagem no local. É por isso que muitos países adotam este

parâmetro nas suas normas de iluminação de minas.

Todavia especificações em termos de níveis de iluminância, feitas em função da

utilização de objetos e ambientes, não consideram como as superfícies refletem a luz e é

a luz refletida que determina o que é visto.

Ao se fotografar minas subterrâneas com a mesma câmera fotográfica e

"flash", e, portanto, tendo-se aproximadamente as mesmas iluminâncias, os

resultados podem ser muito distintos em função da refletância das superfícies. Três

resultados bem diferentes ocorreriam numa mina de sal (como a Taquari-Vassouras

da Vale em Aracaju), numa mina de calcário (como a mina do Baltar em Sorocaba) e

numa mina de carvão (como a do Trevo em Santa Catarina).

A medida da iluminância é feita por instrumentos contendo células fotrônicas ou

fotoelétricas, as quais contém materiais sensíveis à luz e que transformam a energia

luminosa incidente em energia elétrica. Quando o fluxo radiante incide na superfície da

célula ela produz uma corrente, porém a relação entre correntes produzidas por fluxos

radiantes de diversos comprimentos de onda não é, infelizmente, a mesma que a relação

das sensações subjetivas de brilho causadas no olho humano.

A maioria das células fotrônicas responde ao fluxo infravermelho, gerando uma

corrente que obviamente não é proporcional ao fluxo luminoso (pois este inexiste nesta

faixa do espectro). Todavia colocando-se à frente da célula filtros que absorvam

adequadamente os diferentes comprimentos de onda, pode-se fazer com que a curva de

resposta da célula concorde razoavelmente com a curva de percepção do olho humano.

Neste caso, a corrente gerada pode ser tomada como uma medida do fluxo luminoso que

nela incide, e se a célula for uniformemente iluminada, a corrente gerada é proporcional ao

fluxo luminoso incidente por unidade de área.

4.1.17. LUMINÂNCIA E PERCEPÇÃO DE BRILHO

Uma fonte puntiforme é caracterizada por sua intensidade luminosa (I), e para a

maioria dos projetos pode-se considerar como aproximadamente puntiformes elementos

como velas, lampiões e lâmpadas incandescentes. Com o advento de bulbos foscos, de

quebra-luzes difusores, de lâmpadas fluorescentes e de iluminação indireta, a maioria das

fontes deixou de poder ser considerada puntiforme. O conceito de intensidade luminosa de

uma fonte pontual é então estendido para o conceito de luminância de uma superfície.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

132

A luminância média de uma superfície, simbolizada por L, é definida como o

quociente entre a intensidade luminosa e a área projetada da superfície de onde vem a luz

como mostra a Figura 4.11.

L = I / Aproj = I / A cos (4.22)

Figura 4.11. Conceito de luminância de uma superfície de área A na direção do observador O.

Fontes extensas são caracterizadas por sua luminância, sejam elas fontes primárias ou

secundárias de luz.

A partir dos parâmetros geométricos associados à definição de luminância podemos

concluir que:

a) A luminância é uma grandeza direcional; variando-se o ponto de observação a

luminância varia tanto em função do ângulo como também porque a superfície pode emitir

diferentes quantidades de luz para distintas direções;

b) A luminância independe do motivo pelo qual a luz sai da superfície; podendo-se

ter uma área emitente como a superfície de uma lâmpada, uma área refletora como um

talude ou mesmo áreas transmissoras como as superfícies de lentes e luminárias;

c) Quanto maior a área mais se aplica o conceito de luminância média; quanto menor

a área mais se tende para o valor da luminância pontual;

d) No sistema internacional de unidades a luminância é expressa em candelas por

metro quadrado (cd/m2) ou nit (nt).

Ao ser lida, esta página se encontra praticamente sob iluminância uniforme, e

como as letras impressas refletem menos luz elas parecem menos brilhantes que o

papel branco. Portanto, apesar da iluminância ser uniforme, a luminância desta

página não o é.

Em geral a luminância de uma superfície depende da direção da qual é observada,

existindo superfícies perfeitamente difusas para as quais a luminância é a mesma de

qualquer ponto que seja observada. Para estas superfícies, denominadas de difusores

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

133

perfeitos ou superfícies Lambertianas, a luminância pode ser expressa em outra unidade

que não cd/m2. Como exemplos de ótimas superfícies difusoras temos a neve nova e muito

fofa, uma parede pintada com tinta branca e o óxido de magnésio. Para estas superffícies,

podemos fazer a aproximação de difusor perfeito, pois sua luminância é praticamente a

mesma qualquer que seja a direção de observação.

O conceito de luminância é importante em projetos de iluminação porque é uma

grandeza física que se correlaciona com a percepção subjetiva de "brilho". A simplicidade

da equação 4.22. encobre uma série de considerações importantes que podem não ser

percebidas a primeira vista. Vamos analisá-la com maior detalhe, variando isoladamente

os seguintes fatores: a intensidade I, a área A, a distância de observação e a direção de

observação.

4.1.17.1. Variação apenas da intensidade luminosa

Seja uma lâmpada incandescente para a qual se tenha um controlador da sua

intensidade luminosa; à medida que se diminui a intensidade diminui também a sensação

de brilho que se percebe nas superfícies e pela equação 4.22 também diminui a luminância

já que diminui o numerador.

4.1.17.2. Variação apenas da área

Sejam dez velas iguais, distribuídas de dois modos distintos: numa área em 10x10

cm2 e numa área de 1 m2. Se as observarmos de uma distância fixa (como 30 m), em

ambos os casos temos a mesma intensidade porque a quantidade total de lúmens emitidos

é aproximadamente igual. Todavia, a sensação de brilho é maior para a área menor e a

equação 4.22 indica esta maior luminância devido ao denominador da equação ser menor.

4.1.17.3. Variação apenas da distância de observação

Observemos uma parede de 6 m2 às distâncias de 5 e 10 m; ao nos afastarmos da

parede ela parecerá menor, mas não sua luminância, pois a percepção de brilho

permanece inalterada. Isto é expresso na equação 4.22 pela inexistência do fator distância.

4.1.17.4. Variação apenas da direção de observação

Nem sempre as superfícies emissoras (ou refletoras ou transmissoras) distribuem

seu fluxo uniformemente pelo espaço, de modo que a intensidade pode variar com a

direção de observação. Além disso, a área projetada varia com o ângulo de observação.

Por causa desta dupla influência não se pode tirar conclusões gerais, podendo-se apenas

afirmar que a direção de observação é um parâmetro influente que deve ser estudado em

cada caso particular.

Das considerações anteriores pode-se perceber que existe uma correlação entre

luminância e percepção de brilho, mas que esta correlação não é absoluta. Ela é válida

apenas quando se tem as mesmas condições de observação visuais, o que pode ser

ilustrado do seguinte modo. Se olharmos para vários objetos sob um mesmo nível de

iluminação de fundo, poderemos ordená-los segundo nossa percepção de brilho. Esta

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

134

ordenação coincidiria com aquela que seria obtida se medíssemos experimentalmente as

luminâncias. Por outro lado, se observarmos uma lanterna de capacete mineiro numa

galeria escura (sem iluminação de rede) e a céu aberto num dia claro, ela não parecerá tão

brilhante na superfície, mas sua luminância é a mesma nos dois locais. O que acontece é

que os estados de adaptação do olho humano aos níveis de iluminação em subsolo e a

céu aberto são distintos, ocorrendo, portanto uma alteração da correlação entre percepção

de brilho e luminância.

4.1.18. REFLETÂNCIA

A refletância é uma medida da eficiência de uma superfície em devolver a luz

incidente; se for nula toda a luz é absorvida e se for unitária toda luz é refletida.

Um espelho praticamente reflete toda a luz incidente e sua refletância pode ser

considerada para fins práticos como unitária. O chamado corpo negro perfeito

(radiador integral) absorve toda a radiação que nele incide e tem então uma

refletância nula. Uma boa aproximação deste corpo negro pode ser obtida com um

orifício numa caixa pintada de preto por dentro, pois praticamente toda luz que entra

pelo orifício não sai mais.

Bons projetos de iluminação mineira requerem o conhecimento da refletância do

ambiente porque nós "vemos é através da luz refletida", e em geral, nas minas a maior

parte da luz incidente é absorvida. A quantificação da luz refletida torna possível que se

compense as perdas por absorção, e esta compensação pode ser efetuada pelo sistema

de iluminação ou pela alteração da superfície refletora.

Didaticamente podemos classificar a reflexão superficial em seis tipos principais:

especular, especular com difusão preferencial, especular com difusão perfeita, difusão com

componente especular e difusão com espalhamento.

Os diagramas da Figura 4.2 são muito simplificados, pois ilustram apenas um raio

incidente, enquanto que na realidade poderíamos ter um cone de luz incidente ou ela

poderia provir de todas as direções. Além disso, poderíamos estar medindo toda a luz

refletida, ou uma parte dela numa dada direção ou ainda apenas um feixe de raios.

Na literatura não há concordância absoluta quanto aos tipos de reflexão encontradas

em minas subterrâneas. Trotter (1982) afirma que na maioria das minas secas as

superfícies são difusoras com componente especular, enquanto que para superfícies

poeirentas e pulverulentas a reflexão se aproximaria da difusão perfeita. Já Crooks e Peay

afirmam que a maioria das rochas e minerais quando secos são difusores perfeitos; quando

úmidos a maior parte se tornaria difusora com espalhamento e uma pequena parte se

tornaria difuso-especular. Esta última seria potencialmente a mais provável causadora de

ofuscamento, e, portanto a umidade é um fator gerador de ofuscamento em minas

principalmente se as superfícies estiverem bem úmidas e intensamente iluminadas.

A tabela 4.4 contém dados de refletância levantados por Trotter, podendo-se

observar que a refletância do carvão é bem baixa estando em geral na faixa de 3 a 6%.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

135

Tabela 4.4. Refletâncias obtidas em minas de carvão canadenses, próximas a

Sidney, Nova Escócia.

Mina Método de lavra Refletância d.p. (*) Condições gerais

Prince parede 1-E

frente ampla e frente curta, em recuo

0, 058 0,005 superfície seca, limpa, áspera, acamamento não visível

# 26

frente ampla em avanço

0,042 0,011 superfície seca, limpa, lisa, acamamento bem visível, e definido

Lingam frente ampla em avanço

0,035 0,011 superfície seca ou úmida, limpa, pó variável

Prince parede 2-E

frente ampla e curta, em recuo

0,043 0,009 superfície úmida, empoeirada, áspera, acamamento não visível

(*) desvio padrão

4.1.19. MÉTODO PONTO A PONTO PARA CÁLCULO DA ILUMINÂNCIA

Neste método se estima iluminamento ou a iluminância no chamado plano de

trabalho a partir das distribuições de fluxo das diversas fontes e das leis que relacionam a

propagação e o reflexão deste fluxo.

O método ponto a ponto se baseia nas leis do cosseno e do inverso do quadrado da

distância, que convenientemente agrupadas dão origem à chamada lei do cosseno ao

cubo.

A lei básica da iluminância é expressa por:

E(p) = I / RP2 (4.23)

Onde:

E(P) = iluminância no ponto P considerado, contido num plano perpendicular com relação

a reta definida por P e a fonte pontual, em lux;

I = fluxo luminoso da fonte na direção do ponto P, em lúmens (lm);

RP = distância entre a fonte pontual e o ponto P, em m.

Esta lei é aplicável para fontes pontuais, com luz atingindo diretamente o ponto

considerado e não havendo absorção atmosférica. Ela serve como boa aproximação

quando se tem ar limpo, as refletâncias das superfícies são bem baixas, as medidas são

efetuadas a uma certa distância da fonte e as lâmpadas possam ser aproximadas por

fontes pontuais. Como em geral os valores medidos são relativos a um plano horizontal de

trabalho e a luz o atinge obliquamente, deve-se introduzir a correção expressa pela lei do

cosseno. A fórmula (4.23) se torna:

E(P,) = I () cos / RP2 (4.24)

Onde:

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

136

E(P,) = iluminância no ponto P do plano de trabalho inclinado de com relação a direção

unindo a fonte ao ponto P, em lux;

= ângulo entre a normal ao plano de trabalho e a direção fonte-ponto P.

A medida da distância Rp nem sempre é fácil e numa via de altura h pode ser mais

conveniente se medir distâncias horizontais. A Figura 4.24 (apresentada e explicada mais

detalhadamente no item 4.8.2.) exemplifica uma fonte luminosa colocada na linha do teto

de uma galeria de mina.

Da geometria temos:

h / RP = cos ou RP2 = h2 / cos2 (4.25)

Introduzindo (4.25) em (4.24) obtemos:

E(P,) = {I () cos3 / h2 (4.26)

A expressão (4.26) representa a chamada lei do cosseno ao cubo.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

137

4.1.20. SÍNTESE DAS GRANDEZAS FOTOMÉTRICAS

*adaptado de Fantazzini – apostila curso Pece 2001

Figura 4.12. Parâmetros Fotométricos

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

138

4.2. A NATUREZA DO PROBLEMA

4.2.1. GERENCIAMENTO MODERNO, ILUMINAÇÃO, SEGURANÇA E

PRODUTIVIDADE

A Engenharia Ambiental aplicada à mineração subterrânea tem tido cada vez mais

importância não só nos aspectos ligados à segurança, higiene e saúde ocupacional, mas

também nas análises de custos e produtividade. É hoje importante componente de

qualquer projeto de mineração, tanto no aspecto de planejamento como de gerenciamento,

e sob esta ótica se insere num amplo programa gerencial de controle de perdas e danos

(atualmente já aplicado em algumas minas subterrâneas brasileiras).

De acordo com a literatura mais recente a engenharia ambiental em minas engloba

uma variada gama de tópicos que podem ser didaticamente agrupados em agentes e

medidas de controle. Dentre os agentes temos os físicos, os químicos, os biológicos e os

ergonômicos. Dentre as técnicas de controle e mitigação destacam-se os equipamentos

de proteção individual (EPI) e a ventilação forçada (geral diluidora ou local exaustora).

Dentre os agentes físicos a iluminação é de capital importância nas minas

subterrâneas, principalmente nos aspectos de segurança operacional. Além disso,

recentes pesquisas têm demonstrado sua relação direta com frequência e severidade de

acidentes bem como com a eficiência e a produtividade.

Apesar da relação entre nível de iluminação, segurança do ambiente de trabalho e

produtividade ser intuitiva, a demonstração de que a boa iluminação favorece os outros

dois aspectos não é simples. Estudos realizados em diversas indústrias demonstraram que

a melhoria da iluminação proporciona aumento da produtividade e da qualidade do

trabalho, já existindo na literatura material demonstrativo desta correlação para testes

laboratoriais controlados e para ambientes industriais onde se possa manter constantes as

demais variáveis exceto a iluminação.

Estudos quantitativos conclusivos sobre as relações iluminação-produtividade e

iluminação-segurança em mineração são difíceis, porque é necessário efetuar estudos

similares aos feitos para escolas, escritórios, estradas e indústrias. Todavia, no ambiente

mineiro existem muitos fatores inter-relacionados, como as condições geológicas, as

espessuras das camadas e a emissão de gases, que variam continuamente e que são

virtualmente impossíveis de isolar ou controlar. No caso específico de minas subterrâneas,

muitas dificuldades complicam a execução de testes e a análise dos resultados, podendo-

se citar entre outros:

A impraticabilidade de instalações permanentes, devido a evolução da lavra, aos

contínuos desmontes e aos custos de instalação e manutenção;

A ausência de uma definição legal exata do que seja uma boa iluminação mineira;

A agressividade do ambiente mineiro, com baixa refletância das superfícies e

diminuição da transmissão devido a poeiras e fumaças.

Assim fica muito difícil avaliar o efeito isolado de um único fator como o nível de

iluminação, e quantificar os ganhos em termos de prevenção de acidentes ou fatalidades.

Contudo, as análises consistentemente indicam um aumento da segurança e ou da

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

139

produtividade nas seções melhor iluminadas da mina, e o corpo de evidências diretas e

indiretas cada vez justifica mais a melhoria da iluminação em subsolo de modo a se ter

fontes de rede além das individuais de capacete e dos faróis dos veículos.

