CONCEITOS BÁSICOS DO CONFORTO TÉRMICO

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO REDENTOR – PARAÍBA DO SUL 
 
 
 
 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS DO CONFORTO TERMICO 
 
 
 
 
 
Rodrigo Soares Martins 
Disciplina Conforto Ambiental I 
Professor: Marcus Rosário 
 
 
 
 
 
 
 
 
Paraíba do Sul 
2018 
FICHAMENTO DE CONTEÚDO: 
Noções de clima e adequação da arquitetura. 
FROTA, A.B.; SCHIFFER S.R. Manual de Conforto Térmico, 7ª ed., São Paulo: Studio 
Nobel, 2005. P.53-63. 
 
Podemos dizer que a arquitetura é essencial na vida dos seres humanos, além de te a 
possibilidade de inovar, criar e diferenciar, ainda temos a possibilidade de adequar qualquer 
construção conforme a suas condições climáticas. Temos como os principais fatores que 
interferem no desempenho térmico dos espaços construídos a oscilação diária e anual da 
temperatura e umidade relativa, a quantidade de radiação solar incidente, o grau de 
nebulosidade do céu, a predominância de época e o sentido dos ventos e índices 
pluviométricos. Essas variáveis se alteram para diferentes lugares do planeta terra com a 
influência atmosférica, distribuição de terras e mares, relevo do solo, latitude e altitude e 
revestimento do solo. 
Temos como radiação solar uma energia eletromagnética que atinge a terra após ser 
parcialmente absorvida pela atmosfera, e sua maior influência se baseia na distribuição da 
temperatura do globo que varia conforme a época do ano e sua latitude. Temos o Sol que se 
movimenta ao redor da Terra ao decorrer dos dias e com isso varia-se a inclinação dos raios 
em função da hora e da época do ano. A Terra é uma esfera, que possui eixos imaginários 
como o Eixo Polar, Polo Norte, Polo Sul e a Linha do Equador. 
A Longitude são medidas de 0° a 180° a leste ou oeste que se posicionam no 
Meridiano de Greenwich, situado na Inglaterra. Já a Latitude é baseada na linha do Equador, 
onde mede-se em 0° e 90 ° tanto para o Norte, se estiver acima da linha do Equador, ou no 
Sul se estiver abaixo. 
Em relação as posições aparentes do sol podemos concluir que o Sol percorrerá uma 
região do céu correspondente na Terra àquela compreendida nas linhas imaginarias 
denominadas trópicos de Câncer (no Hemisfério Norte) e Capricórnio (Hemisfério Sul) 
Além de marcar o limite de inclinação dos raios solares, os trópicos também possuem outras 
funções como a de localização geográfica, de forma que essas linhas permitem-nos conhecer 
as chamadas regiões intertropicais, ou seja, aquelas localidades que se situam entre os dois 
trópicos. Os trópicos foram criados por serem os pontos onde o sol incide 
perpendicularmente durante os Solstícios que são os períodos do ano em que os dias e as 
noites têm durações diferentes, período do ano em que a Terra recebe uma quantidade maior 
de luz sobre um hemisfério, ocorrem nos dias 21 de junho e 21 de dezembro. Já o Equinócio 
é o fenômeno acontece quando os raios solares atingem com grande intensidade a zona 
intertropical, o que favorece uma uniformidade quanto à quantidade de luz e calor recebida 
pelos dois hemisférios (Norte e Sul), ocorrem duas vezes por ano nos dias 20 de março e 23 
de setembro. 
Podemos afirmar que quanto maior for a latitude de um local menor será a quantidade 
de radiação solar recebida e assim as temperaturas do ar tenderão a ser menos elevadas. 
Temos a não- uniformidade de distribuição de massas de terra e mar como outro fator que 
interfere na variação de temperatura, onde o calor específico da água é aproximadamente o 
dobro da Terra. Se dizermos que o calor específico de uma substancia é definido como sendo 
