(Grupo04) Conforto Térmico - As Condições Térmicas dos Apartamentos em Sergipe (Oficial)

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SERGIPE
COORDENADORIA DE ENGENHARIA CIVIL
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
VIEIRA DOS SANTOS, Victor Guilherme; SOUZA PEDRAL, Vitor Udson; SANTANA, Thaynar Felix; NETO, Roque Souza.
CONFORTO TÉRMICO:
AS CONDIÇÕES TÉRMICAS DOS APARTAMENTOS EM SERGIPE.
Aracaju
2014
VIEIRA DOS SANTOS, Victor Guilherme; SOUZA PEDRAL, Vitor Udson; SANTANA, Thaynar Felix; NETO, Roque Souza.
CONFORTO TÉRMICO:
AS CONDIÇÕES TÉRMICAS DOS APARTAMENTOS EM SERGIPE.
Construção Civil, Instituto Federal de Sergipe,
Curso de Engenharia Civil.
Orientador: prof. M.S.c Luiz Alberto Cardoso dos Santos.
Aracaju
2014
RESUMO
Nos edifícios residenciais, o conforto térmico é um dos itens que mais influencia na satisfação e bem-estar. O presente artigo explana as definições, os materiais, os problemas e as soluções em relação ao conforto térmico dessas construções civis. A pesquisa foi, principalmente, voltada à população de classe média residente em apartamentos. A partir dos estudos, questionamentos foram levantados com a aplicação de um questionário para obter um maior entendimento da problemática e as demandas da população a qual a pesquisa foi direcionada. De acordo com os resultados, a maioria dos entrevistados se sentem confortáveis com a temperatura ambiente em seus apartamentos, devido à utilização de alternativas a fim de melhorar as condições térmicas. Sendo assim, o conforto térmico sentido pelos entrevistados é fictício e a presença dos aparelhos refrigeradores não são suficientes para suprir as necessidades de conforto, pelo fato da maioria ter a intenção de investir em isolação térmica para economizar energia e melhorar o índice de condição térmica. 
Palavras Chave: Conforto Térmico, Condições Térmicas, Construção Civil, Apartamentos.
ABSTRACT
In residential buildings, thermal comfort is one of the items that most influences the satisfaction and well-being. This article explains the definitions, materials, problems and solutions in relation to the thermal comfort of these civil constructions. The research was mainly focused on the resident population of middle-class apartments. From the studies, questions were raised by the application of a questionnaire to get a better understanding of the problems and demands of the population for which the search was directed. According to the results, the majority of respondents feel comfortable with ambient temperature in their apartments due to the use of alternatives to improve the thermal conditions. Thus, thermal comfort felt by respondents is fictitious and the presence of Refrigeration appliances are not sufficient to meet the needs of comfort, because most have the intention to invest in thermal insulation to save energy and improve the rate of thermal condition. 
Key words: Thermal Comfort, Thermal Conditions, Construction, Apartments.
INTRODUÇÃO
O presente estudo traz informações sobre o conforto térmico. De forma sucinta o bem-estar do calor corporal consiste na conjuntura de uma condição psíquica satisfatória para com o ambiente limítrofe. Assim, um indivíduo que utilize roupas comuns não deve sentir nem calor e nem frio além da medida. No geral, o nível de desconforto está associado a uma série de fatores, dentre os quais podemos destacar os elementos individuais (saúde, psiquíco, físico, social), a temperatura do ambiente, a radiação térmica, as roupas, a umidade do ar, os ventos e entre outros. 
Dentro desse contexto, questiona-se: O que é conforto térmico Quais os materiais mais utilizados para se obter um isolamento térmico? Quais principais causas do desconforto térmico? Existem soluções?
A partir dessas indagações a pesquisa apresenta os seguintes objetivos: a) definições para o conforto térmico; b) apresentar materiais utilizados para isolamento térmico; c) evidenciar as causas de desconforto térmico; d) analisar as soluções. 
