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1 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Disciplina 1705169 - CONFORTO AMBIENTAL Universidade Federal da Paraíba Centro de Tecnologia Curso de Engenharia de Produção Profª Ivanize Silva 2 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva A importância do estudo de conforto ambiental a)A satisfação do homem ou seu bem estar; b)A performance humana; c) Redução de riscos nas atividades profissionais; d) A conservação de energia. Im po rt ân ci a 3 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Riscos Ambientais: agentes físicos, químicos e biológicos presentes nos ambientes de trabalho capazes de produzir danos à saúde, quando superados os respectivos limites de tolerância. Estes limites são fixados em razão da natureza, concentração ou intensidade do agente e tempo de exposição. Todavia, não podemos adotá-los como valores rígidos entre condição segura e capaz de gerar alguma doença, devido à suscetibilidade individual, ou seja, para o higienista os limites devem ser encarados como valores referenciais. Riscos físicos: são aqueles que compreendem dentre outros o ruído, vibração e temperaturas extremas. 4 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Riscos Ergonômicos: estes riscos são contrários às técnicas de ergonomia, que propõe que os ambientes de trabalho se adaptem ao homem, propiciando bem estar físico e psicológico. Os riscos ergonômicos estão ligados também a fatores externos – do ambiente – e a fatores internos – do plano emocional. 5 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva ACIDENTES 1. Batida por - quando o trabalhador sofre batida de objetos; 2. Batida contra - quando o trabalhador bate o corpo ou parte dele contra objetos; 3. Prensagem entre - quando ocorre a prensagem do corpo ou parte dele entre um objeto fixo e um móvel ou entre dois móveis; 4. Queda da pessoa: a. de mesmo nível, quando escorrega ou tropeça; b. de nível elevado, quando cai de local mais alto; 5. Queda de objetos - quando o trabalhador é atingido por um objeto que cai devido à ação da gravidade; 6. Esforço excessivo ou mau jeito - decorem da má posição do corpo, de movimentos brusco em más condições ou super esforço empregado, atingindo principalmente a coluna vertebral e a região lombar. 7. Contato com produtos químicos; 8. Contato com eletricidade; 9. Contato com temperaturas extremas e ou umidade; 6 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 5.5 CONSEQÜÊNCIAS 1. PARA O TRABALHADOR: problemas físicos, emocionais, financeiros; 2. PARA A EMPRESA: substituição do acidentado, redução de produção e por consequência de lucro, aumento de custo na folha de pagamento, ausência do profissional treinado, PAGAMENTO DE SEGUROS para Indenização de acidentes e doenças ocupacionais; 3. PARA O GOVERNO: pagamento do trabalhador encostado no INSS, ausência de contribuição social, aposentadorias precoces por invalidez ou doenças ocupacionais; 4. PARA A NAÇÃO: diminuição de trabalhadores ativos e aumento de inativos, 5.6 CONCLUSÃO Os acidentes do trabalho causam muitos problemas a todos e custam muito mais que investir em prevenção. 7 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva “Conforto é quando fazemos o mínimo de esforço do ponto de vista fisiológico em relação ao som, a luz e ao calor para realização de uma determinada atividade”. ESTÍMULOS Quantidade de luz: Lux Temperatura do ar: ºC Umidade Relativa: % Ventos: m/s Nível de Ruído: dB(A) MEIO AMBIENTE (CLIMA) e MEIO EXTERNO SENSAÇÕES A RESPOSTA FISIOLÓGICA AOS ESTÍMULOS AMBIENTAIS Fonte: Vianna, 2006 Fatores considerados para o projeto de um sistema de trabalho NORMA REGULAMENTADORA 17 (NR-17) 10 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Segundo a ASHRAE, 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. Situação de Conforto. Fonte: http://notasaocafe.files.wordpress.com/2008/05/ polar_bears_16052008_1.jpg, 2005. In: Procel Edifica. Desempenho Térmico e Eficiência Energética em Edificações - Rio de Janeiro, agosto/2011 Conforto Térmico 11 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Sociedade Americana de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado (HVAC) ASHRAE, fundada em 1894, é uma organização internacional de 51.000 pessoas. ASHRAE cumpre sua missão de avançar nos assuntos: aquecimento, ventilação, ar condicionado e refrigeração para servir a humanidade e promover um mundo sustentável através da investigação. 