4.2.2. ILUMINAÇÃO E PRODUTIVIDADE

4.2.2.1. Pesquisas de laboratório

Engenheiros civis e arquitetos têm uma vasta literatura disponível sobre os níveis

ótimos de iluminação em escritórios e indústrias, o que não ocorre com os engenheiros de

minas. Todavia, estudos em minas demonstraram um claro aumento da produtividade nos

realces e seções iluminados em comparação com os não iluminados.

4.2.2.2. Pesquisas em minas subterrâneas

Para minas de carvão na Hungria estudos efetuados durante 2 meses por Halmos

(1968) mostraram que as seções que continham iluminação geral de rede (além daquela

dos capacetes) apresentaram produtividade de 5 a 26% maior com relação às seções não

iluminadas. Num estudo anual efetuado numa mina americana de carvão constatou-se que

um realce-teste com iluminação geral apresentara um nível de produção (toneladas por

homem-turno) 17% superior com relação ao realce com o segundo nível de produção.

Levantamentos efetuados em 1979 por um comitê formado pela "United Mine

Workers of America" (UMWA), pela "Betuminous Coal Operators Association" (BCOA) e

pela "Mining Safety and Health Administration" (MSHA) forneceram respostas favoráveis

dos trabalhadores das minas lavradas por câmaras e pilares com relação às novas normas

de iluminação. Observações restritivas foram feitas apenas para as camadas com

espessuras inferiores a 107 cm devido a problemas de ofuscamento visual. Portanto, a

satisfação dos trabalhadores com a iluminação em subsolo é uma das componentes que

favorecem o aumento da produtividade.

O aspecto melhoria da produtividade é importante para que as empresas percebam

os benefícios da boa iluminação, a qual aumenta também a disponibilidade e desempenho

dos equipamentos.

4.2.3. ILUMINAÇÃO E ACIDENTES

4.2.3.1. Dados gerais da indústria

Para situações de trabalho em fábricas ou tráfego em estradas, existem muitas

evidências diretas documentadas demonstrando que o aumento da visibilidade diminui o

número de acidentes. Na mineração as evidências são menos diretas e precisas porque a

iluminação é apenas um dos fatores que contribui para a situação de risco e para a

ocorrência do acidente.

4.2.3.2. Dados da mineração

Minas são locais de trabalho de alto risco devido a uma série de fatores e a

iluminação é apenas um dos componentes da situação de risco. Em subsolo há pouca luz

para destacar todas as informações, e o cérebro não interpreta corretamente os sinais

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

140

visuais, demorando a processar imagens e para reagir em face de situações de perigo.

Estas características são ainda mais importantes quando estão associadas a locais onde

se têm equipamentos móveis tais como jumbos de perfuração, pás carregadoras,

caminhões, correias transportadoras e vagonetas.

Estudos quantitativos conclusivos sobre as relações iluminação-produtividade e

iluminação-segurança em mineração são difíceis, porque é necessário efetuar estudos

similares aos feitos para escolas, escritórios, estradas e indústrias. Todavia no ambiente

mineiro existem muitos fatores inter-relacionados, como as condições geológicas, as

espessuras das camadas e a emissão de gases, que variam continuamente e que são

virtualmente impossíveis de isolar ou controlar.

Fica assim muito difícil avaliar o efeito isolado de um único fator como o nível de

iluminância, e quantificar os ganhos em termos de prevenção de acidentes ou fatalidades.

Contudo as análises consistentemente indicam um aumento da segurança e ou da

produtividade nas seções melhor iluminadas da mina.

Estudo do "National Safety Council" dos Estados Unidos revelou que a iluminação

insuficiente era a causa de 5% dos acidentes nas indústrias, e que em 20% dos casos a

pouca iluminação e a fadiga visual eram componentes da situação de risco potencial. Em

minas, onde se tem um dos mais perigosos ambientes de trabalho, é de se esperar que

estas porcentagens sejam até maiores.

Estudos conduzidos por Halmos em minas húngaras de linhito demonstraram uma

diminuição de 60% dos acidentes para seções com iluminação de rede, enquanto que o

aumento do nível de iluminância de 20 para 250 lux diminuíra o número de acidentes em

42%. Mishra e Dixit (1978) concluíram que 35% de todos os acidentes menores ocorridos

em minas de carvão indianas podiam ser atribuídos a má iluminação.

Estudos efetuados durante 2 anos numa mina de carvão de West Virginia indicaram

não ter ocorrido nenhum acidente grave em uma seção iluminada, enquanto tinham

ocorrido 10 acidentes em 5 seções sem iluminação geral.

4.2.4. ILUMINAÇÃO E SAÚDE OCUPACIONAL

Estima-se que na virada do século a temida e incurável doença visual nistagmus

atingia cerca de 70% dos carvoeiros da Europa e Reino Unido, mas ela desapareceu com

a utilização sistemática das lâmpadas de capacete e de novos métodos de lavra.

Atualmente as pesquisas se direcionam para a relação entre níveis de iluminação e

a ausência (ou excesso) de alguma faixa espectral, como por exemplo, a radiação

ultravioleta em lâmpadas fluorescentes, e também para as relações entre quantidade de

luz e ritmos corporais. Análises têm sido feitas correlacionando ausência de luz, baixa

moral e depressão psíquica ("mid-winter blues"), enfocando-se o papel da glândula pineal

cujas secreções controlam os órgãos hormonais e a qual é afetada pela qualidade e

quantidade de luz.

A relação entre luminosidade e ritmos corporais está associada ao ritmo térmico do

corpo, o qual se repete a cada 24 horas e tende a ter o pico de temperatura coincidente

com os momentos de máxima luminosidade. Alterando-se o período de máxima

luminosidade, o corpo gradualmente altera seu ritmo termal para que os picos de luz e de

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

141

temperatura coincidam. Este aspecto é importante para o trabalho em minas porque o pico

térmico ocorre para o momento de máxima ativação e desempenho do corpo, sendo

prejudicial a alternância de turno diurno e noturno para as equipes de trabalho. É preferível

que as equipes trabalhem continuamente num mesmo horário sem a alternância a cada

semana, pois este é mais ou menos o período que o corpo leva para se adaptar a mudança

de horário.

As avaliações de iluminação têm por objetivo quantificar a iluminância nos postos de

trabalho, visando sua posterior comparação com os valores mínimos estabelecidos pela

legislação brasileira, bem como fornecer recomendações gerais, para se obter a

adequação das condições de iluminação às atividades desenvolvidas nesses locais.

Existem duas formas básicas de iluminação:

Natural – quando existe o aproveitamento direto (incidência) ou indireto (reflexão

/ dispersão) da luz solar;

Artificial – quando é utilizado um sistema (em geral elétrico) de iluminação,

podendo ser de dois tipos:

Geral – para se obter o aclaramento de todo um recinto ou ambiente;

Suplementar ou Adicional – para se reforçar o aclaramento de determinada

superfície ou tarefa.

4.2.4.1. Consequências de uma Iluminação Inadequada

A iluminação não é, a exemplo de outros parâmetros levantados em higiene

ocupacional, propriamente um “agente agressivo”, do ponto de vista de limites de tolerância

e doenças ocupacionais. Assim mesmo, quando a mesma está inadequada, e, na maioria

das vezes a inadequação se refere à deficiência da iluminação, podemos perceber

algumas consequências, tais como:

Maior fadiga visual e geral;

Maior risco de acidentes;

Menor produtividade / qualidade;

Ambiente psicologicamente negativo.

4.2.4.2. Riscos Associados

Além das consequências diretas mencionadas acima, podemos verificar alguns

riscos associados aos aspectos de iluminação, como:

Maior probabilidade de acidentes, quando ocorre uma variação brusca da

iluminância;

Efeito Estroboscópico, que é um fenômeno que pode resultar da combinação de:

máquinas com partes girantes ou com movimento alternado

+

fonte piscante (60 Hz) não percebida (ex. lâmpada fluorescente)

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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Isto pode resultar numa falsa impressão de que a máquina está parada, com pouco

movimento, ou até com movimento contrário ao esperado, podendo causar acidentes.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

143

4.3. EXEMPLOS OCUPACIONAIS

Em 1992, acumularam-se reclamações de alunos e bibliotecárias de um

Departamento da Escola Politécnica. As dificuldades se referiam a leitura e até mesmo

identificação de nomes nas estantes e lombadas de livros. Medidas efetuadas indicaram

níveis de iluminância (ou iluminamento) de 20 a 50 lux !

A solução aplicada envolveu dobrar o número de lâmpadas, usar fluorescentes e

reduzir à metade a altura das lâmpadas, porque estavam muito altas. Os níveis de

iluminância se elevaram para cerca de 450 lux.

Na mineração subterrânea, uma iluminação apropriada também é essencial. As

Figuras apresentadas a seguir mostram a falta de iluminação adequada na mina de

manganês e ferro de Urucum (Mato Grosso).

Figura 4.13. Placas superiores ilegíveis

Fonte: arquivo pessoal

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

144

Figura 4.14. Dificuldade de análise de qualidade da rocha no teto

Fonte: arquivo pessoal

Figura 4.15. Dificuldade de analisar mineralizações

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

145

Fonte: arquivo pessoal

Figura 4.16. Dificuldade de leitura de placas

Fonte: arquivo pessoal

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

146

4.4. NORMAS TÉCNICAS E LIMITES DE TOLERÂNCIA

4.4.1. TERMOS TÉCNICOS DE ILUMINAÇÃO

Nas atividades de avaliação da iluminação, para evitar avaliações inexpressivas (tão

poucos pontos que não se conclui o estudo) ou exageradas (muitos pontos sem

importância), é importante ter-se em mente os conceitos de tarefa visual e campo de

trabalho.

Entende-se por campo de trabalho, toda a região do espaço onde, para qualquer

superfície aí situada, exigem-se condições de iluminação apropriadas à tarefa visual a ser

realizada.

Sendo assim, os pontos que realmente interessam ser avaliados em um estudo de

iluminação são aqueles onde são realizadas as tarefas visuais principais/ habituais.

Há também outros termos importantes definidos e empregados na Norma ABNT NBR

ISO/CIE 8995-1:2013 que são fundamentais para uma adequada avaliação de iluminação

de locais de trabalho internos, como:

Área da tarefa: a área parcial em um local de trabalho no qual a tarefa visual está

localizada e é realizada. Esta superfície de referência pode ser horizontal, vertical

ou inclinada (Figura 4.17).

Entorno imediato: uma zona de no mínimo 0,5 m de largura ao redor da área da

tarefa dentro do campo de visão.

Ângulo de corte: ângulo medido a partir do plano horizontal, abaixo do qual a(s)

lâmpadas é (são) protegida(s) da visão direta do observador pela luminária (Figura

4.18).

Plano de trabalho: superfície de referência definida como o plano onde trabalho é

habitualmente realizado.

Figura 4.17. Área da tarefa (amarelo) compreendendo a superfície de trabalho

(tampo cinza) e o espaço do usuário (rosa)

Fonte: ABNT, 2013

Page 153: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

147

Figura 4.18. Ângulo de corte

Fonte: ABNT, 2013

4.4.2. ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES DE TRABALHO INTERNOS

Em 21 de março de 2013 foi publicada a nova norma brasileira para elaboração de

projetos luminotécnicos de locais de trabalho internos, a norma ABNT NBR ISO/CIE 8995-

1:2013 Iluminação de ambientes de trabalho Parte 1:Interior, substituindo e cancelando a

ABNT NBR 5413:1992 e a ABNT NBR 5382:1985.

Segundo a nova norma uma boa iluminação requer igual atenção para a quantidade

e qualidade da iluminação e enfatiza que embora seja necessária a provisão de uma

iluminância suficiente em uma tarefa, a visibilidade em muitos exemplos depende da forma

pela qual a luz é fornecida, das características da cor da fonte de luz e da superfície em

conjunto com o nível de ofuscamento do sistema.

Os principais parâmetros que contribuem para o ambiente luminoso são: a

distribuição da luminância, a iluminância, o ofuscamento, a direcionalidade da luz, os

aspectos da cor da luz e superfícies, a cintilação, a luz natural e a manutenção do sistema

de iluminação.

Diferente da norma NBR 5413, a NBR ISO 8995-1 leva em consideração não apenas

a iluminância, mas também o limite referente ao desconforto por ofuscamento e o índice

de reprodução de cor mínimo da fonte para garantir o desempenho de diferentes tarefas

visuais de maneira eficiente, com conforto e segurança durante todo o período de trabalho

em vários locais de trabalho.

A norma apresenta para diferentes tipos de ambiente, tarefa ou atividade, tabelas

com valores recomendados para os seguintes parâmetros quantificáveis de iluminância,

desconforto referente ao ofuscamento e reprodução de cor (explicados detalhadamente

nos próximos itens): iluminância mantida (Ēm) na área de tarefa e também no entorno

imediato, índice limite de ofuscamento unificado (UGRL – limiting unified glare rating) e

índice geral de reprodução de cor (Ra).

Caso um ambiente em particular, tarefa ou atividade não conste da norma,

recomenda-se que sejam adotados valores listados de uma situação similar.

Abaixo são apresentadas como exemplo, algumas tabelas da norma NBR ISO 8995-

1 com requisitos de iluminação recomendados para determinados ambientes e atividades:

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

148

Tabela 4.5. Especificação de iluminância, limitação de ofuscamento e qualidade da cor

para áreas gerais de edificação, edificações na agricultura e padarias (págs. 12 e 13 da

norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013)

Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Ēm

lux UGRL Ra Observações

1. Áreas gerais da edificação

Saguão de entrada 100 22 60

Sala de espera 200 22 80

Areas de circulação e corredores 100 28 40

Nas entradas e saídas

estabelecer uma zona de

transição a fim de evitar

mudanças bruscas

Escadas, escadas rolantes e esteiras

rolantes 150 25 40

Rampas de carregamento 150 25 40

Refeitório / Cantinas 200 22 80

Salas de descanso 100 22 80

Salas para exercícios físicos 300 22 80

Vestiários, banheiros, toaletes 200 25 80

Enfermaria 500 19 80

Salas para atendimento médico 500 16 90 Tcp no mínimo 4 000 K

Estufas, sala dos disjuntores 200 25 60

Correios, quadros de distribuição 500 19 80

Depósito, estoques, câmara fria 100 25 60 200 lux se forem

continuamente ocupadas

Expedição 300 25 60

Estação de controle 150 22 60 200 lux se forem

continuamente ocupadas

2. Edificações na agricultura

Carregamento e operação de

mercadorias, equipamentos de

manuseio e máquinas

200 25 80

Estábulo 50 28 40

Cercado para animais doentes, baias

para parto de animais 200 25 80

Preparação dos alimentos, leiteira,

lavagem de utensílios 200 25 80

3. Padarias

Preparação e fornada 300 22 80

Acabamento, decoração 500 22 80

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

149

Tabela 4.6. Especificação de iluminância, limitação de ofuscamento e qualidade da cor

para atividades relacionadas à indústria têxtil e à construção de veículos (pág. 18 da

norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013)

Tipo de ambiente, tarefa ou atividade Ēm

lux UGRL Ra Observações

19. Indústria têxtil

Locais de trabalho e zonas de banhos,

abertura de fardos 200 25 60

Cardar, lavar, passar, extrair, pentear,

dimensionar, cortar a carda, pré-fiação,

juta, fiação de linho

300 22 80

Fiação, encordoar, bobinar, enrolar,

urdir, tecer, trançar, trabalhar em malha 500 22 80

Prevenir contra os

efeitos estroboscópicos.

Costurar, trabalho fino em malha,

prendendo os pontos 750 22 90

Projeto manual, desenhos de padrões 750 22 90 Tcp no mínimo 4 000 K.

Acabamento, tingimento 500 22 80

Sala de secagem 100 28 60

Estampagem automática 500 25 80

Extrair, selecionar, aparar 1 000 19 80

Inspeção de cor, controle do tecido 1 000 16 90 Tcp no mínimo 4 000 K.

Reparo invisível 1 500 19 90 Tcp no mínimo 4 000 K.

Fabricação de chapéu 500 22 80

20. Construção de veículos

Trabalhos no chassi e montagem 500 22 80

Pintura, câmara de pulverização,

câmara de polimento 750 22 80

Pintura: retoque, inspeção 1 000 16 90 Tcp no mínimo 4 000 K.