Por conseguinte, a escolha do tema veio à tona por ser essencialmente relevante gerar um sistema que possibilite o conforto térmico nas regiões com médias térmicas elevadas, enfatizando o nordeste brasileiro. Então, nesta pesquisa iremos explanar a respeito do que venha a ser o conforto térmico, das soluções mais vantajosas e dos materiais que devem ser utilizados, tudo isso visando amenizar a sensação do desconforto.
Assim, por ser do interesse do grupo, juntamente com a motivação para o acréscimo de nossos ideais, somos conduzidos ao entendimento do assunto a fim de compartilhar a experiência adquirida para com os leigos.
A metodologia desta pesquisa teórica baseou-se na busca de sites, através do Google Acadêmico, utilizando as seguintes palavras-chaves: conforto térmico, causas do desconforto térmico, materiais com isolamento térmico, soluções para o desconforto térmico. Logo, alguns artigos e livros foram selecionados e em seguida analisados servindo como guia de estudo.
DEFINIÇÕES
Ashrae (1992) define o conforto térmico como uma condicional da psique de um indivíduo que exprime contentamento em virtude das condições térmicas do ambiente. Xavier (1999) cita que “a preocupação do homem com relação a seu bem estar e conforto é diretamente proporcional à evolução da humanidade, ou seja, quanto mais evoluídas se tornam as pessoas, mais exigentes ficam com relação a seu conforto e bem estar.”.
O conforto térmico encontra-se inserido no conforto ambiental, donde também fazem parte o conforto visual (incluindo a psicodinâmica das cores), conforto acústico e qualidade do ar. Seus estudos tem ligação estreita com as áreas de Engenharia e Arquitetura, por serem elas as responsáveis pela concepção e criação dos ambientes nos quais o homem passa grande parte de sua vida. (XAVIER, 1999) 
Em Baltar (2006), o homem, animal homeotérmico, pode ser comparado com a máquina térmica, pois ambas as energias são obtidas através de fenômenos térmicos. Além disso, 
A energia térmica produzida pelo organismo humano advém de reações químicas internas, sendo importante a combinação do carbono, introduzindo no organismo sob a forma de alimentos, com o oxigênio, extraído do ar pela respiração. Estes processos de produção de energia interna a partir de elementos combustíveis orgânicos denominaram de metabolismo. (...) O calor gerado pelo ser humano necessita ser dissipado continuamente, para que a temperatura corporal não suba e que se mantenha o equilíbrio térmico do corpo. (BALTAR, 2006)
Em suma, M.Nogueira, Durante e J. Nogueira (2005) pronuncia que “a sensação térmica é relativa de um indivíduo para outro e depende também do metabolismo de cada um.”.
MATERIAIS COM ISOLAMENTO TÉRMICO
Silva (2013) define condutibilidade térmica como sendo uma propriedade térmica típica de um material homogêneo que corresponde à quantidade de calor por unidade de tempo que atravessa uma camada de espessura e área unitárias desse material por unidade de diferença de temperatura entre as suas duas faces.
Para o autor (2013), os materiais de isolamento térmico podem ser classificados seguindo diferentes tipos de critérios, assim de acordo com a sua natureza os isolantes térmicos podem ser classificados como materiais de natureza mineral, sintética, vegetal e animal.
De natureza mineral temos: a) lã de rocha; b) vidro celular; c) vermiculite; d) perlite; e) argila expandida. 
Os de natureza sintética são: a) poliestireno expandido; b) poliestireno extrudido; c) poliuretano. 
Os de natureza vegetal são: a) lã de cânhamo; b) lã de madeira; c) lã de coco; d) lã de linho; e) fibra de madeira; f) fibra de algodão; g) cortiça; h) ouate de celulose; i) palha. 
E os de natureza animal são: a) lã de ovelha; b) penas de pato.