12 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 13 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Diversidade e Especificidade 14 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva ISO 7730 ESTADO MENTAL QUE EXPRESSA A SATISFAÇÃO DO HOMEM COM O AMBIENTE TÉRMICO QUE O CIRCUNDA A sensação de calor ou frio está determinada por: 15 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva ASHRAE Fundamentals Handbook - cap. 8 Thermal Comfort - 1997 ISO 8996/90 - Ergonomia – Determinação da produção de calor metabólico. ISO 9920/95 - Ergonomia de ambientes térmicos – Estimativa de isolamento térmico e resistência evaporativa de um traje de roupas. ISO 7730/94 - Ambientes térmicos moderados – Determinação dos índices PMV e PPD e especificações das condições para conforto térmico. ISO/DIS 7726/96 - Ambientes Térmicos – Instrumentos e Métodos para medições das quantidades físicas. ASHRAE Standard 55-1992: Ambientes Térmicos – Condições para ocupação humana. 16 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Pecilotérmicos (sangue frio) De temperatura variável - não têm um mecanismo interno que regule a temperatura do seu corpo ORGANISMO ANIMAL HÁBITOS COMPORTAMENTAIS - que por si sós mantém a temp. do corpo TEMPERATURA VARIAVÉL - igual ao ambiente onde está inserido Insetos esquentam seus músculos de vôo vibrando-os no mesmo lugar Cobras e Lagartos tomam banhos de sol sobre pedras Animais, no deserto, que se enterram debaixo da areia durante o dia 17 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Homeotérmicos (sangue quente) Consegue manter a temperatura do seu corpo mais ou menos constante a um nível que pode ser distinto da temperatura do meio-ambiente Homem: 37 °C (36,1 e 37,2º C) 32º C o limite inferior 42º C o limite superior TERMO-REGULAÇÃO Mecanismo que comanda a redução ou aumento das perdas de calor pelo organismo 18 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Calor Vasodilatação - processo de dilatação dos vasos sanguíneos consequência do relaxamento do músculo Suor para resfriar o corpo. Alteração da circulação sanguínea para irradiar calor. PELE É o principal órgão termo-regulador. Diversos mecanismos podem atuar na regulagem da temperatura do corpo, atuando principalmente na pele. 19 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental– Profª Ivanize Silva Frio Vasoconstrição e contração muscular Processo de contração dos vasos sanguíneos consequência da contração do musculo. Tremor para gerar movimento e aquecer o corpo. PELE É o principal órgão termo-regulador. Diversos mecanismos podem atuar na regulagem da temperatura do corpo, atuando principalmente na pele. 20 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Variáveis do Conforto Térmico e o Organismo Humano • Radiação Solar; • Umidade Relativa; • Temperatura (Tº) do Ar; • Temperatura Radiante; • Velocidade do Ar; • Atividade; • Vestimenta; Ambientais Humanas Idade; Sexo; Raça. 21 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PARÂMETROS AMBIENTAIS Temperatur do Ar (ºc) PA RÂ ME TR OS A MB IE NT AI S Define-se como sendo a temperatura do ar a qual circunda o corpo humano. Por sua vez, influencia o conforto térmico na medida em que está intrinsecamente ligada às taxas de transferência de calor que ocorrem entre o homem e o ambiente 22 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PARÂMETROS AMBIENTAIS Temperatur do Ar (ºc) A sensação de conforto, baseia-se na perda de calor do corpo pelo diferencial de temperatura entre a pele e o ar A diferença de temperatura entre dois pontos no ambiente provoca a movimentação do ar, chamada de convecção natural: a parte mais