Fabricação de estofamento

(manuseamento) 1 000 19 80

Inspeção final 1 000 19 80

4.4.2.1. Iluminância na área de tarefa e no entorno imediato

A iluminância mantida (Ēm) é definida pela NBR ISO 8995-1 como sendo o valor

mínimo no qual a iluminância média da superfície especificada deverá ser mantida. A

iluminância média determinada para cada tarefa não deve estar abaixo dos valores

estabelecidos pela norma independentemente da idade e condições da instalação.

No entanto, se na área da tarefa as condições visuais forem diferentes das

assumidas como normais, os valores de iluminância mantida podem ser ajustados em pelo

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

150

menos um nível na escala da iluminância.

A norma recomenda a adoção da seguinte escala das iluminâncias:

20 - 30 - 50 - 75 - 100 - 150 - 200 - 300 - 500 - 750 - 1000 - 1500 - 2000 - 3000 - 5000 lux

Observa-se que um fator de aproximadamente 1,5 representa a menor diferença

significativa no efeito subjetivo da iluminância. Em condições normais de iluminação cerca

de 20 lux de iluminância é exigida para diferenciar as características da face humana e é

o menor valor considerado na escala das iluminâncias.

A iluminância mantida necessária deve ser aumentada na área da tarefa quando:

o Contrastes excepcionalmente baixos estão presentes na tarefa;

o O trabalho visual é crítico;

o A correção dos erros é onerosa;

o É da maior importância a exatidão ou a alta produtividade;

o A capacidade de visão dos trabalhadores está abaixo do normal.

A iluminância mantida necessária poderá ser reduzida na área da tarefa quando:

o Os detalhes são de um tamanho extraordinariamente grande ou de alto

contraste;

o A tarefa é realizada por um tempo excepcionalmente curto.

Em áreas onde um trabalho contínuo é realizado, a iluminância mantida mínima deve

ser de 200 lux.

Segundo a norma a iluminância mantida no entorno imediato deve estar relacionada

com a iluminância na área de tarefa, já que mudanças drásticas nas iluminâncias ao redor

da área de tarefa podem levar a um esforço visual estressante e ao desconforto.

Dependendo dos valores de iluminância mantida na área de tarefa os valores de

iluminância mantida nas áreas do entorno imediato não deverão ser inferiores aos

estabelecidos na tabela abaixo:

Tabela 4.7. Valores recomendados de iluminância mantida nas áreas do entorno

imediato

Iluminância da tarefa

(lux)

Iluminância do entorno

imediato

(lux)

≥ 750 500

500 300

300 200

≤ 200 Mesma iluminância da área de

tarefa

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

151

Tanto a área da tarefa quanto o entorno imediato devem ser iluminados o mais

uniformemente possível. A norma NBR ISO 8995-1 recomenda que seja verificada a

uniformidade da iluminância, ou seja, a razão entre o valor mínimo e o valor médio da

iluminância. A uniformidade da iluminância na área da tarefa não deve ser inferior a 0,7 e

no entorno imediato não deve ser menor que 0,5 (Figura 4.19).

Figura 4.19. Uniformidade da iluminância na área da tarefa e no entorno imediato Fonte:

ABNT, 2013

4.4.2.2. Controle de ofuscamento

Um dos fatores mais significativos da NBR ISO 8995-1 é o controle do nível de

desconforto por ofuscamento.

O ofuscamento pode ser entendido como a sensação visual produzida por áreas

brilhantes dentro do campo de visão. É causado por luminâncias excessivas ou contrastes

no campo de visão, podendo prejudicar a visualização dos objetos, causar perda de

concentração, erros mais frequentes, fadiga visual e até mesmo acidentes. O ofuscamento

pode ser classificado como direto ou refletido.

O ofuscamento direto, por sua vez, pode ser qualificado como desconfortável ou

inabilitador. O ofuscamento desconfortável normalmente surge diretamente de luminárias

brilhantes ou janelas no interior de locais de trabalho. Já o ofuscamento inabilitador é mais

comum na iluminação externa, mas também pode decorrer de iluminação pontual ou fontes

brilhantes intensas, como por exemplo uma janela em um espaço relativamente pouco

iluminado.

O ofuscamento refletido é aquele causado por reflexões em superfícies especulares,

também sendo conhecido como reflexão veladora.

O ofuscamento direto (desconfortável ou inabilitador) pode ser evitado, por exemplo,

através da proteção contra visão direta das lâmpadas ou por um escurecimento nas janelas

por anteparos, como brises e persianas.

Dependendo da luminância da lâmpada empregada, a norma NBR ISO 8995-1

recomenda os seguintes ângulos de corte mínimo para proteção de sua visualização direta

(Tabela 4.8.):

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

152

Tabela 4.8. Ângulos de corte mínimo

Luminância da lâmpada

kcd/m2 Ângulo de corte mínimo

1 a 20 10°

20 a 50

Por exemplo lampadas fluorescentes (alta potência) e

lampadas fuorescentes compactas

15°

50 a 500

Por exemplo lâmpadas de descarga de alta pressão e

lampadas incadescentes com bulbo revestido por dentro

20°

≥ 500

Por exemplo lâmpadas de descarga de alta pressão e

lampadas incadescentes com bulbos transparentes

30°

Já o ofuscamento refletido pode ser evitado ou reduzido através das seguintes

medidas:

Posicionar as luminárias adequadamente (evitando colocar luminárias na zona

prejudicada);

Utilizar acabamento superficial com materiais pouco reflexivos;

Limitar a luminância das luminárias;

Ampliar a área luminosa da luminária;

Evitar pontos brilhantes no teto e nas superfícies da parede.

Para controlar o ofuscamento desconfortável e inabilitador, a CIE (Comission

Internacionalle de L´Eclairage ou International Electrotechnical Commission) definiu o

índice de ofuscamento unificado (UGR, unified glare rating), como o nível de

desconforto por ofuscamento e índice limite de ofuscamento unificado (UGRL, limiting

unified glare rating) como valor máximo permitido do nível de ofuscamento unificado de

projeto para uma determinada instalação de iluminação.

Desta forma, a norma especifica diferentes índices limites de ofuscamento unificado

(UGRL) dependendo do tipo de ambiente, tarefa ou atividade, como exemplificado nas

Tabelas 4.5. e 4.6.. Observa-se também que os valores tabelados de UGRL são adotados

na escala apresentada abaixo, na qual 13 representa o ofuscamento desconfortável menos

perceptível e cada passo na escala representa uma mudança significativa no efeito do

ofuscamento.

13 – 16 – 19 – 22 – 25 – 28

Além das características fotométricas das luminárias no ambiente instalado (como o

fluxo luminoso), os valores de UGR do ambiente dependem também das características de

refletâncias do ambiente (teto, parede e piso), da proporção das dimensões do ambiente e

do espaçamento das luminárias.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

153

Portanto para determinar o UGR de um determinado ambiente, deve-se consultar o

fabricante das luminárias, que fornecerá tabelas que apresentam os valores calculados de

índice de ofuscamento unificado referentes às luminárias selecionadas em salas com

dimensões e acabamento de suas superfícies pré-definidos, ou seja, salas-padrão. O

layout e o acabamento das superfícies da instalação em questão devem ser então

comparados com os especificados nas tabelas para a correta leitura do UGR do ambiente.

Este método é o “método tabular”.

Outra opção é avaliar o UGR do ambiente com os dados fotométricos das luminárias

e do ambiente, a partir de softwares de cálculo luminotécnico. Dessa forma, é possível

verificar se o projeto atende às recomendações de limitação do ofuscamento da NBR ISO

8995-1.

4.4.2.3. Reprodução de cor mínima

As qualidades da cor de uma lâmpada próxima à cor branca são caracterizadas por

dois atributos que devem ser considerados separadamente:

A aparência de cor da própria lâmpada;

Sua capacidade de reprodução de cor, que afeta a aparência da cor de objetos e

das pessoas iluminadas pela lâmpada.

A “aparência da cor” de uma lâmpada refere-se à cor aparente (cromaticidade da

lâmpada) da luz que ela emite e pode ser descrita pela sua temperatura de cor correlata

(Tcp).

Já a reprodução de cor é bastante importante para o desempenho visual e para a

sensação de conforto e bem-estar, uma vez que afeta a aparência do ambiente, das

pessoas e dos objetos. A cor da pele humana por exemplo, deve ser reproduzida de forma

correta e natural, de modo que as pessoas tenham uma aparência atrativa e saudável.

Para fornecer uma indicação objetiva das propriedades de reprodução de cor de uma

fonte de luz foi introduzido índice geral de reprodução de cor (Ra), também conhecido

como IRC no Brasil e CRI internacionalmente. O valor máximo de Ra é 100. Este valor

diminui com a redução da qualidade de reprodução de cor.

Não se recomenda a utilização de lâmpadas com Ra inferior a 80 em interiores onde

pessoas trabalham ou permanecem por longos períodos. Pode haver exceções para a

iluminação de montagem alta (como por exemplo galpões industriais) e para iluminação

externa.

A norma NBR ISO 8995-1 recomenda valores mínimos do índice geral de reprodução

de cor para diferentes tipos de ambientes internos, tarefas ou atividades (Tabelas 4.5. e

4.6.).

Os índices de reprodução de cor para as lâmpadas utilizadas num dado projeto são

fornecidas pelos fabricantes de lâmpadas e não deverão ser inferiores aos valores Ra

estabelecidos pela norma para a tarefa em questão.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

154

4.4.2.4. Avaliação em Áreas Externas

Para o caso das áreas externas, não coberto pela NBR ISO 8995-1, pode-se utilizar

critérios nacionais específicos (p.ex., normas para pátios ferroviários) porém limitados à

abrangência, ou critérios internacionais, como por exemplo a norma API - RP 540, do

“American Petroleum Institute”. Veja alguns exemplos de valores a seguir:

Tabela 4.9. API – RP 540 – Valores mínimos de iluminância para ambientes externos

AMBIENTE LUX

Corredores e escadas. 15

Equipamentos em área externa. 55

Bombas, válvulas, manifolds. 35

Trocadores de calor. 35

Plataformas de operação. 35

Plataformas simples. 25

Diais e painéis. 55

Obs.: valores arredondados a maior, para múltiplos de 5

4.4.2.5. Limites de tolerância

A legislação brasileira (portaria 3214, NR 17) dispõe sobre condições ambientais de

trabalho no item 17.5.3, do qual seguem trechos de importância quanto a aspectos de

iluminação de locais de trabalho.

17.5.3 – Em todos os locais de trabalho deve haver iluminação adequada, natural ou

artificial, geral ou suplementar, apropriada à natureza da atividade.

17.5.3.1 – A iluminação geral deve ser uniformemente distribuída e difusa.

17.5.3.2 – A iluminação geral ou suplementar deve ser projetada e instalada de forma a

evitar ofuscamento, reflexos incômodos, sombras e contrastes excessivos.

17.5.3.3 – Os níveis mínimos de iluminamento a serem observados nos locais de trabalho

são os valores de iluminância estabelecidos na NBR 5413, norma brasileira registrada no

INMETRO.

Observação: Apesar de não ter mudado o texto da NR 17, a ABNT em 2013 publicou a

nova norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013 (vide item .4.2. ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES DE

TRABALHO INTERNOS).

17.5.3.4 – A medição dos níveis de iluminamento previstos no subitem 17.5.3.3 deve ser

feita no campo de trabalho onde se realiza a tarefa visual, utilizando-se de luxímetro com

fotocélula corrigida para a sensibilidade do olho humano e em função do ângulo de

incidência.

17.5.3.5 – Quando não puder ser definido o campo de trabalho previsto no subitem

17.5.3.4, este será um plano horizontal a 0,75 m do piso.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

155

No artigo 2o, parágrafo único, da Portaria que alterou a NR 17 (Portaria 3435 de

19/06/90) foram revogados o subitem 15.1.2, o anexo no4 e o item 4 do Quadro de Graus

de Insalubridade, todos da Norma Regulamentadora no 15.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

156

4.5. MEDIÇÕES

Para a determinação dos valores de iluminância, deve ser adotada a metodologia

definida na NBR ISO 8995-1, segundo a qual a altura de referência para medição da

iluminância deve ser de 0,75 m acima do piso e em pontos específicos em áreas

pertinentes. Para medições repetidas devem ser utilizados os mesmos pontos.

As medições devem ser feitas por amostragem, visando recolher dados de alguns

pontos de tarefas visuais, para avaliar a eficiência e adequação do sistema de iluminação,

não sendo necessário o levantamento de todos os pontos existentes.

A norma recomenda, portanto, a adoção de malhas de medição, que dependem do

tamanho e forma da superfície de referência (área da tarefa, local de trabalho ou

arredores), da geometria do sistema de iluminação, da distribuição da intensidade luminosa

das luminárias utilizadas, da precisão requerida e das quantidades fotométricas a serem

avaliadas.

Para salas e zonas de salas, nas quais a relação do comprimento pela largura é de

0,5 a 2, o tamanho de malha recomendado, por exemplo, é apresentado na Tabela 4.10.

Tabela 4.10. Tamanhos de malha

Ambiente Maior dimensão da zona ou sala

D

Tamanho da malha

P

Área da tarefa Aproximadamente 1 m 0,2 m

Salas/zonas de salas

pequenas Aproximadamente 5 m 0,6 m

Salas médias Aproximadamente 10 m 1 m

Salas grandes Aproximadamente 50 m 3 m

NOTA Recomenda-se que o tamanho de grade não seja excedido.

O tamanho da malha é dado pela equação a seguir:

p = 0,2 x 5 log10

d (4.27)

Onde:

p = tamanho da malha expresso em metros (m);

d = maior dimensão da superfície de referência, expressa em metros (m).

O número de pontos de medição (n) é então estabelecido pelo número inteiro mais próximo

da relação d para p.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

157

A Figura 4.20. a seguir também apresenta uma forma de se determinar facilmente o

tamanho da malha e o número dos pontos adequado.

Figura 4.20. Tamanho da malha em função das dimensões do plano de referência

Fonte: ABNT, 2013

Basicamente o método se baseia na subdivisão das superfícies de referência em

pequenos quadrados (malha) com os pontos de medição de iluminância (ou seu cálculo,

no caso de elaboração de projeto) em seu centro. A média aritmética de todos os pontos

medidas determinará a iluminância média.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

158

INSTRUMENTAL NECESSÁRIO

O equipamento utilizado para as avaliações de iluminância deve ser um luxímetro.

Como existe no mercado uma grande diversidade de marcas e modelos de luxímetros, é

previsível que a qualidade e a adequabilidade também variem. A seguir, são relacionados

os recursos / características mínimos que um luxímetro deve possuir para permitir uma

medição adequada e representativa.

Figura 4.21. Exemplos de luxímetros com fotocélula independente – A fotocélula deve

ser independente do corpo do luxímetro, com cabo de extensão de, no mínimo, um

metro, visando minimizar a interferência (sombras e reflexos) do usuário no campo visual

a ser medido.

4.6. AÇÕES CORRETIVAS

Para se buscar uma iluminação adequada e eficaz, não devemos estar somente

fixados no aspecto de maior número de lâmpadas ou maior potência. A adequação irá

resultar da combinação dos seguintes fatores:

Tipo de Lâmpada:

Reprodução de cores;

Aplicações especiais;

Carga térmica;

Eficiência luminosa.

Tipo de luminária:

Difusão;

Diretividade;

Ofuscamento/reflexos.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

159

Quantidade de luminárias:

Valor adequado de iluminância.

Distribuição:

Homogeneidade;

Contrastes;

Sombras.

Manutenção:

Reposição;

Limpeza.

Cores:

Refletância;

Ambiente.

4.7. CASOS REAIS

Abaixo podemos ver a iluminação de algumas minas subterrâneas na África do Sul

e na Suíça.

Figura 4.22. Vias subterrâneas de mina de ouro na RSA (Republic of South Africa)

com paredes caiadas para aumento da luminância

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

160

Fonte: arquivo pessoal

Figura 4.23. Mina subterrânea de sal na Suiça, com paredes caiadas

Fonte: arquivo pessoal

4.8. TÓPICOS AVANÇADOS – PROJETO DE ILUMINAÇÃO EM SUBSOLO

Um projeto de iluminação de mina deve se preocupar com os aspectos de segurança,

produtividade e saúde ocupacional. Deve ser orientado ao ambiente mineiro e suas

características peculiares, procurando tirar partido das suas características.