O estudo também faz comparações entre os materiais citados, com relação à condutibilidade térmica, reação ao fogo, fator de resistência à difusão de vapor de água, energia incorporada, emissões de CO2, custo, período de vida útil e reciclabilidade.
CAUSAS DO DESCONFORTO TÉRMICOFanger (1982) define que o conforto térmico é a condição na qual a pessoa não prefira nem mais calor nem mais frio no ambiente ao seu redor. Para isso é necessário controlar a transferência de calor entre o corpo e o ambiente, do ambiente externo para o interno e ainda outras variáveis que irão contribuir para o conforto ou não dos residentes.
Em outro estudo, Fanger (1970) pontua que as variáveis de conforto térmico estão divididas em variáveis ambientais e variáveis humanas. Nas ambientais, temos: a) temperatura do ar; b) temperatura radiante média; c) velocidade do ar; d) umidade relativa do ar. 
E nas humanas, dividem-se em: a) metabolismo decorrente de atividade física; b) resistência térmica ofertada pelas roupas.
O autor cita que a temperatura do ar - principal variável do conforto térmico - é consequência da radiação solar incidente e o coeficiente de absorção da superfície receptora, da condutividade e da capacidade térmica do solo que determinam a transmissão de calor por condução junto com as perdas por evaporação, convecção e radiação. A sensação de conforto se baseia na perda de calor do corpo pelo diferencial de temperatura entre a pele e o ar, complementada por outros mecanismos termorreguladores. 
Consoante Bueno (1998), um fator determinante para o desconforto térmico é o fenômeno noturno conhecido como ilha de calor. Este fenômeno é caracterizado pelo aumento da temperatura do ar provocado pelo adensamento excessivo dos centros urbanos em relação à temperatura do entorno não urbanizado da cidade. As principais vítimas desse evento são os grandes centros das metrópoles. 
À vista disso, para tentar minimizar, Nicol (1993) citou em seu modelo a existência de uma série de ações que as pessoas podem realizar a fim de obterem o conforto térmico. Assim, dentre as principais ações damos ênfase às modificações em sua taxa de geração de calor, às modificações da taxa de perda de calor, às modificações do ambiente térmico e à seleção de um ambiente diferente.
SOLUÇÕES
Segundo Sundarraja, Radhakrishnan e Pryia(2009), o conforto ambiental pode ser definido como o estado mental que reflete o júbilo em união com o habitat. 
Com esse propósito, Frota e Schiffer (2001) menciona a ventilação natural como uma alternativa para o conforto térmico. Conforme os autores, a ventilação natural concebe a renovação do ar no ambiente, sendo relevante para a higiene e para o conforto térmico de verão em regiões de clima temperado e de clima quente e úmido. Os autores ainda explicam que essa renovação tem a aptidão de dissipar o calor e de desconcentrar os vapores e os poluentes em geral, dessa forma contribuindo para a eficácia do bem-estar.
Molina e Calil Junior (2010) apresentam o sistema wood-frame como uma outra possibilidade de solução. Eles citam que é um sistema leviano, estruturado em perfis de madeira reflorestada tratada, que permite a utilização em conjunto com diversos materiais, além de permitir rapidez na montagem e total controle dos gastos já na fase de projeto por ser industrializado. Além disso, o sistema evidencia que o comportamento estrutural é superior ao da alvenaria estrutural tanto em resistência como em conforto térmico e acústico. Barbosa e Ino(2001) complementa que “a madeira de reflorestamento utilizada é material renovável, com baixo consumo energético e boa possibilidade de aproveitamento dos resíduos, além de contribuir positivamente na renovação do ar.”. 