quente torna-se mais leve e sobe enquanto a mais fria, desce, proporcionando uma sensação de resfriamento do ambiente PA RÂ ME TR OS A MB IE NT AI S 23 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 24 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva EQUIPAMENTOS 25 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PARÂMETROS AMBIENTAIS Umidade do ar A umidade é a quantidade de vapor d'água que existe em suspensão na atmosfera formando nuvens e precipitações Quanto maior a UR (umidade relativa), menor a eficiência da evaporação na remoção do calor PA RÂ ME TR OS A MB IE NT AI S Relaciona-se aos processos de perda de calor por evaporação. 26 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva EQUIPAMENTOS Temperatura e umidade relativa do ar 27 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PARÂMETROS AMBIENTAIS Temperatura radiante (°C) Medidas: temperatura de termômetro de globo e a temperatura do ar Temperatura radiante média As trocas por irradiação, num ambiente interno, dependem da temperatura dos materiais do ambiente PA RÂ ME TR OS A MB IE NT AI S Este parâmetro relaciona-se com as trocas de calor em forma de radiação entre o indivíduo e as superfícies circunvizinhas. Caso a temperatura média da superfície exterior à das vestimentas utilizadas seja maior que a das superfícies ao seu redor, ocorrerá a perda de calor através de radiação pelo organismo. Em caso contrário, ocorrerá o ganho de calor. . 28 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PARÂMETROS AMBIENTAIS PA R Â M ET RO S A M BI EN TA IS Temperatura média radiante 29 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 30 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Velocidade do vento (m/s) Quanto mais intensa for a ventilação, maior será a quantidade de calor trocada entre o corpo humano e o ar, conseqüentemente menor será a sensação de calor PARÂMETROS AMBIENTAIS PA RÂ ME TR OS A MB IE NT AI S Pode ser definida como sendo a velocidade do ar instantânea sobre um intervalo de tempo. Relaciona- se às perdas de calor através do processo de convecção 31 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva EQUIPAMENTOS 32 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Termovisor Fonte: http://www.engenhariacivil.com Fonte: LAMBERT, Roberto. Desempenho Térmico de Edificações. Florianópoles, 2011 36 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva METABOLISMO: O balanço térmico no corpo humano é função da energia produzida no interior do corpo e das perdas térmicas para o exterior. 1 met corresponde a 58,15 W/m2 Este parâmetro representa uma medida da produção interna de calor pelo organismo humano. PARÂMETROS HUMANOS 37 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Interação Térmica entre o Homem e o Meio Ambiente 38 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva VESTIMENTA: Camada de ar parado que dificulta as trocas por convecção e radiação. Funciona como isolante térmico para manter o corpo mais ou menos aquecido segundo as necessidades. A unidade mais comum de medição é o “clo” (clothing, vestuário em inglês), onde 1 clo equivale a 0,155m²°C/W. A ASHRAE ou a norma ISO 7730/2005 determina os valores dos isolamentos térmicos de diversos tipos de roupas. Fonte: Fanger (1987) apud Bittencourt, 2010 39 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: ISO 7730/94 - Ambientes térmicos moderados Limite de conforto para temperatura operativa em função da atividade e vestimenta 40 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: ISO 7730/94 - Ambientes térmicos moderados 41 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: NETO, Edgar Martins. APOSTILA DE ERGONOMIA. 2015. Disponível em: http://www.ergonomianotrabalho.com.br/artigos/Apost ila_de_Ergonomia_2.pdf>. Acesso em: 11 maio 2015. Consequência da exposição do trabalhador à altas temperaturas 42 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Consequência da exposição do trabalhador à altas temperaturas Interação Térmica entre o Homem e o Meio Ambiente Os efeitos causados no organismo dependem principalmente da temperatura do ar, velocidade do ar e da variação do calor radiante. Todos estes fatores influem no equilíbrio homeotérmico do corpo, provocando uma sequência de reações no organismo, com consequentes distúrbios. 