Dentre as muitas características de minas subterrâneas, as mais influentes num

projeto de iluminação e que devem ser consideradas são:

Mobilidade - as frentes de lavra se deslocam continuamente e, portanto também

os sistemas de iluminação devem ser móveis;

Refletância e contraste - as paredes normalmente são más refletoras e o nível de

contraste é baixo, dificultando a visão de riscos;

Natureza do ambiente - o ambiente é muito agressivo, com gases, poeiras,

umidade, choques mecânicos, além de ser confinado no sentido de espaços

reduzidos;

Riscos elétricos - algumas minas apresentam gases explosivos;

Ofuscamento - as lâmpadas são colocadas próximas ao campo de visão, porque

o espaço é reduzido, podendo causar problemas de ofuscamento.

4.8.1. OBJETIVOS DE UM PROJETO MINEIRO DE ILUMINAÇÃO

Os principais objetivos da iluminação industrial são o aumento da produtividade e da

segurança. Além disso, uma boa iluminação também deve oferecer outras vantagens, tais

como:

Fisiológicas: facilitar a visão, poupar a vista, suavizar o trabalho, diminuir a fadiga;

Psicológicas: favorece o bem estar, inspirar trabalho ordeiro e confiança, elevar

o moral;

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

161

Técnicas: possibilitar tarefas de precisão, melhorar a qualidade e a quantidade da

produção, diminuir riscos e acidentes.

Mas o que é uma boa iluminação? Uma boa iluminação deve apresentar:

a) Uma iluminância uniforme, de modo que a distribuição de luz proporcione a

aparência correta dos objetos e permita sua identificação sem falseamento de formas e

cores.

b) Ausência de ofuscamento e sombras duras; o ofuscamento causado por fluxo

excessivo nos olhos é um dos mais graves defeitos de iluminação. Numa mina é em geral

causado por lâmpadas descobertas na altura dos olhos.

Complicadores de um projeto de iluminação em mina subterrânea incluem as rudes

condições ambientais encontradas tais como:

Existência de poeira, que diminui a transmissão atmosférica e suja as luminárias;

Atuação da umidade e das altas temperaturas favorecendo a corrosão;

Ocorrência de choques mecânicos devido a mobilidade dos equipamentos,

máquinas e pessoal;

Existência de gases e poeiras explosivas;

Geometria e dimensões das aberturas que favorecem situações de ofuscamento;

Baixas refletâncias das superfícies das paredes, pisos e tetos.

Em subsolo alguns parâmetros podem ser alterados enquanto outros não, e é difícil

a comparação entre os valores de projeto e os reais porque simplesmente não existem

medidas fotométricas precisas numa mina. Cálculos muito precisos não tem, portanto

sentido e é comum que para se enquadrar um ambiente em alguma norma se utilize adotar

uma margem de segurança de 100% em vez dos valores comuns de 10 a 20%. Por causa

disso um bom projeto de iluminação de mina pode ser feito com uma calculadora não sendo

necessário nem justificável recorrer-se aos sofisticados programas existentes no mercado.

O ambiente de trabalho subterrâneo é de alto risco e a iluminação mineira deve ter

alguns objetivos inerentes a sua própria natureza, tais como.

4.8.1.1. Aumento da visibilidade dos riscos

Nas minas subterrâneas e em especial nas de carvão, os baixos contrastes e baixos

níveis de iluminância tornam difícil a identificação visual de riscos. Um dos objetivos da

iluminação em subsolo é, portanto aumentar a visibilidade de objetos de risco como cabos,

ferramentas mal localizadas, madeiramento, blocos de rocha descalçados, bocas de

chutes ou chaminés no piso, etc.

4.8.1.2. Aumento da resposta visual ao campo periférico

Tendo-se apenas lâmpadas individuais de capacete, é difícil se observar movimentos

de pessoas, equipamentos e blocos de rocha ocorrentes no campo visual periférico (locado

fora do facho principal da lâmpada de capacete). A boa iluminação permite que se perceba

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

162

sutis movimentos em qualquer ponto do campo visual normal. Isto leva a se detectar os

riscos mais cedo, tendo-se um tempo maior de reação.

4.8.1.3. Mobilidade

Um projeto comum de iluminação é orientado para uma área específica onde

equipamentos de iluminação podem ser instalados permanentemente. Numa mina a face

avança continuamente, e várias faces podem estar sendo lavradas ao mesmo tempo por

um mesmo equipamento. Existem, portanto duas opções de projeto: colocação de fontes

de luz nos equipamentos ou instalação de sistemas semipermanentes em cada face ativa.

4.8.1.4. Refletância e contraste

Sob igual iluminância o "brilho" de uma superfície depende de sua refletância, e na

maioria das aplicações tem-se superfícies que refletem uma alta porcentagem da luz

incidente. Numa mina de carvão quase todas as superfícies têm baixíssima refletividade,

da ordem de 4%, e para se ter um dado nível de brilho superficial as fontes subterrâneas

de luz deveriam gerar de 10 a 20 vezes mais energia luminosa. Ressaltemos que uma

baixa refletividade favorece a eliminação de reflexos secundários e sob este aspecto, tem

um lado positivo. Minas metálicas de sulfetos também tem refletâncias muito baixas, e

qualquer mina subterrânea tem refletância das paredes muito menor do que aquelas

normais de paredes claras de escritórios.

Outro parâmetro importante a ser considerado é o contraste entre os níveis de

iluminância do objeto e do ambiente de fundo contra o qual se observam os detalhes.

Refletividade e contraste requerem fontes de luz de alta energia luminosa e isto pode

causar problemas de ofuscamento, de modo que cada projeto deverá procurar o seu ponto

de equilíbrio.

4.8.1.5. Riscos elétricos

Toda vez que se instala mais equipamento elétrico numa máquina ou numa abertura

subterrânea, aumenta-se a possibilidade de ocorrer uma falha elétrica, um choque ou uma

explosão (se a atmosfera contiver por exemplo metano).

4.8.1.6. Ofuscamento

Sistemas de iluminação em subsolo tem muitas vezes sua eficiência ameaçada por

problemas de ofuscamento, originário em fatores como: necessidade de sistemas de alta

potência luminosa (face às baixas refletividades); alto contraste entre a fonte de luz e o

fundo de baixa refletividade; colocação de lâmpadas na linha de visão dos trabalhadores.

Este último fator pode ser causado por restrições geométricas (forma e tamanho das

galerias, localização dos suportes), ou por necessidades de iluminância mínima para certas

tarefas.

As maiores dificuldades na execução de um projeto mineiro de iluminação estão

associadas à:

Dificuldades de instalação (tetos podem conter blocos soltos);

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

163

Variações de voltagem (comuns em minas face aos grandes equipamentos);

Padronização imperfeita das lâmpadas;

Alteração da inclinação e orientação das luminárias (devido a choques com

máquinas e ferramentas);

Alteração dos fatores de manutenção (devido ao estado de conservação);

Absorção atmosférica (devido ao pó em suspensão);

Variações da produção luminosa com o tempo.

Um fator importante nos projetos mineiros é o empoeiramento das luminárias com o

decorrer do tempo e que pode reduzir em mais de 50% o fluxo útil emitido.

A influência da poeira é introduzida no projeto por meio de um fator de manutenção

(FM), um número empírico variável de mina para mina e mesmo dentro de uma mesma

mina. Minas de carvão são muito empoeiradas e a presença de água transforma o pó em

lama. A velocidade do fluxo de ar é importante porque pode impedir que a poeira se

deposite em camadas. O fator de manutenção varia também em função da frequência de

limpeza das luminárias, que pode variar desde mensal até apenas quando o bulbo queima.

Os fatores de manutenção variam desde 0,9 a 0,3 (para os casos mais desfavoráveis).

Numa mina com atmosfera limpa, a absorção varia entre 2 a 5% mas em algumas

situações críticas ela pode ser bem maior. Bons sistemas de ventilação mantêm a

atmosfera razoavelmente limpa, mas após detonações ou no encontro de correntes de ar

quente úmido com ar frio pode-se ter altos níveis de fumaça ou neblina. Nestas situações,

pode-se assumir um fator absorção (FA) que pode atingir valores de dezenas de porcento

e baixar o fator de manutenção para valores de 0,5.

4.8.2. PROJETO PELO MÉTODO PONTO A PONTO

Um projeto de iluminação em subsolo pode ser executado pelo método ponto a ponto

ou pelo método dos lúmens, que são simples e práticos. Outros métodos mais sofisticados

não se justificam na lavra em subsolo.

No método ponto a ponto são estimadas a iluminância e a luminância no plano de

trabalho, a partir das distribuições de fluxo de fontes variadas e leis que relacionam sua

propagação e reflexão.

Conforme visto no item 4.1.19., o método é baseado na lei do cosseno ao cubo. As

expressões analíticas mais usadas para pisos de galerias horizontais são:

E(P, ) = FM x FA x {I() cos3 () } / h2 (4.28)

L(P) = FM x ( FA / ) x {I() cos3 () } / h2 (4.29)

onde:

E(P, ) = iluminância no ponto P do piso da galeria, com ângulo com relação à lâmpada

do teto, dada em lux; fica definido pelas retas vertical pela lâmpada e a que une a lâmpada

ao ponto P do piso.

FM = fator de manutenção, a ser estimado para cada mina e região desta, adimensional.

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

164

FA = fator de absorção atmosférica devido a partículas no ar da mina, entre 0,9 e 1.

I() = intensidade luminosa da lâmpada na direção dada pelo ângulo , expressa em

candelas. Consta dos dados da lâmpada fornecidos pelo fabricante.

h = altura média da galeria.

= constante de valor 3,14.

A Figura 4.24 ilustra a utilização das fórmulas básicas do método ponto a ponto para

um projeto de iluminação em subsolo.

Figura 4.24. Método ponto a ponto aplicado à galeria de mina

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Capítulo 4. Iluminação

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

165

4.9. TESTES

1. Considere as informações abaixo sobre a luz:

I – Os parâmetros mais importantes para se caracterizar a luz são seu comprimento de onda e sua frequência;

II – A luz é uma forma de energia eletromagnética pontual;

III – Atualmente utilizamos apenas a teoria ondulatória para analisar a luz;

IV – Quanto maior a frequência, os aspectos corpusculares são mais notáveis.

Qual a alternativa correta?

a) Apenas II é falsa b) Apenas I é verdadeira c) Apenas I e IV são verdadeiras d) I, II e III são verdadeiras e) Apenas I e III são falsas

2. Qual informação é incorreta sobre o comportamento da luz?

a) A soma da refletância, absorbância e transmitância sempre deve ser igual a “1” b) Todo corpo acima de zero Kelvin emite radiações c) A velocidade de propagação da luz no vácuo é independente do comprimento de onda d) Não existem objetos que possuam algum dos quocientes (r,t,a) com valor nulo e) Um material transparente sempre transmite a luz sem espalhamento

3. Qual a cor em que o olho é mais sensível, ou seja, apresenta maior eficiência?

a) Vermelho b) Amarelo c) Azul d) Preto e) Verde

4. A faixa de comprimento de onda que sensibiliza o olho humano é estimada em:

a) 160 a 590 nm b) 380 a 780 nm c) 580 a 1200 nm d) 1080 a 2380 nm e) 1500 a 3000 nm

5. A definição de refletância é:

a) Uma medida da eficiência de uma superfície em devolver a luz refletida b) Uma medida do quanto a luz vai ser desviada após sua reflexão c) O maior valor que a superfície pode refratar d) Uma medida da eficiência de uma superfície em devolver a luz incidente e) n.d.a.

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Capítulo 4. Iluminação

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166

6. Analise as informações abaixo sobre a importância da iluminação:

I – Uma maior iluminação pode aumentar a produtividade, disponibilidade e desempenho dos equipamentos;

II – Na mineração as evidências de diminuição de acidentes são menos diretas e precisas porque a iluminação é apenas um dos fatores que contribui para a situação de risco;

III - É preferível que as equipes trabalhem continuamente num mesmo horário sem a

alternância a cada semana, pois este é mais ou menos o período que o corpo leva

para se adaptar a mudança de horário.

Qual a alternativa correta?

a) Apenas III é incorreta b) Apenas II é verdadeira c) Apenas I e III são verdadeiras d) Apenas II e III são verdadeiras e) Todas as afirmações são verdadeiras

7. No vácuo a velocidade de propagação da onda é aproximadamente:

a) 300 000 km/s b) 250 000, km/s c) 350 000 km/s d) 400 000 km/s e) n.d.a.

8. Podemos denominar comprimento de onda como:

a) Número de ciclos na unidade de tempo, normalmente num segundo b) A distância percorrida espacialmente enquanto um ciclo se repete c) A velocidade de propagação da onda em um dado momento do ciclo d) A distância percorrida espacialmente enquanto dois ciclos se repetem e) n.d.a.

9. Assinale a alternativa incorreta

Existem várias formas de luminescência tais como: a) Fotoluminescência: excitação devida a raios X ou gama. b) Bioluminescência: excitação associada com a oxidação da luciferina na presença da enzima luciferase. c) Triboluminescência: a excitação está associada por choque de partículas, como na formação de clarões ao se partir um cristal de açúcar ou na clivagem de certas micas. d) Quimioluminescência: causada por reação química como a oxidação do fósforo ao ar livre. e) Cátodo-luminescência: causada por choque de partículas alfa ou elétrons, como nos oscilógrafos ou tubos de televisão.

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Capítulo 4. Iluminação

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167

10. Assinale a alternativa incorreta

A partir dos parâmetros geométricos associados à definição de luminância podemos concluir que: a) a luminância é uma grandeza direcional; variando-se o ponto de observação a

luminância varia tanto em função do ângulo como também porque a superfície pode emitir diferentes quantidades de luz para distintas direções; b) a luminância independe do motivo pelo qual a luz sai da superfície; podendo-se ter uma área emitente como a superfície de uma lâmpada, uma área refletora como um talude ou mesmo áreas transmissoras como as superfícies de lentes e luminárias; c) quanto maior a área mais se aplica o conceito de luminância média; quanto menor a área mais se tende para o valor da luminância pontual; d) no sistema internacional de unidades a luminância é expressa em candelas por metro (cd/m) ou nit (nt). e) n.d.a.

11. A iluminação não é, a exemplo de outros parâmetros levantados em higiene ocupacional, propriamente um “agente agressivo”, do ponto de vista de limites de tolerância e doenças ocupacionais. Assim mesmo, quando a mesma está inadequada, e, na maioria das vezes a inadequação se refere à deficiência da iluminação, podemos perceber algumas consequências, tais como:

I - Maior fadiga visual e geral;

II - Maior risco de acidentes;

III - Maior produtividade / qualidade;

IV - Ambiente psicologicamente negativo.

a) Apenas a II é verdadeira. b) Apenas a III é falso. c) Apenas a II e IV são verdadeiras. d) Apenas a I e II são falsas. e) Todas são verdadeiras.

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Capítulo 5. Pressões

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168

CAPÍTULO 5. PRESSÕES

OBJETIVOS DO ESTUDO

Neste capítulo serão abordados os principais conceitos referentes às pressões

anormais e seus efeitos no organismo humano.

Ao terminar este capítulo você deverá estar apto a:

Listar as três principais leis dos gases relacionadas às pressões;

Conhecer as principais patologias associadas;

Entender os mecanismos de compressão e descompressão; e

Enumerar as medidas de controle relativas ao ambiente e ao pessoal.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

169

5.1. PRESSÕES ANORMAIS

No desenvolvimento de suas atividades, os trabalhadores são influenciados pela

pressão atmosférica em seu ambiente de trabalho. Em grande parte das atividades a

pressão de trabalho é a atmosférica ou próxima dela, pois no Brasil não temos muitos locais

de altitudes elevadas, no entanto algumas atividades expõem os trabalhadores a pressões

acima da normal em trabalhos de mergulho e em tubulões pressurizados.

5.2. EFEITOS DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA NO ORGANISMO

Como o corpo é constituído de muitas cavidades pneumáticas e o sangue é uma

solução que se presta para o transporte de gases, sofre muito com as variações de

pressão, que alteram o volume dos gases, bem como a solubilidade dos gases no sangue.

Essas alterações são regidas pelas leis dos gases.

Tabela 5.1. Leis dos gases.

Lei de Boyle A uma temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à sua pressão.

Lei de Dalton A pressão total de uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais dos componentes.