Em Casagrande Junior e Góis (2011) o telhado verde é mais uma possibilidade para sancionar o desconforto térmico. De acordo com Osmundson, citado em Cruz e Leoni (2008) “o uso de vegetação em coberturas tem antecedentes tão antigos como os jardins suspensos da Babilônia e as casas de Turfa da Islândia”. O telhado verde, para Laar et al (2001), é uma cobertura ou telhado com uma camada de solo ou substrato com vegetação cujos modelos intensivos usam plantas com maior consumo de água, adubo e manutenção e nos extensivos as plantas utilizadas têm alta resistência às variações pluviais e climáticas, minimizando manutenção e estrutura. Assim,	
O efeito do telhado verde no desempenho térmico consiste em controlar a temperatura no interior dos ambientes, visto que as plantas utilizadas juntamente com os componentes do ecotelhado formam uma camada que funciona como isolante térmico. (...) As coberturas verdes foram criadas como resposta a grande degradação que o meio ambiente vem sofrendo, no sentido de tentar reverter este quadro de poluição crônica que aflige a sociedade durante décadas. (SOUSA E SANTANA). 
Outro modo para amenizar o desconforto é, conforme Dornelles, Roriz, V. Roriz e Caram (2011), pintar a cobertura de edificações, localizadas em climas quentes no Brasil, com tintas brancas de alta refletância solar, pois demonstra uma efetiva redução do desconforto térmico e do consumo de energia com sistemas de refrigeração para restabelecer o conforto dos usuários no interior dos edifícios.
Souza (2012) evidencia mais um modelo para o incremento do conforto térmico, a casa-pátio. O autor faz menção a dois tipos de pontos de vista: o ambiental e o arquitetônico. Do ponto de vista ambiental, tem como base uma série de princípios sustentáveis. Já do ponto de vista arquitetônico, possui uma linguagem comum, apesar das diferenças socioculturais das diversas regiões incorporadas ao longo da expansão islâmica. Encontra-se na casa-pátio a preocupação com a forma, a utilização de pequenas esquadrias, o emprego de pátios internos e outros elementos que produzam conforto ambiental térmico, higrotérmico e visual, como o azulejo, o muxarabi, o takhtabush, o salsabil, os malqafs e o qa’ah, além das técnicas construtivas que utilizam a terra como material de construção (adobe e taipa).
Outra possível solução é a planta livre.
A planta livre possibilita maior integração entre os ambientes internos, uma vez que as paredes não constituem barreiras aos ventos. A continuidade espacial permite a permeabilidade aos ventos e à luz natural uma vez que impede que a ventilação cruzada seja bloqueada. (FONSECA, BARBOSA, ALVAREZ e PORTO).
E por fim, Flores (2009) cita o projeto de sistema híbrido de climatização (LAVSI). O sistema proporciona valores muito próximos dos adequados para o conforto térmico com uma boa redução no consumo de energia e ainda fornece uma melhor qualidade de ar. O projeto apresentou 67% de economia de energia elétrica comparando com os sistemas convencionais de refrigeração.
METODOLOGIA E RESULTADOS
Elaborou-se um questionário para população de classe média que reside em apartamento no estado de Sergipe com o objetivo de analisar as condições térmicas do apartamento do entrevistado, entender as causas do desconforto, saber a necessidade de isolamento térmico da residência e se ele conhece sobre isolação térmica. A entrevista foi realizada com 20 pessoas.
A análise de dados referente às condições térmicas dos apartamentos (gráfico 1) demonstra que 75% dos entrevistados estão em níveis aceitáveis de conforto. Sendo que 5% foram avaliados como excelente, seguidos de 10% como muito bom, 40% como bom, 20% regular, 25% ruim e nenhuma constatação de muito ruim.
 A análise do turno que faz mais calor (gráfico 2) se deu principalmente pela tarde (75%), em segundo lugar ficou o turno da manhã (20%) e a noite ficou em terceiro lugar (5%). Em outra análise sobre o turno de maior incidência solar (gráfico 9), 70% dos entrevistados disseram que é pela tarde e 30% pela manhã, sendo que nenhum constatou a incidência solar nos dois turnos. Assim, infere-se que a maioria dos apartamentos foram construídos voltados para o oeste, o lado do sol poente. Além disso, nota-se a atuação da capacidade térmica das construções, pois existe uma diferença de 5% durante a tarde comparando as porcentagens de maior incidência solar (70%) com o turno que faz mais calor (75%). Ou seja, dos 30% que disseram que o turno matutino era de maior incidência solar, 5% dos apartamentos possuem um calor específico mais elevado fazendo com que a tarde sejamais quente. 