a quantidade de energia necessária para elevar de um grau Celsius a temperatura de uma 
unidade de massa, a água necessita quase do dobro de energia térmica que a terra para uma 
mesma elevação de temperatura. O ar úmido que paira sobre os oceanos tem a capacidade 
de receber e de reter calor, e por causa disso os oceanos são considerados uma grande parte 
da reserva do calor mundial, deixando-o mais frescos no verão e mais quentes no inverno. 
As brisas terra-mar são correntes de ar que surgem nas regiões litorâneas, onde está 
relacionada com as diferenças entre os calores específicos da água e da área. Durante o dia 
a terra se aquece mais rápido que a água, e o ar ao ascender da região mais fria para a mais 
quente, forçará uma circulação de brisa marítima no sentido mar-terra. A topografia é um 
outro fator que interfere na temperatura do ar, onde com a natural diferença de radiação solar 
recebida por vertentes, há um relevo acidentado onde pode se constituir em barreiras aos 
ventos, modificando muitas vezes as condições de umidade e de temperatura do ar em 
relação à escala regional. 
O revestimento do solo interfere nas condições climáticas locais, onde quanto maior 
for a umidade do solo, maior será a sua condutibilidade térmica. Temos o ar como um mau 
condutor térmico, onde um solo pouco úmido se esquenta mais depressa durante o dia, mas 
a noite devolvera o calor armazenado rapidamente provocando assim uma grande amplitude 
térmica diária. 
A umidade atmosférica é um importante elemento atmosférico que compõe o clima, 
e ainda é determinada por alguns fatores climáticos e regula alguns outros, como por 
exemplo as variações de temperatura. Ela é a quantidade de agua presente na atmosfera, 
consequência da evaporação das águas e da transpiração das plantas. A umidade Relativa 
varia com a temperatura do ar, diminuindo com o aumento dela. É definido como a 
temperatura até a qual o ar (ou gás) deve ser resfriado para que a condensação de água se 
inicie, ou seja, para que o ar fique saturado de vapor de água. Na temperatura do ponto de 
orvalho a quantidade de vapor de água presente no ar é máxima. Quando o ar contendo uma 
certa quantidade de agua é esfriado, sua capacidade de reter agua é reduzida, aumentando a 
umidade relativa até se tornar saturado. Com isso, a temperatura desse ar a ser saturada é 
chamado de orvalho. 
Temos a precipitação atmosférica como a condensação do vapor d’agua em forma de 
chuva, com massas de ar úmido em ascensão, que são esfriadas rapidamente por contato com 
massas de ar mais frias. 
A nebulosidade é estimada visualmente, imaginando-se todas as nuvens arrumadas 
juntas e arbitrando-se, aproximadamente, a fração do céu que isso representa. Quando há 
muitas nuvens presentes é preferível imaginar a fração que seria ocupada pelos espaços não 
cobertos, caso fossem hipoteticamente agrupados em uma única área. 
Os ventos são fenômenos meteorológico formado pelo movimento do ar na 
atmosfera. É gerado através de fenômenos naturais como, por exemplo, os movimentos de 
rotação e translação do Planeta Terra. A variação de temperatura do ar no globo provoca 
deslocamento de massas de ar, pois se a Terra não girasse em torno dela mesma, o 
movimento do ar seria constante e ascendentes dos polos para o Equador. Sobre cada 
hemisfério há cintos de alta e baixa pressão atmosférica, podendo ser permanentes os 
cíclicos. Temos o cíclicos equatorial como a principal região de baixa pressão. Possuímos 
três cintos globais de ventos em cada hemisfério, como os alíseos, os de oeste e os polares. 
Temos como o mais importante o alíseos, que são originados nas regiões subtropicais de alta 
pressão, nos dois hemisférios. 
 
