Aula 04 - Conforto Termico - Fatores e Indices

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Conforto Térmico: 
Fatores e Índices
Profª. Esp.: Karol Moreira
Conforto Ambiental 1
01Quiz Relâmpago
Conforto Ambiental 1
01Definição
Segundo a Sociedade Americana de Engenheiros 
de Aquecimento, Refrigeração e Ar 
Condicionado o conforto térmico é o estado 
mental que expressa satisfação do homem com o 
ambiente térmico que o circunda.
Significa que o conforto térmico é um conceito 
que não pode ser definido com exatidão. A zona 
de conforto não é algo objetivo, pois varia 
conforme cada indivíduo e depende de fatores 
quantificáveis, como temperatura e umidade do 
ar, e não quantificáveis. Ou seja é um estado total 
de bem-estar físico e mental que expressa 
satisfação com o ambiente térmico ao seu redor.
Conforto Ambiental 1 3
02O Homem e trocas térmicas
O homem é um ser homeotérmico, ou seja, a 
temperatura interna do organismo tende a 
permanecer constante independente das 
condições do clima. Entretanto, sempre 
existem trocas térmicas entre o corpo 
humano e o meio.
Havendo a perca ou ganho de calor, pode 
haver uma tendencia ao aumento ou a 
diminuição da temperatura interna do 
organismo, ou seja, quando há diferenças 
entre o calor produzido pelo corpo e o calor 
perdido para o ambiente onde pode causar a 
sensação de desconforto pelo calor ou pelo 
frio.
5Conforto Ambiental 1
02.1Trocas Térmicas
02.2Mecanismo 
termorreguladores
6
Antes precisamos entender que havendo ganho 
ou perda de calor, pode haver uma tendencia ao 
aumento ou à diminuição da temperatura interna 
do organismo, podendo causar danos à saúde e 
até mesmo a morte. Por este motivo existem 
mecanismos com a finalidade de manter a 
temperatura interna constante, chamado de 
Termorreguladores, ativados quando as condições 
térmicas ultrapassam certas faixas.
Frio
Calor
Conforto Ambiental 1
02.2
7
Mecanismo termorreguladores
1. Frio: Quando as condições 
ambientais proporcionam 
perdas de calor do corpo além 
das necessárias para a 
manutenção de sua 
temperatura interna constante 
o organismo ativa o seu 
mecanismo com o objetivo de 
evitar perdas térmicas do corpo 
e aumentar a produção interna 
de calor ativando os dois 
primeiros mecanismos, porém 
se o frio ainda for agressivo 
haverá o aumento do 
metabolismo entre 30 e 100%, 
que pode se manifestar pelo o 
tremor dos músculos.
Conforto Ambiental 1
02.2
8
Mecanismo termorreguladores
2. Calor: Quando as 
perdas de calor são 
inferiores às 
necessárias para a 
manutenção de sua 
temperatura interna 
constante o organismo
ativa o seu mecanismo
com o objetivo 
proporcionar condições 
de troca de calor mais 
intensa entre o 
organismo e o ambiente 
e reduzindo as 
combustões internas.
havendo a redução 
automática do 
metabolismo.
Conforto Ambiental 1
02.3Tipos de Trocas
O calor gerado por metabolismo geralmente é
dissipado através de mecanismos de trocas 
térmicas entre o corpo e o ambiente envolvido. 
Esses tipos de trocas podem ser:
• Secas: condução, convecção, radiação
• Úmidas: evaporação e condensação
9Conforto Ambiental 1
10
É a troca de calor entre dois corpos sólidos, ou mesmo 
entre partes do corpo que estejam a temperaturas 
diferentes e se tocam. A propriedade fundamental de um 
material na transmissão de calor por condução é a 
condutividade térmica. 
1.1. Condução 
É a troca de calor entre dois corpos sólidos, ou mesmo 
entre partes do corpo que estejam a temperaturas 
diferentes e se tocam. A propriedade fundamental de um 
material na transmissão de calor por condução é a 
condutividade térmica.
