Índices de conforto térmico

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Amélia Carvalho Faustino
Mestranda em Engenharia Agrícola 
Telefone: 74 988068775
email: ameliacarvalho25@hotmail.com
Juazeiro- BA
2017
Indices de Conforto Térmico
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APLICAÇÕES
Relação entre ambiente;
Bem-estar e produtividade;
Diferentes tipos de materiais
Nas coberturas dos galpões e suas influências no conforto térmico dos ambientes;
Respostas fisiológicas;
Desempenho zootécnico;
Comportamentos fisiológicos.
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RELAÇÃO ENTRE AMBIENTE
Vento
Precipitação
Radiação direta + indireta
Temperatura
ambiente
UR
Adaptação, sanidade, nutrição, estado fisiológico
Fonte: Google
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RELAÇÃO ENTRE AMBIENTE
Vento
Precipitação
Radiação direta + indireta
Temperatura
ambiente
UR
Adaptação, sanidade, nutrição, estado fisiológico
Estresse ?
Conforto ?
Fonte:Google
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CONFORTO TÉRMICO
 É estudo destinados à análise e atribuição de parâmetros necessários para a avaliação e criação de um ambiente térmico apropriado às atividades de animais ou de pessoas (LAMBERTS e XAVIER, 2014).
Como avaliar o conforto térmico?
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VARIÁVEIS PARA DETERMINAR O CONFORTO
Variáveis ambientais;
Temperatura do ar
Umidade relativa
Velocidade do ar
Radiação solar
Outros variáveis 
Peso
Idade, 
Estado fisiológico,
Densidade
Alimentação 
Genética
Sentimentos
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ÍNDICES CONFORTO TÉRMICO
	Conhecendo condições ótimas de conforto e condições climáticas do local, é possível determinar quais são as condições ambientais criticas a serem consideradas no projeto para que a produção animal apresente produtividade e rentabilidade adequada(ROLF, 2002) 
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ÍNDICES TÉRMICOS AMBIENTAIS
Temperatura absoluta do ar (tbs) 
Umidade relativa do ar (UR)
Temperatura de globo negro (Tgn)
Índice de temperatura e umidade (ITU)
Índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU)
Carga térmica de radiação (CTR)
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 TEMPERATURA ABSOLUTA DO AR (TBS) 
Destaca-se pela simplicidade de obtenção;
Determinar a frequência da ocorrência de níveis de temperatura do ar;
Serve de base para determinar as características médias do clima 
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UMIDADE RELATIVA DO AR (UR)
Auxilia na determinação do conforto térmico ambiente;
Expressa pela seguinte equação:
UR = (e/es) x 100
em que: 
UR = umidade relativa do ar, em %
e = pressão real de vapor d`água na atmosfera, em hPa; 
es = pressão de saturação do vapor da água, em hPa.
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TEMPERATURA DE GLOBO NEGRO (TGN)
Indica o efeito combinado da radiação, da temperatura absoluta do ar e da velocidade do ar;
São fatores que afetam o conforto animal;
É obtida a partir de uma esfera oca, de cobre;
Sensor de temperatura em seu centro (termômetro de mercúrio ou termopar).
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CARGA TÉRMICA DE RADIAÇÃO (CTR) 
Expressa a radiação total recebida pelo globo negro de todos os espaços ou partes da vizinhança:
 CTR = σ(TRM)4
Onde: CTR = carga térmica radiante, W m-2;
σ=constante de Stefan-Boltzmann,
5,67x10-8Wm-2K-4;
TRM4=temperatura média radiante, K.
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ÍNDICES TÉRMICOS AMBIENTAIS
Caracterizar o ambiente Térmico;
Combinam o efeito de dois ou mais fatores;
São parâmetros importantes para planejamento e projeto de sistemas produtivos.
CURTIS (1983): avaliar o impacto do ambiente térmico, através de índices, considerando o efeito combinado dos elementos do clima.