FICHAMENTO DE CONTEÚDO: 
 
O organismo humano e a termorregulação 
Mecanismo de troca térmicas 
FROTA,A.B.; SCHIFFER S.R. Manual de Conforto Termico, 7º ed., São Paulo: Studio 
Nobel, 2005. P19-23 e 31-39. 
O texto baseia-se sobre o organismo humano e a termorregulação, em relação ao 
conforto térmico. Temos a absoluta certeza de que o homem é um animal hemeotérmico, 
onde sua temperatura interna é mantida a mais ou menos 37 °. E assim, a energia térmica 
produzida pelo nosso organismo possui reações químicas internas, sendo a combinação de 
carbono, que vem sobre forma de alimento, e o oxigênio vindo pela extração do ar pela 
respiração. Temos ometabolismo, que é responsável pela produção de energia interna, 
gerado pela combinação de combustíveis orgânicos, onde temos cerca de 20% dessa energia 
transformada em trabalho, e os outros 80% é transformado em calor, deixando assim o 
organismo bem equilibrado. 
Os Seres humanos precisam manter a temperatura corporal dentro de um 
determinado padrão para sobreviver, e isso somos considerados homeotérmicos. Temos a 
termorregulação como um meio natural onde se tem o controle de perdas de calor pelo 
organismo, e quando isso acontece, o mesmo experimenta sensações de conforto térmico 
quando perde para o ambiente. 
Quando há a perda de calor do corpo, o organismo reage através do sistema nervoso 
simpático, onde busca reduzir as perdas e aumentar as condições internas. A redução de 
trocas térmicas entre o indivíduo e o ambiente se faz através do aumento da resistência 
térmica da pele por meio da vasoconstrição (diminuição dos vasos sanguíneos). O 
incremento das perdas de calor para o ambiente ocorre por meio da vasodilatação (aumento 
dos vasos sanguíneos) e da exsudação. Quando o organismo passa pelo processo de fadiga, 
temos três tipos: a física, muscular e resultante do trabalho de força; o termo-higrométria 
relativa ao calor ou ao frio; e a nervosa, particularmente visual e sonora. 
Quando efetuamos trabalhos mecânicos, o nosso musculo se contraem e produz 
calor, e a quantidade de liberação desse calor dependerá do trabalho realizado, podendo 
chegar a 1200w. Esse calor é dissipado através das trocas térmicas entre o corpo e o 
ambiente, onde há as trocas secas (condução, convecção e radiação) denominado como calor 
sensível, e as úmidas (evaporação) denominada como calor latente. Quando o indivíduo está 
vestido e calçado, o calor é dissipado por condução pequena. Podemos afirmar que as trocas 
de calor por convecção dependem da diferença entre a temperatura do ar e do sistema corpo-
vestimenta e da velocidade do ar em contato com o sistema. A exaustão absorve o calor do 
corpo enquanto a pele transpira. 
Temos que a é através da pele que se realizam as trocas de calor. A temperatura é 
regulada pelo fluxo sanguíneo, e ao sentir desconforto térmico, o primeiro mecanismo 
fisiológico a ser ativado é a regulagem vasomotora do fluxo sanguíneo da câmara periférica 
do corpo, a camada subcutânea através da vasodilatação, reduzindo ou aumentando a 
resistência térmica dessa camada. Também temos a respiração ativa é um mecanismo 
termorregulador, que se faz através das glândulas sudoríparas. As vestimentas tem a função 
de manter a umidade adequada do organismo pela transpiração, funcionando como um 
isolador térmico para o corpo. Com as condições do conforto dependem do vestimenta do 
indivíduo e das suas condições de saúde, fatores que podem interferir nessas tais condições. 
Conforme diz o autor, as trocas térmicas de calor no corpo humano precisam de duas 
condições, como a temperatura diferentes dos corpos e a mudança de estado de agregação. 
Com isso, as trocas secas são denominadas como aquelas em que há uma variação de 
temperatura, dividida em convecção, radiação e condução. 
A convecção nada mais é do que a troca de calor entre dois corpos, um de cada um 
de um estado físico diferente. Criam-se correntes circulares chamadas de "correntes de 
convecção", as quais são determinadas pela diferença de densidade entre o fluido mais 
quente e o mais frio. A radiação se baseia-se na troca de calor de dois corpos, porem essa 
troca pode ser entre si e com qualquer distância, pois possui a capacidade de emitir e de 
absorver energia térmica. Essa transferência de calor que ocorre por meio de ondas 
eletromagnéticas Isso porque a natureza eletromagnética faz sua parte, provocando efeitos 
térmicos sem a necessidade da ocorrência deste no vácuo. A condução é a troca de calor 
entre dois corpos, a energia propaga-se em virtude da agitação molecular. 
 
A trocas térmicas é a mudança de estado, como as trocas úmidas, que é do estado 
liquido para o vapor. Podemos citar como as fases de trocas térmicas a evaporação e a 
condensação. A evaporação se baseia na troca do liquido para o estado gasoso. Só é possível 
essa troca porque as moléculas que se encontram na superfície do líquido escapam para o 
exterior, e a energia necessária para que o líquido evapore é obtida a partir do próprio líquido 
e do recipiente que está ao seu redor, sendo isso em qualquer temperatura. Já a condensação 
é o processo inverso à evaporação, onde corresponde à transição do estado gasoso para o 
estado líquido, e isso só ocorre quando é retirada uma quantidade de calor suficiente para 
que a substância que está na forma de vapor condense-se. Quando a temperatura se eleva em 
100¢ podemos dizer que ela atingiu o ponto de orvalho. Temos a condensação superficial, 
que é comum em cozinhas e banheiros, e segundo o autor ocorre quando o ar saturado de 
vapor entra em contato com uma superfície cuja temperatura está abaixo do seu ponto de 
orvalho, onde o excesso de vapor se condensa sobre a superfície, caso esta seja impermeável. 
Um meio para eliminar esse fator é a eliminação do vapor d’agua pela ventilação. 
A condutância térmica quantifica a habilidade dos materiais de conduzir energia 
térmica, onde essas englobam as trocas térmicas que se dão na superfície da parede. Temos 
assim: “coeficiente de condutância térmica superficial expressa as trocas de calor por 
convecção e por radiação”. Assim se dá a diferença de temperaturas de um ambiente para o 
outro, tanto externo quanto interno. 
Os espaços de ar confinados apesentam resistências térmicas que se dão pela 
espessura da lâmina de ar e emissividade das superfícies em confronto. Conforme o autor, o 
coeficiente Global de Transmissão Térmica(K) inclui as trocas térmicas superficiais e as 
trocas térmicas através do material, sendo assim, leva em consideração a espessura da 
lâmina, o coeficiente de condutibilidade térmica, a posição e o sentido do fluxo. Como diz 
o autor, temos o coeficiente K como um papel importante, pois quantifica o material a ser 
atravessado pelo fluxo de calor induzido por uma diferença de temperatura entre os dois 
ambientes. 
 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-sensivel-calor-latente.htm
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9ria
https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_t%C3%A9rmica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_t%C3%A9rmica