Conforto Ambiental

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CLIMATOLOGIA E METEOROLOGIA
Noções de Conforto Ambiental
UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL
Prof. ALBERT WELZEL
Data: 19/05/15 Semestre: 2015/1
Conforto térmico
Conforto ilumínico
Conforto acústico
CONFORTO AMBIENTAL
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Dentre os fatores que caracterizam o clima de uma região
destacamos os climáticos globais e os fatores climáticos locais.
Fatores climáticos globais determinam e dão origem ao clima em
seus aspectos gerais, tais como:
� Radiação solar
� Temperatura
� Umidade do ar
� Regime de ventos
� Pressão atmosférica
� Precipitação
Elementos como a localização geográfica, topografia, vegetação e
superfície do solo caracterizam os fatores climáticos locais, que
interferem e originam os diversos microclimas encontrados nos
centros urbanos.
CONFORTO TÉRMICO E 
BIOCLIMATOLOGIA
Importância do estudo de conforto térmico
� Satisfação do homem ou seu bem estar em se sentir
termicamente confortável
� Desempenho humano ao realizar tarefas
� Conservação de energia
ASHRAE
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning
Engineers
“Condição da mente que expressa satisfação com o meio
térmico.”
“Conforto Térmico é um estado de espírito que reflete a
satisfação com o ambiente térmico que envolve a pessoa. Se o
balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o corpo
for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos
limites, pode-se dizer que o homem sente Conforto Térmico.”
Introdução ao Conforto Térmico
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O Corpo Humano
• 36,1oC ≤ temperatura corpórea ≤ 37,2oC
� Limite inferior = 32oC
� Limite superior = 42oC
• 100W ≤ calor gerado ≤ 1.000W que é dissipado:
� através da pele
•Perda sensível de calor por convecção e radiação
•Perda latente de calor por evaporação do suor e por
dissipação da umidade da pele
� através da respiração
•Perda sensível de calor por convecção
•Perda latente de calor por evaporação
IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE 
CONFORTO TÉRMICO
• Atividade desempenhada, M (W/m2)
• Isolamento térmico das roupas utilizadas, ICL
(clo)
• Temperatura do ar, ta (oC)
• Temperatura radiante média, trm (oC)
• Velocidade do ar, var (m/s)
• Pressão parcial do vapor d´água no ar
ambiente, pa (kPa)
VARIÁVEIS QUE INFLUENCIAM O 
CONFORTO TÉRMICO
Variáveis 
pessoais 
ou 
subjetivas
Variáveis 
ambientais
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Neutralidade Térmica
“É a condição na qual a pessoa não prefira nem mais calor nem
mais frio no ambiente ao seu redor” – Fanger (1982)
É a condição da mente que expressa satisfação com a
temperatura do corpo com um todo” – Tanabe (1984)
Neutralidade térmica é uma condição necessária mas não
suficiente para que uma pessoa esteja em conforto térmico, pois
ela pode estar exposta a um campo assimétrico de radiação.
CONFORTO TÉRMICO
Zonas de conforto
�Pessoas nuas: 29 a 31oC
�Pessoas vestidas com vestimenta normal de trabalho (ICL=0,6
clo): 23 a 27oC
�Temperatura neutra (particular): neutralidade térmica
• tcorpo < tneutra⇒ vaso constrição
• tcorpo < 35oC⇒ perda de eficiência
• tcorpo < 31oC⇒ temperatura letal
• tcorpo > tneutra⇒ vaso dilatação
• tcorpo > 37oC⇒ suor
• tcorpo > 39oC⇒ perda de eficiência
• tcorpo > 43oC⇒ letal
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Zonas de conforto
Condições necessárias para o conforto térmico.
Desconforto Assimétrico
�Por radiação térmica
� Janelas frias
� Bocas de fornos
� Superfícies não isoladas
� Máquinas, etc
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Desconforto Assimétrico
�Por correntes de ar
� Ambientes ventilados naturalmente
� Automóveis
� Escritórios, etc
Desconforto Assimétrico
�Pela diferença na ta no sentido vertical
�Cabeça / Tornozelo
� As pessoas são mais tolerantes quando a cabeça
estiver mais fria
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Desconforto Assimétrico
�Pisos aquecidos ou resfriados
�Faixas de temperaturas
recomendadas:
• Carpetes/tapetes: de 21 a
28oC
• Madeira: de 24 a 28oC
• Concreto: de 26 a 28,5oC
• Pessoas calçadas em
atividade sedentária: 25oC
• Caminhando: 23oC
Representações gráficas do Conforto Térmico
As várias formas de representação foram elaboradas procurando
englobar o efeito conjunto de variáveis que influenciam o conforto
térmico humano.