43 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Consequência da exposição do trabalhador à altas temperaturas Interação Térmica entre o Homem e o Meio Ambiente Hipertermia; Tontura ou desfalecimento por déficit de sódio; Desidratação; Doenças da pele; Distúrbios psiconeuróticos; Catarata. 44 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Hipertermia 45 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 46 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 47 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 48 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Aclimatação ao calor 49 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Aclimatação ao calor Seguindo essas medidas, a aclimatação tem início após 4 a 6 dias e é satisfatória após 2 a 3 semanas; 50 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte:NETO, Edgar Martins. APOSTILA DE ERGONOMIA. 2015. Disponível em: http://www.ergonomianotrabalho.com.br/artigos/Apostila_de_Ergonomia_2.pdf>. Acesso em: 11 maio 2015. Consequência da exposição do trabalhador à baixas temperaturas 51 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Consequência da exposição do trabalhador à baixas temperaturas Interação Térmica entre o Homem e o Meio Ambiente Hipotermia 52 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 53 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 54 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 55 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: NETO, Edgar Martins. APOSTILA DE ERGONOMIA. 2015. Disponível em: http://www.ergonomianotrabalho.com.br/artigos/Apostila_de_Ergonomia_2.pdf>. Acesso em: 11 maio 2015. 56 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva A energia pode se manter em constante transferência entre o sistema e sua vizinhança, passando por sua fronteira. PROCESSOS FÍSICOS: Mecanismos de trocas térmicas Interação Térmica entre o Homem e o Meio Ambiente 57 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PROCESSOS FÍSICOS: Mecanismos de trocas térmicas M Metabolismo Produção de calor interno R Radiação Corpo com sol, abóbada e outros corpos C Condução Contato com superfícies Cv Convecção Corpo e ar E Evaporação Respiração e expiração 58 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva VA R IÁ V EI S 59 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva O calor perdido para o ambiente através das trocas secas é denominado calor sensível e é função das diferenças de temperatura entre o corpo e o ambiente. O calor perdido para o ambiente através das trocas úmidas é denominado calor latente e envolve mudança de estado de agregação — o suor, líquido, passa para o estado gasoso, de vapor, através da evaporação. Perda de Calor sob duas formas: calor sensível e calor latente. Ca lo r S en sív el e C alo r L at en te 60 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva As trocas por convecção dependem da velocidade e da temperatura do ar no ambiente. Através da pele Perda sensível de calor, por convecção e radiação Perda latente de calor, por evaporação do suor e por dissipação da umidade de pele Trocas Secas Trocas úmidas O calor produzido pelo corpo humano através do metabolismo é transferido ao ambiente por convecção e irradiação O calor perdido pela evaporação da água dos pulmões, através da respiração, e pela evaporação do suor expelido pelas glândulas na pele Interação Térmica entre o Homem e o Meio Ambiente 61 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 62 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PROCESSOS FÍSICOS: Mecanismos de trocas térmicas C Condução Contato com superfícies 63 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PROCESSOS FÍSICOS: CONDUÇÃO EXERCÍCIO 1. Uma parede composta é formada por alvenaria de 15 cm. A parede é submetida a uma diferença