1.2. Convecção 
Conforto Ambiental 1
As trocas por radiação acontecem entre dois corpos que 
não se tocam e que apresentam temperaturas distintas. O 
fluxo de calor ocorre do mais quente para o menos quente, 
em função das propriedades óticas dos dois elementos, até 
que ambos estejam na mesma temperatura.
1.3. Radiação 
1. Trocas Térmicas – Calor Sensivel
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Por meio da pele, o calor é transmitido do organismo 
para o ar ambiente pela evaporação cutânea e 
respiratória. Essa perda de calor corporal depende da 
quantidade de suor (água) evaporada, e a evaporação 
depende da velocidade do ar ambiente, da sua 
temperatura e da pressão parcial do vapor de água,.
2.1. Evaporação
Conforto Ambiental 1
A troca térmica úmida decorrente da mudança do estado 
gasoso do vapor de água contido no ar para o estado 
líquido. Quando o grau higrométrico do ar se eleva a 100%, a 
temperatura em que ele se encontra é denominada ponto 
de orvalho e, a partir daí, o excesso de vapor de água 
contido no ar se condensa passa para o estado líquido. 
2.2. Condensação
2. Trocas Térmicas – Calor Latente
02.3Neutralidade 
Térmica
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Estado físico, no qual todo o calor gerado pelo 
organismo através do metabolismo, seja trocado em 
igual proporção com o ambiente ao redor, não havendo 
nem acúmulo de calor, nem perda excessiva do mesmo, 
mantendo a temperatura corporal constante
A neutralidade térmica é uma condição necessária mas 
não suficiente para que uma pessoa esteja em conforto 
térmico. Um indivíduo que estiver exposto a um campo 
assimétrico de radiação, pode muito bem estar em 
neutralidade térmica, porém não estará em conforto 
térmico.
Neutralidade
Conforto 
Térmico
≠
Conforto Ambiental 1
Humanas
• Atividade Metabólica (MET)
• Vestimenta (CLO)
Ambientais
• Temperatura do Ar
• Humidade do Ar
• Temperatura Radiante Média
• Velocidade do Ar
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03Variáveis
Conforto Ambiental 1
03.1Humana
Através do metabolismo o organismo 
adquire energia a partir de elementos 
combustíveis orgânicos. A quantidade 
de energia liberada depende da 
quantidade de atividade muscular 
(Quanto maior a atividade física, maior o 
metabolismo). MET: unidade utilizada 
para descrever a energia produzida por 
unidade de área de uma pessoa em 
repouso (1 MET = 58W/m²)
14Conforto Ambiental 1
1. Atividade Metabólica – MET w/m²
03.1Humana
A resistência térmica da roupa 
também é de grande importância na 
sensação de conforto térmico do 
homem. A pele troca calor por 
condução, convecção e radiação com a 
roupa, que por sua vez troca calor com 
o ar por convecção e com outras 
superfícies por radiação.
Quanto maior a resistência térmica da 
roupa, menor serão suas trocas de calor 
com meio.
15Conforto Ambiental 1
2. Vestimenta – m² ºC/W
03.2Ambientais
A temperatura do ar é definida pela ASHRAE 
55 (2017) como a temperatura doa r ao redor 
do corpo humano
A sensação de conforto baseia-se na perda 
de calor do corpo pelo diferencial de 
temperatura entre a pele e o ar. As massas de 
ar são aquecidas em virtude do contato com a 
pele, permitindo a perda de energia do corpo. O 
ar mais quente torna-se mais leve e sobe 
enquanto o mais frio desce, proporcionando 
uma sensação de resfriamento do ambiente 
graças a movimentação do ar conhecida como 
convecção natural.
16Conforto Ambiental 1
1. Temperatura do Ar – Tar - ºC
03.2Ambientais
Temperatura uniforme de um 
ambiente imaginário no qual a troca de 
calor por radiação é igual ao ambiente 
real não uniforme.
Ela considera a temperatura das 
superfícies ao redor, como paredes, piso 
e teto, e é calculada ou medida com 
termômetros de globo.
17Conforto Ambiental 1
2. Temperatura Radiante Média – TRM - ºC
03.2Ambientais
É a proporção entre a quantidade de 
vapor d’água presente no ar e a 
quantidade máxima que ele poderia 
conter na mesma temperatura. Essa 
variável afeta principalmente a regulação 
térmica do corpo pela transpiração.