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TERMORREGULAÇÃO
Zona de termoneutralidade:
Faixa de temperatura dentro da qual o calor dissipado está em equilíbrio com o seu ambiente
Temperaturas superiores à da zona de termoneutralidade:
 O metabolismos é menor
 Produtividade é menor
 Temperaturas inferiores à da zona de termoneutralidade:
Metabolismo aumenta tendo necessidade de comer mais ração
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TERMORREGULAÇÃO
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PRODUÇÃO DE CALOR
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PERDA DE CALOR
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MECANISMOS DE TROCA DE CALOR
Trocas térmicas sensíveis: envolvem diferença de temperatura
 Convecção
 Radiação
 Condução
 Trocas térmicas latentes: envolvem mudança de estado
 Evaporação
 Condensação
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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Como aferir esses variáveis climáticas e fisiologias dos animais para o calculo dos Índices?
EQUIPAMENTOS UTILIZADOS PARA AFERIR AS VARIÁVEIS CLIMÁTICAS
Fonte: Google
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Estação Meteorológica
Marca Campbell
Fonte: Google
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Englobar em um único fator todas as variáveis;
Índice de temperatura e umidade (ITU), por Thom (1959);
ITU = Ta + 0,36 Tpo + 41,5
Ta = temperatura do ar
Tpo = temperatura pto de orvalho
ITU:
Normal............. 70
Crítico.............. 71 e 78
Perigo.............. 79 e 83
Emergência..... > 83
ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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ITU proposto por (Kelly e Bond):
ITU= Ta- 0,55 x (1 - UR) x (Ta – 58)
	Onde Ta é a temperatura do ar (ºF) e UR é a umidade relativa do ar em decimais.
Marai et al(2007), os valores de ITU obtidos para ovinos: 
Ausência do estresse de calor - < 82
Estresse moderado de calor - 82<84
Estresse severo de calor - 84< 86
Estresse extremo de calor – 86 < 
ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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Índice de umidade e temperatura do globo (ITGU), por Buffington (1981);
ITGU = Tg + 0,36 Tpo + 41,5
 em que Tg é a temperatura( ºC) de globo Vernon colocado no mesmo local de um animal, leva em consideração a radiação térmica.
ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
Índice de temperatura, umidade e velocidade do ar (ITUV), desenvolvido por YANAGI JUNIOR et al. (2001) e TAO e XIN (2003) para galinhas poedeiras e frangos de corte, respectivamente, sujeitos à condição aguda de desconforto térmico por calor (equações abaixo).
Em que
 , sendo :
PWS.(tdb) a pressão de saturação de vapor calculado em função da tbs, kPa).
 v = velocidade do ar (m s-1).
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
A proposta por McDowell & Johnston (1971): 
 ITU= 0,72 (tbs + tbu) + 40,6
Onde:Tbs é a  temperatura do bulbo seco;
 Tbu é a temperatura do bulbo úmido.
Valores de ITU: 
70 < - confortáveis; 
75 a 78- estressantes 
78>- os animais são incapazes de manter a temperatura corporal normal. 
	Obs: O valor de ITU de 72 constitui o limite acima do qual vacas leiteiras começam a reduzir a produção de leite e o consumo de alimentos 71.