de temperatura de 7ºC. Calcule o fluxo de calor por unidade de área através da estrutura composta. Dado: Condutibilidade térmica da alvenaria λ = 0,91 (W/m°C) 64 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: Manual do conforto térmico, 2001 65 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 2. Uma parede de um forno industrial, feita com tijolos maciços prensados, tem 15cm de espessura, 1,5m de altura e 3,0 de largura. Medições realizadas revelaram temperaturas de 1130º (externa) e 880º (interna). Calcule a quantidade de calor transferido através da parede. Fonte: Coutinho, 2005 3. Uma fábrica de sapato possui na área de produção parede feita com tijolos maciços prensados de 20cm de espessura, 5m de altura e 7,0 de largura. As temperaturas medidas apontam valores de 36º (externa) e 32º (interna). Calcule a quantidade de calor transferido através da parede. Fonte: Silva, 2015 ( ). e icd t tq A e λ − = Intensidade do fluxo térmico por condução que atravessa a superfície. (W) 66 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 67 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 1. Calcular transmissão de calor entre o ar e parede de alvenaria. A parede é submetida a uma de temperatura de 33ºC. Dado: Tar= 45º. 2. Considerando a parede com dimensões: altura de 3m e 5m de largura. q? PROCESSOS FÍSICOS: COVECÇÃO EXERCÍCIO . ( )cd cq h A t θ= − Intensidade do fluxo térmico por convecção que atravessa a superfície. (W) 68 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PROCESSOS FÍSICOS: Mecanismos de trocas térmicas R Radiação - Corpo com sol, abóbada e outros corpos • Energia emitida por uma superfície se distribui uniformemente em diversas direções. Fonte: Coutinho, 2001 69 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PROCESSOS FÍSICOS: Mecanismos de trocas térmicas R Radiação Corpo com sol, abóbada e outros corpos Para os materiais de construção correntes, sem brilho metálico, ε ≅ 0,9, pode-se adotar hr = 5 (W/m²°C). 70 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva . ( )r r rq h A θ θ= − Intensidade do fluxo térmico por radiação que atravessa a superfície. 1. Calcular transmissão de calor por radiação através de uma parede de tijolo cerâmico com dimensões 5m x 3m. A parede é submetida a uma temperatura de 42ºC. Dado: Tra das demais superfícies no interior do ambiente = 33ºC. (W) 71 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 72 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva ÍN DI CE S DE C ON FO RT O TÉ RM IC O Biofísicos Trocas de calor entre o corpo e o ambiente Fisiológicos Reação fisiológicas originadas por condições conhecidas de temperatura seca do ar, temperatura radiante média, umidade do ar e velocidade do vento Subjetivos Sensações subjetivas de conforto Parâmetros subjetivos ligados ao conforto Sensações térmicas: como você está se sentido agora? Preferências térmicas: Como você gostaria de se sentir agora? Biofísicos trocas Fisiológicos reação Subjetivos sensação 73 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Os indices de conforto térmico surgiram com o intuito de caracterizar situações de conforto ou desconforto a partir da avaliaçõ das variáveis humanas e ambientais ÍN DI CE S DE C ON FO RT O TÉ RM IC O Voto Médio Predito de Fanger; Índice IBUTG; Temperatura efetiva; Temperatura operativa; Diagrama de Olgyay; Carta bioclimática de Givoni. 74 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva “Consiste em um valor numérico que traduz a sensibilidade humana ao frio e ao calor.” Criado por Fanger para calcular a combinação das variáveis ambientais: • Temperatura média radiante; • Velocidade do ar; • Umidade relativa; • Temperatura do ar; • Atividade física; • Vestimenta.Fanger avaliou , através de trabalho experimental, pessoas de diferentes nacionalidades, idades e sexo, obtendo o PMV para determinadas condições ambientais. Voto Médio Predito de Fanger 75 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 76 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva PMV Predicted Mean Vote Voto