Lei de Henry

A quantidade de um gás que se dissolve em um líquido, a uma determinada temperatura, é proporcional à pressão parcial do gás.

Com o aumento da pressão do ar, aumenta também a solubilidade dos gases no

sangue, fazendo com que mais nitrogênio e oxigênio se dissolvam no sangue, alterando o

equilíbrio dessa solução. Com a diminuição da pressão diminui também a solubilidade dos

gases no sangue. No caso dessas variações, o sangue atinge o seu equilíbrio em poucos

minutos, no entanto o tecido adiposo pode levar horas para liberar o nitrogênio dissolvido.

Daí a necessidade de se aumentar ou diminuir a pressão vagarosamente e em estágios

que são função da pressão e do período que o trabalhador ficou nessa pressão.

Essas variações de pressão resultam em alguns tipos de doenças.

5.2.1. BAROTRAUMA

É um acidente que decorre da incapacidade de se equilibrar a pressão no interior das

cavidades pneumáticas do organismo com a pressão ambiente em variação.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

170

Tabela 5.2. Relação profundidade e volume pulmonar.

Profundidade (metros)

Volume pulmonar (litros)

0 6

10 3

30 1,5

>30 Barotrauma Pulmonar

5.2.2. EMBOLIA TRAUMÁTICA PELO AR

No caso de um mergulhador ter que subir rapidamente em uma situação de

emergência, tendo respirado ar comprimido no fundo, o ar retido nos pulmões aumenta de

volume, podendo romper os alvéolos, provocando a penetração do ar na corrente

sanguínea. Esse acidente não ocorre no mergulho livre.

5.2.3. EMBRIAGUÊS DAS PROFUNDIDADES

A embriaguês das profundidades é provocada pela impregnação difusa do sistema

nervoso central por elementos de uma mistura gasosa respirada além de uma certa

profundidade, com manifestação psíquicas, sensitivas e motoras.

A 30 metros de profundidade começam a aparecer os sinais de embriaguês, a

60 metros, com ar comprimido, as tarefas são prejudicadas por esse problema. A 90

metros, poucas pessoas conseguem executar as tarefas programadas.

Existe uma proporcionalidade entre a profundidade e a intensidade dos sintomas,

justificando a chamada “Lei Martini” a cada 100 pés de profundidade, correspondem aos

efeitos de uma dose de Martini.

No caso da Compressão, diversos riscos atingem os trabalhadores como: irritação

dos pulmões quando a pressão atinge o nível de 5 atmosferas; narcose pelo nitrogênio

com início em 4 atmosferas e até produzir perda da consciência a 10 atmosferas.

Na descompressão diversos problemas podem ocorrer como:

Ruptura dos alvéolos pela expansão brusca do ar nos pulmões;

Com a descompressão muito rápida, a quantidade de nitrogênio liberada do

sangue pode-se dar numa velocidade maior que a capacidade do sangue de

transportá-la para os pulmões, podendo ocorrer fortes dores em várias partes do

corpo;

Dores abdominais ocorrem pela expansão dos gases nos intestinos;

Dor de dente provocada pela expansão dos gases presos entre o dente e uma

obturação;

Inconsciência, tonturas e paralisia no caso de atingir o sistema nervoso central.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

171

5.3. MEDIDAS DE CONTROLE

O anexo 6 da NR-15 da portaria 3214 do Ministério do Trabalho estabelece critérios

para o planejamento das compressões e descompressões, o limite superior de pressão

que é de 3,4 kg/cm2 e o período máximo de trabalho para cada faixa de pressão conforme

a tabela:

Tabela 5.3. Relação da pressão e o período máximo de trabalho

Pressão de trabalho (kg/cm2)

Período máximo (horas)

0 a 1,0 8

1,1 a 2,5 6

2,6 a 3,4 4

O anexo D (anexo 6 da Portaria n°. 5 de 09/02/1983) também fornece as tabelas de

descompressão para os mais variados período de trabalho em função da pressão.

5.3.1. COMPRESSÃO

No caso da compressão deve-se elevar a pressão de 0,3 kgf/cm2 no primeiro minuto,

fazendo-se a seguir a observação dos sintomas e efeitos nos trabalhadores. A partir daí,

com uma taxa de no máximo 0,7 kgf/cm2 por minuto aumenta-se a pressão até o valor de

trabalho. No caso de algum problema em qualquer etapa da compressão, ela deve

imediatamente interrompida.

5.3.2. DESCOMPRESSÃO

No caso da descompressão, além da pressão de trabalho é necessário também o

tempo de permanência nessa pressão. Na descompressão a pressão será reduzida a uma

taxa não superior a 0,4 kgf/cm2 por minuto até o primeiro estágio, definido na tabela a ser

utilizada. A seguir se mantém a pressão por um tempo de parada indicado na tabela 5.4.

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Capítulo 5. Pressões

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Tabela 5.4. Estágios de Descompressão.

Pressão de Trabalho *** (kgf/ cm 2)

ESTÁGIO DE DESCOMPRESSÃO (kgf/ cm 2) *

Tempo de descompressão

(min) **

1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2

2,0 a 2,2 5 25 40 70

2,2 a 2,4 5 10 30 40 85

2,4 a 2,6 5 20 35 40 100

2,6 a 2,8 5 10 25 35 40 115

2,8 a 3,0 5 15 30 35 45 130

3,0 a 3,2 5 10 20 30 35 45 145

3,2 a 3,4 5 15 25 30 35 45 155

NOTAS

* A descompressão deverá ser feita à velocidade não superior a 0,4 kgf/cm 2

** Não está incluído o tempo entre estágios

*** Para os valores limites de descompressão use o maior valor

Quadro 5.1. Um trabalhador vai realizar um trabalho em um tubulão a uma pressão de

2,0 kg/cm2 durante duas horas. Determinar os procedimentos para a etapa de

compressão e de descompressão.

Resolução:

1) ETAPA DE COMPRESSÃO

Iniciamos a compressão do tubulão de forma que em um minuto tenhamos 0,3

kgf/cm2. Após atingir esse valor, mantemos a pressão por um certo tempo para

fazer uma avaliação das condições do trabalhador. Se ele não apresentar nenhum

sintoma nem queixa, continuamos a compressão a uma velocidade não superior a

0,7 kgf/cm2 por minuto, até atingirmos a pressão de trabalho (2,0 kgf/cm2).

Após duas horas de trabalho, iniciaremos os procedimentos para a etapa da

descompressão.

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Capítulo 5. Pressões

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173

2) ETAPA DE DESCOMPRESSÃO

Selecionamos a tabela de descompressão para o período de 1:30 e 2,0 horas e para

a pressão de trabalho de 2,0 kg/cm2.

A tabela 5.4 indica um procedimento de descompressão em três estágios:

No primeiro estágio a pressão deve baixar de 2,0kg/cm2 até 0,6 kgf/cm2 a uma

velocidade de 0,4 kgf/cm2, em um tempo de 3 minutos e 30 segundos. A seguir

mantemos essa pressão (0,6kgf/cm2) por cinco minutos. Após esse tempo de

parada, reduzimos a pressão de 0,6 para 0,4kgf/cm2, portanto num tempo de 30

segundos e nesse segundo estágio, mantemos a pressão por 25 minutos. Para se

atingir o terceiro estágio, baixamos a pressão até 0,2 kgf/cm2 em um tempo de 30

segundos e mantemos a pressão por 40 minutos. Cumprido o último estágio serão

necessários mais 30 segundos para se atingir a pressão atmosférica normal.

O tempo total de descompressão foi de 75 minutos.

Esse trabalhador deverá ficar na empresa pelo menos por mais duas horas após o

término da tarefa, para observações e acompanhamento de seu estado físico.

5.3.3. CÂMARA DE COMPRESSÃO

Deve-se controlar a temperatura e o nível dos contaminantes, que sob pressões

maiores são mais facilmente absorvidos pelo organismo. O anexo 6 estabelece alguns

limites de concentração conforme a tabela 5.5:

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Capítulo 5. Pressões

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174

Tabela 5.5. Contaminante e seu Limite de Tolerância

Contaminante Limite de Tolerância

Monóxido de Carbono 20 ppm/v

Dióxido de Carbono 2.500 ppm/v

Óleo/Material Particulado 5 mg/m3 (PT<2 kgf/cm2) 3 mg/m3 (PT>2 kgf/cm2)

Metano 10% do LIE

Oxigênio mais de 20%

Onde: ppm/v (partes por milhão em volume)

PT = Pressão de Trabalho

LIE = Limite Inferior de Explosividade

O controle da temperatura deve ser feito através de um sistema de refrigeração do

ar e durante a permanência dos trabalhadores no interior do tubulão, e o limite de tolerância

é dado pelo TGU (Temperatura de Globo Úmido) de 27 graus centígrados, medidos através

do termômetro de Globo Úmido (Botsball). A taxa de ventilação deve ser de pelo menos

de 30 pés cúbicos/minuto/homem.

No caso de pressões elevadas recomenda-se substituir a mistura

Oxigênio/Nitrogênio por mistura Oxigênio/Hélio, pois o Hélio não apresenta os

inconvenientes dos efeitos anestésicos do Nitrogênio.

O anexo 6 da Portaria n°. 5 de 09/02/1983 (anexo D) exige a sinalização dos locais

de trabalho sob pressão, através de uma placa de identificação, com 4 cm de altura e 6 cm

de largura, em alumínio de 2 mm, com os dizeres conforme a figura 5.1.:

(frente) (verso) EM CASO DE INCONSCIÊNCIA OU MAL DE

CAUSA INDETERMINADA TELEFONAR

IMEDIATAMENTE PARA O N_________ E

ENCAMINHAR O PORTADOR DESTE PARA

____________.

_______________________________ NOME DA COMPANHIA

_______________________________ LOCAL E ANO

________________________________ NOME DO TRABALHADOR ATENÇÃO: TRABALHO EM AR COMPRIMIDO

Figura 5.1. Modelo de placa de identificação para trabalho em ambiente sob ar

comprimido.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

175

Quadro 5.2. Em um trabalho em tubulão pressurizado, em uma pressão de 1,8 kg/cm2

durante 3 horas, o início da compressão se deu por volta das 13 horas, sendo o período

de trabalho das 8 às 17 horas. Programar as etapas de compressão, trabalho e

descompressão.

Resposta:

O primeiro trabalho será selecionarmos a tabela adequada:

Pegaremos a tabela para período de trabalho de 3 a 4 horas, que é mais

conservativa do que a tabela de 2:30 a 3 horas.

COMPRESSÃO

0,7 kg/cm2/minuto de 1,8 a 0 (2,5 mais 1 minuto para verificação das

condições a 0,3kg/cm2)

Tempo total de compressão: 3,5 minutos

DESCOMPRESSÃO

Para a pressão de 1,8 kg/cm2, teremos quatro estágios de descompressão:

1,0 kg/cm2 durante 5 minutos

0,8 kg/cm2 durante 15 minutos

0,6 kg/cm2 durante 30 minutos

0,2 kg/cm2 durante 45 minutos

Portanto na descompressão teríamos 95 minutos mais o período entre

estágios(1,8kg/cm2 dividido por 0,4kg/cm2/minuto que é de 4,5 minutos)

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

176

Tempo total de descompressão igual a 99 minutos e meio, aproximadamente 100

minutos

Tempo total de trabalho: 403,5 minutos sendo:

Compressão: 3,5 minutos

Trabalho: 180 minutos

Descompressão: 100 minutos

Descanso após compressão: 120 minutos(para verificação do

estado de saúde)

RESPOSTA: Se a compressão começou às 13hs, com 6horas e 43,5 minutos, o

trabalhador sairá do canteiro de obras às 19:44 hs, e receberá 2:44 minutos de

hora extra.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

177

Quadro 5.3 Em um trabalho em tubulão pressurizado programado para duas horas,

após uma hora, a temperatura de globo úmido resultou em 28°C. Que providências

você tomaria?

Resposta:

Como a TGU (Temperatura de Globo Úmido) máxima é de 27oC, a primeira

providência é parar as atividades para diminuir o Metabolismo de trabalho.

A seguir verificar o sistema de troca de ar se está adequado e se estiver, e não

for possível modificar as condições ambientais, iniciar o estágio de

descompressão parando todas as atividades no tubulão, pois os trabalhadores

provavelmente estiveram sujeitos à sobrecarga térmica Na programação de

novas compressões, fazer uma inspeção geral em todo o sistema para evitar

problemas com sobrecargas térmicas.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

178

Nota 5.1.

Programe as etapas de compressão, trabalho e descompressão em tubulão

pressurizado, por 1:30 hs, a uma pressão de 1,6 kg/m2.

Resposta:

A primeira tarefa é selecionar a tabela de descompressão adequada.

Tabela para 1:30 a 2horas, pressões de 1 a 2,0 kg/cm2

A 1,60 kg/cm teremos dois estágios de compressão e as atividades seriam

desenvolvidas da seguinte forma:

Estágio de compressão até 0,3 kg/cm2 com parada p/verificação.

Estágio de compressão com 0,7kg/cm2 /min até 1,6 kg/cm2

Etapa de trabalho de 1:30hs

Etapa de descompressão (0,4kg/cm2/min.) até 0,4kg/cm2

Parada de 10 minutos (1o estágio)

Descompressão até 0,2 kg/cm2

Parada de 30 minutos (2o estágio)

Descompressão até 0 kg/cm2

Etapa de observação e acompanhamento médico: 120 minutos.

Tempo total: 257 minutos (4:17hs):

Estágio de compressão (0,7kg/cm2/min de 0 a 1,6kg/cm2) = 3 minutos

Etapa de trabalho: 90 minutos

Etapa de descompressão (0,4kg/cm2/min) = 4 minutos

Estágios de descompressão = 40 minutos

Etapa de observação médica = 120 minutos

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

179

5.4 RESUMO DAS MEDIDAS DE CONTROLE PARA TRABALHO SOB AR

COMPRIMIDO EM TUBULÕES PNEUMÁTICOS E TÚNEIS PRESSURIZADOS

5.4.1. RELATIVAS AO AMBIENTE

1) Ventilação contínua de, no mínimo, 30 pés3/min/homem.

2) TGU 27ºC.

3) Sistema de telefonia ou similar para comunicação com o exterior.

4) A qualidade do ar deverá ser mantida dentro dos padrões de pureza.

5) Pressão máxima = 3,4 kgf/cm2 (exceto emergência e tratamento médico).

5.4.2. RELATIVAS AO PESSOAL

1) Uma compressão a cada 24 horas.

2) 18 anos idade 45 anos.

3) Exame médico obrigatório, pré-admissional e periódico.

4) Uso obrigatório de plaqueta de identificação.

5) Inspeção médica antes da jornada de trabalho.

6) Proibido o trabalho para alcoolizados, ingestão de bebidas alcoólicas e fumo nos

ambientes de trabalho.

7) Deve haver instalações para assistência médica, recuperação, alimentação e

higiene.

8) Cada trabalhador deve possuir atestado de aptidão ao trabalho, válido por 6

meses.

9) Após descompressão o trabalhador deve permanecer, no mínimo, 2 horas no

canteiro de obras sob observação médica.

10) Folha de registro de compressão e descompressão.

5.5. CORRELAÇÃO ENTRE A ALTITUDE, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA E A

PRESSÃO PARCIAL DO OXIGÊNIO

Tabela 5.6. Correlação entre a altitude, a pressão atmosférica e a pressão parcial do

oxigênio

Altitude (m) Pressão Atmosférica

(mmHg) P02 (mmHg)

0(nível do mar) 760 159,2

1.000 674 141,2

2.000 596 124,9

3.000 526 96,9

4.000 462 96,9

9.000 231 48,4

5.6. EFEITOS DA ALTITUDE NO ORGANISMO

5.6.1. A CURTO PRAZO

a) Hiperventilação (taquipnéia) estimulada pela baixa PO2 que diminui a porcentagem

de saturação da hemoglobina;

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

180

b) Maior eliminação de CO2 que baixa a PCO2 e aumenta o pH provocando a alcalose

respiratória;

c) Tonturas, vertigens e enjôo.

5.6.2. A MÉDIO PRAZO

a) Excreção de HCO3- pela urina para baixar o pH até o normal;

b) Perda de H2O que provoca desidratação e diminui o volume plasmático;

c) Hemoconcentração - aproximação das hemácias para facilitar o transporte de O2

por um processo difusional.

