Conforto I - Aula 1 - Subdimensoes higrotermicas

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Instituto de Ensino Superior Planalto – Iesplan
Curso de Arquitetura e Urbanismo
Disciplina de Conforto Ambiental I
Aula 1:
Introdução à temática ambiental
Professor: Tiago Lippold Radünz
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Entende-se como a condição que propicia à saúde física e mental, bem estar e produtividade. O conceito de conforto refere-se às questões relativas ao aspecto térmico (temperatura, umidade e ventilação), lumínico (iluminação natural e artificial) e acústico.
Conforto Ambiental
Objetivos
Adequar os princípios físicos envolvidos e as necessidades de caráter ambiental (higrotérmicas, visuais, acústicas e da qualidade do ar interno e externo) aos projetos construtivos;
Propiciar aos assentamentos humanos as condições necessárias de habitabilidade, utilizando-se racionalmente os recursos disponíveis. 
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O homem e suas necessidade higrotérmicas
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Homem é um animal homeotérmico  necessidade de manter sua temperatura interna constante (36,7°C);
Necessário trocar calor com o meio para atingir o equilíbrio térmico
Temperatura x Umidade do ar
O homem e suas necessidade higrotérmicas
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Trocas térmicas
Trocas Secas
Convecção
Condução
Radiação
Trocas úmidas
Respiração
Evaporação
Calor Sensível
Calor Latente
O homem e suas necessidade higrotérmicas
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Atividade
Calor sensível (A)
Calor latente (B)
Calor metabólico (A+B)
Durante o sono
40 W
40 W
80 W
Sentado em repouso
63 W
52 W
115 W
Atividade moderada em escritório
65 W
75 W
140 W
Andando
75 W
145 W
220 W
Esforço máximo
-
-
870 a 1400 W
Tabela 1: Calor cedido ao ambiente, segundo a atividade do indivíduo. Fonte: MESQUITA, A. L. S. Engenharia de ventilação. São Paulo, Edgard Blucher, 1977.
Trocas térmicas – Calor dissipado
Perdas por evaporação
Em repouso: 45g/h
Em trabalho leve: 110g/h
Em casos extremos, por um período de meia hora, o corpo humano pode suar até 2,5l/h.
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Vestimenta: isolante térmico: sensação de conforto diretamente relacionada 
 Trocas térmicas por radiação ocorrem entre o corpo e as superfícies que o circundam;
 Trocas por convecção dependem da velocidade do ar;
 Trocas por condução entre o homem e o ambiente são insignificantes
Estabelecimento de Índices de Conforto Térmico
Carta Bioclimática
O homem e suas necessidade higrotérmicas
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Carta Bioclimática de Givoni
Temperatura de bulbo seco (°C)
Razão de umidade (g/kg)
Umidade relativa (%)
Temperatura de bulbo úmido (°C)
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O homem e suas necessidades lumínicas
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O que é a luz?
Luz, ou radiação visível, é energia em forma de ondas eletromagnéticas capaz de excitar o sistema humano olho-cérebro, produzindo diretamente uma sensação visual. 
Ao contrário do som ou vibração, que são vibrações mecânicas, ondas eletromagnéticas não necessitam do meio para sua transmissão. 
Elas passam através de sólidos, líquidos ou gases, mas se propagam mais eficientemente no vácuo, onde não há nada para absorver a energia radiante.
O homem e suas necessidades lumínicas
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As atividades lumínicas estão relacionadas, não somente à saúde mas, principalmente, à comunicação:
Avaliar distâncias;
Distinguir formas, cores e volumes
Muitas vezes:
Conforto lumínico X Conforto higrotérmico
Ajuste focal do olho, acomodação, adaptação da visão;
Redução da acuidade visual  Dificuldade na realização de tarefas  Desconforto
O homem e suas necessidades lumínicas
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 A luz branca, ao passar por um prisma decompõe-se em cores  espectro de luz;
Cada fração do espectro se classifica por um número denominado comprimento de onda (ʎ);
 Se uma superfície apresenta uma cor, significa que ela não aceita essa radiação eletromagnética, refletindo-a.
 Superfícies cinzas  absorvem todas as cores por igual.