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO VACAS LEITEIRAS
Índices temperatura e umidade (THI)
Autores
Fórmula
Johnstonetal(1962)
THI= 0,72(Tdb+ Twb) + 47
Johnson (1965)
THI = 1,8 (0,55Tdb+ 0,2 Tdp) + 49,5
Johnson e Vanjonack (1976)
THI = Tdb+ 0,36 Tdp+41,2
Índices da Temperatura Efetiva
Baeta et al (1987)
ETI =27,88 – 0,456Tdb+0,010754Tdb²-0,4905RH + 0,00088RH² + 1,15WS- 0,12644WS² + 0,019876TdbRH -0,046313TdbWS
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO AVES
Índices temperatura e umidade (THI)
Autores
Fórmula
Zulovich e DeShazer (1990)
THI= 0,6Tdb+ 0,4Twb
Entalpia
Rodrigues et al (2011)
h= H- 1,006Tdb+ RH/Pe 10(7,5 Tdb /237,3 + Tdb )(71,28 + 0,052 Tdb)
Temperatura Equivalente Aparente (AEI)
Mitchell et al (2001)
AET-Tdb+ (pv/ ã)
Índice de Taxa Respiração
Zhou eYamamoto (1997)
RR= -777 + 5 HP + 26Tdb
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO SUÍNOS
Temperatura de bulbo úmido e seco
Autores
Fórmula
Ingran (1965)
WD = 065Tdb + 0,35Twb
Roller e Goldman (1969)
WD = 0,75Tdb + 0,25Twb
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO PARA GADO
Índices temperatura e umidade (THI)
Autores
Fórmula
Kelly e Bond (1971)
THI = (1,8 Tdb+ 32 )- (0,55- 0,0055RH)(1,8 Tdb– 26,8)
NOAA (1976)
THI = 0,8 Tdb+ RH/100 (Tdb- 14,3) + 46,3
Índices da Taxa de Respiração (RR)
Eigenbergetal(2005)
RR= 5,1Tdb+ 0,58RH- 1,7 WS + 0,039SR
Eigenberg et al (2008)
RR = 5,4 Tdb+ 0,58RH- o,63WS + 0,024SR-110,9
Brown- Brandl et al (2005)
RR =- 183,6 + 4,22Ts +3,89Tdb0,07Tdp1,53WS +0,03SR
Índice de tolerância ao calor (HTC)
Rhoad 1944 e Bianca (1963)
HTC = 100-18(RT-38,3)
Benezra (1954)
HT = (RT/38,33) + (RR/23)
Bianca (1962)
RT = 0,35Tdb+ 0,65Twb
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO PARA GADO
Ajuste Índice temperatura e umidade
Autores
Fórmula
Maderetal(2006),
Onde THI deNOAA`S(1976)
THIajs= 4,51+ THI – 1,992 WS + 0,068SRÍndices temperatura e umidade- Horas
Hanh et al (2006)
THIhoras=∑24(THI-Base)
Onde: base 79 ou 84
Índice de carga de calor
Gaughanetal(2008)
Se Tbg>= 25ºC
HLI = 8,62 + 0,38 RH + 1,55 Tbg– 0,5 WS + e(24-WS)
Se Tbg< 25ºC
HLI = 10,66+ 0,28RH + 1,3 Tbg- WS
Índice climático abrangente
Mader et al (2010)
CCI=Tdb+ (RH + WS + SR)ajustado
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A ICC foi desenvolvida po Mader et al (2010):
Ta de aproximadamente 30ºC a 45ºC;
Ajuste para:
Temperatura do ar (Ta)
Umidade relativa(RH) (equação [1]),
Velocidade de vento(WS) (equação [2]) e
Radiação (RAD) (equação [3]). 
A ICC ou temperatura aparente é definida como:
 Ta + equação [1] + equação [2] + equação [3].
ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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Índices de Conforto Térmico
Onde:
Equação[1] fator correção de temperatura e umidade :
e(0,00182*RH+1,8*10-5*Ta*RH) *(0,000054*Ta² + 0,00192* Ta-0,0246)*(RH-30)
Equação[2] fator de correção velocidade do vento: 
[-6.51/e (1/(2,26*WS+0,23) 0,45*(2,9+1,14*10 -6 *WS 2,5 –log0,3 (2,26*WS+0,33)-2 ) ]-0,00566*ws²+3,33
Equação[3]fator de correção radiação total:
0,0076*RAD-0,00002*RAD*Ta+0,00005*Ta² *√RAD+0,1*Ta-2
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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ÍNDICES DE CONFORTO TÉRMICO
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O CCI é capaz de combinar Os efeitos de Ta, RH, WS e RAD em um índice, que tem potencial para uso na avaliação Efeitos ambientais sobre saúde animal, conforto, bem-estar, manutenção e produtividade.
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Obrigado
Plan1
Plan1