.A UR é utilizada para determinar a 
umidade absoluta (expressa em termos de 
pressão parcial de vapor), parâmetro que 
permite determinar as trocas por 
evaporação entre o homem e o ambiente.
18Conforto Ambiental 1
3. Umidade do Ar – UR- %
03.2Ambientais
Define o fluxo de ar no ambiente, com 
flutuações rápidas podendo causar 
desconforto ou reclamações de correntes 
de ar.
O valor deste parâmetro modificaas 
trocas de calor por convecção e 
evaporação de uma pessoa, retirando o ar 
quente e a água em contato com a pele 
com mais eficiência e assim, reduzindo a 
sensação de calor. (quanto maior for, 
maior será a sensação de perda de calor).
19Conforto Ambiental 1
4. Velocidade de ar
04Norma – ASHARE 55
20
ASHRAE 55 – Thermal Environmental Conditions
for Human Occupancy é a principal referência 
internacional sobre conforto térmico.
Objetivo:
Definir as condições ambientais aceitáveis para a 
ocupação humana em ambientes internos.
Critérios principais:
• Combina fatores ambientais (temperatura do 
ar, radiação, umidade, velocidade do ar) e fatores 
pessoais (metabolismo, vestimenta).
• Utiliza índices como PMV (Predicted Mean
Vote) e PPD (Predicted Percentage of
Dissatisfied).
• Define zonas de conforto no gráfico de 
temperatura x umidade relativa.
Faixas de referência:
• Temperatura do ar: ~ 20 °C a 26 °C 
(dependendo da estação e da atividade).
• Umidade relativa: 30% a 60% (aprox.).
• PPD aceitável: até 10% de insatisfeitos.
.
Conforto Ambiental 1
05Equipamentos
Termômetro de globo:
• Mede a temperatura 
radiante média (Trm).
• Considera a influência 
das superfícies ao redor.
Higrometrô:
• Mede temperatura do ar
e umidade relativa.
• Simples e muito usado 
em avaliações ambientais
Anemometro:
• Mede a velocidade do ar.
• Essencial para avaliar 
ventilação natural e 
mecânica.
21Conforto Ambiental 1
Índices Biofísicos :
Se baseiam nas trocas de 
calor entre o corpo e o 
ambiente, correlacionando 
os elementos do conforto 
com as trocas de calor que 
dão origem a esses 
elementos;
Índices Fisiológicos:
Se baseiam nas reações 
fisiológicas originadas por 
condições conhecidas de 
temperatura seca do ar, 
temperatura radiante 
média, umidade do ar e 
velocidade do ar;
Índices Subjetivos:
Se baseiam nas sensações 
subjetivas de conforto 
experimentadas em 
condições em que os 
elementos de conforto 
térmico variam
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06Indices
Os índices de conforto térmico procuram englobar, num parâmetro, o efeito conjunto das 
variáveis. E, em geral, esses índices são desenvolvidos fixando um tipo de atividade e a vestimenta 
utilizada pelo indivíduo para, a partir daí, relacionar as variáveis do ambiente e reunir, sob a forma 
de cartas ou nomogramas, as diversas condições ambientais que proporcionam respostas iguais 
por parte dos indivíduos. Esses índices foram desenvolvidos com base em diferentes aspectos do 
conforto e podem ser classificados como a seguir:
Conforto Ambiental 1
O Voto Médio Previsto (“Predited Mean Vote” (PMV) em 
inglês) é um método criado por Fanger (1970), é utilizado 
para avaliar e quantificar a sensação térmica percebida em 
ambientes. A métrica é determinada de acordo com a norma 
ANSI/ASHRAE 55.
Dessa forma PMV é resultado da troca energética do corpo 
humano em relação ao ambiente. A lógica é simples: o corpo 
constantemente produz calor através do metabolismo e 
precisa dissipá-lo para o ambiente. Quando a produção e a 
perda de calor estão equilibradas, sentimos conforto 
térmico; quando há excesso ou falta de dissipação, sentimos 
calor ou frio.