Médio Previsível Índice representativo dos votos de um grande grupo de pessoas PPD Predicted percentage of dissatisfied Percentagem Previsível de Insatisfeitos Quantidade destas pessoas insatisfeitas ÍN DI CE S DE C ON FO RT O TÉ RM IC O PMV Prevê o voto de um grande grupo de pessoas através da escala mostrada na Tabela 77 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 78 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva O P ro gr am a An al ys is C ST 79 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 80 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 81 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 82 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 83 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Índice IBUTG Fonte: Norma regulamentadora (NR) 15 84 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: Norma regulamentadora (NR) 15 85 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: Norma regulamentadora (NR) 15 86 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva ÍNDICE DE TEMPERATURA EFETIVA Temperatura calculada em função da temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido e velocidade do ar, usada para avaliação do calor em ambientes de trabalho. Temperatura Efetiva, de Yaglou e Houghthen (1923); ou Temperatura Efetiva Corrigida, de Vernon e Warner; NORMA REGULAMENTADORA 17 (NR-17) 87 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Nomograma de Temperatura Efetiva para pessoas normalmente vestidas, em trabalho leve. Fonte: Koenigsberger. 88 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 1. Marca-se, na escala da esquerda, a temperatura de bulbo seco 2. Marca-se, na escala da direita, a temperatura de bulbo úmido 89 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 3. Traça-se um segmento de reta ligando-se as duas marcas. 4. Toma-se o valor da velocidade do ar, na extremidade inferior do ábaco. 90 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 5. Segue-se, sobre a linha da velocidade, até o segmento de reta anteriormente traçado 6. Segue-se a linha transversal do ábaco até sua extremidade, na borda do gráfico 91 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva O valor encontrado é o da temperatura efetiva 92 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva TO (WINSLOW, HERRINGTON E GAGGE, 1937) É a média entre a temperatura do ar e a TMR. A temperatura operativa é normalmente medida com um termómetro de globo colocado ao nível do tronco do corpo humano. ÍNDICE DE TEMPERATURA OPERATIVA - 93 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Segundo a norma ASHRAE 1992 ou ISO 7730(1984): Devemos manter durante o Inverno a temperatura operativa entre 20ºC e 23ºC , e durante o Verão entre 22,5ºC e 26ºC; A humidade relativa deverá estar compreendida entre 30% e 60%; O nível de atividade física deverá ser menor ou igual a 1,2 met (70 W/m2 ); A resistência térmica do vestuário deverá estar compreendida entre 1 Clo no Inverno e 0,5 Clo no Verão, com uma velocidade do ar <= 0,25 m/s para impedir a sensação de corrente de ar. 94 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva ÍNDICE DE ESTRESSE TÉRMICO: THE INDEX OF THERMAL STRESS (ITS). Givoni (1969) 95 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 96 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva 97 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva C ar ta P si cr om et ric a PSICROMETRIA – ESTUDO DAS MISTURAS DE AR SECO E AR ÚMIDO NA ATMOSFERA C ar ta P si cr om et ric a C ar ta P si cr om et ric a C ar ta P si cr om et ric a C ar ta P si cr om et ric a Exercício 1. Em certo local, a temperatura de bulbo seco é 30ºC e a de bulbo úmido é de 25,5º C. Utilize a carta psicrométrica para determinar: a. Umidade relativa b. Umidade absoluta Fonte: Coutinho, 2005. 