O homem e suas necessidades lumínicas
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Espectro visível
O homem e suas necessidades lumínicas
Luz visível  0,38 a 0,78 μm
Luz solar  0,29 a 3 μm
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Desempenho visual de uma tarefa é determinado pelo tipo de atividade envolvida e pelo grau de saúde do indivíduo
Contraste
Iluminância (nível de iluminação)
Luminância
Ofuscamento = luminosidade em excesso
O homem e suas necessidades lumínicas
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Intensidade luminosa (I): quão intensa é a fonte comparada a uma fonte padrão (unidade de medida Candela);
Fluxo luminoso (Φ): quantidade energia luminosa que sai da fonte por unidade de tempo. Unidade: lúmen;
Iluminância (E) = iluminação = nível de luz. É a densidade do fluxo que chega a uma superfície, geralmente o plano de trabalho. Mede-se em lumens por m²
1 lúmen / m² = lux
Logo: E = Φ / A = lumens / m² = lux
A iluminância é medida pelo Luxímetro
O homem e suas necessidades lumínicas
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O homem e suas necessidades lumínicas
1 lúmen / m² = lux
Logo: E = Φ / A = lumens / m² = lux
A iluminância decresce com o quadrado da distância
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O homem e suas necessidades lumínicas
Coeficientes de Reflexão
 Espelho 				0,9
 Branco Brilhante: 		0,4
 Madeira				0,8
 Tinta branca sobre concreto	0,6
 Tijolos lisos			0,3
 Tijolos comuns			0,1
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O homem e suas necessidades lumínicas
Chama-se LUMINÂNCIA ou BRILHO a energia luminosa recebida em uma direção, dentro de um ângulo sólido, por m² de superfície radiante
LUMINÂNCIA = Candelas / m² / estereorradiano
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	Fontes de Luz natural
Luz solar direta
Luz solar refletida pela abóbada celeste
Para cálculos: céu claro, parcialmente encoberto, encoberto
Luz refletida pelas superfícies do entorno
	Fontes de luz artificial
Lâmpadas  Incandescentes e de descarga
O homem e suas necessidades lumínicas
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O homem e suas necessidades lumínicas
Uso da iluminação natural na arquitetura
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O homem e suas necessidades lumínicas
Lâmpadas incandescentes
Lâmpadas de descarga
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O homem e suas necessidades acústicas
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Relação do som com o homem e o meio que o circunda
 Dois tipos de fontes de ruído
Ruído aéreo (propagado pelo ar)
Ruído de impacto (corpo sólido  Vibração)
 Reduzir custos do tratamento acústico  Trabalhar a implantação do edifício na fase de projeto  conhecer as principais fontes externas
 Relacionar o uso interno dos ambientes com possíveis interferências externas. 
Exemplo: posicionamento do berçário de uma creche do lado oposta à fonte de ruído.
O homem e suas necessidades acústicas
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Propriedades física do som
 O som existe sempre que um corpo vibra, produzindo perturbação nas moléculas do meio que o envolve. O movimento é transmitido para as moléculas vizinhas, produzindo ondas sonoras que alteram a pressão atmosférica, quando o meio de propagação é o ar.
O homem e suas necessidades acústicas
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Propriedades físicas do som
 O som é caracterizado por 3 grandezas
Pressão sonora (P)
Intensidade sonora (I)
Potência sonora (W)
 O ouvido humano é sensível a uma faixa muito extensa de pressões sonoras (de 2 x 10-5 a 20 Pa)  adoção de uma escala logarítmica  unidade Decibel (dB)
 Valores da escala variam entre 0 dB (limiar da audibilidade) e 130 dB (limiar da dor)
O homem e suas necessidades acústicas
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O homem e suas necessidades acústicas
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Ruído
Mistura de tons cujas freqüências diferem entre si por valor inferior à discriminação (em freqüência) do ouvido humano.
Ruído = som incômodo ou indesejável = classificação subjetiva
Incômodo quando:
 Impede a recepção de uma informação desejada
 Impede a emissão de uma mensagem
 Está dissociado visualmente de sua fonte
A legislação brasileira classifica como insalubres os ambientes cujos níveis sonoros sejam superiores a 85dB
O homem e suas necessidades acústicas
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Qualquer situação acústica envolve três elementos:
Fonte sonora – meio de propagação - Receptor
O homem e suas necessidades acústicas
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Fonte Sonora
É o elemento responsável pela emissão do som, podendo ser:
 Desejável, Indiferente ou Incômoda;
 Fixas (indústrias, canteiro de obras ou móveis (carros);
 Direcional ou Omnidirecional
Pontual (veículo isolado)
 Linear (uma via de tráfego de veículos)
 De superfície (uma fábrica no contexto de uma quadra)
Níveis sonoros são funções logarítmicas, portanto não podem ser somados algebricamente. Quando duas fontes funcionam simultaneamente o nível sonoro resultante corresponde a um acréscimo de 3 dB.
O homem e suas necessidades acústicas
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NPS = 70dB
NPS Total = 73dB
Níveis sonoros são funções logarítmicas, portanto não podem ser somados algebricamente. Quando duas fontes funcionam simultaneamente o nível sonoro resultante corresponde a um acréscimo de 3 dB.
O homem e suas necessidades acústicas
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Reflexão X Absorção
Superfícies “duras” são mais reflexivas, superfícies “macias” mais absorventes
Transmissão
O ruído pode atravessar uma parede, mesmo não havendo abertura. Ao ser atingida pelo som, a parede vibra passando a ser uma nova fonte sonora.
Difração
Desvio do som  barreiras acústicas
Difusão
A irregularidade da superfície refletora provoca a dispersão das ondas sonoras em diversas direções
O homem e suas necessidades acústicas
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Barreira acústica
Associação entre difração do som e reflexão.
Uso em rodovias ou áreas urbanas a serem protegidas do ruído.
O homem e suas necessidades acústicas
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Qualidade acústica do ambiente: Integração entre forma, volume, dimensões, revestimentos, 
Tempo de Reverberação (TR)
Tempo necessário para que o nível de pressão sonora diminua de 60dB depois que a fonte cessar. Varia em função do tamanho da sala e da atividade que se destina.
Exemplo: Sala de conferência com 600m³: TR=0,7s
Ver NBR 101/1988
O homem e suas necessidades acústicas
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