5.6.3. A LONGO PRAZO

a) Secreção de eritropoietina pelo rim estimulando a medula óssea a fazer

eritropoiese (reposição dos eritrócitos);

b) Aumento de volume sanguíneo - recuperação da capacidade de transporte de O2

com o sangue com mais hemácias que o normal à nível do mar.

A aclimatização se dá em duas semanas para uma altitude de até 2.100 metros e a

cada 600 metros a mais, aumenta mais uma semana.

Após a aclimatização há um aumento do volume sanguíneo e do número de

hemácias aumentando a capacidade de transporte de O2. Entretanto, a massa muscular e

o peso corporal diminuem devido à desidratação e supressão do apetite que provocam o

catabolismo protéico.

Pela menor oferta de oxigênio, diminui também a capacidade oxidativa.

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

181

5.7. MEDICINA HIPERBÁRICA E OXIGENIOTERAPIA HIPERBÁRICA (O2HB)

A Medicina Hiperbárica é uma especialidade médica que se dedica ao estudo, à

prevenção e ao tratamento das doenças e lesões decorrentes do mergulho e do trabalho

em ambientes pressurizados (como na construção de túneis e pontes em áreas alagadas).

Sua origem remonta à 1841 na França, quando Triger, um engenheiro de mineração

francês fez a primeira descrição dos sintomas de doença descompressiva em operários de

uma mina de carvão. Em 1854, os médicos franceses Pol e Watelle observaram que a

recompressão aliviava os sintomas da doença descompressiva.

A Oxigenioterapia Hiperbárica (O2HB) é uma modalidade de tratamento médico, do

âmbito da Medicina Hiperbárica, na qual o paciente ventila ("respira") oxigênio puro (à

100%) à uma pressão ambiente maior que a pressão atmosférica normal, para a supressão

ou controle de condições patológicas específicas.

Este procedimento é realizado em um equipamento especial chamado 169Hcâmara

hiperbárica.

O uso terapêutico do oxigênio hiperbárico teve início em 1937 quando Behnke e

Shaw o utilizaram para tratamento de doenças descompressivas. Em 1955 surgiram dois

trabalhos pioneiros que tornaram-se referências clássicas da oxigenioterapia hiperbárica:

High-Pressure Oxygen and Radiotherapy, publicado no The Lancet por I.Churchill-

Davidson e;

Life without Blood, publicado no J.Cardiovasc.Surg. pelo cirurgião cardiovascular

holandês Ite Boerema, considerado o "pai" da Medicina Hiperbárica moderna.

Desde então, a O2HB vem sendo utilizada, seja como tratamento principal, seja como

terapêutica coadjuvante, em várias patologias refratárias às abordagens convencionais.

Figura 5.2. Câmara hiperbárica

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

182

5.8. TESTES

1. Qual a afirmação incorreta com relação às pressões?

a) A pressão total de uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais dos

componentes.

b) A uma temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à

sua pressão.

c) Quando há variação de pressão, o tecido adiposo atinge o seu equilíbrio em

poucos minutos, no entanto o sangue pode levar horas para liberar o nitrogênio

dissolvido.

d) Na maior parte das atividades a pressão de trabalho é próxima à atmosférica

e) Com o aumento da pressão do ar, aumenta também a solubilidade dos gases no

sangue.

2. Qual das doenças abaixo não é causada por variação de pressão?

a) Embolia traumática pelo ar.

b) Embriaguez das profundidades.

c) Pneumonia.

d) Barotrauma.

e) Duas alternativas estão corretas.

3. Qual a lei que a uma temperatura constante, o volume de um gás é inversamente

proporcional à sua pressão.

a) Lei de Dalton.

b) Lei de Henry.

c) Lei de Boyle.

d) Lei de Nilton.

e) n.d.a.

4. Assinale a alternativa incorreta.

Na descompressão diversos problemas podem ocorrer como:

a) Ruptura dos alvéolos pela expansão brusca do ar nos pulmões;

b) Com a descompressão muito rápida, a quantidade de oxigênio liberada do sangue

pode se dar numa velocidade maior que a capacidade do sangue de transportá-la

para os pulmões, podendo ocorrer fortes dores em várias partes do corpo.

c) Dores abdominais ocorrem pela expansão dos gases nos intestinos;

d) Dor de dente provocada pela expansão dos gases presos entre o dente e uma

obturação;

Inconsciência, tonturas e paralisia no caso de atingir o sistema nervoso central

e) n.d.a

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Capítulo 5. Pressões

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

183

5. Para pressões elevadas recomenda-se substituir a mistura Oxigênio/Nitrogênio

por:

a) Oxigênio/Hidrogênio.

b) Oxigênio/Hélio.

c) Oxigênio.

d) Nitrogênio.

d) n.d.a.

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

184

ANEXO A – ESCLARECIMENTOS BÁSICOS E DÚVIDAS MAIS FREQUENTES SOBRE O AGENTE RUÍDO

O higienista e consultor de empresas, Mário Fantazzini escreveu este artigo com a

finalidade de auxiliar os profissionais que atuam junto ao agente ruído procurando

esclarecer suas dúvidas mais frequentes. Com base nos questionamentos que tem

recebido durante sua atividade como professor na Escola Politécnica da Universidade de

São Paulo fez esta compilação. Sem a pretensão de esgotar o tema, o autor apresenta

uma seleção dos principais itens dividindo-os em blocos diferenciados. Esperamos que lhe

seja útil!

PRA COMEÇO DE CONVERSA

O que é som?

O som, como entendido subjetivamente pelas pessoas, é algo que promove a

sensação de escutar. Entretanto, fisicamente falando, são as alterações de pressão no

ambiente (as quais são detectadas pelo sistema auditivo) que produzem o estímulo para a

audição. São ondas mecânicas (para diferenciarmos das ondas eletromagnéticas), que se

deslocam “à velocidade do som”, e são capazes de ser refletidas, absorvidas, transmitidas

em outros meios que não o ar. Som é uma categoria genérica, mas podemos distinguir

vários tipos de “sons”. O som mais simples, uma onda que se constitui em uma única

frequência, é chamado de “tom puro”. Este som é raro no dia-a-dia das pessoas, que está

povoado de sons complexos (compostos de várias frequências). O som complexo mais

estruturado é o som musical que é composto de várias frequências, entendidas como uma

frequência fundamental (a “nota” musical emitida), acompanhada de várias outras,

múltiplas de números inteiros da mesma, cada qual com sua intensidade e que, no seu

conjunto, fornece a sensação de “timbre” daquele som (por isso sabemos que alguém está

tocando um piano e não um trombone, apesar de ser a mesma nota musical). É importante

observar que para a pessoa, a sensação é de que existe um só “som”, pois o ouvido não

consegue analisar e discriminar cada frequência, dando ao ouvinte a consciência de cada

uma. É uma sensação global que associa à “nota” musical recebida um timbre muito

característico. Apesar de não conseguirmos identificar as frequências formadoras de um

som complexo, possuímos uma excelente memória de timbres. Sabemos, por exemplo,

identificar quem fala ao telefone, mesmo em ligações ruins; sabemos quando alguém está

mexendo na nossa gaveta da cômoda, ou quando fecharam a porta do banheiro ou da área

de serviço, pois temos esses timbres na memória.

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

185

O que é ruído?

O ruído é também um conjunto de frequências emitidas simultaneamente, porém,

neste caso, não existe qualquer relação específica entre elas. Em um dado ruído, podem

estar presentes (e frequentemente estão) todas as frequências audíveis. Assim, um ruído

é um “pacote” de frequências, sem relação direta entre as mesmas, que pode cobrir toda

a gama audível, cada um com uma amplitude (pressão sonora) individualizada. Por isso,

não faz sentido falar-se em “frequência” como um ruído, pois não é uma só, mas um

“espectro” de um ruído. Como a energia se distribui pelas frequências, o somatório nos dá

a sensação global de intensidade subjetiva do mesmo. Apesar disso, podemos falar em

ruídos onde predominam altas ou baixas frequências, e podemos intuir isso, pois as altas

frequências dão uma sensação maior de “estridência” e intolerabilidade do que em baixas.

Qual a origem do dB?

O dB, ou decibel, é o décimo do bel (B), uma unidade adimensional que exprime uma

relação. Essa relação é feita contra um valor de referência arbitrário. Pode-se usar o decibel

para qualquer grandeza que varie muito, como é o caso da pressão sonora. A pressão

sonora causada pela decolagem de um jato é aproximadamente 10 milhões de vezes maior

do que a menor pressão audível. Para não lidarmos com números enormes, adota-se a

escala em decibéis. Quem dá um valor em decibéis deve dizer qual a grandeza (nível de

pressão sonora) e qual o valor de referência (caso da pressão sonora, 20 P), o que é

frequentemente omitido, pois é universalmente definido.

E o dBA?

O dBA é uma sigla que indica que foi feita uma determinação da pressão sonora em

decibéis, e que o aparelho aplicou uma correção de medição segundo um padrão,

chamado curva A de compressão (isto também é universalmente padronizado). Ou seja, o

aparelho processou sua medição compensando-a segundo a curva A e, portanto, o valor

passa a ser um dB diferente, o dBA. Quando não há “sobrenome” no dB, infere-se que não

houve compensação nenhuma, e a leitura é dita “linear”. A curva A é uma curva

padronizada que busca compensar a leitura originalmente “imparcial” ou linear do aparelho

por uma que tenha relação com a audição humana. São feitas correções nas frequências,

de forma a simular a resposta do ouvido humano. Apesar de inicialmente aplicar-se a sons

de baixa intensidade, hoje ela é universalmente aceita para essa compensação,

independentemente da intensidade do ruído. A medição em dBA é mundialmente

considerada na avaliação de ruído contínuo e intermitente.

Por que não posso somar níveis em dB?

Porque o dB vem de uma operação logarítmica que é feita com a pressão sonora e,

portanto, somar dB não é somar a pressão sonora. O que tem de ser somado é a pressão

sonora, e por isso há relações específicas ou tabeladas para se fazer isso. Também não

faz sentido somar ruídos medidos em pontos diferentes. Somente podemos somar essas

“ondas”, se elas forem referidas a um mesmo ponto de medição. Lembrar-se de que o ruído

é um fenômeno ondulatório sempre vai ajudá-lo na compreensão de todos os fenômenos

envolvidos.

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

186

MEDINDO O NÍVEL DE PRESSÃO SONORA

Como é possível medir ultra-som?

O ultra-som é a porção do espectro de ondas de pressão que fica acima da faixa

audível ao ser humano, ou seja, além dos 20.000 Hz. A demanda por uma avaliação de

ultra-som se explica, pois admite-se que pode causar perda auditiva, mesmo que não

escutemos, e existem equipamentos industriais que emitem ultra-som. Para avaliar

adequadamente o ultra-som, é necessário que o seu microfone “responda” até a faixa

desejada (aproximadamente 100KHz), assim como o seu aparelho que vai fazer a leitura.

Equipamentos comuns de avaliação de ruído não são capazes disso, pois por motivos

econômicos a resposta de frequência está limitada à faixa audível. Alguns equipamentos

dos tipos I e 0, entretanto, tem resposta até a faixa ultrassônica, bastando que se acople

um microfone capaz. Verifique, portanto, o seu equipamento . Há critérios para exposição

ao ultra-som na ACGIH, cujos TLVs são traduzidos no Brasil pela ABHO (Associação

Brasileira de Higienistas Ocupacionais).

É válido realizar média aritmética de vários valores em dB?

Aqui a questão tem vários ângulos. Se eu tenho vários valores de uma situação, num

mesmo ponto de medição, que servem como diferentes “amostras” de uma realidade,

posso desejar fazer uma média dos mesmos. Não se discute aqui a questão temporal dos

valores, se são igualmente espaçados, aleatório, instantâneos ou valores integrados no

tempo. Admitamos que são todas amostras válidas da situação. A média então faz sentido,

mas, como o dB é obtido a partir de uma operação logarítmica, eu não posso fazer uma

média aritmética simples, e a média correta seria, também logarítmica (em termos

numéricos, porém, a média aritmética é uma razoável aproximação da média logarítmica

se os valores não variarem muito, ou seja, menos de 6 dB de diferença entre o maior e o

menor). Uma outra questão é você ter várias leituras, de diferentes pontos de uma área.

Neste caso, não faz muito sentido tirar uma média, de qualquer natureza, pois os valores

se referem a pontos de medição diferentes no espaço. Eu não recomendaria essa prática.

Quais os cuidados ao medir níveis de ruído muito altos?

Neste caso também convém verificar antecipadamente se o microfone e o medidor

podem manipular vários níveis de pressão sonora muito elevados (acima de 130 dB). Numa

avaliação em aeroportos, ou no jateamento de água a extra-alta pressão e alguns outros

equipamentos, pode-se ultrapassar esses valores. Isto está definido no manual dos

equipamentos, e os limites não devem ser ultrapassados. No caso do equipamento, haverá

distorção e leituras erradas; no caso do microfone pode haver deslocamento de

sensibilidade, ou dano físico com perda total. Não esqueça de se proteger muito bem ao

fazer as avaliações (dupla proteção, além de limitação no tempo de exposição).

Como fazer medições com chuva?

O trabalho sob chuva pode danificar o aparelho (embora seja fácil protegê-lo), mas

quem estará sob maior risco será o microfone. Se a chuva for leve, o protetor de espuma

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

187

ortofônica que acompanha o aparelho pode ser uma proteção temporária. Não se admite

outro tipo de proteção sobre o microfone, sem conhecer seu efeito, pois pode alterar

(atenuar) as frequências mais altas do espectro do ruído medido. Os microfones tipo

eletreto pré-polarizado podem se perder, pois, havendo condensação ou gotículas entre o

diafragma e a base, ele se descarregará irremediavelmente. Para instalações de ruído

ambiental “ao tempo”, há microfones especiais. Para muita chuva com equipamentos

comuns, o melhor é não medir.

CALIBRAÇÃO E AFERIÇÃO

Com que frequência devo calibrar meu medidor de ruído?

Em avaliações de ruído, os instrumentos devem ser calibrados necessariamente

antes e depois do conjunto de medições. O normal é que isto ocorra ao início e ao final da

jornada de avaliações. Entretanto, se durante o trabalho ocorrerem fatos que justifiquem

uma recalibração, como choques mecânicos, campos eletromagnéticos muito intensos,

extremo calor ou frio, a calibração deve ser refeita. Conheça também os limites de trabalho

de seu medidor, que se encontram no manual de instruções. A calibração deve ser

acústica, e não apenas a calibração eletrônica interna que alguns equipamentos possuem.

Como verificar se o calibrador está ok?

Os calibradores devem ser aferidos (verificados), em termos gerais, numa base

anual. Outras periodicidades podem ser aceitas, em casos específicos e para fins internos

(critério da empresa). Há também exigências normativas (NBR 10151), no caso de

avaliação de ruído para comunidades, por exemplo, que deverão ser seguidas. O seu

calibrador de equipamentos é um padrão secundário (local), e deve ser verificado

comparando-o a um padrão primário (em laboratórios adequados). Se houve variação, o

novo valor de referência será indicado para uso daí em diante. É também importante

lembrar que isso pode ocorrer a qualquer tempo, se houver desconfiança (choques

mecânicos, campos eletromagnéticos muito intensos e extremos de frio e calor).

Posso intercambiar calibradores de ruído entre diferentes aparelhos?

Não, pois o calibrador acústico possui um volume (internamente) entre a face do

microfone e o atuador acústico que faz parte da calibração. Este volume pode variar entre

diferentes marcas de produtos, o que pode dar calibrações erradas entre equipamentos de

marcas diferentes. Dentro de uma mesma marca, não deve haver problemas entre os

diferentes modelos, mas ainda assim é bom consultar o manual para verificar se o modelo

de calibrador é o recomendado. O uso de uma triangulação (medidor, calibrador certo e

calibrador “alienígena” para se verificar o valor corrigido no uso espúrio) é tolerável em

emergências, mas não é um procedimento técnico normalizado e, portanto, inaceitável em

trabalhos de responsabilidade técnica.

Por que os calibradores têm frequência de 1.000Hz?