105 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Fonte: ROMERO, Marta. Princípios Bioclimáticos do Desenho Urbano D ia gr am a de O lg ya y C ar ta P si cr om et ric a 107 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Carta bioclimática Givoni – 1991 1. Zona de conforto 2. Zona de ventilação 3. Zona de resfriamento evaporativo 4. Zona de massa térmica para resfriamento 5. Zona de ar-condicionado 6. Zona de umidificação 7. Zona de massa térmica para aquecimento 8. Zona de aquecimento solar passivo 9. Zona de aquecimento artificial Carta bioclimática de Givoni TRY x Normais NORMAIS: Empregam valores médios TRY: Emprega valores horários NORMAIS Serão necessários VALORES MENSAIS de: Temperatura média do ar Temperatura média das máximas Temperatura média das mínimas Temperatura máxima absoluta Temperatura mínima absoluta Umidade relativa média TRY x Normais 111 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva JOÃO PESSOA BR A SÍ LI A 113 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Situação de Conforto. Fonte: http://notasaocafe.files.wordpress.com/2008/05/ polar_bears_16052008_1.jpg, 2005. In: Procel Edifica. Desempenho Térmico e Eficiência Energética em Edificações - Rio de Janeiro, agosto/2011 Fonte: Eficiência Energética na Arquitetura, 1997 Restaurante Universitário da Universidade Federal do Pará Arquiteto Joao Castro Filho. Fonte: www.ufpa.br Ve nt ila çã o Ventilação – Redutor de Velocidade Ventilação – Peitoril Ventilado Ve nt ila çã o Traditional ventilation tower or badgir in Iran. Nick Baker and Koen Steemers. Energy and Environment in Architecture. London EC4P 4EE. Taylor & Francis e-Library, 2005. Ventilação Ve nt ila çã o N at ur al The new BRE Low Energy Office uses stack-Induced night ventilation to lower daytime temperatures. BRE Low Energy Office Nick Baker and Koen Steemers. Energy and Environment in Architecture. London EC4P 4EE. Taylor & Francis e-Library, 2005. BRE Office (Building Research Establishment) - Watford - Inglaterra CEAMAZON Parque Tecnológico/UFPA Fonte: Acervo do Autor Fonte: LAMBERT, Roberto. Eficiência Energética em Edificações. Santa Catarina: LABEEE/UFSC 2011. (Notas de Aula)Sombreamento Re sf ria m en to E va po ra tiv o DIRETO PAVILHÃO DE SEVILHA - EXPO 92 Nicholas Grimshaw Re sf ria m en to Ev ap or at iv o Parque das Nações Lisboa/PT Resfriamento Evaporativo U SO D E FO N TE S, C O O LI N G T O W ER S Resultados de monitoramento mostraram que a aplicação destas técnicas contribuíram para o decréscimo de 3-5ºC na temperatura ambiente Fonte: www.electrolux.com.br Re sf ria m en to Londres/Commerzbank - Foster A qu ec im en to S ol ar Fonte: Eficiência Energética na Arquitetura, 1997 M as sa T ér m ic a Fonte: Eficiência Energética na Arquitetura, 1997 Brasília U M ID IF IC A Ç Ã O Fonte: www.diariodebombeiro.com.br e http://casa.abril.com.br A qu ec im en to A rt ifi ci al 129 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva Limites sugeridos por GIVONI para a zona de conforto térmico de países com clima quente e em desenvolvimento são: verão - em situação de umidade baixa, as temperaturas diárias devem estar compreendidas na faixa entre 25 °C e 29 °C. verão - em situação de umidade alta, as temperaturas diárias devem estar compreendidas na faixa entre 25 °C e 26 °C, podendo chegar a 32 °C com ventilação de 2,0 m/s. inverno - a variação de temperatura diária deve situar-se na faixa de 18 °C a 25 °C. com relação à umidade, os limites da zona de conforto estão em torno de 80 % de umidade relativa. PQ VENTILAR???? Funções da Ventilação: • Higiênica/qualidade do ar • Conforto Térmico • Durabilidade dos Materiais Clima Quente e úmido VELOCIDADE DO FLUXO DE AR NO INTERIOR A VELOCIDADE E A QUANTIDADE DE AR A PERCORRER O INTERIOR DE UM RECINTO DEPENDE: DAS DIMENSÕES DO VÃO DE ENTRADA DAS DIMENSÕES DO VÃO DE SAÍDA DA VELOCIDADE DO AR INCIDENTE NA ABERTURA Correlação entre o aumento da velocidade do ar e o aumento da temperatura do ar. Fonte: NEGREIROS (2010) Fonte: Eficiência Energética na Arquitetura, 1997 Restaurante Universitário da Universidade Federal do Pará Arquiteto Joao Castro Filho. Fonte: www.ufpa.br Ve nt ila çã o Ventilação – Redutor de Velocidade Ventilação – Peitoril Ventilado Ve nt ila çã o Traditional ventilation tower or badgir in Iran. Nick Baker