� Índices biofísicos: f (trocas de calor entre o corpo e o
ambiente)
� Índices fisiológicos: f (ta, trm; ua e va)
� Ìndices subjetivos: f (sensações subjetivas)
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Representações gráficas de Conforto Térmico
• Índice de Temperatura Efetiva (ET) – Hougthen, Yaglou e
Miller (1923)
• Predict 4-Hours Sweat Rate (P4SR) – McArdle (1947)
• Zona de Conforto de Olgyay (1963)
• Zona de Conforto da ASHRAE
• Carta Bioclimática de Givoni
• Índice de Conforto Equatorial
• ISO 7730/2005
Índice de Temperatura Efetiva (TE) -
Hougthen, Yaglou e Miller (1923)
Elaborado em 1923 e 1925
• Correlação entre as sensações de
conforto e as condições de
temperatura, umidade e velocidade do
ar
• Pessoas habitualmente vestidas, em
trabalho leve
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Índice de Temperatura Efetiva (TE) - Hougthen,
Yaglou e Miller (1923)
• Pessoas semi-nuas, em repouso
Predict 4-Hours Sweat Rate (P4SR) – McArdle (1947)
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Zona de Conforto Equatorial
Fonte: FROTA, A. B.; SCHIFFER, S. R. Manual de 
Conforto Térmico – Studio Nobel:SP, 2001.
Zona de Conforto ASHRAE
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Zona de Conforto de Olgyay (1963)
Zona de Conforto de Givoni (1991)
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Zona de Conforto de Givoni
• Para países em desenvolvimento
• Baseia-se em temperaturas internas
Estresse térmico, pode ser considerado como o estado
psicofisiológico a que está submetida uma pessoa, quando
exposta a situações ambientais extremas de frio ou calor.
O ser humano, no desempenho de suas atividades, quando
submetido a condições de estresse térmico, tem entre outros
sintomas, a debilitação do estado geral de saúde, alterações das
reações psicosensoriais e a queda da capacidade de produção.
Em vista disso, é fundamental o conhecimento a respeito das
condições ambientais que possam levar a esse estado, bem como
se observar o tipo de trabalho e o tempo de exposição do homem
a tal situação.
ESTRESSE TÉRMICO
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a) Relação de aceitação térmica (TAR) - Plummer, 1945
b) Taxa de suor estimada para 4 horas (P4SR) - McArdle,
1947
c) Índice de stress por calor (HSI) - Belding e Hatch,
1955
d) Índice de bulbo úmido e temperatura de globo (WBGT)
- Yaglou e Minard, 1957
e) Índice de tensão térmica (TSI) - Lee, 1958
f) Índice relativo de tensão (RSI) - Lee e Henschel, 1963
g) Índice de stress térmico ou taxa requerida de suor
(ITS) - Givoni, 1963.
Devido à consistência e maior ou menor aceitação dos índices
citados, 2 merecem estudos mais aprofundados, pois são
referências normativas para a avaliação e determinação de
stress térmico. São eles: “Índice de bulbo úmido e temperatura
de globo (WBGT ou IBUTG em português)” e o “Índice de
stress térmico” atualmente mais conhecido como “taxa
requerida de suor (SWreq)”.
Estresse térmico – Ambientes quentes
Estresse térmico – Ambientes quentes
a) Relação de aceitação térmica (TAR) - Plummer, 1945
b) Taxa de suor estimada para 4 horas (P4SR) - McArdle, 1947
c) Índice de stress por calor (HSI) - Belding e Hatch, 1955
d) Índice de bulbo úmido e temperatura de globo (WBGT) -
Yaglou e Minard, 1957
e) Índice de tensão térmica (TSI) - Lee, 1958
f) Índice relativo de tensão (RSI) - Lee e Henschel, 1963
g) Índice de stress térmico ou taxa requerida de suor (ITS) -
Givoni, 1963.
Devido à consistência e maior ou menor aceitação dos índices
citados, 2 merecem estudos mais aprofundados, pois são
referências normativas para a avaliação e determinação de stress
térmico. São eles: “Índice de bulboúmido e temperatura de globo
(WBGT ou IBUTG em português)” e o “Índice de stress térmico”
atualmente mais conhecido como “taxa requerida de suor (SWreq)”.
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Medição de IBUTG - Índice de bulbo úmido e temperatura de globo
Medição de Estresse Térmico
Confortímetro
Possui sensores que efetuam leituras e
registros de temperatura e umidade
relativa do ar, temperatura de globo e
velocidade do ar. Com os dados medidos
calcula PMV, PPD, ET, temp. de orvalho,
WBGT e temperatura radiante (de acordo
com a ISO 7730).