Constata-se também que 55% dos entrevistados possuem ar-condicionado (gráfico 3) em seu apartamento. Além do ar-condicionado, investigamos que 40% da população questionado possuem ventilador de teto (gráfico 4). Com isso, apesar da maioria afirmar se encontrar em um nível aceitável de conforto térmico, mais da metade possuem o auxílio do ar-condicionado e um pouco menos da metade recorrem aos ventiladores de teto para se sentirem mais confortáveis.
Com a pesquisa da preferência de estado das pessoas (gráfico 5), com relação ao calor, naquele momento foi confirmado que 85% preferem estar mais resfriados, 15% preferem permanecer do mesmo jeito e nenhuma preferência para estar mais aquecido. Esses dados demonstram que mesmo a maioria estando em um nível aceitável, ainda seria melhor se estivessem mais resfriados, com exceções apenas de quem está entre os níveis “muito bom” e “excelente”.
Investigou-se também a sensação térmica dos apartamentos (gráfico 6) e foi verificado que: 20% sente muito calor, 35% sente calor, 15% levemente com calor, 25% neutro, 5% levemente com frio. A maior parte dos entrevistados sente desconforto térmico no apartamento, apenas 30% se sente bem com a temperatura ambiente.
Foram analisadas as preferências dos tipos de banhos (natural, morno, quente) em cada turno do dia (gráfico 7). Pela manhã: 70% natural, 20% morno, 10% quente. Pela tarde: 85% natural, 15% morno e 0% quente. À noite: 80% natural, 15% morno e 5% quente. Como boa parte sente calor e preferem estar mais resfriada, é consequente que o maior índice de banho nos três turnos seja o natural.
A respeito dos apartamentos possuírem sistema de isolação térmica (gráfico 8), chegou-se à conclusão que 55% não possuem, 30% não sabem, 15% possuem. A partir daí, infere-se que o sistema de isolação térmica ainda é escasso no mundo das construções, não sendo tão acessível. 
Quanto à presença de problemas de saúde (gráfico 10) devido ao calor: 60% não tiveram algum problema, contra os 40% que já apresentaram. Mesmo a maioria não apresentando problemas de saúde, a minoria é um número bem significativo para se pensar a respeito e analisar o quanto é importante o conforto térmico na vida do homem.
E para finalizar, a última análise investiga a possibilidade do entrevistado investir em sistemas de isolação térmica (gráfico 11). Os resultados apresentaram que 55% disseram talvez, se não fosse muito caro, 20% responderam sim, faço o possível para diminuir as despesas com energia, 20% também responderam sim, mas dizendo que faz o possível para melhorar o conforto térmico e 5% não investiriam, pois estão satisfeitos. Com esses dados, pode-se confirmar a vontade das pessoas em querer um melhor conforto, pois 95% desejam investir em isolação térmica a fim de aumentar o nível de condição térmica.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Todos os entrevistados tinham noção do significado de conforto térmico, apesar de não saberem a definição técnica, eles entendem o conceito. Desta forma, todas as respostas foram válidas.
Em suma, a maior parte da população se sente confortável com a temperatura ambiente em seus apartamentos, devido à utilização de recursos para obter o conforto térmico. Com a apresentação dos resultados, o conforto térmico sentido pelos entrevistados é, de certa forma, fictício pelo fato de ser proporcionado por aparelhos de refrigeração e ventilação. Compreende-se que a presença desses aparelhos não são suficientes para suprir as necessidades de conforto da maioria da população entrevistada, pois esta tem a intenção de investir em isolação térmica a fim de tanto diminuir as despesas com energia como para melhorar o índice de condição térmica.