A frequência de 1.000 Hz para calibração de medidores ocupacionais é preferida,

pois para ela todas as respostas padrão das curvas de compensação coincidem (correção

de 0 dB). Ou seja, a leitura nas escalas A, B ou C serão a mesma, assim como a leitura

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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linear (sem correção). Se o calibrador não tivesse 1.000 Hz, deveria ser declarado um fator

de correção para o calibrador, de acordo com a curva que estivesse sendo usada na

calibração, o que, convenhamos, seria meio desajeitado e sujeito a erros.

Por que os calibradores têm diferentes níveis de calibração?

Há calibradores que apresentam níveis adicionais aos típicos 94 dB, como 114 dB e

124 dB. Não há razão especial para que existam obrigatoriamente vários níveis de

calibração num calibrador, mas se existirem, há uma implicação prática. Ao calibrarmos o

medidor em ambientes muito ruidosos (acima de 100 dBA), o ruído ambiente pode “vazar”

para dentro da câmara de calibração , introduzindo erros. Nesse caso, calibradores com

nível de calibração típico de 94 dB não podem ser utilizados nesses ambientes (o avaliador

deveria buscar uma sala tranquila na planta). Se possuirmos níveis de calibração mais

elevados, esse efeito será atenuado ou eliminado, evitando essa preocupação.

FAZENDO A DOSIMETRIA

Devo tirar o dosímetro do trabalhador na hora do almoço?

Eis aí uma questão que não tem uma resposta definitiva. Se o almoço ocorre em

refeitório, e o trabalhador tem sua jornada de 8h na área produtiva, efetivamente o almoço

não faz parte da jornada, sendo o caso de retirar o dosímetro ou colocá-lo em “pausa”. Há

pessoas que argumentam que o trabalhador está na empresa, e sua exposição é global,

devendo-se deixar o dosímetro. É importante observar que essa postura em favor da

segurança é enganosa, pois em um refeitório, “silencioso”, isto é, abaixo do limiar de

integração do aparelho, em nada ocasionará à dose diária, com o inconveniente sério de

reduzir o nível médio que, então, ficará diluído em 9h e não em 8h. Se o nível médio (Lavg)

for o parâmetro de avaliação, estaremos agindo contra o trabalhador.

Todavia, se o almoço faz parte da jornada, por acordos coletivos, por exemplo, e

ainda mais se a refeição é feita na área industrial (“quentinha”), com certeza o dosímetro

deve ficar instalado e operante.

Como ajustar um dosímetro recém adquirido?

Um dosímetro recém adquirido deve ser ajustado para que opere de acordo com a

legislação e critérios técnicos do país. O fabricante fará seu aparelho para se adaptar à

maior quantidade possível de ambientes legais, pois ele quer vender. Mas, nem sempre o

aparelho é fornecido levando-se em conta o ajuste adequado do país (não espere

necessariamente que o seu fornecedor tenha feito isso de forma adequada). Portanto, o

que temos de ajustar será: fator de duplicação (fator q), que deverá ser 5 (isto é a base da

tabela da NR-15 – a cada 5 dBA, dobra-se ou divide-se por 2 o tempo permitido de

exposição); o nível de critério (valor que fornecerá 100% de dose em jornadas de 8 horas),

que deverá ser de 85 dBA; e por fim, o nível de limiar de integração, que é a linha de corte

entre os níveis que serão ou não considerados na dose diária, que deverá ser de 80 dBA.

Neste último caso, isto não está previsto na NR-15, mas é um critério técnico consolidado

e suportado por várias entidades internacionalmente consagradas, como a ACGIH, a

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

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OSHA e o NIOSH. A Fundacentro também ressalta essa provisão em suas normas sobre

ruído, desde 1985.

ATENUAÇÃO DE PROTETORES

Posso usar um microfone miniatura dentro do protetor auricular para medir

a atenuação real do ruído?

Não se pode considerar este procedimento um processo válido para fins técnicos.

Ele pode dar uma idéia, apenas, da diferença entre o ruído externo e o interno, naquele

momento e naquelas circunstâncias. Como o procedimento não existe na forma

normalizada, trata-se apenas de uma amostra, não comparável com outras avaliações

padronizadas. O grande risco é querer tirar conclusões com esse número obtido. Os dados

de atenuação de protetores devem ser obtidos em laboratório, com metodologias

normalizadas, e o seu uso é igualmente disciplinado por métodos conhecidos.

Posso usar uma cabine audiométrica e calcular a atenuação de um

protetor de inserção, fazendo o teste com e sem o EPI?

Este caso é similar ao anterior. Não há validade técnica, pois este não é um

procedimento normalizado. Existe ainda o risco do fone audiométrico tocar o protetor de

inserção, dando um “curto-circuito” acústico e falseando ainda mais o experimento. Não se

recomenda esse procedimento; mais especificamente, não se recomenda usar a

atenuação obtida desta forma improvisada para nenhum fim técnico legal. O dado fornece

apenas uma ideia grosseira da atenuação que deve ser verificada adequadamente com

metodologia normalizada e em laboratórios específicos para tal.

DÚVIDAS INICIAIS

Qual a diferença entre Lavg e Leq?

O Leq é um nível obtido ao longo de um período, que é um equivalente energético

médio da história do nível real ocorrido. Por isso ele é “equivalente”. A exposição ao nível

real, variável, no período, é energeticamente igual à exposição ao Leq, no mesmo período.

O Leq é obtido de medidores integradores, ou de dosímetros que estejam operando com

q=3 (lembramos aqui que a provisão de q=3 representa o princípio de igual energia, pois a

cada 3 dB, dobra-se ou divide-se por 2 a potência sonora). Já o Lavg é um nível médio

(avg é abreviação de average, média em inglês) que é obtido a partir da dose de ruído

(para qualquer fator q diferente de 3 de um dosímetro). O Lavg é o nível constante que

produziria a mesma dose no mesmo período em que o nível real variou. Ele é obtido a

partir da dose de ruído medida e do tempo de operação. No nosso caso (ver a questão de

ajuste de um dosímetro), como trabalhamos com q=5, todo nível obtido será um nível médio

(Lavg), mas nunca equivalente, no sentido energético. Os dois valores serão como regra

diferentes. Observe também que textos antigos, assim como manuais de equipamentos,

podem não fazer essa distinção adequadamente.

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Anexo A

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Posso usar sem medo o nível de ruído extrapolado para 8 horas fornecido

pelo dosímetro?

Quando a dosimetria não pode abraçar toda a jornada, então o que temos é uma

amostra. Se a amostra for representativa (e aqui contam o conhecimento da tarefa e a

experiência do higienista), então, os dados da amostra podem ser extrapolados para toda

a jornada em um procedimento tecnicamente válido. Todavia, os aparelhos fazem isso,

automaticamente, desde os primeiros minutos de operação do dosímetro. Esse número

não está validado por nenhuma observação profissional, e é apenas um parâmetro

calculado pelas rotinas internas do aparelho. Em outras palavras, o dosímetro não substitui

o higienista, e a dose extrapolada da jornada, a partir da amostra, pode não fazer sentido,

se não for validada pela observação e conhecimento do que ocorreu em campo.

Afinal, qual é melhor, q=3 ou q=5?

Não se trata de ser melhor, mas de respeitar um princípio básico ocupacional: se a

energia dobrar, o tempo de exposição deve ser a metade, ou seja, o princípio de igual

energia. Isso significa que, seja qual for o nível de exposição, o trabalhador receberia a

mesma energia limite, pois é a energia que causa dano. O fator que respeita o princípio de

igual energia é o de q=3. Isto significa dar proteção adequada, dentro das premissas de

igual energia e dos valores-limite de exposição que forem definidos. Já o valor de q=5 é

uma consideração que vem dos anos 60, foi baseada em algumas evidências que mais

tarde não se mostraram as mais adequadas, mas foi usado mundialmente por longo tempo.

Já foi abandonado na Europa há muitos anos, e as entidades técnicas da área,

notadamente a ACGIH (e no Brasil a Fundacentro) já recomendam que se passe para q=3.

Posso transformar uma leitura em dBC para dBA?

É comum que se imagine que haveria uma forma de “transformar” leituras obtidas

por um tipo de compensação para outro, mas isso é impossível sem que se conheça

detalhadamente o espectro do ruído. Conhecendo-se o espectro, podem ser feitos cálculos

para obter qualquer tipo de leitura compensada, pois essas compensações são

padronizadas. Você pode pensar que elas são padronizadas, deve haver um jeito de fazer

o processo inverso, obter a leitura não compensada (linear) e depois compensar para a

outra curva desejada... Por que não é assim? Porque, depois de compensado, não há

como “restaurar” o espectro original. Uma leitura em dBA já inclui o somatório da

contribuição de todas as frequências audíveis, devidamente ponderadas no ato de medir,

para aproximar a audição humana. O aparelho não explicita o espectro do ruído, apenas o

mede obedecendo a curva de compensação e integra a energia total, que é expressa em

dBA. Para se conhecer o espectro, é necessária uma avaliação por faixas de frequência,

com filtros especiais, explicitando o “conteúdo” do ruído.

ALGUMAS CURIOSIDADES

Por que os sons e ruídos de baixa frequência se ouvem em toda a parte?

Primeiro, é preciso lembrar que além da frequência, uma onda sonora tem uma

dimensão física, o seu comprimento de onda. É difícil visualizar isso, mas fazendo um

paralelo com as ondas mecânicas na água, vejam que o surfista prefere a onda “grande” ,

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Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

191

mas que demora para passar. Ela tem uma frequência baixa, mas ocupa uma dimensão

grande que o interessa. Não é apenas “maior”, mas mais longa. As baixas frequências

possuem grandes comprimentos de onda (estamos falando de sons mais “graves” do

espectro – um tom puro de 20 Hz tem um comprimento de onda de 17 metros). As ondas

de baixa frequência não conhecem obstáculos, pois para ser um obstáculo respeitável, ele

deve ser da ordem de grandeza do comprimento de onda. Por isso, os ruídos de baixa

frequência se propagam a longas distâncias, pois não se encontram realmente obstáculos,

e são esses que se escutam em toda a planta e mesmo nos vizinhos, na comunidade,

gerando queixas. Além disso, o ar absorverá menos os sons de baixa frequência, pois há

menos movimentação das moléculas do ar, onde ocorre a dissipação da energia da onda.

Quanto eu ganho em redução do ruído me afastando da fonte?

Em um ambiente aberto, cada vez que dobramos nossa distância inicial à fonte

sonora, o nível cairá 6 dB. Daí se percebe que é bom negócio afastar-se das fontes, além

de envolver geralmente um baixo custo, ou até gratuitamente (medidas administrativas

para afastar “expostos” de fontes intensas).

Page 198: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo A

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

192

Como seria uma boa parede para isolar ruído?

No sentido estrito de isolamento, ou seja, uma partição entre dois ambientes, a

redução será tanto maior quanto mais “massuda” for a parede (quantos quilos ela pesa por

metro quadrado). O isolamento também será melhor para espectros de alta frequência do

que para as baixas frequências (é sempre mais difícil lidar com baixas frequências, como

já vimos). Por isso, concreto é melhor que alvenaria, alvenaria é melhor que blocos, blocos

são melhores que gesso, gesso é melhor que divisória simples, divisória é melhor que uma

cortina de pano.

Page 199: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo B

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

193

ANEXO B - PRINCIPAIS ASPECTOS DA NBR 10152:1987 – NÍVEIS DE RUÍDO PARA CONFORTO ACÚSTICO

1. OBJETIVO

Esta Norma fixa os níveis de ruído compatíveis com o conforto acústico em

ambientes diversos.

Notas: a) As questões relativas a riscos de dano à saúde em decorrência do ruído serão

estudadas em normas específicas.

b) A aplicação desta Norma não exclui as recomendações básicas referentes às

demais condições de conforto.

2. NORMAS COMPLEMENTARES

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 10151 – Avaliação de ruído em áreas habitadas, visando o conforto da

comunidade – Procedimento

IEC 225 – Octave, half-octave and third-octave band filters intended for analysis

of sound and vibrations

IEC 651 – Sound level meters

3. DEFINIÇÕES

Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições de 3.1 a 3.4:

3.1. Pressão sonora ponderada A em Pascal (Pa)

Valor eficaz (rms) da pressão sonora determinada pelo uso do circuito ponderado A,

conforme a IEC 651.

3.2. Nível pressão sonora em decibeis (LP)

O nível da pressão sonora é dado pela expressão:

Lp = 10 log10*

2

0

P

P (dB)

Onde: P = valor eficaz da pressão, em Pa

P0 = pressão sonora de referência (20 Pa)

Page 200: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo B

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

194

3.3. Nível de pressão sonora ponderando LPA em decibels (A)

O nível de pressão sonora ponderado LPA é dado pela expressão:

LpA = 10 log10*

2

0

P

PA (dBA)

3.4. Curva de avaliação de ruído (NC)

Método de avaliação de um ruído num ambiente determinado.

4. CONDIÇÕES GERAIS

4.1. Medição do ruído

São seguidas as disposições da NBR 10151 e as normas brasileiras

correspondentes.

4.2. Valores dB(A) e NC

Estes valores são dados na Tabela 1.

Page 201: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo B

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

195

Tabela B1. Valores dB(A) e NC

Locais dB(A) NC

Hospitais

Apartamentos, Enfermarias, Berçários, Centros cirúrgicos

Laboratórios, Áreas para uso público

Serviços

Escolas

Bibliotecas, Salas de música, Salas de desenho

Salas de aula, Laboratórios

Circulação

Hotéis

Apartamentos

Restaurantes, Salas de estar

Portaria, Recepção, Circulação

Residências

Dormitórios

Salas de estar

Auditórios

Salas de concertos, Teatros

Salas de conferência, Cinemas, Salas de uso múltiplo

Restaurantes

Escritórios

Salas de reunião

Salas de gerências, Salas de projetores e de administração

Salas de computadores

Salas de mecanografia

Igrejas e Templos (Cultos meditativos)

Locais para esporte

Pavilhões fechados para espetáculos e atividades esportivas

35 – 45

40 – 50

45 – 55

35 – 45

40 – 50

45 – 55

35 – 45

40 – 50

45 – 55

35 – 45

40 – 50

30 – 40

35 – 45

40 – 50

30 – 40

35 – 45

45 – 65

50 – 60

40 – 50

45 – 60

30 – 40

35 – 45

40 – 50

30 – 40

35 – 45

40 – 50

30 – 40

35 – 45

40 – 50

30 – 40

35 – 45

25 – 30

30 – 35

35 – 45

25 – 35

30 – 40

40 – 60

45 – 55

35 – 45

40 – 55

Notas: a) O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para conforto, enquanto que

o valor superior significa o nível sonoro aceitável para a finalidade.

b) Níveis superiores aos estabelecidos nesta Tabela são considerados de desconforto, sem necessariamente implicar em risco de dano à saúde.

5. ANÁLISE DE FREQÜÊNCIAS

O método de avaliação recomendado, baseado nas medições do nível sonoro dB (A)

é dado no corpo desta Norma. Todavia, a análise de frequências de um ruído sempre será

importante para objetivos de avaliação e adoção de medidas de correção ou redução do

nível sonoro. Assim sendo inclui-se na Figura várias curvas de avaliação de ruído (NC),

através das quais um espectro sonoro pode ser comparado, permitindo uma identificação

das bandas de frequência mais significativas e que necessitam correção.

As curvas NC são dadas na Figura que segue e os níveis de pressão sonora

correspondentes estão na Tabela B2.

Page 202: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo B

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

196

A análise das bandas de oitava do ruído na gama de 63 a 8.000Hz deve ser

determinado com filtros que obedeçam à IEC 225.

Na utilização das curvas NC, admite-se uma tolerância de 1 dB, com relação aos

valores (ver Figura e Tabela B2).

Tabela B2. Níveis de pressão sonora correspondentes às curvas de avaliação (NC)

Curva 63 HZ

dB 125 HZ

dB 250 HZ

dB 500 HZ

dB 1 KHZ

dB 2 KHZ

dB 4 KHZ

dB 8 KHZ

dB

15 47 36 29 22 17 14 12 11

20 50 41 33 26 22 19 17 16

25 54 44 37 31 27 24 22 21

30 57 48 41 36 31 29 28 27

35 60 52 45 40 36 34 33 32

40 64 57 50 45 41 39 38 37

45 67 60 54 49 46 44 43 42

50 71 64 58 54 51 49 48 47

55 74 67 62 58 56 54 53 52

60 77 71 67 63 61 59 58 57

65 80 75 71 68 66 64 63 62

70 83 79 75 72 71 70 69 68

Page 203: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo B

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

197

Figura B1. Curvas de avaliação de ruído (NC)

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Anexo C

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

198

ANEXO C - NORMA ISO 5349 (1986)

Este anexo descreve as medidas preventivas a serem adotadas pelos responsáveis

pela higiene industrial.