and Koen Steemers. Energy and Environment in Architecture. London EC4P 4EE. Taylor & Francis e-Library, 2005. Ventilação Ve nt ila çã o N at ur al The new BRE Low Energy Office uses stack-Induced night ventilation to lower daytime temperatures. BRE Low Energy Office Nick Baker and Koen Steemers. Energy and Environment in Architecture. London EC4P 4EE. Taylor & Francis e-Library, 2005. BRE Office (Building Research Establishment) - Watford - Inglaterra As janelas espiraladas maximizam a ventilação natural e permitem 10 trocas de AR/h VENTILAÇÃO NATURAL DINÂMICA The Bahrain World Trade Center Towers, Bahrain. Em construção • Aerogeradores suspensos entre as duas torres de 42 andares. • Cerca de 1100 mega watts por ano. • Fluxo de vento direcionado para as pás. • Geração fotovoltaica nas fachadas. 144 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva a) A satisfação do homem ou seu bem-estar em se sentir termicamente confortável. b) A performance humana, os estudos mostram uma clara tendência de que o desconforto causado por calor ou frio, reduz a performance humana. c) Redução de riscos nas atividades profissionais; d) A conservação de energia, pois devido à crescente mecanização e industrialização da sociedade, as pessoas passam grande parte de suas vidas em ambientes com climas artificiais, ambientes condicionados, e assim sendo, uma vez conhecendo-se as condições e os parâmetros relativos ao conforto térmico dos ocupantes do ambiente, evitam-se desperdícios com calefação e refrigeração, muitas vezes desnecessários. Pela variação biológica entre as pessoas, é impossível que todos os ocupantes do ambiente se sintam confortáveis termicamente IM PO RT ÂN CI A 145 Universidade Federal da Paraíba Conforto Ambiental – Profª Ivanize Silva SAÚDE O calor em excesso afeta o desempenho das pessoas, causa inquietação, perda de concentração ... A umidade em excesso causa desconforto, sonolência, aumento de suor, falta de ar ... O vento em excesso afeta o metabolismo das pessoas, aumenta a impaciência, a ansiedade ... Ruído em excesso causa inquietação, perda do sossego, da concentração ... Slide Number 1 Slide Number 2 Slide Number 3 Slide Number 4 Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Slide Number 22 Slide Number 23 Slide Number 24 Slide Number 25 Slide Number 26 Slide Number 27 Slide Number 28 Slide Number 29 Slide Number 30 Slide Number 31 Slide Number 32 Slide Number 33 Slide Number 34 Slide Number 35 Slide Number 36 Slide Number 37 Slide Number 38 Slide Number 39 Slide Number 40 Slide Number 41 Slide Number 42 Slide Number 43 Slide Number 44 Slide Number 45 Slide Number 46 Slide Number 47 Slide Number 48 Slide Number 49 Slide Number 50 Slide Number 51 Slide Number 52 Slide Number 53 Slide Number 54 Slide Number 55 Slide Number 56 Slide Number 57 Slide Number 58 Slide Number 59 Slide Number 60 Slide Number 61 Slide Number 62 Slide Number 63 Slide Number 64 Slide Number 65 Slide Number 66 Slide Number 67 Slide Number 68 Slide Number 69 Slide Number 70 Slide Number 71 Slide Number 72 Slide Number 73 Slide Number 74 Slide Number 75 Slide Number 76 Slide Number 77 Slide Number 78 Slide Number 79 Slide Number 80 Slide Number 81 Slide Number 82 Slide Number 83 Slide Number 84 Slide Number 85 Slide Number 86 Slide Number 87 Slide Number 88 Slide Number 89 Slide Number 90 Slide Number 91 Slide Number 92 Slide Number 93 Slide Number 94 Slide Number 95 Slide Number 96 Slide Number 97 Slide Number 98 Slide Number 99 Slide Number 100 Slide Number 101 Slide Number 102 Slide Number 103 Slide Number 104 Slide Number 105 Slide Number 106 Slide Number 107 Slide Number 108 Slide Number 109 Slide Number 110 Slide Number 111 Slide Number 112 Slide Number 113 Slide Number 114 Slide Number 115 Slide Number 116 Slide Number 117 Slide Number 118 Slide Number 119 Slide Number 120 Slide Number 121 Slide Number 122 Slide Number 123 Slide Number 124 Slide Number 125 Slide Number 126 Slide Number 127 Slide Number 128 Slide Number 129 PQ �VENTILAR???? 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