A construção civil também precisa investir em materiais isolantes térmicos na construção da alvenaria das paredes, principalmente as externas, para garantir a menor trocar de calor possível do meio externo com o meio interno. Além disso, é necessário também que os engenheiros civis e demais responsáveis pelas construções visem a utilização desses materiais para o bem-estar térmico.
REFERÊNCIAS
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APÊNDICE - Questionário
População: Classe média que reside em apartamento
Objetivos:	Analisar as condições térmicas do apartamento do entrevistado; entender as causas do desconforto; saber a necessidade de isolamento térmico da residência do entrevistado; saber se o entrevistado conhece sobre isolação térmica.
 Nossa pesquisa procura entender as condições térmicas que o entrevistado encontra em sua residência. Através da analise das respostas poderemos sugerir mudanças nas técnicas e/ou materiais usados para diminuir o desconforto térmico - caso haja. 
Questionário
Dados Pessoais
Idade:				
Sexo : F( ) M ( )			Peso: 				Altura:
Dados Gerais
Data: / /2014 
Horário:
Bairro:
Andar:
Condições térmicas
1. O que você entende por conforto térmico?
R:________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________. 
2. Como você avalia as condições térmicas do seu apartamento? (marque com um X no número)
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	Muito Ruim
	Ruim
	Regular
	Bom
	Muito Bom
	Excelente
3. Qual turno faz mais calor?
( )Manhã 		( ) Tarde 		( )Noite
4. Seu apartamento tem ar-condicionado?
( )Sim. Quantos?_____ .			( ) Não
5. Seu apartamento tem ventilador de teto?
( )Sim. Quantos?_____ .			( ) Não
6. Você preferia estar:
( ) Mais aquecido
( ) Assim mesmo
( ) Mais resfriado
7. Qual a sensação térmica do seu apartamento neste momento?
( ) Com muito calor
( ) Com calor
( ) Levemente com calor
( ) Neutro
( ) Levemente com frio
( ) Com frio
( ) Com muito frio
8.Você prefere tomar banho(marque com um X quantas vezes for necessário):
	
	Natural
	Morna
	Quente
	Manhã
	
	
	
	Tarde
	
	
	
	Noite
	
	
	
9. Seu apartamento tem sistema de isolação térmica? 
( )Sim 	( ) Não 	( )Não sei
10. Em qual turno há maior incidência do sol?
( )Manhã 	( )Tarde	( )Manhã e Tarde
	
Consequências
11. Você já teve problemas de saúde por causa do calor?
( )Sim 	( ) Não
12. É comprovado que com a utilização de isolação térmica nos apartamentos reduz o gasto de energia com aparelhos de refrigeração. Você investiria nesse tipo de conforto térmico?
( ) Sim, faço o possível para diminuir as despesas com energia.
( ) Sim, faço o possível para melhorar meu conforto térmico.
( ) Talvez, se não for muito caro.	 
( ) Não, estou satisfeito.
Obrigado pela participação!
Grupo:
Roque Souza Neto
Thaynar Felix de Santana	
Victor Guilherme Vieira dos Santos
Vitor Udson Souza Pedral
ANEXO – GRÁFICOS REFERENTES À ANÁLISE DE DADOS
Gráfico 1 – Condições Térmicas do Apartamento
Gráfico 2 – Turno que faz mais calor
Gráfico 3 – Se possuem ar-condicionado
Gráfico 4 – Se possuem ventilador de teto
Gráfico 5 – Preferência de Estado
Gráfico 6 – Sensação Térmica do Apartamento
Gráfico 7 – Preferências de Banho
Gráfico 8 – Conhecimento sobre Sistema de Isolação Térmica
Gráfico 9 – Turno de Maior Incidência Solar
Gráfico 10 – Problema de saúde por causa do calor
Gráfico 11 – Investimento em Isolação Térmica