Medição de Estresse Térmico
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Estresse térmico – Ambientes frios
Assim como visto para ambientes quentes, ambientes
considerados frios são aqueles caracterizados por condições
ambientais que levem à condição de estresse por frio. Embora
em número bem mais reduzido que no caso de ambientes
quentes, esses ambientes e seus efeitos sobre o homem
também encontram-se estudados, sendo que o principal índice
para determinar a situação de estresse térmico por frio, é
conhecido por “índice de isolamento requerido de vestimentas
(IREQ)”, desenvolvido por Holmer em 1984.
ESTRESSE TÉRMICO
É definido como sendo o resultado da inabilidade do animal em
dissipar calor suficientemente para manter a sua homeotermia.
(WEST, 1999)
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
Termogênese: calor produzido pelo
metabolismo e pela radiação.
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
Termólise: fluxo de calor perdido para o ambiente.
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
ZONA DE CONFORTO TÉRMICO
Corresponde aos limites de temperatura em que o animal não
necessita mobilizar os recursos termorreguladores para se 
ajustar às condições ambientes.
Limites de valores para ZCT
�ZCT Bos taurus: 0 – 16oC
�ZCT Bos indicus: 10 - 27oC (críticas de 35oC)
�ZCT Mestiços: 5 - 31oC
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
MODIFICAÇÕES AMBIENTAIS
Modificações Ambientais
• Uso de sombra, ventiladores;
• Resfriamento Evaporativo: aspersores e
nebulizadores.
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
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ESTRESSE TÉRMICO - PECUÁRIA
A definição adequada da zona de conforto térmico pode ser
indicada como sendo a faixa de temperatura ambiente em que a
taxa metabólica é mínima e a homeotermia é mantida com menor
gasto energético.
As conseqüências mais importantes do excesso de calor são:
� queda do consumo de alimentos
� aumento do consumo de água
� menor taxa de crescimento
� queda na produção de ovos
� maior incidência de ovos com casca mole e de menor
densidade
� diminuição da eclodibilidade
� aumento da mortalidade
CONFORTO TÉRMICO EM 
AVICULTURA
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Sensação Térmica - Tabela Geral
A tabela a seguir mostra qual a sensação térmica de acordo com as condições do vento e
da temperatura registrada pelos termômetros meteorológicos. Por exemplo: com ventos de
3m/s (ou 11km/h, ou 6 nós) e temperatura, marcada pelo termômetro, 15ºC, a sensação
térmica é de 13ºC.
VENTO
m/s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
km/h 7 11 14 18 22 25 29 32 36 40 43 47 50 54 58 61 65 68 72 76 79 83 86 90 94 97 101 104 108
nós 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59
Temp
TEMPERATURA CORRESPONDENTE
(ºC)
-6 -7 -11 -14 -16 -18 -20 -21 -23 -24 -25 -26 -26 -27 -28 -28 -28 -29 -29 -29 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -29
-5 -6 -10 -13 -15 -17 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -25 -26 -27 -27 -27 -28 -28 -28 -28 -28 -28 -28 -28 -28 -28 -28 -28
-4 -5 -9 -11 -14 -16 -17 -19 -20 -21 -22 -23 -23 -24 -24 -25 -25 -26 -26 -26 -26 -26 -27 -27 -27 -27 -27 -26 -26 -26
-3 -4 -8 -10 -13 -14 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -22 -23 -23 -24 -24 -24 -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25 -25
-2 -3 -6 -9 -11 -13 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -20 -21 -22 -22 -22 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -23
-1 -2 -5 -8 -10 -12 -13 -14 -16 -17 -17 -18 -19 -19 -20 -20 -21 -21 -21 -21 -22 -22 -22 -22 -22 -22 -22 -22 -22 -21
0 -1 -4 -7 -9 -10 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -17 -18 -18 -19 -19 -19 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20
1 0 -3 -5 -7 -9 -11 -12 -13 -14 -14 -15 -16 -16 -17 -17 -17 -18 -18 -18 -18 -18 -23 -19 -19 -19 -19 -18 -18 -18
2 1 -2 -4 -6 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -14 -15 -15 -16 -16 -16 -16 -17 -17 -17 -17 -17 -17 -17 -17 -17 -17 -17
3 2 -1 -3 -5 -6 -8 -9 -10 -11 -11 -12 -13 -13 -14 -14 -14 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15 -15
4 3 0 -2 -4 -5 -6 -8 -8 -9 -10 -11 -11 -12 -12 -12 -13 -13 -13 -13 -13 -14 -14 -14 -14 -14 -14 -14 -14 -13
5 4 1 -1 -2 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -9 -10 -10 -11 -11 -11 -11 -12 -12 -12 -12 -12 -12 -12 -12 -12 -12 -12 -12
6 5 3 1 -1 -3 -4 -5 -6 -6 -7 -8 -8 -9 -9 -9 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -11 -10 -10 -10 -10 -10
7 6 4 2 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -6 -7 -7 -7 -8 -8 -8 -8 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9 -9