O PMV leva em consideração diversos fatores para 
determinar o nível de conforto térmico. Esses fatores 
incluem a temperatura do ar, a umidade relativa, a 
velocidade do ar e a taxa metabólica das pessoas presentes 
no ambiente.
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1. PMV - Indice de Temperatura 
Efetiva
Conforto Ambiental 1
PPD (Porcentagem Prevista de Insatisfeitos) é outro 
indicador criado por Fanger (1970), utilizado para avaliar 
o conforto térmico em ambientes internos. Enquanto o 
PMV prevê a sensação térmica, o PPD considera o nível 
de satisfação dos ocupantes em um espaço, 
representando a porcentagem de pessoas que 
provavelmente estarão insatisfeitas com as condições 
térmicas do ambiente.
O PPD leva em consideração fatores como 
temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do ar, 
roupas usadas e atividade física. Com base nessas 
variáveis, é possível estimar a probabilidade de 
desconforto térmico para diferentes faixas de 
temperatura e umidade.
É importante ressaltar que o PPD é apenas uma 
estimativa e pode variar de acordo com as 
características individuais de cada pessoa. Além disso, o 
conforto térmico também pode ser influenciado por 
outros fatores, como preferências pessoais e adaptação 
gradual às condições ambientais.
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2. PPD – Porcentagem Prevista de 
Insatisfeitos
Conforto Ambiental 1
PMV + PPD 
Carta Psicométrica
Agora que conhecemos o PMV e o PPD, vimos como é 
possível traduzir a sensação térmica em índices que 
combinam variáveis ambientais e humanas. Porém existe 
uma maneira mais simples para analisar caso você precise 
de um diagnostico rápido a carta psicométrica.
A carta psicrométrica representa graficamente a relação 
entre temperatura do ar e umidade relativa, duas das 
variáveis mais fáceis de medir em campo. Cada ponto do 
gráfico corresponde a uma condição real do ar. Dentro da 
carta, a ASHRAE 55 define uma zona de conforto, que 
mostra onde a maioria das pessoas tende a se sentir 
satisfeita.
Isso significa que, ao plotarmos no gráfico os valores que 
medimos com o termohigrômetro, conseguimos 
rapidamente visualizar se o ambiente está dentro ou fora 
da faixa considerada aceitável.
25Conforto Ambiental 1
Atividade - Higrômetro
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Enunciado
Se dividam em 2 grupos, meçam a temperatura do ar e a umidade 
relativa em diferentes pontos da sala. Registrem os valores e discutam: 
por que as condições variam dentro do mesmo ambiente?
1. Cada grupo deve medir a temperatura do ar (T_ar) e a umidade 
relativa (UR) em diferentes pontos da sala (ex.: perto da lousa, ao 
fundo, próximo à porta, no centro). Sendo que um grupo vai medir 
com ar condicionado ligado e outro com ele desligado
2. Cada um deve registrar os valores na Ficha (entregue pelo professor).
3. Escolham 2 ou 3 pontos e marque-os no gráfico psicrométrico 
simplificado que contém na ficha.
4. Responda individualmente:
• Esses pontos estão dentro ou fora da zona de conforto térmico?
• Qual foi o ponto mais quente e mais úmido?
• O que pode explicar as diferenças entre as medições dentro do 
mesmo ambiente?
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Apesar de não ser mais usada em normas 
internacionais a temperatura efetiva continua sendo 
um bom ponto de partida para compreender que o 
conforto térmico, a temperatura efetiva tenta explicar 
por que a mesma temperatura do ar pode ser sentida de 
maneira diferente em contextos distintos. Ela combina, 
de forma simplificada, três variáveis principais: a 
temperatura do ar, a umidade relativa e a velocidade do 
ar. O objetivo era traduzir em um único número a 
sensação térmica de um ambiente.
Na prática, isso significa que 28 °C com vento pode ser 
percebido como tão confortável quanto 24 °C sem 
ventilação, e que a umidade alta pode tornar 
desconfortável um ambiente que, em teoria, estaria 
dentro de uma faixa aceitável de temperatura. 
Conforto Ambiental 1
3. Indice de Temperatura Efetiva
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O Conforto Térmico Adaptativo (“Adaptive Thermal
Comfort” em inglês) é um modelo que reconhece a 
capacidade das pessoas de se adaptarem e preferirem 
uma faixa mais ampla de condições térmicas. 
