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EXIGÊNCIAS HUMANAS QUANTO AO CONFORTO TÉRMICO Aula 2- Variáveis de conforto térmico O organismo humano e a termorregulação • O ser humano é homeotérmico: • mantém a temperatura corporal interna constante, dentro de certos limites, independente da temperatura ambiente. • Temperatura do corpo humano deve permanecer equilibrada e constante, em torno de 37ºC. • Temperatura de operação do organismo = (37 ±1) oC O organismo humano e a termorregulação • Sensores separados para frio e calor • Sensor de calor –no hipotálamo. É acionado quando a temperatura ultrapassa 37oC. No calor –mecanismo para resfriamento: • Aumento do fluxo sanguíneo. • Sudação (Evaporação) • Sensor de frio –localizado na pele. Envia sinais quando a temperatura da pele está abaixo de 34oC. No frio –mecanismo para aquecimento: • Fluxo sanguíneo reduzido. • Arrepios, tremores. O organismo humano e a termorregulação • Então, termodinamicamente falando, a “máquina humana” tem um rendimento muito baixo. A parcela restante, cerca de 80%, se transforma em calor, que deve ser dissipado para que o organismo seja mantido em equilíbrio. • Tanto o calor produzido como o dissipado dependem da atividade que o indivíduo desenvolve. Em repouso absoluto — metabolismo basal —, o calor dissipado pelo corpo, cedido ao ambiente, é de cerca de 75 W. • Metabolismo é a produção de energia interna a partir de elementos combustíveis orgânicos. • O organismo, através do metabolismo, adquire energia. Cerca de 20% dessa energia é transformada em potencialidade de trabalho. Taxa metabólica • Calor cedido pelo organismo, por área unitária de pele • Depende da atividade, do tamanho do corpo, etc.; a unidade é o “met” (= 58.2 W/m2) • 1 met = pessoa sentada quieta (100 W para uma área superficial de 1.7 m2) • unidade Met representa a energia produzida na unidade de tempo, por unidade de área superficial do corpo. Assim, ela é variável com as características físicas das pessoas Taxa metabólica Taxa metabólica Trocas de calor • Convecção com o ar em volta • Radiação com as superfícies circundantes • Evaporação do suor –troca úmida Variáveis do Conforto Térmico • Influência da Vestimenta • Vestimenta: diminui a troca térmica por convecção • Quanto maior a resistência térmica da roupa, tanto menores serão as trocas de calor com o meio • Resistência térmica depende do tecido, da fibra, e do ajuste ao corpo • Unidade: “clo”, do inglês clothing • 1 clo = 0,155 m2 ºC/ W Determinação do (clo) Variáveis do Conforto Térmico • Resistência térmica de algumas vestimentas Variáveis do Conforto Térmico • Resistência térmica de algumas vestimentas Equilíbrio Térmico Conforto térmico: o calor produzido pelo metabolismo iguala o calor perdido pelo corpo (aí incluídas todas as outras trocas) Calor recebido Calor perdido Variáveis do Conforto Térmico • As condições ambientais capazes de proporcionar sensação de conforto térmico em habitantes de clima quente e úmido não são as mesmas que proporcionam sensação de conforto em habitantes de clima quente e seco e, muito menos, em habitantes de regiões de clima temperado ou frio. • Temperatura, velocidade do ar, umidade relativa, atividade, vestimenta, sexo, idade, biotipo e hábitos alimentares. Temperatura de conforto 1.7 clo 0.8 clo 0.5 clo 2.5 met 2.2 met 1.2 met T=6ºC T=18ºC T=24.5ºC Temperatura do Conforto Térmico Índice de conforto- Carta bioclimática Conforto térmico • A “sensação” humana de conforto térmico depende do efeito conjugado de vários fatores, dentre os quais os principais são: • FATORES DO AMBIENTE • FATORES DO INDIVÍDUO • 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 Conforto térmico Aquela condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico ISO 7730 Conforto térmico Conforto térmico: aquela condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico é uma sensação; subjetivo relacionado ao equilíbrio térmico do corpo humano: ação do sistema termorregulador Ambiente térmico aceitável: pelo menos 80% dos ocupantes o consideram aceitável (ASHRAE) ISO 7730 (1994) -máximo de 10% de insatisfeitos Condições necessárias para conforto térmico Duas condições são necessárias para o conforto térmico Calor produzido ser igual ao calor perdido Os sinais dos sensores de Calor e Frio do sistema termorregulador devem neutralizar um ao outro. Somente a primeira condição não significa necessariamente conforto: as trocas podem estar em equilíbrio, mas com acionamento do sistema termorregulador Voto Médio Predito (VMP) Voto Médio Predito (PMV): é o voto médio predito que consiste em um valor numérico que traduza sensibilidade humana ao frio e ao calor. O PMV para conforto térmico é zero, para o frio é negativo e para o calor é positivo. -3 muito frio -2 frio -1 leve frio 0 neutro 1 leve calor 2 calor 3 muito calor Voto Médio Predito (VMP) -3 muito frio -2 frio -1 leve frio 0 neutro 1 leve calor 2 calor 3 calor Percentagem de Pessoas Insatisfeitas (PPD): para espaços de ocupação humana termicamente moderados o PPD deve ser inferior a 10%(PMVde-0,5a+0,5). Parâmetros ambientais medidos -ta Temperatura do ar -tr Temperatura radiante média A temperatura radiantemédia é a temperatura média à superfície dos elementos que envolvem um espaço. -va Velocidade relativa do ar -pa Umidade relativa Parâmetros ambientais medidos Termômetro de Globo: constituído por uma esfera oca de cobre de aproximadamente 1mm de espessura e diâmetro de 152,4mm,pintada externamente de preto fosco. Junto à essa esfera é acoplado e vedado(por meio de uma rolha cônica de borracha) um termômetro de mercúrio com escala de+10ºC a +120ºC. Podem ser utilizados outros tipos de sensores de temperatura A partir da temperatura de globo, da temperatura de bulbo seco e da velocidade do ar,calcula-se a temperatura radiante média Parâmetros ambientais medidos A velocidade do ar é um parâmetro que influencia o grau de conforto dos indivíduos ao interferir nas trocas térmicas. É uma variável geralmente difícil de medir devido às oscilações rápidas em direção e intensidade Termoanemômetro Parâmetros ambientais medidos Umidade Psicrômetro Conjunto de termômetro de bulbo seco e de bulbo úmido Higrômetros natural Atualmente: registradores com sensores tanto para temperatura quanto umidade relativa Parâmetros ambientais medidos
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