8 7 5 3 1 0 -1 -2 -3 -3 -4 -5 -5 -5 -6 -6 -6 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7
9 8 6 4 3 1 0 -1 -1 -2 -3 -3 -4 -4 -4 -5 -5 -5 -5 -5 -5 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -5
10 9 7 5 4 3 2 1 0 -1 -1 -2 -2 -2 -3 -3 -3 -3 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4
11 10 8 7 5 4 6 2 2 1 0 0 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
12 11 9 8 6 5 4 4 3 2 2 1 1 1 0 0 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
13 12 10 9 8 7 6 5 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
14 13 12 10 9 8 7 6 6 5 5 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 3 3
15 15 13 12 11 10 9 9 8 7 7 6 6 6 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
16 16 14 13 12 11 10 9 9 8 8 7 7 7 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
17 17 15 14 13 12 11 11 10 10 9 9 9 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
18 18 16 15 14 13 13 12 12 11 11 10 10 10 10 10 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
19 19 17 16 15 15 14 13 13 13 12 12 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 10 10 10 10 10 10 11 11
20 20 18 17 17 16 15 15 14 14 14 13 13 13 13 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO 
BRASILEIRO
Divisão do território
brasileiro em oito
zonas relativamente
homogêneas quanto
ao clima.
Anexo A da NBR
15.220 apresenta a
relação com 330
cidades cujos climas
foram classificados.
NBR 15575: vigente a 
partir de 12/05/2010
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ZONA BIOCLIMÁTICA 2
Estratégias de
condicionamento térmico:
•Ventilação cruzada
•Aquecimento solar da
edificação
•Vedações internas
pesadas
ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO 
BRASILEIRO
ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO 
BRASILEIRO
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ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO 
BRASILEIRO
� O foco destas Normas são edifícios habitacionais de
três até cinco pavimentos (NBR 15220 - NBR 15575
respectivamente);
� A NBR 15220-3 estabelece recomendações para o
desempenho térmico de edificações sem ser
obrigatória;
� A NBR 15575-4 e 15575-5 estabelece um
procedimento normativo do desempenho térmico
mínimo de edificações, obrigatória a partir de 2010;
� Sistemas de coberturas são a parte do edifício mais
exposto à radiação direta do sol, o qual influencia na
carga térmica transmitida aos ambientes,
influenciando no conforto térmico dos usuários e no
consumo de energia para condicionamento do ar.
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
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Ventilação sob a cobertura
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
Ventilação pela cobertura
Venezianas
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
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28
Resfriamento evaporativo e 
umidificação
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
Resfriamento evaporativo e 
umidificação
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
3/9/201529
Vegetação
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
Massa térmica
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
3/9/2015
30
Aquecimento solar
Direto Indireto
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
Sistemas de aberturas
Brises com partes móveis
Brises tipo light shelf
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
3/9/2015
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Sombreamento - Brises
Brises, marquises ou 
cobogós
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
Ar-condicionado
Aquecimento artificial
ESTRATÉGIAS BIOCLIMÁTICAS 
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A vegetação é o contrapeso à artificialidade do meio urbano. É o 
resgate parcial do natural.
� Estabilidade microclimática: temperatura, umidade relativa 
e circulação do ar;
� Redução da poluição: absorção de gases, retenção de 
partículas, abatimento do ruído (florestas, cercas-vivas);
� Ação na saúde física e mental: direta ou indireta;
� Econômico, social e político: aumento do valor de 
propriedades, exigência da sociedade, dividendos;
� Ação estética: embelezamento da paisagem.
ARBORIZAÇÃO URBANA
Premissas e princípios
� A cidade existe em função dos homens.
� Árvores são componentes essenciais, assim como demais
infra-estruturas.
� O manejo visa o máximo benefício mediante o mínimo
prejuízo para as árvores, demais elementos urbanos e
munícipes (relação custo/benefício favorável).
� Poda não é operação obrigatória, só deve ser realizada em
caso de real necessidade, devendo ser a mais leve possível
para evitar danos à planta e altos custos de manejo.
� O manejo da arborização exige capacitação técnica.
ARBORIZAÇÃO URBANA