Diferentemente de métricas tradicionais, o Conforto 
Térmico Adaptativo leva em consideração fatores como 
vestuário, atividade física e expectativas individuais. 
Esse modelo oferece às pessoas a capacidade de 
personalizar sua experiência de conforto em diferentes 
ambientes e condições climáticas.
A métrica de Conforto Térmico Adaptativo relaciona 
as temperaturas de projeto internas com as 
temperaturas externas. Ela é baseada no entendimento 
de que os ocupantes podem se adaptar, ou até mesmo 
preferir, uma faixa mais ampla de condições térmicas. 
Por exemplo, os critérios de aceitabilidade sob essa 
métrica permitem condições internas mais quentes 
(fora da faixa típica de critérios de 21ºC a 24ºC), quando 
as condições externas são muito quentes, levandoem 
consideração o processo adaptativo do corpo humano.
Conforto Ambiental 1
4. Conforto Térmico Adaptativo
É um indicador meteorológico que combina a 
temperatura do ar e a umidade relativa para 
determinar como as condições ambientais são 
percebidas pelo corpo humano. Esse índice é 
particularmente importante em regiões com climas 
quentes e úmidos, onde a umidade pode intensificar 
a sensação de desconforto térmico. Portanto, é 
crucial monitorar o Heat Index para garantir a 
segurança e o bem-estar das pessoas expostas a 
essas condições climáticas adversas.
Ao analisar o Heat Index, é importante destacar que 
ele leva em consideração a interação entre a 
temperatura e a umidade relativa. Isso ocorre porque 
a umidade afeta a capacidade do corpo de se resfriar 
através da transpiração, o que pode levar ao 
aumento do risco de problemas relacionados ao 
calor, como insolação e exaustão térmica. Portanto, 
o Heat Index fornece uma medida mais precisa e 
abrangente do desconforto térmico, levando em 
conta não apenas a temperatura do ar, mas também 
a umidade presente no ambiente.
29Conforto Ambiental 1
5. Indice de Calor
Atividade - Indice de Conforto Térmico
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Enunciado
Analise situações reais (shopping, sala de aula cheia, casa ventilada, escritório no 
inverno). Identifique os fatores principais, escolha o índice de conforto mais adequado e 
estimem qualitativamente o PPD: quantas pessoas estariam insatisfeitas?
1. Analise o ambiente e aspectos pessoais
•Considere temperatura, ventilação, umidade, radiação.
•Tipos de roupa (leve ou pesada).
•Atividade física (metabolismo: baixa ou média).
2. Estime o índice de conforto
•Identifique se a sensação seria: fria (PMV negativo), neutra (PMV ≈ 0) ou quente (PMV 
positivo).
•Use a tabela para estimar o PPD em "baixo", "médio" ou "alto".
3. Indicar qual índice de conforto (Temperatura Efetiva, PMV, PPD) é mais adequado para 
avaliar o cenário.
	Slide 1: Conforto Térmico: Fatores e Índices
	Slide 2: Quiz Relâmpago
	Slide 3: Definição
	Slide 4: O Homem e trocas térmicas
	Slide 5: O homem é um ser homeotérmico, ou seja, a temperatura interna do organismo tende a permanecer constante independente das condições do clima. Entretanto, sempre existem trocas térmicas entre o corpo humano e o meio. Havendo a perca ou ganho de
	Slide 6: Mecanismo termorreguladores
	Slide 7: Mecanismo termorreguladores
	Slide 8: Mecanismo termorreguladores
	Slide 9: Tipos de Trocas
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12: Neutralidade Térmica
	Slide 13: Variáveis
	Slide 14: Humana
	Slide 15: Humana
	Slide 16: Ambientais
	Slide 17: Ambientais
	Slide 18: Ambientais
	Slide 19: Ambientais
	Slide 20: Norma – ASHARE 55
	Slide 21: Equipamentos
	Slide 22: Indices
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25: PMV + PPD Carta Psicométrica
	Slide 26: Atividade - Higrômetro
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30: Atividade - Indice de Conforto Térmico