C.1 Medidas médicas preventivas associadas à exposição regular das mãos e

braços à vibração.

Qualquer trabalhador que possa ter suas mãos expostas a ferramentas manuais

vibratórias deve, antes de iniciar suas atividades, ser examinado fisicamente, bem como:

a) Deve ser registrada a história anterior de exposição;

b) Todos os indivíduos que usam equipamentos vibratórios devem ser avisados

sobre o risco da exposição à vibração localizada;

c) Pessoas com as seguintes condições médicas devem ser cuidadosamente

avaliadas antes de usarem equipamentos vibratórios:

Doença primária de Raynaud;

Doença que cause prejuízo à circulação sanguínea nas mãos;

Doenças anteriores na mão que causem defeitos circulatórios ou

deformidades dos ossos e juntas;

Outras causas do fenômeno secundário de Raynaud;

Desordem dos sistema nervoso periférico.

C.2 Medidas técnicas preventivas visando a redução da intensidade de

vibração dirigida às mãos

As seguintes etapas devem ser seguidas:

a) Ferramentas com níveis mais baixos de vibração devem ser usadas quando

existir opção face aos diferentes processos;

b) Os equipamentos devem ser cuidadosamente mantidos de acordo com as

instruções do fabricante.

C.3 Medidas administrativas preventivas visando a redução da vibração

dirigida às mãos

As seguintes etapas devem ser seguidas:

c) Deve haver treinamento adequado para instruir o trabalhador sobre o uso

adequado do equipamento;

d) É sabido que os distúrbios devidos à vibração são reduzidos quando são evitadas

exposições contínuas por períodos longos; portanto, as escalas de trabalho

devem ser feitas incluindo períodos livres de vibração (pausas).

Page 205: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo C

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

199

C.4 Conselhos para pessoas que usam ferramentas vibratórias manuais.

a) Usar roupas adequadas para se manter seco e a temperatura do corpo num nível

aceitável e, quando possível, usar luvas adequadas ao lidar com equipamentos

vibratórios;

b) O trabalhador deve deixar a ferramenta “fazer” o trabalho e deve segurá-la tão

levemente quanto possível, desde que isto seja consistente com a prática segura

de trabalho e controle da operação. A ferramenta deve permanecer junto ao

suporte de apoio tanto quanto possível;

c) Evitar ou diminuir o fumo enquanto estiver usando equipamentos vibratórios, pois

a nicotina reduz o fornecimento de sangue às mãos e dedos;

d) Se ocorrer ataques branqueamento ou escurecimento (azulado) dos dedos ou

longos períodos de formigamento e /ou adormecimento, procurar ajuda médica;

e) Informar ao supervisor do trabalho se ocorrer vibração anormal;

f) As ferramentas não devem liberar gases frios ou fluidos sobre as mãos do

operador.

VALORES RECOMENDADOS PELA ACGIH

Tabela C.1. Limites(a) de exposição das mãos em quaisquer direções Xh, Yh, Zh

Duração total da exposição diária (B)

Valores da componente de aceleração dominante(c), ponderada em frequência, r.m.s,

os quais não devem ser excedidos - a(eq) (m/s2)

4 hs t 8hs 4

2 hs t 4hs 6

1 h t 2hs 8

Menos de 1 hora 12

Fonte: Modificado de ACGIH, 1999.

a) Visam limitar a progressão da doença além do estágio 1 da classificação de

Estocolmo (tabela B.2)

b) Corresponde ao tempo total de contato da vibração com as mãos, por dia, seja

continuadamente ou intermitentemente.

c) Geralmente a vibração em um dos eixos é dominante em relação aos demais; se os

valores de aceleração em um ou mais eixos ultrapassarem os valores da exposição

diária total, o limite estará excedido.

Page 206: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo C

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

200

Tabela C.2. Sistema de classificação da síndrome da vibração em mãos e braços (HAVS)

do Workshop de Estocolmo para sintomas vasculares periféricos e neurosensoriais

induzidos pelo frio.

Avaliação vascular

Estágio Grau Descrição

0 ------- Sem ataques

1 Suave Ataques ocasionais afetando somente a ponta de

um ou mais dedos

2 Moderado Ataques ocasionais afetando as falanges distal e

média (raramente também a proximal) de um ou

mais dedos

3 Severo Ataques frequentes afetando todas as falanges da

maioria dos dedos

4 Muito severo Idem estágio 3, com mudanças tróficas da pele nas

pontas dos dedos

Nota: A graduação é feita de forma distinta para cada mão, por exemplo: 2L(2)/1R(1) =

estágio 2 na mão esquerda em dois dedos e estágio 1 na mão direita em 1 dedo.

Avaliação neurosensorial

Estágio Sintomas

0SN Exposto à vibração, sem sintomas

1SN Dormência intermitente, com ou sem formigamento

2SN Dormência intermitente ou persistente, redução da

percepção sensorial

3SN Dormência intermitente ou persistente, redução da

discriminação tátil e/ou destreza manual

Nota: graduação distinta para cada mão.

Fonte: ACGIH, 1999.

As medições devem ser realizadas de acordo com os procedimentos e instrumentos

especificados pela ISO 5349 e ANSI S3.34-1986.

Page 207: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo C

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

201

Tabela C.3. Vibração em ferramentas – alguns exemplos

FERRAMENTA

EIXOS Sum

X Y Z (x,y,z)

(m.s2)

1 Martelete de percussão 1,8 4,5 8,4 9,7

2 Esmerilhadeira orbital elétrica 2,2 3,6 3,2 5,3

3 Esmerilhadeira orbital pneumática 1,2 0,8 0,6 1,6

4 Esmeril de pedestal 2,4 4,8 4,5 7,0

5 Motosserra 3,8 3,9 3,3 6,4

6 Furadeira pneumática 4,8 2,3 2,1 5,7

7 Motosserra 254XP emp. frontal (Traçamento/Corte "Pinus Taeda")

2,0 2,1 2,2 3,6

8 Motosserra 254XP emp. Traseira (Traçamento/Corte "Pinus Taeda")

4,3 2,6 4,3 6,6

9 Motosserra 254XP emp. Frontal (Traçamento/Vazio "Pinus Taeda")

4,5 2,8 3,0 6,1

10 Motosserra 254XP emp. Traseira (Traçamento/Vazio "Pinus Taeda")

4,5 5,0 7,0 9,7

11 Motosserra 254XP emp. Frontal (Traçamento/Acel. "Pinus Taeda")

1,0 1,8 1,4 2,5

12 Motosserra 254XP emp. Traseira (Traçamento/Acel. "Pinus Taeda")

3,0 3,0 3,0 5,2

14 Motosserra 254XP emp. Frontal (Abate/Corte "Pinus Taeda")

2,0 2,1 2,6 3,9

15 Motosserra 254XP emp. Traseira (Abate/Corte "Pinus Taeda")

4,2 3,7 4,6 7,2

Page 208: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Anexo D

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

202

ANEXO D - PRESSÕES ANORMAIS – ANEXO 6 PORTARIA Nº. 5 DE 09-02-83

TRABALHO SOB AR COMPRIMIDO EM TUBULÕES PNEUMÁTICOS E TÚNEIS

PRESSURIZADOS

Medidas de controle RELATIVAS AO AMBIENTE

1) Ventilação contínua de, no mínimo, 30 pés3/min/homem.

2) TGU 27ºC.

3) Sistema de telefonia ou similar para comunicação com o exterior.

4) A qualidade do ar deverá ser mantida dentro dos padrões de pureza.

5) Pressão máxima = 3,4 kgf/cm2 (Exceto emergência e tratamento médico).

Medidas de controle RELATIVAS AO PESSOAL

1) Uma compressão a cada 24 horas.

2) 18 anos idade 45 anos.

3) Exame médico obrigatório, pré-admissional e periódico.

4) Uso obrigatório de plaqueta de identificação.

5) Inspeção médica antes da jornada de trabalho.

6) Proibido o trabalho para alcoolizados, ingestão de bebidas alcoólicas e fumo nos

ambientes de trabalho.

7) Deve haver instalações para assistência médica, recuperação, alimentação e

higiene.

8) Cada trabalhador deve possuir atestado de aptidão ao trabalho, válido por 6

meses.

9) Após descompressão, o trabalhador deve permanecer, no mínimo, 2 horas no

canteiro de obras sob observação médica.

10) Folha de registro de compressão e descompressão.

Page 209: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Bibliografia

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

203

BIBLIOGRAFIA

1. AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL HYGIENISTS –

Threshold limit values for chemical substances and physical agents. Biological exposure indices, Cincinnati, 1999, 175p.

2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Norma Brasileira 10151 –

Avaliação de Ruído em Áreas Habitadas. Rio de Janeiro: ABNT, 1987, 11p.

3. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Norma Brasileira 10151 –

Avaliação de Ruído em Áreas Habitadas. Rio de Janeiro: ABNT, 2001, 4p.

4. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Norma Brasileira 10152 -

Níveis de Ruído para Conforto Acústico . Rio de Janeiro: ABNT; 1987, 7p.

5. BRAMMER, A. J.; TAYLOR, W. Vibration effects on the hand and arm in industry. New York: John Wiley & Sons, 1982, 376p., p. 169-172.

6. BRASIL – Ministério do Trabalho. Norma Regulamentadora NR - 12 – Anexo N.º

1, redação dada pela Portaria N.º 13 de 24/10/1994. In: ED. ATLAS. Manual de

Legislação Atlas de Segurança e Medicina do Trabalho, 33. Ed., São Paulo: Ed.

Atlas S.A., 1996, 523p.

7. BRASIL – Ministério do Trabalho. Norma Regulamentadora NR - 15 – Anexo N.º 8, redação dada pela Portaria N.º 12 de 1983. In: ED. ATLAS. Manual de Legislação Atlas de Segurança e Medicina do Trabalho, 33. Ed., São Paulo: Ed. Atlas S.A., 1996, 523p.

8. BRASIL – Ministério do Trabalho. Norma Regulamentadora NR - 9, redação dada pela Portaria Nº 25 de 29/12/1994. In: ED. ATLAS. Manual de Legislação Atlas de Segurança e Medicina do Trabalho, 33. Ed., São Paulo: Ed. Atlas S.A., 1996, 523p.

9. BRÜEL & KJAER. Human Vibration – Booklet, April, 1988, 32p.

10. BRÜEL & KJAER. Master Catalogue, Eletronic Instruments – Human vibration measuring equipment - Hand-arm transducer set and triaxial seat accelerometer types 4392 and 4322, 1989, 904p., p. 777-778.

11. BRÜEL & KJAER. Medição da vibração- livreto. Edição FUNDACENTRO, 1982, 40p.

12. BRÜEL & KJAER. Piezoeletric Accelerometers and Vibration Preamplifiers – Theory and Application Handbook, 1978, 98p.

13. CHEGA DE BARULHO.COM – site (170Hhttp://www.chegadebarulho.com/)

[02/11/2002]

14. CUNHA, I. A. Níveis de vibração e ruído gerados por motosserras e sua utilização na avaliação da exposição ocupacional do operador à vibração. Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP - 2000, 176p.

15. FACULTY OF OCCUPATIONAL MEDICINE OF THE ROYAL COLLEGE OF PHYSICIANS, Hand-Transmitted vibration: clinical effects and pathophisiology - Part 1- Report of a working party - Published by THE ROYAL COLLEGE OF PHYSICIANS OF LONDON – January 1993.

16. GERGES, S. N. Y., Ruído: fundamentos e controle, Florianópolis, 1992, 600p.

Page 210: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Bibliografia

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

204

17. GRIFFIN, M. J. Handbook of human vibration. Londres : Academic Press, 1996, 988p.

18. GRIFFIN, M. J. Vibration injuries of hand and arm : their ocucurrence and the evolution of standards and limits, Health & Safety Executive - Research Paper 9 . London: n 9 – 1980.

19. HEALTH & SAFETY EXECUTIVE (HSE) - Hand-Arm Vibration, 1994, 64p.

20. INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS

RENOVÁVEIS - <(http://www.ibama.gov.br/atuacao/conqual/selologo.exe)>

[02/11/2002]

21. INTERMEGA GLOBO - Poluição sonora

<171Hhttp://intermega.globo.com/ambienteonline/poluicaosonora.html)> [02/11/2002]

22. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 10819 - Mechanical vibration and shock – Hand-arm vibration – Method for the measurement and evaluation of the vibration transmissibility of gloves at the palm of the hand. Geneva, 1996, 17p.

23. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO/FDIS 13753 - Mechanical vibration and shock – Hand-arm vibration – Method for measuring the vibration transmissibility of resilient materials when loaded by the hand-arm system, Geneva, 1996.

24. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 2631-1 –Mechanical vibration and shock – Evaluation of human exposure to whole-body vibration – Part 1: General requirements. Geneva, 1997, 31p.

25. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 2631/1 – Evaluation of human exposure to whole-body vibration – Part 1: General requirements. Geneva, 1985, 17p.

26. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 5349 –Mechanical vibration - Guidelines for the measurement and assessment of human exposure to hand-transmitted vibration. Geneva, 1986, 12p.

27. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 5349-1 –Mechanical vibration – Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration. Part 1: General requirements. Geneva, 2001, 24p.

28. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 5349-2 –Mechanical vibration -. Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration. Part 2: Practical guidance for measurement at work place.Geneva, 2001, 39p.

29. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 8041 - Human response to vibration – Measuring instrumentation. Geneva, 1988, 24p.

30. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, Geneva. ISO 8662-1 - Hand-held portable power tools - Measurement of vibrations at the handle - Part 1: General. Geneva, 1988. 4p.

31. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. (1999). Vibration and shock with respect to human beings - 172Hhttp://www.iso.ch/cate/13160..html - (06/09/1999).

Page 211: Apostila eHO-002 Aluno - 2014.pdf

Bibliografia

eHO – 002 Agentes Físicos I / 1o ciclo de 2014.

205

32. Limites de Exposição (TLVs®) para Substâncias Químicas e Agentes Físicos &

Índices Biológicos de Exposição (BEIs®). ACGIH. Tradução da ABHO. São

Paulo, 2002.

33. MANUAL DIDÁTICO MEDICINA SUBMARINA -Diretoria de Ensino da Marinha

34. MINISTÉRIO DA MARINHA -1976

35. MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. Norma Regulamentadora NR 15 –

Atividades e Operações Insalubres. Disponível em <URL:

http://mte.gov.br/sit/nrs/> [2002 Jul. 19].

36. MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. Norma Regulamentadora NR 17 –

Ergonomia. Disponível em <URL: http://mte.gov.br/sit/nrs/> [2002 Jul. 19].

37. Módulos Didáticos dos cursos Básico de Higiene Ocupacional e Avançado de

Agentes Físicos, do Itsemap do Brasil. Mario L Fantazzini e Anis Saliba Filho

38. Módulos didáticos de 1988 a 2000 . Itsemap do Brasil . Mario L. Fa ntazzini (vários

cursos).

39. NIOSH – Criteria for a recommended standard – Occupational Exposure to Hand-Arm Vibration – U.S. Department of Health and Human Services, Ohio, september 1989, 127p.

40. NIOSH – publicação 98-126. Disponível em: <www.cdc.gov/niosh>.

41. NR-15, P3214/78, MTb

42. PORTARIA 3214 - NR-15 Anexo 6

43. RISCOS FÍSICOS -Hasteai; Giampaoli;Zidan - FUNDACENTRO-1987

44. SOUZA, F. P.- Efeitos da poluição sonora no sono e na saúde em geral - ênfase

urbana. Revista Brasileira de Acústica e Vibrações, 1992, 10: 12-22.

http://www.icb.ufmg.br/lpf/pfhumanaexp.html#1 11/11/2002

45. WASSERMAN, D.E. Human Aspects of Occupational Vibration - Advances in Human Factors/Ergonomics, 8 – New York, 1987, 188p.

46. WORLD HEALTH ORGANIZATION: Noise. WHO, Geneve, 1980, 103p.